போய் வரும் நேரம், பொட்டல இடைவெளி
அமைப்புக்கு வெளியிலான அளவைகள் · SI நொடிகளில் சொல்லப்படும் · RTT மற்றும் பொட்டலங்களுக்கு இடையிலான Δt
1983 இல் மைக் மியூஸ், ஒரு வலையில் ஏற்பட்ட கோளாறைத் துருவிக் கொண்டிருந்தபோது, ஒரே மாலையில் ஒரு சிறு நிரலை எழுதினார்: அது ஓர் இயந்திரத்துக்குச் சிறிய வேண்டுகோளை அனுப்பி, பதில் வரும்வரை கழிந்த நேரத்தை அச்சிட்டது. பெயரை அவர் சோனார் மனிதர்களிடமிருந்து எடுத்தார்: நீர்மூழ்கி ஒரு தட்டல் விடுத்து எதிரொலியைக் கேட்கும், தூரம் ஒரே ஒரு நேர வேறுபாட்டிலிருந்து கணக்கிடப்படும். இந்த அளக்கும் பழக்கத்திலிருந்தே இந்த அலகு பிறந்தது: பதிவாவது போகும் வழியும் அல்ல, வரும் வழியும் அல்ல, முழு வளையமே.
நுட்பம் இதுதான்: போய் வருதல் ஒரே ஒரு கடிகாரத்தால் அளக்கப்படுகிறது. வேண்டுகோள் புறப்படும் அதே இயந்திரத்துக்கே பதிலும் வந்து சேர்கிறது, எனவே வாசிப்புகளின் வேறுபாடு மறு முனையின் கடிகாரங்கள் ஒத்துப் போகின்றனவா என்பதைச் சாராது. ஒரு பக்கத் தாமதம் அவ்வளவு எளிதில் கிடைப்பதில்லை — அதற்குத் தாமதத்தைவிட நுட்பமாக ஒத்திசைந்த கடிகாரங்கள் வேண்டும், அதாவது நேரத்தை அனுப்பத் தனி நெறிமுறை, அல்லது இரு முனைகளிலும் செயற்கைக்கோள் நேரத்தைப் பெறும் கருவி.
01 · வரையறை
போய் வரும் நேரம் என்பது ஒரு பொட்டலம் அனுப்பப்படுவதற்கும் அதற்கான பதில் வந்து சேர்வதற்கும் இடையிலான இடைவெளி; ஒரே ஒரு கடிகாரத்தால் அளக்கப்படுகிறது. பொட்டல இடைவெளி என்பது ஒரே ஓட்டத்தின் அடுத்தடுத்த இரு பொட்டலங்களை விடுவதற்கு இடையிலான நேரம்; அதை வலை அல்ல, வலைக்குச் சுமை ஏற்றுபவர் நிர்ணயிக்கிறார்.
போய் வருதல் வெவ்வேறு இயல்புடைய மூன்று பகுதிகளால் ஆனது, அவற்றை வேறுபடுத்துவது முக்கியம், ஏனெனில் ஒவ்வொன்றும் வேறு வழியில் தீர்க்கப்படுகிறது. முதலாவது பரவும் நேரம்; பாதையின் நீளமும் இழையில் ஒளியின் வேகமும் அதை நிர்ணயிக்கின்றன, குறைந்த நீளக் கம்பியைத் தவிர வேறு எதற்கும் அது விட்டுக்கொடுப்பதில்லை. இரண்டாவது வரிசைப்படுத்தல், பொட்டலத்தைப் பாதையில் தள்ளும் நேரம்; பாதை வேகமானால் அது குறையும். மூன்றாவது இடைமுனைகளின் இடையகங்களில் காத்திருப்பு; அந்தக் கணத்தில் வலை எவ்வளவு நெரிசலானது என்பதைச் சார்ந்திருப்பது இது ஒன்றே.
