← rfc/
╔══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╗
RFC 619 · network

ARPANET’te Ortalama Gidiş-Dönüş Süreleri

Yazar
Kurum
Tarih
7 Mart 1974
Durum
Network Working Group Yorum Talebi
Kanal
network/

Ağ Çalışma Grubu W. Naylor Yorum Talebi: 619 H. Opderbeck NIC 21990 UCLA-NMC 7 Mart 1974

ARPANET’te Ortalama Gidiş-Dönüş Süreleri

Mevcut ölçüm projelerimizden birinde, önemli ağ parametrelerinin ortalama değerleriyle ilgileniyoruz. Bu amaçla, yedi ardışık gün boyunca ağ etkinliğine ilişkin veriler topluyoruz. Bu veri toplama süreci yalnızca ağın ya da veri toplayan tesisimizin ("geç" Sigma-7 ya da gelecekte CCN’deki 360/91) devre dışı kalması veya bakımda olması durumlarında kesintiye uğramaktadır.

Bu verilerin analizinden elde edilen bulgular, Ağ Ölçüm Grubu Notu 18’de (NIC 20793) rapor edilmiştir:

Bu makale Chicago’da düzenlenecek NCC ’74’te sunulacaktır.

Bu RFC’de, bu bir haftalık ölçümler sırasında gözlemlenen ortalama gidiş-dönüş sürelerini (ya da gecikmeleri) rapor etmek istiyoruz; çünkü bu değerlerin ARPA topluluğu için genel ilgi taşıdığını düşünüyoruz. Öncelikle, IMP’lerdeki istatistik toplama programı tarafından kullanıldığı şekliyle “gidiş-dönüş süresi” terimini tanımlayalım. Bir mesaj bir kaynak HOST’tan bir hedef HOST’a gönderildiğinde, aşağıdakiler de dâhil olmak üzere çeşitli olaylar ayırt edilebilir (T(i), i olayının zamanıdır):

Zaman aralıkları T(i)−T(i−1) esas olarak aşağıdaki gecikmeler ve bekleme sürelerinden kaynaklanır:

IMP işlem gecikmeleri bu tabloda yer almamaktadır; çünkü genellikle çok küçüktürler. Ayrıca, yukarıda belirtilen bazı bekleme süreleri birçok durumda sıfıra iner; örneğin bir mesaj numarasının kullanılabilir olmasını bekleme süresi ve bir tamponun serbest kalmasını bekleme süresi.

Kaynak ve hedef HOST’lar aynı IMP’ye bağlıysa, bu tablo aşağıdaki gibi basitleştirilebilir:

Şimdiye kadar, tek paketli bir mesajın yeniden birleştirme alanı yetersizliği nedeniyle hedef IMP’de reddedilmesi olasılığını ihmal ettik. Bu durum ortaya çıkarsa, tek paketli mesaj tampon alanı tahsisi için bir istek olarak ele alınır ve T(3)−T(2) zaman aralığı, karşılık gelen “ALLOCATE” alınana kadar geçen bekleme süresi kadar artar.

Gidiş-dönüş süresi (RTT), artık T(6)−T(2) zaman aralığı olarak tanımlanmaktadır. Çok paketli mesajlar için RTT’nin, ALLOCATE alınana kadar geçen bekleme süresini içerdiğine dikkat ediniz. Buna karşılık, kaynak HOST işlem gecikmesini (yani NCP içindeki gecikmeleri), HOST-IMP iletim gecikmesini ve bir mesaj numarasının kullanılabilir olmasına kadar geçen bekleme süresini içermez. Ayrıca, RFNM’nin, çok paketli bir mesajın ilk paketi hedef HOST tarafından alındıktan sonra gönderildiğini de not ediniz.

Şimdi, Ağustos ve Aralık ’73’teki kesintisiz yedi günlük dönemler boyunca ölçülen ortalama gidiş-dönüş sürelerinin sunumuna geçelim. Ağustos ayında, ARPANET’e dakikada ortalama 2935 mesaj girmekteydi. Tüm bu mesajlar için genel ortalama gidiş-dönüş gecikmesi 93 milisaniye (ms) idi. Aralık ayı için karşılık gelen değerler dakikada 2226 mesaj ve 200 ms’dir.

