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続・ららら、(無線的に)素敵なComiket Space

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コミックマーケット(C85)で、無線LANのフレームキャプチャをしてみた話

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続・ららら、(無線的に)素敵なComiket Space

  1. 1. 続・ららら、(無線的に)
 素敵なComiket Space -ここに3つのpcapファイルがあるじゃろ?- nkaneko(@n_kane) pub
  2. 2. このスライドの内容 下記のスライドの続き
  3. 3. Agenda 前回までのあらすじ 今回の測定 測定機器・環境 測定結果からの考察 今回の反省/振り返り まとめ
  4. 4. 前回までのあらすじ コミケ(C84)でWi-Spyを動かしてみた、というお話 自宅環境 東館ガレリア 西館ホール
  5. 5. 前回までのあらすじ い ど コミケ(C84)でWi-Spyを動かしてみた、というお話 れ こ ひ は 自宅環境 東館ガレリア 西館ホール
  6. 6. 前回までのあらすじ い ど コミケ(C84)でWi-Spyを動かしてみた、というお話 れ こ ひ は 自宅環境 東館ガレリア 完 西館ホール
  7. 7. 前回の反省点 ひどいのは分かった ! ! データが少ない
  8. 8. 前回の反省点 ひどいのは分かった では、どれぐらいひどいのか? ! 定量的な「ひどさ」とは? ! データが少ない とりあえず計測してみた、程度
  9. 9. 前回の反省点 ひどいのは分かった では、どれぐらいひどいのか? ! ! 定量的な「ひどさ」とは? → 指標について考えてみよう データが少ない とりあえず計測してみた、程度 → 一定の方法で観測してみよう
  10. 10. 前回の反省点 こんなかんじでまとめてました ひどいのは分かった では、どれぐらいひどいのか? ! ! 定量的な「ひどさ」とは? → 指標について考えてみよう データが少ない とりあえず計測してみた、程度 → 定点観測・一定時間以上の観測
  11. 11. 今回(C85)の測定
  12. 12. パケットキャプチャ
 してみました スペアナのロギングもやってみたいが準備不足 パケットキャプチャはすぐにできそう
  13. 13. パケットキャプチャ
 してみました スペアナのロギングもやってみたいが準備不足 パケットキャプチャはすぐにできそう パケットキャプチャから 何か分かることはないだろうか? というのを実際に取ってみて考える。
  14. 14. 測定機器
  15. 15. こんなかんじで 測定してました
  16. 16. こんなかんじで キャプチャ用Nexus7 測定してました (Android端末) Android Pcap動作中 USB無線LANアダプタ USB OTGケーブル
  17. 17. 機器選定における要件 そこそこの時間バッテリーが保つこと ! 持ち運びしやすい重さ・大きさであること ! キャプチャができる機器であること
  18. 18. バッテリー的制約 計測時間次第だがそこそこ長時間保つ必要あり
  19. 19. バッテリー的制約 計測時間次第だがそこそこ長時間保つ必要あり 開幕が10:00、終わりが16:00 列も含めると最早で6:00? 最低でも6hぐらい 機器本体に加えて無線LANアダプタへの 電源供給分も….
  20. 20. 筐体サイズ・重量の制約 (動点観測なら)持ち運べるサイズ (定点観測なら)スペースにおけるサイズ
  21. 21. 筐体サイズ・重量の制約 (動点観測なら)持ち運べるサイズ (定点観測なら)スペースにおけるサイズ ひとまず小さければ小さいほどよい
  22. 22. キャプチャ可能という制約 Linux/MacならWireshark+無線LANデバイスが最強 ! WindowsならAirPcap必須 ! iOSはStumblerが利用可能 ! Androidは”Android Pcap”が利用可能
  23. 23. キャプチャ可能という制約 Linux/MacならWireshark+無線LANデバイスが最強 ! 必要な情報がこれまでのやり方で取れる 前述のバッテリー・重さ問題で却下 WindowsならAirPcap必須 ! 高いので却下 iOSはStumblerが利用可能 ! だったが、今は無理そう。JB必須? Androidは”Android Pcap”が利用可能 ただし、デバイスの制約(※)あり (※)・・日本で出回ってないRTL8187のみ対応
  24. 24. 機器選定における要件 Nexus7に決まったワケ そこそこの時間バッテリーが保つこと ! Android Pcapで5∼6hは保つ 開幕(10時)から15時ぐらいまではいける 持ち運びしやすい重さ・大きさであること 299g, 7インチタブレット ! キャプチャができる機器であること Android Pcapでなんとか
  25. 25. 測定環境
  26. 26. 測定地点・時間(1, 2日目) スペースもってないので、動点観測 計測用Android端末を に入れてあちこち歩く 一応GPSロギングをしてみる(期待薄)
  27. 27. GPSログはこんな感じ 測定地点・時間(1, 2日目) スペースもってないので、動点観測 計測用Android端末を に入れてあちこち歩く 一応GPSロギングをしてみる(期待薄) 思ったよりはとれてる? 30s間隔なので微妙
  28. 28. 測定地点・時間(3日目) 自スペース(西せ16b)で定点観測 ここらへん
  29. 29. 測定地点・時間(3日目) 自スペース(西せ16b)で定点観測
  30. 30. 測定地点・時間(3日目) ここらへんにAndroid端末を 自スペース(西せ16b)で定点観測 置いておく