இதிலிருந்து அவ்வளவு தெளிவில்லாத ஒரு நிலை வெளிப்படுகிறது: பாதையைப் பத்து மடங்கு அகலப்படுத்தலாம், போய் வருதல் சிறிதும் மாறாது; ஏனெனில் அகலப்படுத்தல் வரிசைப்படுத்தலை மட்டுமே நீக்குகிறது, வரிசைகளும் பாதையின் நீளமும் இருந்த இடத்திலேயே இருக்கின்றன. அதற்கும் மேலாக: «எதற்கும் இருக்கட்டும்» என்று தாராளமாகச் செய்யப்பட்ட இடையகங்களில் பொட்டலங்கள் இழக்கப்படுவதில்லை, காத்திருக்கின்றன; சுமையின் கீழ் போய் வருதல் நொடிகள் வரை வளர்கிறது — இதுவே bufferbloat என்று பெயர் பெற்ற தொல்லை.
பொட்டல இடைவெளி அருகில் நிற்பது தற்செயல் அல்ல: ஓர் ஓட்டத்துக்கு நேரும் எல்லாவற்றையும் கிட்டத்தட்ட இடைவெளிக்கும் போய் வருதலுக்கும் இடையிலான விகிதமே தீர்மானிக்கிறது. உறுதிகள் திரும்புவதைவிட பொட்டலங்கள் அடிக்கடி வெளியேறும் வரை, அனுப்புபவர் கண்மூடிப் பணியாற்றுகிறார், பாதையில் இயற்பியல் ரீதியாக அடங்கும் அளவு தரவை வைத்திருக்க வேண்டியிருக்கிறது — அந்த அளவே வேகத்துக்கும் போய் வருதலுக்கும் இடையிலான பெருக்குத்தொகை.
ஒரு பாதையைத் தேர்ந்து, நகர்த்தியைப் பொட்டலத்தின் அளவின் மேல் ஓட்டுங்கள். நீலப் பொட்டலம் இடது அலமாரியிலிருந்து வலதுக்குச் சென்று ஆரஞ்சு நிறத்தில் திரும்புகிறது; பாதைக்குக் கீழுள்ள பட்டை போய் வருதலை மூன்று பகுதிகளாகப் பிரித்து, அது உண்மையில் எதில் செலவழிகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. பாதையை அகலப்படுத்தினால் நடுப் பகுதி மட்டுமே குறையும் — நீண்ட பாதைகளில் அதுவே ஏற்கெனவே மிகச் சிறியது.
நினைவகம் வழிமுறைகள் மாறுவதற்கு முன்பே மலிவானது, எனவே தயாரிப்பாளர்கள் கருவிகளில் நூற்றுக்கணக்கான பொட்டலங்களுக்கான வரிசைகளை வைக்கத் தொடங்கினர்; கூடுதல் இடையகம் தீங்கு செய்யாது என்று எண்ணி. நேர்மாறாக நடந்தது: நிரம்பிய வரிசை பொட்டலங்களை இழப்பதில்லை, தடுத்து வைக்கிறது; அனுப்புபவருக்கு நெரிசலின் எந்த அறிகுறியும் கிடைப்பதில்லை, மேலும் மேலும் ஏற்றுகிறார். வீட்டுப் பாதையில் சுமையின் கீழ் போய் வருதல் ஒன்றரை நொடி வரை வளர்ந்தது, வேகமோ அப்படியே இருந்தது.
02 · மாற்றம்
போய் வருதல், குழாய், பொட்டல ஓட்டம்
போய் வருதலை விரும்பிய அலகில் இடுங்கள், அட்டை அதை மற்ற அலகுகளுக்கு மாற்றி, அதைச் சார்ந்தவற்றைக் கணக்கிடும்: வெவ்வேறு வேகங்களில் பாதையில் எவ்வளவு தரவு அடங்கும், சாளரம் என்ன எல்லையை வைக்கிறது, வெவ்வேறு குறியாக்கிகள் என்ன பொட்டல இடைவெளியைத் தேர்கின்றன.