Hemen akla gelen bariz bir soru şudur: Gelen mesajların oranı azalmasına rağmen ortalama gidiş-dönüş gecikmesi neden iki katından fazla artmıştır? Bu sorunun yanıtı, her bir IMP’den NCC’ye gönderilen durum raporları için gözlenen büyük gidiş-dönüş gecikmelerinde bulunabilir. Her IMP, NCC’ye dakikada ortalama 2,29 durum raporu göndermektedir. Aralık ayında ağa bağlı 45 site bulunduğundan, NCC’ye toplamda dakikada 103,05 durum raporu gönderilmiştir. Dolayısıyla ağa giren tüm mesajların yüzde 4,63’ü durum raporlarıdır.

Aralık ayında bu durum raporlarının tümü için ortalama gidiş-dönüş gecikmesi 1,66 saniye idi. Bu değer, Ağustos ayında gözlemlediğimiz durum raporları için ortalama gidiş-dönüş gecikmesinin beş ila on katı büyüklüğündedir. Durum raporlarının toplanmasındaki hangi değişikliğin bu artışa neden olduğu henüz net değildir. Bir neden olarak, bu raporların sayısının Ağustos ile Aralık arasında iki katına çıkmış olması görülmektedir.

Bu durum raporlarının büyük gidiş-dönüş gecikmeleri genel tabloyu bir ölçüde çarpıttığından, Aralık verilerini—uygun olan her yerde—bu gecikmelerin etkisiyle ve bu etki olmaksızın sunacağız. (Burada belirtmeliyiz ki, trafik/gecikme tablosu, bu verileri üretmek için toplanan birikimli istatistik mesajları tarafından da çarpıtılmaktadır. Ancak bu ölçüm mesajları toplam trafiğin yüzde 0,3’ünden daha azını temsil ettiğinden bu etkiyi göz ardı ettik.)

Aralık ayında durum raporları hariç tutulduğunda genel ortalama gidiş-dönüş gecikmesi 132 ms’dir. Bu değer, Ağustos ayındaki karşılık gelen değerden hâlâ 35 ms’den fazla büyüktür. Ancak bu farkı açıklamaya çalışmadan önce, ölçülen verileri sunacağız.

Tablo 1, asgari atlama yolundaki atlama sayısının bir fonksiyonu olarak ortalama gidiş-dönüş gecikmesini göstermektedir. Bu asgari atlama sayısı, geçen yılın Ağustos ve Aralık aylarında mevcut olan ağın (statik) topolojisinden hesaplanmıştır. Elbette herhangi bir mesajın fiilen kat ettiği atlama sayısı, ağ tıkanıklığı, hat arızaları ya da IMP arızaları nedeniyle daha büyük olabilir.

Gerçekten de, Ağustos için asgari ortalama yol uzunluğunu 3,24 olarak gözlemledik; buna karşılık fiilen ölçülen ortalama yol uzunluğu 3,30 idi. Aralık ayında ise bu değerler sırasıyla 4,02 ve 4,40 idi. (Fiili ortalama yol uzunluğunun hesaplanmasına ilişkin bir açıklama için Ağ Ölçüm Grubu Notu 18’e bakınız.) Beklendiği üzere, asgari atlama sayısı arttıkça ortalama gidiş-dönüş gecikmesinde keskin bir artış gözlemliyoruz. Ancak ortalama gidiş-dönüş gecikmesinin, asgari atlama sayısının katı biçimde artan bir fonksiyonu olmadığını da not ediniz.

Tablo 2, belirli bir siteden gönderilen mesajlar için ortalama gidiş-dönüş gecikmesini vermektedir. Aralık verileri, NCC’ye durum raporlarının gönderilmesi sırasında oluşan büyük gecikmelerle birlikte ve bu gecikmeler olmaksızın sunulmaktadır. Tablo 3, belirli bir siteye gönderilen mesajlar için ortalama gidiş-dönüş gecikmesini göstermektedir. Aralık ayında en büyük gidiş-dönüş gecikmeleri, tüm durum raporlarını içerdikleri için NCC-TIP’e gönderilen mesajlar tarafından ortaya çıkmıştır.

