パケットの遅延とか損失の話

 

 

 のニュース中身読んでみた

eng.ube

 

QUICの話まで理解できなかったけど、パケットの遅延とかRTTが気になってしまった。

ワイヤレス上のTCPパフォーマンス
TCPはもともと有線ネットワーク用に設計されていました。
有線ネットワークには、予測可能なリンクがあります。
ただし、ワイヤレスネットワークには独自の特性と課題があります。
第１に、無線ネットワークは干渉および信号減衰による損失を受けやすい。
たとえば、WiFiネットワークは、マイクロ波、ブルートゥース、および
その他の種類の電波からの干渉を受けやすいです。
セルラネットワークは、建物などの環境内のものによる反射／吸収、および
近隣の基地局からの干渉による信号損失（または経路損失）の影響を受ける。
これらの結果、有線のものよりもはるかに長く（例：4～10倍）
可変ラウンドトリップタイム（RTT）
およびパケット損失が発生します。

 

携帯とかは有線の4～10倍の

  • ラウンドトリップタイム（RTT）
  • パケット損失

らしい。

RTTについては、説明省略（https://jehupc.exblog.jp/15349359/の図がわかりやすかった。）

さらに

高いRTT値と、中央値のほぼ6倍のテールエンド値があり、平均分散は1秒を超えています。
さらに、ほとんどの接続は損失が多く、TCPは総パケット数の3.5％を再送していました。
駅や空港などの混雑した場所では、ネットワークによってパケットが廃棄されるのは最大7％でした。
これらの結果は、セルラーネットワークの高度な再送信方式がトランスポート層での損失を
大幅に減らすという共通の概念に挑戦しています。
以下に、モックアプリケーションでテストを実行した結果の概要を示します。

 

以下の表もニュースの中にあったが 

ネットワークメトリクス

値

ミリ秒単位のRTT [50％、75％、95％、99％]

[350、425、725、2300]

RTT差異（秒）

平均〜1.2秒

 

損失の多い接続でのパケット損失率

平均約3.5％（渋滞地域では7％）

 

50％が350ミリ秒
75％425ミリ秒(パケットの25%が425ミリ秒のRTT)
95％725ミリ秒(パケットの20%が725ミリ秒のRTT)
99％2300ミリ秒(パケットの4%が2300ミリ秒のRTT)

つまり、有線は

  • 350÷4=87.5ミリ秒のRTT
  • 総パケット数の7％÷4=1.75% or 7％÷10=0.7%パケット損失（有線の損失率が1%前後ってことらしい。）

前雑誌の付録でついていたRTTはスゴイ小さい値だったけど理想の値ってこと？

f:id:TKCman:20190621113911j:plain

 

普通にPINGしてみたら、30ミリ秒ぐらいだった。

yahoo.co.jp [183.79.135.206]に ping を送信しています 32 バイトのデータ:
183.79.135.206 からの応答: バイト数 =32 時間 =29ms TTL=51
183.79.135.206 からの応答: バイト数 =32 時間 =20ms TTL=51
183.79.135.206 からの応答: バイト数 =32 時間 =37ms TTL=51
183.79.135.206 からの応答: バイト数 =32 時間 =26ms TTL=51

183.79.135.206 の ping 統計:
パケット数: 送信 = 4、受信 = 4、損失 = 0 (0% の損失)、
ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
最小 = 20ms、最大 = 37ms、平均 = 28ms

 

ニュースの中のリンクで面白いのがあって*1

なぜオーバーバッファリングが問題なのか

バッファが大きすぎると、いっぱいになり遅延が発生し、インターネットの多くの用途が破壊されます。

  • 株式トレーダーやゲーマーは、競合相手に1msの優位性さえも持たせたくありません。

  • 音楽を再生するには、ジッタ（遅延の変動）とレイテンシを制御し、100ミリ秒未満に保つ必要があります。

  • 何かを手に「感じる」ようにするために（完璧なラバーバンディング）、レイテンシは30ミリ秒の範囲を下回る必要があります。

  • キーボードエコーが知覚できないほど50ms

  • 長距離ネットワークではVoIP（Voice over IP）が光速度による遅延を支配しているため、エンドツーエンドの遅延を150ミリ秒（長距離電話のメトリック）未満に抑えるには、アクセスの遅延が重要になります。

  • bufferbloatによる過度のパケット損失は、DNS（Domain Name System）検索に失敗する可能性があります。

  • ARP、DHCP、RA、NDなどの重要なネットワークプロトコルはすべてタイムリーな応答を想定しており、それなしでは失敗する可能

  • あります。

  • 遅延は数百ミリ秒から数秒に及ぶため、Webブラウジングは困難になります。

 とか遅延の許容の話が書いてあった。

 

まとめ

無線（QUICなし）

  • 350ミリ秒のRTT
  • 損失率が平均約3.5％

有線

  • 87.5ミリ秒のRTT（実測30ミリ秒くらい）
  • 損失率が1%前後

 回線が遅いなと思ったときの判断の基準にできるかもしれない。

*1:https://queue.acm.org/detail.cfm?id=2071893