கொள்ளளவைக் கணக்கிடும் வேகம் ஊடாட்டப் பகுதியில் தேர்ந்த பாதையிலிருந்து எடுக்கப்படுகிறது; நுணுக்க அமைப்புகளில் அதை ஒரு கிகாபிட்டில் நிலைநிறுத்தலாம்.
ping அளப்பது பயன்பாட்டு நிரலுக்குத் தேவையானதைச் சரியாக அல்ல. தொலைவிலுள்ள முனையில் எதிரொலி வேண்டுகோளைக் கையாள்வது தனி வழியில் நடக்கிறது, பெரும்பாலும் முதன்மைக் கணிப்புப் பகுதியைச் சுற்றி; எனவே அதன் தாமதம் உண்மையான இணைப்பின் தாமதத்துடன் ஒத்துப்போவதில்லை; மறுபுறம் சில கருவிகள் இத்தகைய வேண்டுகோள்களுக்கு எல்லாவற்றுக்கும் கடைசியாகவே பதிலளிக்கின்றன, அல்லது பதிலளிப்பதே இல்லை. எனவே பெரிய ping எப்போதும் மெதுவான இணைப்பைக் குறிப்பதில்லை, சிறியது வேகத்துக்கு உத்தரவாதமும் அல்ல.
| மதிப்பு | குறிப்பு | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · அளவின் படிநிலைகள்
மடக்கை அளவுகோல்: நுண்நொடி முதல் நொடி வரை04 · அளவைக் கருவிகள்
போய் வரும் நேரத்தை எதனால் பிடிக்கிறார்கள்
நிரல் நேரக் குறியுடன் ஒரு பொட்டலத்தை அனுப்பி அது திரும்புவதற்குக் காத்திருக்கிறது; வாசிப்புகளின் வேறுபாடே போய் வருதல். அதன் சிறப்பு: ஒரு கடிகாரமே போதும், மறுபுறத்திடம் பதிலளிக்கும் மனத்தைத் தவிர வேறெதுவும் கேட்கப்படுவதில்லை. அதன் குறை: அது தனி வழியில், அவசியம் வேகமில்லாத வழியில் பதிலளிக்கிறது.
முழுப் பரிமாற்றத்தையும் பதிவு செய்தால், போய் வருதல் ஓட்டத்திலிருந்தே கிடைக்கிறது: ஒரு துண்டு வெளியேறியதற்கும் அதற்கான உறுதி வந்ததற்கும் இடையிலான நேரத்திலிருந்து. இவ்வாறு அளக்கப்படுவது பயன்பாட்டு நிரல் காணும் அதே தாமதம்; மேலும் சிதறலும் வெளிப்படுகிறது — உரையாடலில் சீரான தாமதத்தைவிட இதுவே அதிகம் தொந்தரவு தருகிறது.
நேரத்தை நேரடியாக வலைச் சிப்பில் குறிக்கும் கருவிகள் இயக்க அமைப்பு கொண்டுவரும் நிச்சயமின்மையை நீக்கி, பிரிப்பைப் பத்துக்கணக்கான நானோ நொடிகள் வரை இறக்குகின்றன. அவை தனி உடன்பாட்டின்படி பரிமாறுகின்றன, அதில் ஒவ்வொரு முனையும் இரு குறிகளை வைக்கிறது — போய் வருதலை அதன் சமமற்ற இரு பாதிகளாகப் பிரிக்க அனுமதிப்பது இதுவே.
ஒரு பக்கத் தாமதம் இரு முனைகளின் கடிகாரங்களும் தாமதத்தைவிட நுட்பமாக ஒரே நேரத்துக்குக் கொண்டுவரப்பட்ட இடத்தில் மட்டுமே அளக்கப்படுகிறது — அதற்காகப் பாதைகளைத் தனி ஒத்திசைவு நெறிமுறையால் குறிக்கிறார்கள், அல்லது செயற்கைக்கோள் நேரத்தைப் பெறும் கருவிகளை நிறுவுகிறார்கள். அது இல்லாவிட்டால் போய் வருதலே நேர்மையான ஒரே எண்ணாக இருக்கிறது.
