A körbeérés ideje és a csomagköz
Rendszeren kívüli mennyiségek · SI-másodpercben fejezik ki őket · az RTT és a csomagok közti Δt
1983-ban Mike Muuss, miközben egy hálózati hibát derített föl, egyetlen este alatt írt egy kis programot, amely rövid kérést küldött egy gépnek, és kiírta a válaszig eltelt időt. A nevet a szonárosoktól vette: a tengeralattjáró kattanást ad ki és a visszhangot hallgatja, a távolságot pedig egyetlen időkülönbségből számolják. Ebből a mérési szokásból született az egység: nem az odaút és nem a visszaút kerül följegyzésre, hanem az egész hurok.
A finomság abban áll, hogy a körbeérést egyetlen óra méri: a kérés ugyanarról a gépről indul, amelyre a válasz megérkezik, és ezért a leolvasások különbsége nem függ attól, egyeznek-e az órák a túloldalon. Egyirányú késleltetést nem ilyen könnyű szerezni — ahhoz magánál a késleltetésnél finomabban együtt járó órák kellenek, vagyis vagy külön időátviteli szabvány, vagy műholdas időt fogó vevő mindkét végen.
01 · Meghatározás
A körbeérés ideje a csomag elküldése és a rá adott válasz megérkezése közti időköz, ugyanazzal az egy órával mérve. A csomagköz az azonos áram két szomszédos csomagjának kibocsátása közt eltelt idő; nem a hálózat szabja meg, hanem az, aki terheli.
A körbeérés három, természetében különböző tagból áll, és megkülönböztetésük azért fontos, mert mindegyiket másképp gyógyítják. Az első a terjedés ideje, amelyet az útvonal hossza és a fény sebessége a szálban határoz meg, és amely semminek sem enged, csak a rövidebb kábelnek. A második a sorbafűzés, a csomag vonalra tolásának ideje, és annál kisebb, minél gyorsabb a vonal. A harmadik a várakozás a köztes csomópontok tárában, és egyedül ez függ attól, mennyire terhelt éppen a hálózat.
Ebből egy nem magától értetődő körülmény következik: a vonalat tízszeresére lehet szélesíteni, és a körbeérés ettől semmit sem változik, hiszen a szélesítés csak a sorbafűzést veszi el, míg a sorok és az útvonal hossza ott maradnak, ahol voltak. Sőt: a «minden eshetőségre» bőven méretezett tárakban a csomagok nem vesznek el, hanem várakoznak, és a körbeérés terhelés alatt másodpercekre nő — ez az a baj, amelyet bufferbloatnak neveztek el.
A csomagköz nem véletlenül áll mellette: szinte minden, ami egy árammal történik, a köz és a körbeérés arányán dől el. Amíg a csomagok gyakrabban indulnak, mint ahogy a visszaigazolások megjönnek, a küldő vakon dolgozik, és annyi adatot kell az útvonalon tartania, amennyi fizikailag belefér — és ez a mennyiség épp a sebesség és a körbeérés szorzata.
Válasszon útvonalat, és futtassa a csúszkát a csomag mérete fölött. A kék csomag a bal oldali szekrényből indul a jobb felé, és narancssárgán tér vissza; az útvonal alatti sáv három tagra bontja a körbeérést, hogy látható legyen, mire megy el valójában. A vonal szélesítése csak a középső részt rövidíti — épp azt, amely hosszú útvonalakon amúgy is a legkisebb.
A memória előbb olcsóbbodott, mint ahogy az algoritmusok megváltoztak, és a gyártók több száz csomagos sorokat kezdtek a készülékekbe tenni, abban a hiszemben, hogy egy tárral több nem árthat. Fordítva sült el: a telt sor nem veszíti el a csomagokat, hanem visszatartja, a küldő semmilyen jelet nem kap a torlódásról, és tovább rak rá. A körbeérés egy otthoni vonalon terhelés alatt másfél másodpercre nőtt, miközben a sebesség ugyanaz maradt.
02 · Átszámítás
Körbeérés, cső és csomagáram
Adjon meg egy körbeérést bármilyen egységben, és a lap átszámítja a többire, majd kiszámolja, mi függ tőle: mennyi adat fér az útvonalba különböző sebességeknél, milyen határt szab az ablak, és milyen csomagközt választanak a különféle kódolók.
A befogadóképesség kiszámításához a sebességet az interaktív részben választott útvonalról veszi; a finomabb beállításokban egy gigabitre rögzíthető.
A ping nem egészen azt méri, amire egy alkalmazói programnak szüksége van. A visszhangkérés kezelése egy távoli csomóponton külön úton halad, gyakran a fő számolóegységet megkerülve, és ezért késleltetése nem esik egybe egy valódi kapcsolatéval; más készülékek viszont az ilyen kéréseket mindenki más után válaszolják meg, vagy sehogy. Ezért a nagy ping nem mindig jelent lassú kapcsolatot, és a kicsi nem szavatol gyorsat.
| Érték | Megjegyzés | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Nagyságrendek
logaritmikus skála: a mikromásodperctől a másodpercig04 · Mérőeszközök
Mivel fogják meg a körbeérés idejét
A program időbélyeggel ellátott csomagot küld és megvárja a visszatérését, a leolvasások különbsége pedig a körbeérés. Erénye, hogy egyetlen óra elég, és a túloldaltól semmit sem kérnek a válaszadás hajlandóságán kívül; hibája, hogy az külön, nem feltétlenül gyors úton felel.
