Gidip gelme süresi ve paket aralığı
Sistem dışı büyüklükler · SI saniyesiyle anlatılır · RTT ve paketler arası Δt
1983'te Mike Muuss, bir ağdaki arızayı kurcalarken, bir akşamda küçük bir program yazdı: bir makineye kısa bir istek gönderiyor ve yanıta dek geçen süreyi yazdırıyordu. Adı sonarcılardan aldı: bir denizaltı tık sesi salar ve yankıyı dinler, uzaklık ise tek bir zaman farkından hesaplanır. İşte bu ölçme alışkanlığından doğdu birim: kaydedilen ne gidiş yolu ne dönüş yoludur, bütün ilmektir.
İncelik şurada: gidip gelme tek bir saatle ölçülür, çünkü istek yanıtın ulaştığı makineden çıkar ve bu yüzden okumaların farkı, öteki uçtaki saatlerin uyuşup uyuşmadığına bağlı kalmaz. Tek yöndeki gecikmeyi bu kadar kolay elde edemezsiniz — onun için gecikmenin kendisinden daha ince uyuşan saatler gerekir, yani ya ayrı bir zaman aktarma protokolü ya da her uçta uydu zamanını alan bir alıcı.
01 · Tanım
Gidip gelme süresi, bir paketin gönderilmesiyle ona gelen yanıtın varışı arasındaki aralıktır ve bir ve aynı saatle ölçülür. Paket aralığı ise aynı akıştaki iki komşu paketin salınması arasında geçen süredir; onu ağ değil, ağı yükleyen belirler.
Gidip gelme, nitelikçe farklı üç terimden oluşur ve bunları ayırt etmek önemlidir, çünkü her biri başka türlü iyileştirilir. Birincisi yayılma süresidir: onu yolun uzunluğu ve ışığın liften hızı belirler ve daha kısa bir kablodan başka hiçbir şeye boyun eğmez. İkincisi sıralamadır, paketi hatta itme süresi, ve hat hızlandıkça küçülür. Üçüncüsü ara düğümlerin belleklerindeki beklemedir ve yalnız o, ağın tam o anda ne kadar yüklü olduğuna bağlıdır.
Buradan pek açık olmayan bir durum çıkar: hat on kat genişletilebilir ve gidip gelme hiç değişmez, çünkü genişletme yalnız sıralamayı kaldırır, sıralar ve yolun uzunluğu ise oldukları yerde kalır. Dahası, «ne olur ne olmaz» diye bol yapılmış belleklerde paketler yitmez, bekler, ve yük altında gidip gelme saniyelere çıkar — bufferbloat denen dert budur.
Paket aralığı yanında boşuna durmuyor: bir akışın başına gelen hemen her şeyi, aralığın gidip gelmeye oranı belirler. Paketler, onaylar döndüğünden daha sık çıktığı sürece gönderen körlemesine çalışır ve yolda fizikçe sığdığı kadar veri tutmak zorundadır — bu miktar da tam olarak hızla gidip gelmenin çarpımıdır.
Bir yol seçin ve sürgüyü paketin boyu üzerinde gezdirin. Mavi paket soldaki raftan sağdakine gider ve turuncu olarak döner; yolun altındaki şerit gidip gelmeyi üç terime ayırır, ki gerçekte neye gittiği görünsün. Hattı genişletmek yalnız ortadaki parçayı kısaltır — uzun yollarda zaten en küçük olan parçayı.
Bellek, algoritmalar değişmeden önce ucuzladı ve yapımcılar aygıtlara yüzlerce paketlik sıralar koymaya başladı; fazladan bir belleğin zarar veremeyeceğini sanıyorlardı. Tersi çıktı: dolu sıra paketleri yitirmez, alıkoyar; gönderen tıkanmaya dair hiçbir işaret almaz ve yüklemeyi sürdürür. Yük altında bir ev hattının gidip gelmesi bir buçuk saniyeye çıktı, hız ise aynı kaldı.
02 · Dönüşüm
Gidip gelme, boru ve paket akışı
Gidip gelmeyi dilediğiniz birimlerde girin, künye onu ötekilere çevirsin, sonra ona bağlı olanı hesaplasın: değişik hızlarda yola ne kadar veri sığar, pencere hangi sınırı koyar ve çeşitli kodlayıcılar hangi paket aralığını seçer.
Alınabilen miktarı hesaplamak için hız, etkileşimli bölümde seçilen yoldan alınır; ince ayarlarda bir gigabite sabitlenebilir.
Ping, bir uygulama programının gereksindiğini tam olarak ölçmez. Uzak bir düğümde yankı isteğinin işlenmesi ayrı bir yoldan gider, çoğu kez ana hesap biriminin yanından dolaşarak, ve bu yüzden gecikmesi gerçek bir bağlantınınkiyle örtüşmez; başka aygıtlarsa böyle isteklere en son yanıt verir ya da hiç vermez. Bu yüzden büyük ping her zaman yavaş bağlantı demek değildir, küçüğü de hızlısına kefil olmaz.
| Değer | Açıklama | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Büyüklük mertebeleri
logaritmik ölçek: mikrosaniyeden saniyeye04 · Ölçüm aletleri
Gidip gelme süresi neyle yakalanır
Program zaman damgalı bir paket gönderir ve dönüşünü bekler; okumaların farkı gidip gelmedir. Üstünlüğü, tek bir saatin yetmesi ve karşı taraftan yanıtlama isteğinden başka bir şey istenmemesidir; eksikliği, onun ayrı ve ille de hızlı olmayan bir yoldan yanıt vermesidir.