05 · எழுத்து விதிகள்
போய் வருதல் அலகுடன், சிதறல் தனியே
குறியீடு மூன்று பெரிய லத்தீன் எழுத்துகளால், புள்ளிகள் இன்றி எழுதப்படுகிறது; மதிப்பு அதன் அலகுடனும், சரியாக எது அளக்கப்பட்டது என்ற குறிப்புடனும்: ஒரே அளவீடா, தொடரின் சராசரியா, அல்லது அதன் இடைநிலையா. சிதறல் அருகில் தனி எண்ணாகத் தரப்படுகிறது, ஏனெனில் சராசரி மட்டும் பொட்டலங்கள் சீராகச் செல்கின்றனவா என்பதைப் பற்றி எதுவும் சொல்வதில்லை.
முதல் எழுத்துமுறை அலகின்றி நடந்துவிடுகிறது, அதனுடன் பொருளும் இன்றி: நூற்று முப்பது எதில் — மில்லி நொடியா, நுண்நொடியா? இரண்டாவது ஊகத்தை அளவீடாகக் காட்டுகிறது, ஆனால் போகும் வழியும் வரும் வழியும் அடிக்கடி வேறு பாதைகளில் செல்கின்றன, இரு பாதிகளும் சமமற்றவையாக வருகின்றன. மூன்றாவது மிகப் பரவலான தவறை மீண்டும் செய்து, போய் வருதலை முழுப் பாதையின் அல்ல, பாதையின் ஒரு பிரிவின் பண்பாகக் கருதுகிறது. நான்காவது அளவைகளைக் குழப்புகிறது: பொட்டலங்களுக்கு இடையிலான இடைவெளி போய் வருதல் அல்ல.
06 · அண்டை அலகுகள்
போய் வருதல் பாதையை நேரத்தின் பக்கத்திலிருந்தும், வேகம் அளவின் பக்கத்திலிருந்தும் விவரிக்கிறது; அவற்றின் பெருக்குத்தொகை மூன்றாவது அளவையைத் தருகிறது — பாதையின் கொள்ளளவு; அது இல்லாமல் தொலைதூர வேக இணைப்பு ஒன்றையும் அமைக்க முடியாது. அருகில் நிற்பது தாமதத்தின் சிதறல்; உரையாடலிலும் விளையாட்டிலும் சீரான பின்தங்கலைவிட இது அதிகம் தொந்தரவு தருகிறது.
ஒரு நொடியில் எவ்வளவு அடங்கும்
வேகம் × போய் வருதல்
RFC 3550 படி நடுக்கம்
Simetrium ஏடுகளில் அருகில் உள்ளவை பிட் மற்றும் பைட், அவற்றால் பாதையின் கொள்ளளவு எண்ணப்படுகிறது, வினாடி, இரு அளவைகளும் இறுதியில் அதற்கே திரும்புகின்றன, டெசிபல் பாதை கணக்குகளிலிருந்து, மேலும் கடிகாரத் துடிப்பு, அது வன்பொருள் நேரக் குறிகளின் பிரிப்பு எல்லையை வைக்கிறது.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
ஒரு தட்டும் அதன் எதிரொலியும்
கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்துக்கும் மென்லோ பார்க்கின் நிறுவனத்துக்கும் இடையே முதல் சொல் அனுப்பப்பட்டபோது, இயக்குபவர் அதைத் தொலைபேசியில் சொல்லிக்கொண்டே எழுத்துக்கு எழுத்து உறுதிக்குக் காத்திருந்தார். இணைப்பு மூன்றாவது எழுத்தில் அறுந்தது, ஆனால் அந்த நடைமுறையே — அனுப்பினோம், பதிலுக்குக் காத்திருந்தோம், கடிகாரத்தைப் பார்த்தோம் — இன்றுவரை பயன்பாட்டில் உள்ளது.