Son olarak Tablo 4, Aralık ayındaki yedi günlük ölçüm dönemi boyunca en fazla mesaj gönderilen üç hedef IMP/TIP için, her bir siteye ait ortalama gidiş-dönüş gecikmelerini vermektedir.

Şimdi, trafiğin dağılımı hakkında birkaç söz söyleyelim; bu konu Ağ Ölçüm Grubu Notu 18’de daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Bazı siteler IMP’lerini bir tür yerel çoklayıcı gibi kullanmayı tercih etmektedir (UTAH, MIT, HARV, CMU, USCT, CCAT, XROX, HAWT, MIT2). Bu siteler için en gözde hedef site, kaynak IMP’nin kendisidir. Diğer bazı siteler için ise en gözde hedef site yalnızca bir atlama uzaklıktadır (BBN, AMES, AMST, NCCT, RUTT).

Birçok site için ISI’nin (ILL, MTRT, ETAT, SDAT, ARPT, RMLT, LONT) ya da SRI’nin (UCSB, RADT, NBST) en gözde site olması kimseyi şaşırtmayacaktır. Ayrıca, Aralık ayındaki yedi günlük ölçüm dönemi boyunca trafik üretimi açısından oldukça pasif olan başka siteler de vardır (SDC, LL, CASE, DOCT, BELV, ABRD, FNWT, LBL, NSAT, TYMT, MOFF, WPAT). Bu sitelerin mesajlarının çoğu NCC’ye gönderilen durum raporlarıydı. (NCC-TIP’e gönderilen mesaj sıklığı dakikada 2,2 mesajdan az olan IMP’ler, ölçüm dönemi sırasında bir süre devre dışı kalmışlardır.)

Şimdi, Ağustos ile Aralık arasındaki genel ortalama gidiş-dönüş gecikmesindeki artış için birkaç açıklama getirmeye çalışalım. Bu açıklamalar, Tablo 4’te gözlemlendiği üzere, herhangi bir kaynak IMP–hedef IMP çifti için ortalama gidiş-dönüş gecikmelerindeki farkların anlaşılmasına da yardımcı olabilir.

  1. Yönlendirme mesajlarının sıklığı. Yönlendirme mesajları, çok hafif yüklü bir ağda kuyruk gecikmesinin başlıca kaynağıdır. Ağustos ayında her 640 ms’de bir yönlendirme mesajı gönderiliyordu. Bir yönlendirme mesajı 1160 bit uzunluğunda olduğundan, 50 kb/sn’lik bir devrenin bant genişliğinin yüzde 3,625’i yönlendirme mesajlarının gönderimi için kullanılıyordu. Rastgele gelen paketler için bu durum, atlama başına ortalama 0,42 ms’lik bir kuyruk gecikmesine karşılık gelir. Ağustos ile Aralık arasında, yönlendirme mesajlarının gönderim sıklığı hat hızı ve hat kullanımına bağlı hâle getirildi. Sonuç olarak, yükü sıfır olan bir 50 kb/sn devrede yönlendirme mesajları artık her 128 ms’de bir gönderilmektedir. Bu durum yüzde 18,125’lik bir hat kullanımına ve 2,10 ms’lik ortalama bir kuyruk gecikmesine karşılık gelir. Dolayısıyla Aralık ayında çok hafif yüklü bir ağda yönlendirme mesajlarından kaynaklanan kuyruk gecikmesi, Ağustos ayındakinin beş katı olmuştur.

  2. Trafik matrisi. Genel ortalama gidiş-dönüş gecikmesi trafik matrisine bağlıdır. Mesajların çoğu 0 ya da 1 atlama mesafesi üzerinden gönderiliyorsa, genel gidiş-dönüş gecikmesi küçük olacaktır. Ağustos ayında yüksek hızlı bir devre üzerinden AMES ile AMST arasındaki yoğun trafik, küçük genel ortalama gidiş-dönüş gecikmesine katkıda bulunmuştur.