  31. 31. 測定方法 Android Pcapでチャネルを1に固定 アンテナは可能な限り外に出しておく 測定開始したらそのまま放置
  32. 32. 測定結果
  33. 33. キャプチャデータ 1日目 (動点観測) 12/29 09:49∼12:06 → 891189フレーム, 163MB 2日目 (動点観測) 12/30 09:52∼13:39 → 1191454フレーム, 236MB 3日目 (定点観測) 12/31 10:01∼15:00 → 2170674フレーム, 389MB pcapファイルは 晒していいか良く分からんのでとりあえず隠し 参照
  34. 34. 単位時間毎のフレーム数 (きちんとフレームが取れてるとして)流速 フレーム数 観測時間 FPS 1日目 891189 02:17:13 108.2 2日目 1191454 03:37:12 91.5 3日目 2170674 04:48:55 125.2
  35. 35. ユニークAP/ステーション数 見えたAPおよび無線LAN端末の数の総計 AP数 無線LAN端末数 1日目 1160 18154 2日目 1850 28331 3日目 974 17564
  36. 36. 再送率 再送フレームの数、および全体に対する割合 総フレーム数 再送フレーム数 再送率(%) 1日目 891189 184138 20.7 2日目 1191454 258412 21.7 3日目 2170674 643440 29.6
  37. 37. フレームタイプの比率 見えたフレームタイプの割合
  38. 38. 1日目 0% 1% 0% 9% 1% 0% 11% 0% 14% 31% 1% 6% 0% 2% 0% 23%
  39. 39. 1日目 ACK RTS Probe Response 0% 1% 0% 9% 1% 0% Beacon 11% 0% 14% 31% 1% 6% 0% 2% 0% 23% Probe Request
  40. 40. 1日目 ACK RTS Probe Response 0% 1% 0% 9% 1% 0% Beacon 11% 0% ここらへんがデータ 14% 31% 1% 6% 0% 2% 0% 23% Probe Request
  41. 41. 2日目 0% 0% 1%5% 4% 0% 11% 0% 0% 32% 18% 0% 3% 17% 6% 0% 1% 0%
  42. 42. 2日目 ACK RTS Probe Response 0% 0% 1%5% 4% 0% 11% 0% 0% 32% 18% Probe Request 0% 3% 17% 6% 0% 1% 0% Beacon
  43. 43. 2日目 ACK RTS 0% 0% 1%5% 4% 0% Probe Response 11% 0% 0% 32% ここらへんがデータ Probe Request 18% 0% 3% 17% 6% 0% 1% 0% Beacon
  44. 44. 3日目 3% 0% 1% 0%0% 4%2% 12% 0% 18% 38% 0% 2% 1% 0% 2% 0% 16%
  45. 45. 3日目 3% 0% 1% 0%0% 4%2% ACK 12% Beacon 0% Probe Response 18% 38% 0% 2% 1% 0% 2% 0% Probe Request 16%
  46. 46. 3日目 3% 0% 1% 0%0% 4%2% ACK 12% 0% Probe Response ここらへんがデータ 18% 38% 0% 2% 1% 0% 2% 0% Probe Request 16% Beacon
  47. 47. フレームタイプごとの長さ の比率 見えたフレームタイプ ごとの長さの割合 radiotapヘッダがなく、Air Timeの計算ができない ここでは苦肉の策でとりあえず長さだけ…. 本来的には 各フレームごとにIFS, CW, Preamble の加算をし、PLCPヘッダ+フレーム長を転送レートで 割った値の総和(AirTime)を比較するのが筋らしい 例はIEEE 802.11-11/1031r0 “Air-time Consumption by Beacon and Probe”あたり参照
  48. 48. 1日目 0% 1% 0% 1% 0% 0%1% 20% 0% 10% 49% 0% 17%
  49. 49. 1日目 QoS Data Beacon 0% 1% 0% 1% 0% 0%1% Probe Response 20% Data 0% 10% 49% 0% 17% Probe Request
  50. 50. 2日目 1% 0%0% 0% 2% 1% 0% 1% 25% 49% 0% 9% 0% 12%
  51. 51. 2日目 QoS Data Beacon 1% 0%0% 0% 2% 1% 0% 1% Probe Response 25% Data 49% 0% 9% 0% 12% Probe Request
  52. 52. 3日目 QoS Data 0% Beacon 0% 0% 0% 1% 7% 1%0% 24% Probe Response Data 0% 1% 0% 0% 51% 13% Probe Request
  53. 53. 3日目 0% 0% 0% 0% 1% 7% 1%0% 24% 0% 1% 0% 0% 51% 13%
  54. 54. 単位時間毎フレーム数
 の時間変化 (きちんとキャプチャできているとして)
 流速(Frame per minute)の時間的変化
  55. 55. 単位時間毎フレーム数
 の時間変化(1日目)
  56. 56. 単位時間毎フレーム数
 の時間変化(1日目) 東待機列 東中移動中 ガレリア∼西 移動中は少ない、待機列中・ガレリア∼西あたりが多い 空間の問題か、移動していることに起因するか?