மைக் மியூஸ் கோளாறைத் துருவியபடியே ஒரே மாலையில் தன் நிரலை எழுதி, ஒலி ஆழமானியின் ஒலியிலிருந்து அதற்குப் பெயரிட்டார்: ஒரு குறுந்தள்ளல், பிறகு எதிரொளிப்புக்குக் காத்திருப்பு. பெயர் அவ்வளவு பொருத்தமாக அமைந்ததால் «ping செய்தல்» என்ற வினை வலைத் தொழிலைத் தாண்டி மொழிக்குள் நுழைந்தது; இன்று அங்கே யாராவது இருக்கிறார்களா என்று அறிய அனுப்பும் எந்தச் சிறு செய்தியையும் அது குறிக்கிறது.
1986 இலையுதிர்காலத்தில் ஒரு பல்கலைக்கழகப் பாதையின் கடத்தும் திறன் ஆயிரம் மடங்கு வீழ்ந்தது: உறுதி கிடைக்காத அனுப்புநர்கள் புதிய நகல்களைத் தொடர்ந்து அனுப்பி, பாதையை முற்றிலும் முடித்துவைத்தனர். வான் ஜேக்கப்சன் இன்றுவரை பலனளிக்கும் மருந்தை முன்வைத்தார்: போய் வருதலையும் அதன் சிதறலையும் கண்காணிப்பது, அவற்றின் வளர்ச்சியை நெரிசலின் அறிகுறியாக எடுப்பது — அதாவது இழப்புகள் தொடங்குமுன்பே அனுப்புவதை அடக்குவது.
இன்றைய ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள் இழப்புகளை இனிக் கண்காணிப்பதில்லை, போய் வருதல் எவ்வாறு வளர்கிறது என்பதையே நேரடியாகக் கண்காணித்து, வரிசை நிரம்புமுன்பே அனுப்புவதை அடக்குகின்றன. வீட்டு வழிப்படுத்திகளுக்கு இடையகத்தை வேண்டுமென்றே குறைவாக வைக்கும் ஒழுங்குகள் வந்துள்ளன — அதே பாதையில் சுமையின் கீழ் போய் வருதல் ஒன்றரை நொடியிலிருந்து பத்துக்கணக்கான மில்லி நொடிகளாக இறங்குகிறது.
போய் வருதலின் பாதி ஓர் ஊகம், அளவீடு அல்ல
போய் வருதலின் வசதி என்னவென்றால், அது கடிகாரங்கள் ஒத்துப்போவதைக் கோருவதில்லை: அனுப்புதலையும் பெறுதலையும் ஒரே கருவியே குறிக்கிறது, அளவுகோல்களின் விலகல் வேறுபாட்டுக்குள் நுழைவதே இல்லை. அதனாலேயே ping எங்கும் இயங்குகிறது, அமைப்பு தேவையில்லை; ஒரு பக்கத் தாமதமோ மிகவும் இழுத்தடிக்கும் அளவை, அளக்கப்படுவதைவிட நுட்பமான ஒத்திசைவைக் கோருகிறது.
போய் வருதலைப் பாதியாக்கும் பழக்கம் இதனாலேயே நிலைத்துள்ளது, அதற்குச் சார்பாக அதிகம் இல்லாவிட்டாலும்: மறுபுறத்துக்குச் செல்லும் ஓட்டமும் திரும்பும் ஓட்டமும் அடிக்கடி வெவ்வேறு பாதைகளில் செல்கின்றன, வெவ்வேறு நீளத்திலும் வெவ்வேறு சுமையிலும்; எனவே உண்மையான இரு பாதிகள் இரு மடங்கு வரை வேறுபடலாம். வலைத் தொழிலில் மிக எளிதாக அளக்கப்படும் அளவையே மிக அடிக்கடி தவறாக வாசிக்கப்படுவதும் ஆகும்.
பட்டியல் · அளவை அலகுகள்
ஒவ்வோர் அளவைக்கும் ஓர் ஏடு
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள், சொந்தப் பெயருள்ள இருபத்திரண்டு பெறுதி அலகுகள், மேலும் தொகுதிக்கு வெளியிலுள்ள அவ்வளவுகள் — அவை இல்லாமல் தொழில்நுட்பமும் நாட்காட்டியும் இயங்கா.