Groupe de travail Métrologie. Les métriques IPPM.

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1 Groupe de travail Métrologie Les métriques IPPM

2 Une métrique réseau? Contributions : Bernard Tuy, RENATER Simon Muyal, RENATER Catherine Grenet, UREC 2

3 Une métrique réseau? Une métrique est une caractéristique du comportement d'un réseau Elle est exprimée dans une unité standard et permet de faire des comparaisons Dans le temps : Après un changement de configuration Après une panne, un changement de route Dans l'espace Entre 1 poste et deux autres postes, afin de comparer des situations Entre deux réseaux Dont les topologies sont proches mais les performances différentes 3

4 Limitations physiques Certaines métriques sont liées à des limites physiques La vitesse de la lumière dans le vide est une limite absolue : c = m/s Paris Nice 900 km Limite basse absolue (dans le vide) : 3 ms pour qu'un signal aille de Paris à Nice Il ne sert à rien d'espérer mieux 4

5 Limitations au niveau des équipements Les équipements traversés imposent leurs propres limitations Files d'attente Charge sur des liens Décisions de routage Tous les paquets d'un même flux n'empruntent pas le même chemin Filtrage Équilibrage de charge Programmation de QoS avec du traffic policing ou la mise en oeuvre d'algorithmes de gestion de la congestion 5

6 Les métriques physiques 1/3 Temps de propagation/propagation delay Temps mis par le signal pour traverser le lien physique 0,66c m/s sur une FO (fibre optique) De 0,66c à 0,95c sur des liens cuivres Délai pour faire 1000 km = 1000/ = 0,005 soit 5 ms Paris Nice 900 km Sur une FO un signal optique va de Paris à Nice en 4,5 ms 6

7 Les métriques physiques 2/3 Temps d'insertion/serialization delay Temps d'insertion d'un paquet sur une ligne physique Pour insérer 1500 octets sur une ligne de 1Gbits il faut : 1500x8 / 10 9 = 0, s = 12 µs Pour insérer 1500 octets sur une ligne de 10Mbits il faut : 1500x8 / 10 7 = 0,0012 s = 1,2 ms 7

8 Les métriques physiques 3/3 Temps de mise en paquet/packetization delay Temps pris par une application pour remplir un paquet IP Il s'agit d'un délai variable et configurable Autres délais : Codec Queuing 8

9 Les métriques IPPM IPPM = IP Performance Metrics Il s'agit d'un travail (réalisé par le groupe IETF du même nom) qui décrit très précisément la terminologie mais aussi les méthodes et les unités à utiliser pour la définition de métriques RFC

10 Les métriques IPPM: les critères à respecter Les métriques doivent être concrètes et bien définies Les résultats d'une mesure avec une métrique donnée doivent être reproductibles : une mesure effectuée de multiples fois dans des conditions identiques doit donner des résultats identiques Les métriques doivent être utiles, pour les fournisseurs d'accès et les utilisateurs afin qu'ils comprennent les performances qu'ils perçoivent ou fournissent 10

11 Les métriques IPPM Une métrique IPPM est une quantité relative à la performance ou à la fiabilité d'internet qui a été spécifiée avec beaucoup d'attention Les unités de mesures utilisées sont celles du Système International d'unités L'unité d'information est le bit. 1 kbits = 1000 bits, pas Le temps utilisé est le temps UTC Toutes les mesures qui ont étés définies sont des mesures directes, par injection de trafic par ex mesure du RTD d'un paquet IP d'une taille donnée sur un chemin donné à une heure donnée 11

12 Les métriques IPPM : vocabulaire Host/Hôte : un ordinateur capable de communiquer en utilisant les protocoles de l'internet. Ça inclut les routeurs Link/Lien : Une connexion simple de niveau 2 entre deux hôtes ; ça inclue les liaisons louées ou ethernet, les nuages Frame Relay, etc. Router/Routeur : un hôte qui facilite la communication au niveau 3 entre des hôtes en acheminant des paquets IP Path/Chemin : une séquence de la forme <h 0, l 1, h 1,..., l n, h n > où n >= 0, chaque h i est un hôte et chaque l i est un lien entre h i-1 et h i. Chaque h 1...h n-1 est un routeur. Une paire <l i, h i > est nommée un hop/saut. Un chemin est un concept unidirectionnel. 12

