Vreme obrta i razmak paketa
Veličine izvan sistema · izražavaju se u sekundama SI · RTT i Δt među paketima
Godine 1983. Majk Mjus je, dok je tražio uzrok kvara u mreži, za jedno jedino veče napisao mali program koji je mašini slao kratak upit i ispisivao vreme proteklo do odgovora. Ime je uzeo od sonaraša: podmornica pošalje škljocaj i osluškuje eho, a rastojanje se izračunava iz jedne jedine razlike vremena. Iz te navike merenja rodila se jedinica: ne beleži se ni put tamo ni put nazad, nego cela petlja.
Tananost je u tome što se obrt meri jednim jedinim satom: upit odlazi sa iste mašine na koju stiže odgovor, pa razlika očitavanja ne zavisi od toga da li se satovi na drugom kraju slažu. Kašnjenje u jednom smeru ne dobija se tako lako — za njega su potrebni satovi usklađeni finije od samog kašnjenja, dakle ili poseban protokol za prenos vremena ili prijemnik satelitskog vremena na svakom kraju.
01 · Definicija
Vreme obrta je razmak između slanja paketa i dolaska odgovora na njega, izmeren jednim te istim satom. Razmak paketa je vreme između puštanja dva susedna paketa istog toka; ne određuje ga mreža, nego onaj ko je opterećuje.
Obrt se sastoji od tri sabirka različite prirode, a razlikovati ih je važno, jer se svaki leči drugačije. Prvi je vreme prostiranja, koje određuju dužina putanje i brzina svetlosti u vlaknu i koje ne uzmiče ni pred čim osim pred kraćim kablom. Drugi je serijalizacija, vreme guranja paketa u vod, i ona opada što je vod brži. Treći je red u baferima međučvorova, i jedino on zavisi od toga koliko je mreža upravo tada opterećena.
Odatle sledi jedna ne baš očigledna okolnost: vod se može proširiti deset puta, a obrt se pri tom neće promeniti nimalo, jer proširenje uklanja samo serijalizaciju, dok redovi i dužina putanje ostaju tamo gde su i bili. Štaviše, u baferima napravljenim sa zalihom «za svaki slučaj» paketi se ne gube nego čekaju, a obrt pod opterećenjem naraste na sekunde — to je ona nevolja koju su nazvali bufferbloat.
Razmak paketa ne stoji pored slučajno: gotovo sve što se dešava toku odlučuje odnos razmaka prema obrtu. Dok paketi izlaze češće nego što se vraćaju potvrde, pošiljalac radi naslepo i mora da drži u putanji onoliko podataka koliko u nju fizički staje — a ta količina je upravo proizvod brzine i obrta.
Izaberite putanju i vodite klizač po veličini paketa. Plavi paket polazi iz levog ormana ka desnom i vraća se narandžast; traka ispod putanje razlaže obrt na tri sabirka, da bi se videlo čime je zaista ispunjen. Proširenje voda skraćuje samo srednji deo — upravo onaj koji je na dugim putanjama ionako najmanji.
Memorija je pojeftinila pre nego što su se izmenili algoritmi, pa su proizvođači počeli da u uređaje stavljaju redove od stotina paketa, smatrajući da bafer viška ne može da naudi. Ispalo je obrnuto: pun red ne gubi pakete nego ih zadržava, pošiljalac ne dobija nikakav znak o zagušenju i nastavlja da dodaje. Obrt na kućnom vodu pod opterećenjem narastao je na sekundu i po, dok je brzina ostala ista.
02 · Pretvaranje
Obrt, cev i tok paketa
Unesite obrt u bilo kojim jedinicama, i list će ga prevesti u ostale, a zatim izračunati ono što od njega zavisi: koliko podataka staje u putanju pri različitim brzinama, koju granicu postavlja prozor i koji razmak paketa biraju razni koderi.
Brzina za računanje zapremine uzima se sa putanje izabrane u interaktivnom delu; u finijim podešavanjima može se ustaliti na gigabitu.
Ping ne meri baš ono što je potrebno korisničkom programu. Obrada eho-upita na dalekom čvoru ide posebnim putem, često zaobilazeći glavni računski deo, pa se njeno kašnjenje ne poklapa sa kašnjenjem prave veze; drugi uređaji pak odgovaraju na takve upite tek na kraju, ili nikako. Zato veliki ping ne znači uvek sporu vezu, a mali ne jemči brzu.
| Vrednost | Napomena | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Redovi veličina
logaritamska skala: od mikrosekunde do sekunde04 · Merni instrumenti
Čime se hvata vreme obrta
Program šalje paket sa vremenskom oznakom i čeka njegov povratak, a razlika očitavanja i jeste obrt. Njegova je vrlina što je dovoljan jedan sat i što se od sagovornika ne traži ništa osim spremnosti da odgovori; njegov nedostatak što on odgovara posebnim, ne nužno brzim putem.