Bütün alışveriş kaydedilmişse gidip gelme akışın kendisinden çıkarılır: bir parçanın yola çıkışı ile ona gelen onayın varışı arasındaki süreden. Böylece tam da uygulama programının gördüğü gecikme ölçülür ve üstelik yayılım da görünür olur — konuşmada düzgün bir gecikmeden daha çok rahatsız eden şey.
Zamanı doğrudan ağ yongasında damgalayan aygıtlar, işletim sisteminin kattığı belirsizliği kaldırır ve ayırt etmeyi onlarca nanosaniyeye indirir. Her ucun iki damga koyduğu ayrı bir anlaşmaya göre alışveriş ederler — gidip gelmenin iki eşit olmayan yarısına bölünmesini sağlayan da budur.
Tek yöndeki gecikme yalnız, iki uçtaki saatlerin gecikmenin kendisinden daha ince bir ortak zamana getirildiği yerde ölçülür — bunun için hatlar ayrı bir uyumlama protokolüyle işaretlenir ya da uydu zamanı alıcıları kurulur. Bu olmadan gidip gelme tek dürüst sayı olarak kalır.
05 · Yazım kuralları
Gidip gelme birimiyle, yayılım ayrıca
Gösterim üç büyük Latin harfiyle, noktasız yazılır; değer birimiyle ve tam olarak neyin ölçüldüğü belirtilerek: tek bir örnek mi, bir dizinin ortalaması mı, yoksa ortancası mı. Yayılım yanına ayrı bir sayı olarak yazılır, çünkü ortalama tek başına paketlerin düzgün gidip gitmediği hakkında hiçbir şey söylemez.
Birinci yazım birimsiz idare eder, birimle birlikte anlamdan da yoksun kalır: yüz otuz neyi — milisaniye mi, mikrosaniye mi? İkincisi bir varsayımı ölçüm diye sunar, oysa gidiş yolu ile dönüş yolu çoğu kez ayrı güzergâhlardan geçer ve yarılar eşit çıkmaz. Üçüncüsü en yaygın yanılgıyı yineler ve gidip gelmeyi bütün yolun değil, hattın bir özelliği sayar. Dördüncüsü büyüklükleri karıştırır: paketler arası aralık gidip gelme değildir.
06 · Komşu birimler
Gidip gelme yolu zaman yanından betimler, hız miktar yanından, çarpımları ise üçüncü bir büyüklük verir: yolun alabileceği miktar; onsuz uzak mesafeye hiçbir hızlı bağlantı ayarlanamaz. Yanında gecikmenin yayılımı durur — konuşmada ve oyunda düzgün bir gecikmeden daha çok rahatsız eden şey.
bir saniyeye ne kadar sığar
hız × gidip gelme
titreşim, RFC 3550'ye göre
Simetrium’un künyelerinden yanında duranlar bit ve bayt, yolun alabileceği miktarın sayıldığı, saniye, her iki büyüklüğün sonunda indirgendiği, desibel hat bütçelerinden ve saat çevrimi, donanım zaman damgalarının ayırt etme sınırını koyan.
07 · Tarihsel bölüm
Tık sesi ve yankı
Kaliforniya Üniversitesi ile Menlo Park'taki enstitü arasında ilk sözcük aktarılırken, görevli onu telefonla yazdırıyor ve onayı harf harf bekliyordu. Bağlantı üçüncü harfte koptu, ama işlemin kendisi — gönderildi, yanıt beklendi, saate bakıldı — bugün de kullanılan işlemin ta kendisi çıktı.
Mike Muuss programını bir akşamda, bir arızayı kurcalarken yazdı ve iskandilin sesinden adlandırdı: kısa bir vuruş, sonra yansımanın beklenmesi. Ad öylesine yerinde düştü ki «pinglemek» eylemi ağ mesleğinin çok ötesinde dile girdi ve artık orada kimse var mı diye gönderilen her kısa iletiyi anlatır.
1986 güzünde üniversite hatlarından birinin geçirgenliği bin kat düştü: onay alamayan gönderenler durmadan yeni kopyalar salıyor ve yolu büsbütün bitiriyordu. Van Jacobson bugün de işe yarayan bir çare önerdi: gidip gelmeyi ve yayılımını gözlemek, büyümelerini tıkanma işareti saymak, yani yitikler başlamadan önce göndermeyi dizginlemek.
Bugünün akış denetimi algoritmaları artık yitikleri değil, doğrudan gidip gelmenin nasıl büyüdüğünü gözler ve sıra dolmaya fırsat bulmadan göndermeyi dizginler. Ev yönlendiricileri, belleği bile bile kısa tutan düzenler edindi — ve yük altındaki gidip gelme aynı hatta bir buçuk saniyeden onlarca milisaniyeye düşer.
Gidip gelmenin yarısı varsayımdır, ölçüm değil
Gidip gelmenin kolaylığı, saatlerin uyuşmasını gerektirmemesindedir: hem gönderme hem alma tek bir aygıtça damgalanır ve ölçeklerin ayrışması farka basitçe girmez. Ping'in her yerde çalışması ve ayar istememesi bundandır; oysa tek yöndeki gecikme çok daha kaprisli bir büyüklüktür ve ölçülenden daha ince bir uyumlama ister.
Gidip gelmeyi ikiye bölme alışkanlığı bu yüzden tutunur, gerçi onu destekleyen az şey vardır: karşı tarafa giden akış ile geri gelen, az rastlanmaz biçimde ayrı güzergâhlardan, ayrı uzunlukta ve ayrı yükte geçer, öyle ki gerçek yarılar iki katına dek ayrılabilir. Bütün ağ mesleğinde en kolay ölçülen büyüklük, aynı zamanda en sık yanlış okunanıdır.
Katalog · ölçü birimleri
Her büyüklük için bir künye
Yedi SI temel birimi, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve sistem dışı büyüklükler; bunlar olmadan ne teknik ne de takvim yürür.