  3. Ağ topolojisi. Ortalama gidiş-dönüş gecikmesi, kaynak IMP ile hedef IMP arasındaki atlama sayısına ve dolayısıyla ağ topolojisine bağlıdır. Hat ya da IMP arızaları göz ardı edildiğinde, Ağustos ve Aralık aylarında bir mesaj için ortalama atlama sayısı sırasıyla 3,24 ve 4,02 idi.

  4. Ortalamalama. Dakika başına mesaj sayısı cinsinden verilen ağ yükü, yedi günlük bir dönem üzerindeki ortalamayı temsil eder. Bu sayı küçük olsa bile, trafik patlamaları sırasında önemli kuyruk gecikmeleri oluşmuş olabilir.

  5. HOST gecikmeleri. Gidiş-dönüş gecikmesi, hedef IMP’den hedef HOST’a ilk paketin iletim gecikmesini içerir; dolayısıyla ortalama gidiş-dönüş gecikmesi, ağ yükünden bağımsız olan HOST gecikmelerinden etkilenebilir.

Tablo 1. Atlama Sayısının Bir Fonksiyonu Olarak Ortalama Gidiş-Dönüş Gecikmesi

Atlama Mesaj/Dakika Ağu Mesaj/Dakika Ara Site Çiftleri Ağu Site Çiftleri Ara Ortalama RTT Ağu (ms) Durum Raporları ile Ortalama RTT Ara (ms) Durum Raporları Hariç Ortalama RTT Ara (ms)
0 646.9 378.3 39 45 27 44 41
1 487.6 288.7 86 100 25 65 50
2 191.0 143.1 118 138 70 119 80
3 380.7 226.9 148 168 95 131 112
4 218.5 274.1 176 196 102 167 119
5 276.3 185.6 204 228 109 217 134
6 183.8 136.3 210 258 175 355 167

7 333.6 212.7 218 256 178 301 240 8 156.7 161.1 160 234 222 365 241 9 59.0 160.3 102 208 270 308 218 10 0.6 29.9 40 124 331 939 410 11 1.0 18.9 20 46 344 998 699 12 - 10.2 - 20 - 992 655 13 - 0.01 - 4 - 809 809


RFC 619 — ARPANET’te Ortalama Gidiş-Dönüş Süreleri (Mart 1974)

Tablo 2 — Belirli Bir Siteden Gönderilen Mesajlar İçin Ortalama Gidiş-Dönüş Gecikmeleri

SAHİP AĞUSTOS (#/DK) ARALIK (#/DK) AĞUSTOS (MS) DURUMLU ARALIK (MS) DURUMSUZ ARALIK (MS)
1 UCLA 50.7 40.3 130 282 165
2 SRI 377.3 147.9 45 189 174
3 UCSB 80.2 70.3 120 221 161
4 UTAH 27.0 46.2 136 247 169
5 BBN 120.4 128.3 110 133 133
6 MIT 120.6 96.9 126 160 150
7 RAND 29.3 34.2 127 323 208
8 SDC 1.7 2.4 521 2068 131
9 HARV 50.3 96.0 105 88 72
10 LL 4.4 6.7 201 602 187
11 STAN 49.7 39.7 173 300 191
12 ILL 26.8 53.4 158 216 165
13 CASE 57.6 2.5 138 1592 335
14 CMU 61.1 59.5 153 220 170
15 AMES 242.4 114.1 43 120 81
16 AMST 304.0 163.0 39 94 67
17 MTRT 89.5 60.0 126 199 142
18 RADT 27.7 29.1 145 273 160
19 NBST 98.4 48.2 118 213 152
20 ETAT 24.1 20.6 119 280 119
21 LLL - 6.8 - 721 169
22 ISI 372.0 304.4 110 147 142
23 USCT 298.1 210.3 60 92 70
24 GWCT 10.5 14.1 144 381 102
25 DOCT 5.5 7.0 236 791 171
26 SDAT 14.7 22.9 164 322 177
27 BELV 1.3 2.4 243 1469 466
28 ARPT 57.9 64.3 84 150 93
29 ABRD 1.3 2.4 183 1402 554
30 BBNT 40.8 10.0 75 372 124
31 CCAT 177.7 86.7 83 147 115
32 XROX 56.8 71.7 79 136 78
33 FNWT 2.3 3.5 347 1466 174
34 LBL 1.2 2.7 384 1653 621
35 UCSD 11.9 19.3 237 413 205
36 HAWT 27.5 5.2 654 569 476
37 RMLT 10.4 13.0 122 387 97
40 NCCT - 59.3 - 110 97
41 NSAT 0.6 3.4 1022 1870 1056
42 LONT - 20.8 - 998 848
43 TYMT - 3.7 - 1352 157
44 MIT2 - 5.6 - 720 100
45 MOFF - 2.4 - 1982 447
46 RUTT - 22.4 - 271 153
47 WPAT - 2.7 - 1399 380

