आने-जाने का समय और पैकेटों का अंतराल
प्रणाली के बाहर की राशियाँ · SI सेकंड में व्यक्त · RTT और पैकेटों के बीच Δt
1983 में माइक म्यूस ने, जब वे किसी जाल की खराबी का पता लगा रहे थे, एक ही संध्या में एक छोटा कार्यक्रम लिखा जो किसी यंत्र को छोटा निवेदन भेजता और उत्तर तक बीते समय को छापता था। नाम उन्होंने सोनार वालों से लिया: पनडुब्बी एक टक छोड़ती है और प्रतिध्वनि सुनती है, और दूरी एक ही समय-अंतर से निकाली जाती है। मापने की इसी आदत से यह इकाई जन्मी: अंकित न जाने का मार्ग होता है न लौटने का, वरन पूरा फंदा।
सूक्ष्मता यह है कि आना-जाना एक ही घड़ी से मापा जाता है: निवेदन उसी यंत्र से निकलता है जिस पर उत्तर पहुँचता है, और इसी से पाठों का अंतर इस पर निर्भर नहीं कि दूसरे छोर की घड़ियाँ मिलती हैं या नहीं। एकतरफ़ा विलंब इतनी सरलता से नहीं मिलता — उसके लिए ऐसी घड़ियाँ चाहिए जो स्वयं विलंब से भी सूक्ष्म रूप से एक साथ चलें, अर्थात या तो समय भेजने का अलग विधान, या प्रत्येक छोर पर उपग्रह-समय का ग्राही।
01 · परिभाषा
आने-जाने का समय एक पैकेट भेजने और उस पर उत्तर आने के बीच का अंतराल है, जो एक ही घड़ी से मापा जाता है। पैकेटों का अंतराल एक ही प्रवाह के दो पड़ोसी पैकेट छोड़ने के बीच का समय है; उसे जाल नहीं, वरन वह ठहराता है जो जाल पर भार डालता है।
आना-जाना तीन भिन्न स्वभाव वाले अंशों से बनता है, और उन्हें अलग-अलग जानना महत्व रखता है, क्योंकि प्रत्येक का उपचार भिन्न है। पहला प्रसार का समय है, जिसे मार्ग की लंबाई और तंतु में प्रकाश की गति ठहराती है और जो छोटे तार के सिवा किसी के आगे नहीं झुकता। दूसरा क्रमबद्धन है, पैकेट को पंक्ति में ढकेलने का समय, और पंक्ति जितनी तेज़ हो वह उतना ही घटता है। तीसरा मध्यवर्ती गाँठों के कोषों में प्रतीक्षा है, और केवल वही इस पर निर्भर है कि जाल उसी क्षण कितना भरा है।
इससे एक कम स्पष्ट बात निकलती है: पंक्ति दस गुनी चौड़ी की जा सकती है और आना-जाना तनिक भी नहीं बदलता, क्योंकि चौड़ा करना केवल क्रमबद्धन हटाता है, जबकि प्रतीक्षा की पंक्तियाँ और मार्ग की लंबाई वहीं रहती हैं जहाँ थीं। इससे भी बढ़कर: «हर दशा के लिए» खुले हाथ बनाए गए कोषों में पैकेट खोते नहीं वरन ठहरते हैं, और भार के नीचे आना-जाना सेकंडों तक बढ़ जाता है — यही वह विपत्ति है जिसे bufferbloat कहा गया।
पैकेटों का अंतराल व्यर्थ ही पास नहीं खड़ा: प्रवाह के साथ जो कुछ होता है उसका लगभग सारा निर्णय अंतराल और आने-जाने का अनुपात करता है। जब तक पैकेट पुष्टियों के लौटने से अधिक बार निकलते हैं, भेजने वाला अंधा काम करता है और उसे मार्ग में उतने आँकड़े रखने पड़ते हैं जितने उसमें भौतिक रूप से समाते हैं — और वह मात्रा ठीक गति और आने-जाने का गुणनफल है।
कोई मार्ग चुनिए और सरकनी को पैकेट के आकार पर घुमाइए। नीला पैकेट बाएँ रैक से दाएँ जाता है और नारंगी होकर लौटता है; मार्ग के नीचे की पट्टी आने-जाने को तीन अंशों में खोलती है, ताकि दिखे कि वह वस्तुतः किस पर जाता है। पंक्ति चौड़ी करना केवल बीच का अंश घटाता है — वही जो लंबे मार्गों पर वैसे भी सबसे छोटा है।
स्मृति एल्गोरिथ्मों के बदलने से पहले सस्ती हो गई, और बनाने वालों ने यंत्रों में सैकड़ों पैकेटों की पंक्तियाँ रखनी आरंभ कीं, यह मानकर कि एक अतिरिक्त कोष हानि नहीं कर सकता। उलटा हुआ: भरी पंक्ति पैकेट खोती नहीं वरन रोक रखती है, भेजने वाले को जाम का कोई संकेत नहीं मिलता और वह और लादता जाता है। घरेलू पंक्ति पर भार के नीचे आना-जाना डेढ़ सेकंड तक बढ़ गया, जबकि गति वही रही।