Kad se snimi cela razmena, obrt se dobija iz samog toka: iz vremena između odlaska segmenta i dolaska potvrde na njega. Tako se meri upravo ono kašnjenje koje vidi korisnički program, a uz to postaje vidljivo i rasipanje — ono što u razgovoru smeta više nego ravnomerno kašnjenje.
Uređaji koji označavaju vreme pravo u mrežnom čipu uklanjaju neodređenost koju unosi operativni sistem i dovode razlučivost do desetina nanosekundi. Razmenjuju po posebnom dogovoru u kome svaki kraj stavlja po dve oznake — i upravo to dopušta da se obrt podeli na svoje dve nejednake polovine.
Kašnjenje u jednom smeru meri se samo tamo gde su satovi na oba kraja dovedeni na zajedničko vreme finije nego što je samo kašnjenje — radi toga se vodovi obeležavaju posebnim protokolom usklađivanja ili se postavljaju prijemnici satelitskog vremena. Bez toga obrt ostaje jedini pošten broj.
05 · Pravila pisanja
Obrt sa jedinicom, rasipanje posebno
Oznaka se piše sa tri velika latinička slova bez tačaka, vrednost sa jedinicom i sa navodom šta je zapravo mereno: pojedinačan uzorak, prosek niza ili njegova medijana. Rasipanje se navodi pored kao poseban broj, jer prosek sam ništa ne govori o tome idu li paketi ravnomerno.
Prvi zapis prolazi bez jedinice, a s njom i bez smisla: sto trideset čega — milisekundi ili mikrosekundi? Drugi izdaje pretpostavku za merenje, a put tamo i put nazad često idu različitim stazama i polovine ispadaju nejednake. Treći ponavlja najrasprostranjeniju grešku i drži obrt za svojstvo voda, a ne cele putanje. Četvrti meša veličine: razmak među paketima nije obrt.
06 · Susedne jedinice
Obrt opisuje putanju sa strane vremena, brzina sa strane količine, a njihov proizvod daje treću veličinu, zapreminu putanje, bez koje se ne može podesiti nijedna brza veza na veliku daljinu. Pored stoji rasipanje kašnjenja, koje u razgovoru i u igri smeta više nego ravnomerno zaostajanje.
koliko stane u sekundu
brzina × obrt
kolebanje po RFC 3550
Od listova Simetrijuma pored stoje bit i bajt, u kojima se računa zapremina putanje, sekunda, na koju se obe veličine na kraju svode, decibel iz bilansa vodova i takt sata, koji postavlja granicu razlučivosti hardverskih vremenskih oznaka.
07 · Istorijski deo
Škljocaj i eho
Kada se između Kalifornijskog univerziteta i instituta u Menlo Parku prenosila prva reč, rukovalac ju je diktirao telefonom i čekao potvrdu slovo po slovo. Veza se prekinula na trećem slovu, ali sam postupak — poslato, sačekan odgovor, pogledan sat — ispao je upravo onaj koji je u upotrebi do dana današnjeg.
Majk Mjus je svoj program napisao za jedno veče, dok je tražio uzrok kvara, i nazvao ga po zvuku dubinomera: kratak udar, pa čekanje odbijanja. Ime se pokazalo toliko pogođenim da je glagol «pingovati» ušao u jezik daleko izvan mrežnog zanata i znači već svaku kratku poruku koja se šalje da bi se videlo ima li koga.
U jesen 1986. propusnost jednog od univerzitetskih vodova pala je hiljadu puta: pošiljaoci, ne dobijajući potvrde, slali su sve nove prepise i dokrajčili putanju. Van Džejkobson je predložio lek koji dejstvuje i danas: motriti na obrt i njegovo rasipanje i uzimati njihov rast za znak zagušenja, dakle zadržati slanje pre nego što gubici počnu.
Današnji algoritmi upravljanja tokom ne motre više na gubitke, nego pravo na to kako obrt raste, i zadržavaju slanje pre nego što red stigne da se napuni. Kućni usmerivači dobili su discipline koje bafer namerno drže kratkim — i obrt pod opterećenjem pada sa sekunde i po na desetine milisekundi na istom vodu.
Polovina obrta je pretpostavka, a ne merenje
Obrt je zgodan time što ne traži slaganje satova: i slanje i prijem označava jedan jedini uređaj, pa razilaženje skala u razliku prosto i ne ulazi. Upravo zato ping radi svuda i ne treba mu podešavanje, dok je kašnjenje u jednom smeru veličina mnogo ćudljivija, koja traži finije usklađivanje nego što je ono što se meri.
Navika da se obrt prepolovi drži se iz tog razloga, mada za nju ima malo osnova: tok ka sagovorniku i onaj nazad neretko idu različitim rutama, različite dužine i različitog opterećenja, tako da se prave polovine mogu razlikovati dvostruko. Veličina koju je najlakše izmeriti u celom mrežnom zanatu ujedno je i ona koja se najčešće pogrešno čita.
Katalog · merne jedinice
List za svaku veličinu
Sedam osnovnih jedinica SI, dvadeset dve izvedene sa sopstvenim imenom i veličine van sistema, bez kojih ne bi radila ni tehnika ni kalendar.