13 Les métriques IPPM : vocabulaire Cloud/Nuage : un graphe non orienté dont les sommets sont des routeurs et les arêtes des liens qui connectent des paires de routeurs Subpath/sous-chemin : Pour un chemin donné, un sous-chemin est n'importe quelle sous-séquence d'un chemin qui est elle-même un chemin. (Débute et se termine par un hôte). <h0, l1, h1, l2, h2, l3, h3, l4, h4> est un chemin <h0, l1, h1, l2, h2> est un sous-chemin <h2, l3, h3> est un sous-chemin <l1, h1, l2, h2> n'est pas un sous-chemin <h 0 > est un sous-chemin 13

14 Les métriques IPPM : vocabulaire Exchange/Un point d'échange : un cas particulier de lien. Un exchange interconnecte soit Un hôte à un nuage et/ou Un nuage à un autre nuage Cloud subpath/sous-chemin de nuage : le sous-chemin d'un chemin dont tous les routeurs appartiennent à un nuage 14

15 L'incertitude temporelle Synchronisation entre deux horloges IPPM Clock Offset : décalage entre une horloge et le temps UTC Exactitude : par rapport à une norme IPPM Accuracy : plus l'offset est proche de zéro, plus l'horloge est précise Résolution : la valeur minimale de temps qu'une horloge sait mesurer IPPM Resolution : la plus petite unité de temps par laquelle une horloge est mise à jour Écart de fréquence : différence de fréquence entre deux horloges IPPM Skew : différence de fréquence entre l'horloge et le temps UTC Variation de l'écart : variation de l'écart de fréquence IPPM Drift : variation du skew au cours du temps 15

16 Les métriques IPPM : NTP NTP a une précision liée au réseau, si c'est précisément le réseau dont on mesure les performances qui relie les horloges aux extrémités d'une mesure, ça peut conduire à des résultats spécieux On a besoin que la synchronisation des horloges soit hors-bande, externe à l'objet mesuré NTP fait un focus sur la précision de l'horloge sans trop s'occuper du skew et du drift. Il fait soit, de temps en temps, des mises à jour de l'horloge quand le décalage devient trop important soit il accélère la fréquence de l'horloge pour rattraper le retard... dans les deux cas, les conséquences sont désastreuses sur les mesures en cours 16

17 Les métriques IPPM : Wire time Il serait inadéquat que les mesures de temps soient faites au niveau du système ou au niveau applicatif Les interruptions matérielles introduisent des délais inacceptables La gestion du temps partagé entre les applications par les OS introduit aussi des délais trop importants Le RFC recommande que la mesure du temps de réception ou d'émission d'un paquet soit réalisée le plus près possible du fil 17

18 Les métriques IPPM : Wire time Le RFC IPPM définit la notion de «wire time / temps filaire» de la façon suivante : P est un paquet H est un hôte L est l'endroit où H observe un lien Internet Le temps d'arrivée filaire de P sur H au niveau de L est le premier instant T où un bit quelconque de P est apparu en L Le temps de départ filaire de P de H est le premier instant T où tous les bits de P sont apparus en L 18

19 Les métriques IPPM : Wire time La mesure du wire time se fait au niveau d'un hôte cela veut dire que le RFC ne prévoit pas de mesures via des boîtiers spécialisés en des points d'un lien où un hôte ne pourrait pas être Le RFC prévoit des difficultés avec la notion de wire time en cas de fragmentation : les fragments sont des paquets IP légitimes avec des wire time alors que le paquet agrégé n'en a pas il renvoie à une époque ultérieure une définition plus précise, si nécessaire Il faut dire qu'auparavant la notion de wire time était couramment utilisée mais jamais définie (premier ou dernier bit, à l'arrivée, au départ?) ce qui induisait des erreurs de l'ordre des délais de sérialisation et de propagation. La norme définie élimine le délai de sérialisation de la mesure. 19

20 Les métriques IPPM : types de métriques Singleton Sample Métrique atomique par exemple temps de transit à sens unique à un instant donné pour des paquets de taille N Métrique dérivée d'une métrique de type singleton, en prenant plusieurs instances temporelles ou spatiales. Par exemple, un ensemble de temps de transit à sens unique pour des instants répartis selon une loi de Poisson dans un intervalle de temps donné Statistical Métrique calculée à partir des valeurs des singleton pris dans un sample. Par exemple, la valeur moyenne du temps de transit sur une période de temps donné, calculée en faisant la moyenne du sample précédent 20