02 · रूपांतरण
आना-जाना, नली और पैकेटों का प्रवाह
आने-जाने को किसी भी इकाई में भरिए, और पत्रक उसे शेष इकाइयों में बदल देगा, फिर गिनेगा कि उस पर क्या निर्भर है: भिन्न गतियों पर मार्ग में कितने आँकड़े समाते हैं, गवाक्ष कौन-सी सीमा रखता है, और भिन्न कूटकार पैकेटों का कौन-सा अंतराल चुनते हैं।
धारिता गिनने की गति अन्तःक्रियात्मक भाग में चुने मार्ग से ली जाती है; सूक्ष्म सेटिंग्स में उसे एक गीगाबिट पर जमाया जा सकता है।
पिंग ठीक वह नहीं मापता जिसकी अनुप्रयोग-कार्यक्रम को आवश्यकता है। दूर की गाँठ पर प्रतिध्वनि-निवेदन का निपटारा अलग मार्ग से चलता है, प्रायः मुख्य गणना-भाग को छोड़कर, और इसी से उसका विलंब किसी सच्चे संयोग के विलंब से नहीं मिलता; दूसरे यंत्र ऐसे निवेदनों का उत्तर सबसे अंत में देते हैं, या देते ही नहीं। इसी से बड़ा पिंग सदा धीमा संयोग नहीं दर्शाता, और छोटा तेज़ का वचन नहीं देता।
| मान | टिप्पणी | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · परिमाण की कोटियाँ
लघुगणकीय मापक्रम: माइक्रोसेकंड से सेकंड तक04 · मापक यंत्र
आने-जाने का समय किससे पकड़ा जाता है
कार्यक्रम समय-चिह्न वाला पैकेट भेजता है और उसकी वापसी की प्रतीक्षा करता है, और पाठों का अंतर ही आना-जाना है। उसका गुण यह कि एक घड़ी बस है और दूसरी ओर से उत्तर देने की इच्छा के सिवा कुछ नहीं माँगा जाता; उसका दोष यह कि वह अलग मार्ग से उत्तर देती है, जो आवश्यक नहीं कि तेज़ हो।
यदि सारा आदान-प्रदान अंकित कर लिया जाए, तो आना-जाना स्वयं प्रवाह से मिल जाता है: किसी खंड के जाने और उस पर पुष्टि के आने के बीच के समय से। यों ठीक वही विलंब मापा जाता है जो अनुप्रयोग-कार्यक्रम देखता है, और साथ ही बिखराव भी दिखने लगता है — वह जो बातचीत में एकसमान विलंब से अधिक कष्ट देता है।
वे यंत्र जो समय को सीधे जाल की चिप में चिह्नित करते हैं, उस अनिश्चय को हटा देते हैं जो संचालन-तंत्र लाता है, और विभेदन को दसियों नैनोसेकंड तक ले जाते हैं। वे एक अलग समझौते से आदान-प्रदान करते हैं जिसमें प्रत्येक छोर दो चिह्न रखता है — और यही आने-जाने को उसके दो असमान भागों में बाँटने देता है।
एकतरफ़ा विलंब केवल वहाँ मापा जाता है जहाँ दोनों छोरों की घड़ियाँ स्वयं विलंब से सूक्ष्मतर साझे समय पर लाई गई हों — इसके लिए पंक्तियों को समकालन के अलग विधान से चिह्नित किया जाता है या उपग्रह-समय के ग्राही खड़े किए जाते हैं। उसके बिना आना-जाना ही एकमात्र ईमानदार संख्या रहती है।
05 · लेखन नियम
आना-जाना इकाई सहित, बिखराव अलग
संकेत तीन बड़े लातीनी अक्षरों में, बिंदु रहित लिखा जाता है, और मान अपनी इकाई सहित तथा इस कथन सहित कि मापा ठीक क्या गया: एक अकेला नमूना, किसी शृंखला का औसत, अथवा उसका माध्यक। बिखराव पास में अलग संख्या के रूप में दिया जाता है, क्योंकि औसत अकेला कुछ नहीं कहता कि पैकेट एकसमान चल रहे हैं या नहीं।
पहला लेखन इकाई के बिना काम चला लेता है, और उसके साथ अर्थ के बिना भी: एक सौ तीस क्या — मिलीसेकंड या माइक्रोसेकंड? दूसरा अनुमान को माप बनाकर प्रस्तुत करता है, जबकि जाने और लौटने के मार्ग प्रायः भिन्न होते हैं और आधे असमान निकलते हैं। तीसरा सबसे व्यापक भूल दोहराता है और आने-जाने को पंक्ति का गुण मानता है, पूरे मार्ग का नहीं। चौथा राशियों को मिला देता है: पैकेटों के बीच का अंतराल आना-जाना नहीं।
