Rundturstida og pakkeavstanden
Storleikar utafor systemet · uttrykkes i SI-sekund · RTT og Δt mellom pakker
I 1983 skreiv Mike Muuss, medan han greidde ut ein feil i eit nett, på éin einaste kveld eit lite program som sende ein vert ei kort spørjing og skreiv ut tida fram til svaret. Namnet tok han frå sonarfolka: ein ubåt sender eit klikk og lyttar etter ekkoet, og avstanden blir rekna av éin einaste tidsskilnad. Av den vanen å måle blei eininga fødd: det som blir notert er korkje vegen dit eller vegen heim, men heile sløyfa.
Finessen her er at rundturen blir målt med éi einaste klokke: spørjinga går ut frå den same maskina som svaret kjem til, og difor heng skilnaden mellom avlesingane ikkje saman med om klokkene i den andre enden stemmer. Ei forsinking éin veg er ikkje like lett å få — til henne trengst klokker som går saman finare enn forsinkinga sjølv, altså anten ein eigen protokoll for tidsoverføring eller ein mottakar av satellittid i kvar ende.
01 · Definisjon
Rundturstida er tidsrommet mellom at ein pakke blir send og at svaret på han kjem, målt av éi og same klokke. Pakkeavstanden er tida mellom at to nabopakkar i éin og same straum blir sleppte ut; han blir ikkje sett av nettet, men av den som lastar det.
Rundturen er sett saman av tre ledd av ulikt slag, og å halde dei frå kvarandre har mykje å seie, av di kvart einskilt blir lækt på sin måte. Det første er utbreiingstida, som lengda på strekninga og lysfarten i fiberen avgjer, og som ikkje vik for anna enn ein kortare kabel. Det andre er serialiseringa, tida det tek å skyve pakken ut i lina, og ho søkk di raskare lina er. Det tredje er køen i bufferane til mellomliggjande knutar, og berre han heng saman med kor hardt nettet er lasta akkurat då.
Av dette følgjer eit lite openbert tilhøve: ein kan vidgje lina ti gonger, og rundturen endrar seg ikkje i det heile, av di vidginga berre tek bort serialiseringa, medan køane og lengda på strekninga blir verande der dei var. Meir enn det: i bufferar bygde med romslegheit «for sikkerheits skuld» går pakkane ikkje tapt, men ventar, og rundturen under last veks til sekund — det er det vonde ein har kalla bufferbloat.
Pakkeavstanden står ikkje attmed av eit slumpetreff: nesten alt som hender ein straum blir avgjort av tilhøvet mellom avstanden og rundturen. Så lenge pakkane går ut oftare enn stadfestingane kjem tilbake, arbeider avsendaren i blinde og må halde så mykje data i strekninga som det fysisk er plass til — og den mengda er nett produktet av farten og rundturen.
Vel ei strekning og før glidaren over storleiken på pakken. Den blå pakken går frå det venstre stativet til det høgre og kjem oransje tilbake; bandet under strekninga deler rundturen i tre ledd, så det blir synleg kva han verkeleg går med til. Å vidgje lina kortar berre den midtre delen — nett den som på lange strekningar likevel er den minste.
Minnet blei billeg før algoritmane endra seg, og produsentane tok til å setje køar på hundrevis av pakkar i apparata, i den trua at ein buffer for mykje ikkje kunne skade. Det gjekk omvendt: ein full kø misser ikkje pakkane, men held dei att, avsendaren får ikkje eit einaste teikn på trengsel og held fram med å laste på. Rundturen på ei heimeline under last voks til halvanna sekund, medan farten heldt seg den same.
02 · Omregning
Rundtur, røyr og pakkestraum
Legg inn ein rundtur i kva einingar du vil, så reknar bladet han om til dei andre og reknar deretter ut det som heng av han: kor mykje data det er plass til i strekninga ved ulike fartar, kva grense vindauget set, og kva pakkeavstand dei ulike kodarane vel.
Farten til å rekne romet blir henta frå den strekninga som er vald i det interaktive stykket; i dei finare innstillingane kan han låsast ved ein gigabit.
Ping måler ikkje heilt det eit bruksprogram treng. Handsaminga av ei ekospørjing i ein fjern knute går ein eigen veg, ofte utanom hovudreknaren, og difor fell forsinkinga hennar ikkje saman med forsinkinga til eit verkeleg samband; andre apparat svarar derimot på slike spørjingar aller sist, eller ikkje i det heile. Difor tyder ein stor ping ikkje alltid eit seint samband, og ein liten borgar ikkje for eit raskt.
| Verdi | Merknad | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Størrelsesordener
logaritmisk skala: frå mikrosekund til sekund04 · Måleinstrumenter
Kva ein fangar rundturstida med
Programmet sender ein pakke med eit tidsstempel og ventar på at han kjem tilbake, og skilnaden mellom avlesingane er rundturen. Fordelen hans er at éi klokke rekk og at ein ikkje krev noko av motparten anna enn viljen til å svare; ulempa, at han svarar ein eigen veg som ikkje naudsynt er rask.
