Ritardi nelle reti a comm di pacchetto q

Ritardi nelle reti a comm. di pacchetto q i pacchetti subiscono ritardi lungo il percorso end-to-end q quattro tipi di ritardo per ogni hop 1. Elaborazione: 2. Coda: q tempo di attesa sul link di uscita prima della trasmissione q dipende dal livello di congestione del router (pacchetti nel buffer) q tempo di processamento del pacchetto q determina il link di uscita q (controlla errori sui bit) trasmissione A propagazione B elaborazione coda 1

Ritardi nelle reti a comm. di pacchetto 3. Trasmissione (o store&fwd): q tempo necessario al router per “spingere fuori” il pacchetto q L= lunghezza pacchetto (bit) q R=banda del link (bps) q tempo per trasmettere i bit sul link = L/R 4. Propagazione: q tempo di propagazione del segnale q d = lunghezza del link fisico q s = velocità di propagazione nel mezzo (~2 x 108 m/s – 3 x 108 m/s ) q ritardo di propagazione = d/s trasmissione A propagazione B elaborazione coda Nota: s e R sono quantità molto diverse! 2

Analogia della carovana 100 km carovana di 10 auto casello q le auto si “propagano” a 100 km/h q il casello impiega 12 s per servire un’auto (ritardo di trasmissione) q auto~bit; carovana ~ pacchetto q D: Quanto impiega la carovana ad allinearsi davanti il secondo casello? 100 km casello q Il tempo necessario a “spingere” l’intera carovana attraverso il casello sull’autostrada = 12*10 = 120 sec q Il tempo per l’ultima auto a propagarsi dal 1° al 2° casello: 100 km/(100 km/h)= 1 h q R: 62 minuti 3

Analogia della carovana 100 km carovana di 10 auto casello 100 km casello q le auto ora si “propagano” q Si! Dopo 7 min, la prima auto arriva al 2° casello e 3 a auto sono ancora al 1° 1000 km/h (tprop = 6 min) casello q il casello ora impiega 1 q il primo bit del pacchetto min per servire un’auto può arrivare al 2° router q D: Ci saranno auto che prima che si sia arrivano al 2° casello completata la trasmissione prima che tutte le auto del pacchetto al 1° router abbiano lasciato il 1° casello? 4

Ritardo del nodo q delab = ritardo di elaborazione m tipicamente pochi μs q dcoda = ritardo di coda m dipende dal livello di congestione q dtrasm = ritardo di trasmissione m = L/R, significativo per link a bassa velocità q dprop = ritardo di propagazione m d/s, da pochi μs a centinaia di ms 5

Ritardo di coda medio Ritardo medio di coda q può variare da pacchetto a q q pacchetto si studia in termini statistici R= banda del link (bps) L= lunghezza pacchetto (bit) a= velocità media di arrivo dei pacchetti intensità di traffico = La/R 1 LA/R q La/R ~ 0: ritardo medio di coda è piccolo q La/R -> 1: il ritardo diventa grande q La/R > 1: arriva più “lavoro” di quanto possa essere smaltito, il ritardo medio è infinito! 6

Perdita di pacchetti (packet loss) q la coda del buffer sul link di uscita ha capacità finita q quando un pacchetto arriva in una coda piena, viene eliminato (dropped) e si perde q i pacchetti persi possono essere ritrasmessi dal nodo precedente, dal terminale o non essere ritrasmessi A B coda se il buffer si satura, i pacchetti sono eliminati (perdita) 7

Ritardi e pecorsi “reali” in Internet q Come appaiono i ritardi e le perdite “reali” in Internet? q Programma Traceroute: fornisce misure di ritardo dalla sorgente ai router lungo il percorso end-end verso la destinazione. Per tutti gli i: m manda tre pacchetti che raggiungeranno il router i nel cammino verso la destinazione il router i manderà pacchetti i replica alla sorgente calcolerà l’intervallo tra l’invio e la risposta 3 probes 8

Ritardi e pecorsi “reali” in Internet traceroute: gaia. cs. umass. edu to www. eurecom. fr Tre misure di ritardo da gaia. cs. umass. edu a cs-gw. cs. umass. edu 1 cs-gw (128. 119. 240. 254) 1 ms 2 border 1 -rt-fa 5 -1 -0. gw. umass. edu (128. 119. 3. 145) 1 ms 2 ms 3 cht-vbns. gw. umass. edu (128. 119. 3. 130) 6 ms 5 ms 4 jn 1 -at 1 -0 -0 -19. wor. vbns. net (204. 147. 132. 129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn 1 -so 7 -0 -0 -0. wae. vbns. net (204. 147. 136) 21 ms 18 ms 6 abilene-vbns. abilene. ucaid. edu (198. 32. 11. 9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash. abilene. ucaid. edu (198. 32. 8. 46) 22 ms link 8 62. 40. 103. 253 (62. 40. 103. 253) 104 ms 109 ms 106 ms trans-oceanico 9 de 2 -1. de. geant. net (62. 40. 96. 129) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de. fr 1. fr. geant. net (62. 40. 96. 50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw. fr 1. fr. geant. net (62. 40. 103. 54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n 2. cssi. renater. fr (193. 51. 206. 13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice. cssi. renater. fr (195. 220. 98. 102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r 3 t 2 -nice. cssi. renater. fr (195. 220. 98. 110) 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne. r 3 t 2. ft. net (193. 48. 50. 54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194. 211. 25 (194. 211. 25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * indica che non c’è risposta (probe persa o nessuna 18 * * * 19 fantasia. eurecom. fr (193. 55. 113. 142) 132 ms 128 ms 136 ms replica dal router) 9