Ha az egész váltást rögzítjük, a körbeérés magából az áramból adódik: a szakasz elindulása és a rá érkező visszaigazolás közti időből. Így épp azt a késleltetést mérjük, amelyet az alkalmazói program lát, és ráadásul láthatóvá válik a szórás is — az, ami beszélgetésben jobban zavar, mint az egyenletes késés.
A készülékek, amelyek az időt egyenesen a hálózati lapkában bélyegzik, elveszik a bizonytalanságot, amelyet az operációs rendszer visz be, és a felbontást tíz nanoszekundumos nagyságrendbe hajtják. Külön megegyezés szerint váltanak, amelyben mindkét vég két bélyeget tesz — és épp ez teszi lehetővé, hogy a körbeérést két egyenlőtlen felére osszuk.
Egyirányú késleltetést csak ott mérnek, ahol a két vég óráit magánál a késleltetésnél finomabban hozták közös időre — ehhez a vonalakat külön egyeztető szabvánnyal jelölik ki, vagy műholdas időt fogó vevőket állítanak fel. Enélkül a körbeérés marad az egyetlen becsületes szám.
05 · Írásszabályok
A körbeérés egységgel, a szórás külön
A jelölést három nagy latin betűvel írjuk, pont nélkül, az értéket az egységével és annak megadásával, mit mértek pontosan: egyetlen mérést, egy sorozat átlagát vagy annak mediánját. A szórást mellette adjuk meg külön számként, mert az átlag magában semmit sem mond arról, egyenletesen haladnak-e a csomagok.
Az első írásmód megvan egység nélkül, és vele együtt értelem nélkül is: százharminc mije — ezredmásodperc vagy mikromásodperc? A második föltevést ad ki mérésnek, holott az odaút és a visszaút gyakran más pályán halad, és a felek egyenlőtlenre sikerülnek. A harmadik a legelterjedtebb tévedést ismétli, és a körbeérést a vonal, nem pedig az egész útvonal tulajdonságának veszi. A negyedik összekeveri a mennyiségeket: a csomagok közti köz nem körbeérés.
06 · Szomszédos egységek
A körbeérés az útvonalat az idő felől írja le, a sebesség a mennyiség felől, szorzatuk pedig egy harmadik mennyiséget ad, az útvonal befogadóképességét, amely nélkül semmilyen gyors, nagy távolságú kapcsolat nem állítható be. Mellette áll a késleltetés szórása, amely beszélgetésben és játékban jobban zavar, mint az egyenletes lemaradás.
mennyi fér bele egy másodpercbe
sebesség × körbeérés
ingadozás az RFC 3550 szerint
A Simetrium adatlapjai közül mellette áll a bit és bájt, amelyekben az útvonal befogadóképességét számolják, másodperc, amelyre mindkét mennyiség végül visszavezethető, decibel a vonalmérlegekből és az órajel ütése, amely a hardveres időbélyegek felbontásának határát szabja.
07 · Történeti rész
A kattanás és a visszhang
Amikor a Kaliforniai Egyetem és a Menlo Park-i intézet közt az első szót átvitték, a kezelő telefonon diktálta, és betűnként várta a visszaigazolást. A kapcsolat a harmadik betűnél szakadt meg, ám maga az eljárás — elküldve, kivárva a választ, ránézve az órára — épp annak bizonyult, amely mind a mai napig használatban van.
Mike Muuss egyetlen este írta a programját, miközben egy hibát derített föl, és a visszhangmérő hangjáról nevezte el: rövid lökés, aztán a verődés kivárása. A név olyan találóra sikerült, hogy a «pingelni» ige messze a hálózati szakmán túl bekerült a nyelvbe, és mára bármilyen rövid üzenetet jelent, amelyet azért küldenek, hogy megtudják, van-e ott valaki.
1986 őszén az egyik egyetemi vonal áteresztése ezredére esett: a küldők, mivel nem kaptak visszaigazolást, egyre újabb másolatokat küldtek, és végképp kikészítették az útvonalat. Van Jacobson olyan gyógyírt javasolt, amely máig hat: figyelni a körbeérést és a szórását, és növekedésüket a torlódás jelének venni, vagyis visszatartani a küldést, mielőtt a veszteségek megkezdődnének.
A mai áramszabályozó algoritmusok már nem a veszteségeket figyelik, hanem egyenesen azt, hogyan nő a körbeérés, és visszatartják a küldést, mielőtt a sor megtelhetne. Az otthoni útválasztók olyan rendtartásokat kaptak, amelyek a tárat szándékosan rövidre fogják — és a körbeérés terhelés alatt másfél másodpercről tíz ezredmásodperces nagyságrendre esik ugyanazon a vonalon.
A körbeérés fele föltevés, nem mérés
A körbeérés abban kényelmes, hogy nem kívánja az órák egyezését: mind a küldést, mind a vételt egyetlen készülék bélyegzi, és a skálák eltérése egyszerűen nem kerül bele a különbségbe. Épp ezért működik a ping mindenütt, és nem szorul beállításra, míg az egyirányú késleltetés jóval szeszélyesebb mennyiség, amely finomabb egyeztetést kíván, mint amit mérnek.
A körbeérés megfelezésének szokása azért tartja magát, bár kevés szól mellette: a túloldalra menő és az onnan visszatérő áram nem ritkán más útvonalat követ, más hosszút és más terhelésűt, úgyhogy a valódi felek kétszeresen is eltérhetnek. Az egész hálózati szakma legkönnyebben mérhető mennyisége egyúttal az, amelyet a leggyakrabban olvasnak félre.
Katalógus · mértékegységek
Minden mennyiségnek egy adatlap
Hét SI-alapegység, huszonkét saját nevű származtatott és a rendszeren kívüli mennyiségek, amelyek nélkül sem a technika, sem a naptár nem működne.