  57. 57. 単位時間毎フレーム数 の時間変化(2日目)
  58. 58. 単位時間毎フレーム数 の時間変化(2日目) 東待機列 東移動中 ガレリア∼西 やっぱり東ホール移動中が少ないように見える
  59. 59. 単位時間毎フレーム数 の時間変化(3日目)
  60. 60. 単位時間毎フレーム数 の時間変化(3日目) 山? 1, 2日目に比べると平坦 この山に意味はあるのか?
  61. 61. 単位時間毎フレーム数 の時間変化(3日分) 東待機列(1, 2日目) FPSが混雑率の指標たりうるかどうかは要検証
  62. 62. ユニークステーションの
 増加具合 アドレスの学習数の変遷(per minute)
  63. 63. ユニークステーション数 の増加具合(1日目)
  64. 64. ユニークステーション数 の増加具合(1日目) 入場 移動発生時に傾き(?)が変わる ガレリア∼西移動
  65. 65. ユニークステーション数 の増加具合(2日目)
  66. 66. ユニークステーション数 の増加具合(2日目) 入場 1日目と同じ。ただしもう少し複雑? やっぱり地理情報が欲しい… ガレリア∼西移動
  67. 67. ユニークステーション数 の増加具合(3日目) 定常的に増加。非常に綺麗。
  68. 68. ユニークステーション数の 増加具合(3日分)
  69. 69. ユニークAP数の 増加具合(3日分) ステーション側と基本変わらず
  70. 70. ユニークステーションの
 キャッシュヒット数 学習したアドレスにヒットした数(=前にも居たSTA)
  71. 71. ユニークステーションの
 キャッシュヒット数 学習したアドレスにヒットした数(=前にも居たSTA) 当たり前だが移動時に下がる
  72. 72. ユニークステーションの
 キャッシュミス数 学習したアドレスにヒットしなかった数(=前には居なかったSTA)
  73. 73. ユニークステーションの
 キャッシュミス数 学習したアドレスにヒットしなかった数(=前には居なかったSTA) ヒット数とは逆に、移動時に上がる
  74. 74. 無線LANステーション数の
 時間変化、出入り 一分ごとに死活監視 now : 現在見えているステーション数 live: 一分前も見えていて今もいるステーション数 old: この一分で消えたステーション数 new: この一分で新しく見えたステーション数 brandnew: この一分で新しく見えた完全に新しい
 ステーション数
  75. 75. 無線LANステーション数の
 時間変化、出入り(1日目) 相変わらず移動を契機に跳ね上がる
  76. 76. 無線LANステーション数の
 時間変化、出入り(2日目) 1日目同様だが、もうすこし複雑そう
  77. 77. 無線LANステーション数の
 時間変化、出入り(3日目) 出入りが比較的安定している
  78. 78. 再送率の時間的変化 後ろの方で上がってるのは?
  79. 79. 他の観点は? 他にどんな観点があるか、有用そうか このあたりは要検討 アイディア募集
  80. 80. 今回の反省/振り返り
  81. 81. 次回への改善点 チャネルを複数同時に見れるようにしたい Android Pcapへの改良, PC利用の検討 定点観測推しで 定点観測キット化
  82. 82. 複数チャネルの監視 下記のように、やはり1, 6, 11chに集中している 2013/12/31 09:18 できれば全チャネル見たいが、定期的に監視チャネルを変え るのは筋が良くなさそう 主要な1, 6, 11チャネルだけは並列してキャプチャしたいよね Android端末3つ並べて実施?
  83. 83. Android Pcapの改良, PC利用 スペアナのロギングをしたい。Chanalyzer for Android がいつまで経っても出てこないので自作しかない radiotapヘッダは必要(電波強度, チャネルetc) FCSが欠けてる、追加すべき バッテリーが持つならタブレットPCとか?(高い)
  84. 84. 定点観測 動点観測もそれなりに面白いが やはり結果が安定しない 不確定要素がおおい どうにか定点観測できる地点を増やしたい… 地理情報の活用。GPSはいろいろと難しそうだが…
  85. 85. 定点観測キットの定式化 今回のでキットに対する一定の知見は得られた(?) 複数チャネルの監視と並行して数を増やしたい 分析周りのスクリプトを増やす 地理情報周りをどうするか…
  86. 86. まとめ
  87. 87. コミケで三日間、パケットキャプチャをしてみた いくつか分析っぽいことをしてみた ツールについてはもう少し検討/検証/改造が必要 分析方法ももう少し考えよう データをいっぱい集めよう

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