Har ein teke opp heile utvekslinga, får ein rundturen ut av sjølve straumen: av tida mellom at eit segment går ut og at stadfestinga på det kjem. Slik blir nett den forsinkinga målt som bruksprogrammet ser, og attpåtil blir spreiinga synleg — det som i ein samtale plagar meir enn ei jamn forsinking.
Apparat som stempler tida rett i nettbrikka tek bort den uvissa operativsystemet fører inn, og driv oppløysinga opp til titals nanosekund. Dei vekslar etter ein eigen avtale der kvar ende set to stempel — og nett det gjer det mogleg å dele rundturen i dei to ulike helvtene sine.
Ei forsinking éin veg blir berre målt der klokkene i begge endar er førte til ei felles tid finare enn forsinkinga sjølv — til det blir linene staka ut med ein eigen synkroniseringsprotokoll, eller det blir sett opp mottakarar av satellittid. Utan det blir rundturen ståande som det einaste ærlege talet.
05 · Skriveregler
Rundturen med eininga si, spreiinga for seg
Nemninga blir skriven med tre store latinske bokstavar utan punktum, verdien med eininga si og opplysning om kva som eigentleg blei målt: éi einskild prøve, snittet av ei rekkje eller medianen av henne. Spreiinga blir ført opp attmed som eit eige tal, av di eit snitt åleine ikkje seier noko om pakkane går jamt.
Den første skrivemåten greier seg utan eining, og dermed utan meining: hundre og tretti av kva — millisekund eller mikrosekund? Den andre gjev ei antaking ut for ei måling, medan vegen dit og vegen heim ofte går ulike baner og helvtene blir ujamne. Den tredje gjentek den mest utbreidde feilen og held rundturen for ein eigenskap ved lina og ikkje ved heile strekninga. Den fjerde blandar storleikane: ein avstand mellom pakkar er ingen rundtur.
06 · Naboenheter
Rundturen skildrar strekninga frå tidssida, farten frå mengdsida, og produktet av dei gjev ein tredje storleik, romet i strekninga, utan det lèt ikkje noko raskt samband over stor avstand seg stille inn. Attmed står spreiinga i forsinkinga, som i samtale og spel plagar meir enn eit jamt etterslep.
kor mykje som får plass i eit sekund
fart × rundtur
jitter etter RFC 3550
Blant databladene til Simetrium står ved siden av biten og byte, som romet i strekninga blir rekna i, sekund, som begge storleikane til sist blir førte tilbake til, desibel av linjebudsjett og klokkesyklusen, som set oppløysingsgrensa for tidsstempla i maskinvara.
07 · Historisk del
Klikket og ekkoet
Då det første ordet blei ført over mellom universitetet i California og instituttet i Menlo Park, dikterte operatøren det i telefonen og venta på stadfesting bokstav for bokstav. Sambandet brast ved den tredje bokstaven, men sjølve framgangsmåten — sendt, venta på svaret, sett på klokka — viste seg å vere nett den som er i bruk den dag i dag.
Mike Muuss skreiv programmet sitt på éin kveld medan han greidde ut ein feil, og kalla det etter lyden frå ekkoloddet: eit kort støyt, så ventinga på attkastet. Namnet blei så treffande at verbet «å pinge» kom inn i språket langt utafor nettverksfaget og tyder no kva som helst kort melding ein sender for å sjå om nokon er der.
Hausten 1986 fall gjennomstrøyminga på ei av universitetslinene tusen gonger: avsendarane, som ikkje fekk stadfestingar, sende stadig nye avskrifter og gav strekninga nådestøyten. Van Jacobson føreslo ei lækjing som verkar den dag i dag: halde auge med rundturen og spreiinga hans og ta veksten deira for eit teikn på trengsel, altså halde att sendinga før tapa tek til.
Dagens algoritmar for straumstyring ser ikkje lenger på tapa, men rett på korleis rundturen veks, og held att sendinga før køen rekk å fyllast. Heimerutarar har fått disiplinar som med vilje held bufferen kort — og rundturen under last fell frå halvanna sekund til titals millisekund på den same lina.
Halve rundturen er ei antaking, ikkje ei måling
Rundturen er lagleg i det at han ikkje krev at klokkene stemmer: både sendinga og mottakinga blir stempla av eitt apparat, og eit sprik mellom skalaene går rett og slett ikkje inn i differansen. Nett difor verkar ping over alt og treng ingen innstilling, medan forsinkinga éin veg er ein langt meir lunefull storleik, som krev ei finare samgang enn det som blir målt.
Vanen med å halvere rundturen held seg av den grunnen, sjølv om lite talar for han: straumen til motparten og den tilbake går ikkje sjeldan ulike ruter, av ulik lengd og ulik last, så dei verkelege helvtene kan skilje seg med det doble. Den storleiken som er lettast å måle i heile nettverksfaget er samstundes den som oftast blir lesen feil.
Katalog · måleenheter
Et datablad for hver størrelse
Sju SI-basisenheter, tjueto avledede med egne navn og størrelser utenfor systemet, som verken teknikken eller kalenderen klarer seg uten.