21 Les métriques IPPM : collecte d'échantillons La collecte de sample sert surtout à observer les variations d'une métrique donnée. Variations en fonction du point d'observation ou en fonction du temps La mesure doit être impartiale : le processus de collecte ne doit pas avoir introduit de biais dans les mesures Pour cela, elle doit éviter d'être périodique : Si le phénomène mesuré a un comportement périodique et s'il arrivait que les périodes soient liées (l'une multiple de l'autre) alors la mesure n'arriverait à observer qu'une partie du comportement Les mesures elles-mêmes peuvent induire des perturbations cycliques qui vont conduire le réseau à se synchroniser et à amplifier artificiellement un comportement mineur sinon 21

22 Les métriques IPPM : collecte d'échantillons Le RFC recommande l'utilisation d'un échantillonnage suivant une loi de Poisson L'arrivée de paquets ne peut pas être prédite L'échantillonnage n'est pas biaisé ( impartial), même si la mesure affecte l'état du réseau La mesure n'induit pas de synchronisation Elle peut-être utilisée pour collecter des mesures sur des comportements cycliques 22

23 Les métriques IPPM : EDF EDF = Empirical distribution function EDF est la fonction F(x) qui indique la proportion de mesures dont la valeur est inférieure ou égale à x Si on a l'échantillon des 6 mesures suivantes : -2, 7, 7, 4, 18, -5 Alors : F(-8) = 0 F(-5) = 1/6 F( ) = 0 F(-4.999) = 1/6 F(7) = 5/6 F(18) = 1 F(239) = 1. 23

24 Les métriques IPPM : percentile X th percentile = plus petite valeur p de l'échantillon telle que F(p) >= X% Exemple : -2, 7, 7, 4, 18, -5 Alors : 50 th percentile = 4 F(4) = 3/6 = 50% 25 th percentile = -2 F(-5) = 1/6 < 25% et F(-2) = 2/6 >= 25% 100 th percentile = 18 0 th percentile is 24

25 Les métriques IPPM : Type-P Introduction de la notion du Type-P La plupart les métriques d'internet sont dépendantes du type de paquet utilisé (protocole, taille, ports src/dst) Quand une métrique dépend du type de paquet utilisé, son nom doit contenir l'expression Type-P pour la rendre générique Un métriques générique n'est pas directement utilisable Pour faire une mesure, il faut d'abord spécifier plus précisément le type de paquet qui sera utilisé : générique spécifique type-p-metric TCP-src1550-dst80-size800-metric 25

26 Les métriques One-way Delay Connectivity Network Capacity One-way Packet Loss IPPM NMWG One-way Packet Duplication Delay Variation Bulk Transfer Capacity Packet Reordering 26

27 Les métriques IPPM : les métriques définies Framework for IP Performance Metrics : RFC 2330 IPPM Metrics for Measuring Connectivity : RFC 2678 (2498) A One-way Delay Metric for IPPM : RFC 2679 A One-way Packet Loss Metric for IPPM : RFC 2680 One-way Loss Pattern Sample Metrics (RFC 3357) A Round-trip Delay Metric for IPPM : RFC 2681 IP Packet Delay Variation Metric for IP Performance Metrics (IPPM) : RFC 3393 Packet Reordering Metric for IPPM: RFC

28 Les métriques IPPM : les RFC compagnons A Framework for Defining Empirical Bulk Transfer Capacity Metrics : RFC 3148 Network performance measurement for periodic streams : RFC 3432 A One-way Active Measurement Protocol Requirements : RFC 3763 IP Performance Metrics (IPPM) metrics registry : RFC 4148 A One-way Active Measurement Protocol (OWAMP) : RFC

29 Les métriques IPPM : drafts en cours Defining Network Capacity (draft-ietf-ippm-bw-capacity-05 1/12/2007) A Two-way Active Measurement Protocol (TWAMP) (draft-ietf-ippmtwamp-04 11/2007) IP Performance Metrics (IPPM) for spatial and multicast (draft-ietfippm-multimetrics-04 7/1/2008) Spatial Composition of Metrics (draft-ietf-ippm-spatial-composition-04 8/1/2008) Framework for Metric Composition (draft-ietf-ippm-frameworkcompagg-04 8/1/2007) A One-Way Packet Duplication Metric for IPPM (draft-ietf-ippmduplicate-02.txt 7/2/2008) 29