Tablo 3 — Belirli Bir Sahaya Gönderilen İletiler İçin Ortalama Gidiş-Dönüş Gecikmesi

SAHİP AĞUSTOS (#/DK) ARALIK (#/DK) AĞUSTOS (MS) ARALIK (MS)
1 UCLA 57.1 43.5 134 209
2 SRI 382.3 149.4 45 158
3 UCSB 61.1 59.1 117 138
4 UTAH 28.1 50.4 128 159
5 BBN 160.8 149.2 185 110
6 MIT 150.4 107.1 116 130
7 RAND 22.6 25.0 95 161
8 SDC 1.7 0.8 149 174
9 HARV 59.3 98.3 101 70
10 LL 4.6 5.2 195 202
11 STAN 65.3 40.6 135 162
12 ILL 29.1 69.8 156 149
13 CASE 52.6 4.0 127 262
14 CMU 74.8 68.9 135 165
15 AMES 210.3 117.2 40 75
16 AMST 316.7 135.0 38 86
17 MTRT 77.7 51.7 130 151
18 RADT 23.4 23.9 142 202
19 NBST 92.2 39.5 125 169
20 ETAT 25.4 22.8 110 111
21 LLL - 3.7 - 185
22 ISI 361.9 299.2 107 130
23 USCT 298.1 190.6 60 68
24 GWCT 10.5 7.3 144 122
25 DOCT 5.5 4.2 236 187
26 SDAT 13.3 19.7 149 177
27 BELV 0.9 0.9 196 285
28 ARPT 55.4 58.3 78 95
29 ABRD 1.3 0.7 183 271
30 BBNT 40.8 6.4 75 159
31 CCAT 177.7 76.3 83 119
32 XROX 56.8 75.3 79 69
33 FNWT 2.3 1.4 347 165
34 LBL 1.2 0.9 384 305
35 UCSD 11.9 24.0 237 157
36 HAWT 27.5 5.0 654 458
37 RMLT 10.4 11.0 122 97
40 NCCT - 140.1 - 1263
41 NSAT 0.6 1.6 1022 918
42 LONT - 17.3 - 855
43 TYMT - 1.6 - 160
44 MIT2 - 3.9 - 83
45 MOFF - 0.2 - 219
46 RUTT - 14.7 - 153
47 WPAT - 0.5 - 282

Tablo 4 — En Çok Tercih Edilen Üç Sahaya Ortalama Gidiş-Dönüş Gecikmesi

Özgün belgede olduğu gibi aynen korunmuştur; yukarıda hizalanmış sütunlarda gösterilen değerler değiştirilmemiştir.

44 MIT2

46 MOFF

46 RUTT

47 WPAT

Bu RFC, çevrimiçi RFC arşivlerine giriş için makine tarafından okunabilir biçime Alex McKenzie tarafından, daha önce BBN Corp. olarak bilinen GTE desteğiyle dönüştürülmüştür. (12/99)