06 · पड़ोसी इकाइयाँ
आना-जाना मार्ग को समय की ओर से वर्णित करता है, गति मात्रा की ओर से, और दोनों का गुणनफल तीसरी राशि देता है, मार्ग की धारिता, जिसके बिना दूर तक का कोई तेज़ संयोग नहीं सधता। पास में विलंब का बिखराव खड़ा है, जो बातचीत और खेल में एकसमान पिछड़ने से अधिक कष्ट देता है।
एक सेकंड में कितना समाता है
गति × आना-जाना
कंपन, RFC 3550 के अनुसार
Simetrium के पत्रकों में से पास खड़े हैं बिट और बाइट, जिनमें मार्ग की धारिता गिनी जाती है, सेकंड, जिस पर दोनों राशियाँ अंततः लौट आती हैं, डेसिबल पंक्ति के बजटों से और घड़ी की धड़कन, जो यंत्रगत समय-चिह्नों के विभेदन की सीमा रखता है।
07 · ऐतिहासिक भाग
टक और प्रतिध्वनि
जब कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय और मेनलो पार्क के संस्थान के बीच पहला शब्द भेजा गया, संचालक उसे दूरभाष पर बोल रहा था और अक्षर-अक्षर पुष्टि की प्रतीक्षा कर रहा था। संयोग तीसरे अक्षर पर टूट गया, किंतु स्वयं विधि — भेजा, उत्तर की प्रतीक्षा की, घड़ी देखी — ठीक वही निकली जो आज तक व्यवहार में है।
माइक म्यूस ने अपना कार्यक्रम एक ही संध्या में लिखा, खराबी का पता लगाते हुए, और उसका नाम गहराई-मापी की ध्वनि पर रखा: एक छोटा आघात, फिर परावर्तन की प्रतीक्षा। नाम इतना सटीक निकला कि क्रिया «पिंग करना» जाल के पेशे से कहीं आगे भाषा में आ गई और अब हर उस छोटे संदेश को कहती है जो यह जानने भेजा जाए कि कोई है या नहीं।
1986 की शरद में विश्वविद्यालय की एक पंक्ति की वहन क्षमता हज़ार गुना गिर गई: भेजने वालों को पुष्टि न मिलने पर वे नई-नई प्रतियाँ भेजते रहे और मार्ग को बिलकुल समाप्त कर दिया। वान जैकबसन ने एक उपचार सुझाया जो आज तक काम करता है: आने-जाने और उसके बिखराव पर दृष्टि रखना और उनकी वृद्धि को जाम का चिह्न मानना, अर्थात हानि आरंभ होने से पहले भेजना रोक लेना।
आज के प्रवाह-नियंत्रण के एल्गोरिथ्म अब हानि पर नहीं, वरन सीधे इस पर दृष्टि रखते हैं कि आना-जाना कैसे बढ़ रहा है, और पंक्ति के भरने से पहले ही भेजना रोक लेते हैं। घरेलू मार्गदर्शी यंत्रों को ऐसे विधान मिले हैं जो कोष को जानबूझकर छोटा रखते हैं — और भार के नीचे आना-जाना उसी पंक्ति पर डेढ़ सेकंड से घटकर दसियों मिलीसेकंड रह जाता है।
आने-जाने का आधा अनुमान है, माप नहीं
आना-जाना इस दृष्टि से सुगम है कि वह घड़ियों का मिलना नहीं माँगता: भेजने और पाने दोनों पर एक ही यंत्र चिह्न रखता है, और मापकों का बिखरना अंतर में प्रवेश ही नहीं करता। इसी से पिंग सर्वत्र चलता है और उसे सज्जा की आवश्यकता नहीं, जबकि एकतरफ़ा विलंब कहीं अधिक चंचल राशि है, जो मापे जाने वाले से भी सूक्ष्मतर समकालन माँगती है।
आने-जाने को आधा करने की आदत इसी कारण टिकी है, यद्यपि उसके पक्ष में थोड़ा ही है: दूसरी ओर जाने वाला प्रवाह और लौटने वाला प्रायः भिन्न मार्गों से जाते हैं, भिन्न लंबाई और भिन्न भार के, जिससे सच्चे आधे दुगुने तक भिन्न हो सकते हैं। सारे जाल-पेशे में सबसे सरलता से मापी जाने वाली राशि वही है जो सबसे अधिक बार गलत पढ़ी जाती है।
सूची · माप की इकाइयाँ
हर राशि के लिए एक पत्रक
SI की सात मूल इकाइयाँ, अपने नाम वाली बाईस व्युत्पन्न, और प्रणाली के बाहर की वे राशियाँ जिनके बिना न तकनीक चलती है न पंचांग।