30 La mesure dont l'utilité est la plus évidente : est-ce qu'un paquet partant d'une machine A est reçu de la machine B? Mais quand on y réfléchit bien, cette notion n'est pas si simple à décrire que ça : Parle-t-on de connectivité instantanée? De connectivité sur une période de temps Unidirectionnelle ou bi-directionnelle? Pour quel type de paquets? Les métriques IPPM : Connectivité 1/5 30

31 Les métriques IPPM : Connectivité 2/5 Type-P-Instantaneous-Unidirectional-Connectivity(Src, Dst, T) = Booléen Src et Dst ont une connectivité à sens unique instantanée de type-p à l'instant T si un paquet de type-p transmis de Src à l'instant T arrive à Dst Singleton Type-P-Instantaneous-Bidirectional-Connectivity(A1, A2, T) = Booléen A1 et A2 ont une connectivité bi-directionnelle instantanée de type-p à l'instant T si un paquet de type-p transmis de A1 à l'instant T arrive à A2 et si un paquet de type-p transmis de A2 à T+dT arrive à A1 dt est le temps de transit d'un paquet de type-p de A1 vers A2 Singleton 31

32 Les métriques IPPM : Connectivité 3/5 Type-P-Interval-Unidirectional-Connectivity(Src, Dst, T, dt) = Booléen Singleton Type-P-Interval-Bidirectional-Connectivity(A1, A2, T, dt) = Booléen Singleton Pour les deux métriques ci-dessus il suffit que la métrique instantanée correspondante soit vraie pour un seul instant dans l'intervalle [T, T+dT] pour que la métrique soit vraie Pas très utile dans les faits d'avoir le même type de paquets dans les deux sens... 32

33 Les métriques IPPM : Connectivité 4/5 Type-P1-P2-Interval-Temporal-Connectivity(Src, Dst, T, dt) = Booléen Sample Pour N instants T1 répartis selon une loi de Poisson dans l'intervalle [T, T+dT], s'il existe au moins un T1 tel que : Src a une connectivité unidirectionnelle instantanée de type-p1 avec Dst à l'instant T1 Dst a une connectivité unidirectionnelle instantanée de type-p2 avec Src à l'instant T1+dT1 où dt1 est le temps de transit entre Src & Dst pour un paquet de type P1 Alors il y a une connectivité bi-directionnelle de type-p1-p2 entre Src et Dst dans l'intervalle [T, dt] 33

34 Exemple de mesure de connectivité 5/5 TCP-port-N1-port-N2-Interval-Temporal-Connectivity(A1, A2, T, dt) Envoi par A1 d'un paquet SYN vers A2 Réception par A1 d'un paquet SYN-ACK en provenance de A2 VRAI Réception par A1 d'un paquet RST en provenance de A2 VRAI Réception par A1 d'un paquet ICMP Port unreachable en provenance de A2 VRAI Réception par A1 d'un paquet ICMP host unreachable ou network unreachable en retour du paquet aller FAUX 34

35 Les Métriques IPPM : OWD 1/6 Définition d'un Type-P-One-Way-Delay générique Le temps de transit entre deux machines peut varier en fonction du type de paquets Par exemple, ICMP est considéré comme moins prioritaire que TCP par les routeurs, plus susceptible d'être retardé en file d'attente. Le temps de transit impacte énormément les applications temps-réel Des temps de transit importants impactent fortement la bande passante des applications TCP (bandwidth delay product, à taille égale de RWIN, plus le temps de transit est important, plus la bande passante est faible) Bandwidth Delay Product = OWD x Bandwidth = nombre de bits en transit sur le média 35

36 Les Métriques IPPM : OWD 2/6 La borne inférieure du One-Way Delay est la somme des temps de propagation et de sérialisation le long du chemin Les valeurs de cette métrique au-dessus de la borne inférieure donnent une indication de la charge du chemin Le calcul du OWD nécessite une grande précision dans la synchronisation des horloges 36

37 Le OWD donne une indication plus fine que le Round Trip Delay Routage asymétrique Les Métriques IPPM : OWD 3/6 Il peut y avoir du queuing asymétrique (charge des liens différentes dans un sens et dans l'autre) La performance d'une application peut être impactée par le temps de transit dans un sens, pas par celui dans l autre (Transfert sur TCP) Dans un réseau avec de la qualité de service, les marquages ne sont pas forcément symétriques 37

