Wskaźniki jakości łącza

Dumałem trochę nad parametrami łącza internetowego, które abcc mógłby mierzyć, poza tym, komentarze pod wpisem o założeniach abcc trochę pomieszały mi szyki, jeśli chodzi o chronologię, więc najwyższy czas przejść do rzeczy.

Techniczne wskaźniki jakości łącza internetowego to:

• Opóźnienie – czyli potocznie lag albo ping, zrozumiała chyba dla każdego miara i dość powszechnie używana do określenia, czy łącze jest sprawne. Im jest mniejsze, tym lepiej. Ma znaczenie przy korzystaniu interaktywnym, czyli SSH/remote desktop albo graniu w gry online (zwł. FPP). Niezbyt istotne przy pobieraniu danych czy strumieniowaniu.
• Straty pakietów – na sprawnym łączu strat nie ma. W przypadku łącz bezprzewodowych lub awarii, straty mogą się pojawiać. Wiążą się z koniecznością retransmisji pakietów lub utratą danych. Mają znaczenie praktycznie wszędzie. Im niższa wartość, tym lepiej.
• Jitter – zmienność opóźnienia pakietów, czyli dokładniej statystycznie, wariancja opóźnienia pakietów. Ma znaczenie przy korzystaniu interaktywnym, szczególnie przy transmisji głosowej/video. Im niższa wartość, tym lepiej.
• Prędkość pobierania – określa, jak szybko można pobierać dane. Ważne przy pobieraniu danych.
• Prędkość wysyłania – określa, jak szybko można wysyłać dane. Ważne tylko przy wysyłaniu większych maili itp.

W wariancie minimum planuję mierzyć tylko dwie pierwsze miary. Waham się nad jitterem – prawdopodobnie kiedyś zaimplementuję, ale wymagałoby zmiany bibliotek i/lub liczenia wszystkiego samodzielnie. Wykonalne, ale na początek mało istotne. Z uwagi na pierwotne zastosowania (GSM) i możliwość opłat za transfer, rezygnuję z badania prędkości pobierania i wysyłania. Zresztą, jest szansa, że same pomiary mogłyby tu wpłynąć na funkcjonowanie łącza, szczególnie słabszego. Dodatkowo wymagany jest host zdalny, udostępniający określoną zawartość (w przypadku downloadu) lub pozwalający na wysyłanie treści (w przypadku uploadu). Nie skreślam zupełnie, ale zdecydowanie nie pojawi się w pierwszej wersji, a jeśli się pojawi, to domyślnie będzie wyłączony.

Na koniec pozostała część zasadnicza, czyli formuła określająca jakość łącza. Ponieważ dla większości parametrów im niższa wartość, tym lepiej, stwierdziłem, że najprościej jest liczyć tylko koszt, czyli sumować „punkty karne”, łącze o najniższej wartości „wygrywa”. W przypadku dwóch ostatnich parametrów łatwo zamienić je na analogiczne miary – im niższy czas przesyłania znanej ilości danych, tym lepiej.

Ostatecznie na razie wyszło coś takiego:

f(route)= suma(mnożnik_IP * (mnożnik_strat_route * straty_IP + mnożnik_opóźnień_route * opóźnienie_IP))

Dodatkowo całość należałoby przemnożyć przez mnożnik dla danego łącza^[1] i wprowadzić, czy to do wzoru, czy przy podejmowaniu decyzji o przełączeniu, koszt przełączenia. Docelowo przydała by się pewnie jeszcze jakaś normalizacja względem ilości IP, żeby dodanie dodatkowych IP do sprawdzania nie powodowało zmiany wartości, bo to zmienia rolę kosztu przełączania. Najprostsza byłaby średnia, ale gryzie się z mnożnikami dla poszczególnych IP. Te z kolei chciałem mieć, bo wyobrażam sobie sytuację, że ktoś chce sprawdzać jakość łącza do różnych IP docelowych, ale niektóre (np. IP firmy) są bardziej istotne przy podejmowaniu decyzji.

Mnożniki dla route wprowadziłem z uwagi na możliwość ustawiania nie tylko routingu domyślnego, ale dla poszczególnych tras. Może się zdarzyć, że do sieci, do której łączymy się przez SSH ruch będzie wysyłany innym łączem, niż podstawowe, ze względu np. na mniejsze opóźnienia. Raczej na wyrost w tej chwili, ale kiedyś pewnie się przyda.

Przechodząc do spraw praktycznych: pobawiłem się chwilę w weekend, jest PoC – czytanie konfiga, część przykładowego konfiga, przepingowanie IP, liczenie kosztu (niedoskonałe). Czekam na zamówiony modem GSM. 56 linii kodu, commit do repo pewnie w tym tygodniu, ale o tym następnym razem. 😉

[1] Koszt łącza miałby być dodatkowym parametrem, dzięki któremu użytkownik może w jakiś sposób odwzorować parametry pozatechniczne, choćby koszt transmisji za pośrednictwem danego łącza.