38 Les Métriques IPPM : OWD 4/6 Type-P-One-way-Delay(Src, Dst, T) = dt T = wire time émission T+dT = wire time réception Singleton Si le paquet est dupliqué sur le chemin, dt est calculé au wire time de l'arrivée du premier paquet Si le paquet est fragmenté et non réassemblé, il est estimé perdu Une synchronisation GPS est souhaitable pour calculer cette métrique 38

39 Les Métriques IPPM : OWD 5/6 Type-P-One-way-Delay-Poisson-Stream(Src, Dst, T 0, T f, ) = ({T 0, dt 0 }, {T 1, dt 1 },..., {T f, dt f }) T 0, T 1,... T f : générés selon une loi de Poisson T N -T N-1 = en moyenne 1/ Sample Type-P-One-way-Delay-Percentile(Stream, X) = dt Valeur de dt qui sépare les échantillons en 2 parties (X% et (100-X)%) Stream 0 = ({T 0, 100ms},{T 1, 110ms},{T 2, indéfini},{t 3, 90ms},{T 4, 500ms} TPOWDP(Stream 0, 50%) = 110ms Statistical 39

40 Les Métriques IPPM : OWD 6/6 Type-P-One-way-Delay-Median(Stream) = dt La valeur médiane de l'échantillon. Diffère du 50ème percentile seulement sur un flux avec un nombre pair d'échantillons (moyenne des deux échantillons du milieu) Stream 0 = ({T 0, 100ms},{T 1, 110ms},{T 2, indéfini},{t 3, 90ms},{T 4, 500ms} => TPOWDM(Stream 0 ) = 105ms (( )/2) Statistical Type-P-One-way-Delay-Inverse-Percentile(Stream, treshdold) = X % Le pourcentage des échantillons dont la valeur dt est <= threshold Stream 0 = ({T 0, 100ms},{T 1, 110ms},{T 2, indéfini},{t 3, 90ms},{T 4, 500ms} TPOWDIP(Stream 0, 100) = 2/5 = 40% Statistical 40

41 Type-P-Round-trip-Delay(Src, Dst, T) = dt T = wire time émission du paquet au départ de Src T+dT = wire time réception du paquet retour par Src Les Métriques IPPM : Round-trip Delay 1/1 Type-P-Round-trip-Delay-Poisson-Stream(Src, Dst, T 0, T f, ) Type-P-Round-trip-Delay-Percentile(Stream, X%) = dt Type-P-Round-trip-Delay-Median(Stream) = dt Type-P-Round-trip-Delay-Minimum(Stream) = min(dt) Type-P-Round-trip-Delay-Inverse-Percentile(Stream, dt) = X% 41

42 Les Métriques IPPM : One-way Packet Loss 1/3 La métrique One-way Packet Loss est plus précise que le Round Trip Packet Loss, le chemin aller n'est pas forcément le même que le chemin retour Certaines applications sont plus sensibles aux pertes de paquets dans un sens que dans l'autre, les transferts de fichiers, par exemple : Données dans un sens, gros volumes de données ACK dans l'autre sens, quelques paquets seulement Queuing asymétrique Marquage DSCP asymétrique 42

43 Type-P-One-way-Packet-Loss(Src, Dst, T) {0, 1} Singleton Les Métriques IPPM : One-way Packet Loss 2/3 La synchronisation d'horloge nécessaire entre Src et Dst dépend du seuil déterminé au-delà duquel on estime que le packet est perdu Une application Real Time a besoin d'un seuil très bas synchronisation fine des horloges nécessaire 43

44 Type-P-One-way-Packet-Loss-Poisson-Stream(Src, Dst, T 0, T f, ) = ({T 0, L 0 }, {T 1, L 1 },..., {T f, L f }) T 0, T 1,... T f : générés selon une loi de Poisson T N -T N-1 = en moyenne 1/ L N {0, 1} Sample Type-P-One-way-Packet-Loss-Average = Avg(L 0...L f ) Stream 1 = ({T 0, 0},{T 1, 1},{T 2, 0},{T 3, 1},{T 4, 0},{T 5, 0},{T 6, 0}) = 0,286 = 28% de pertes Statistical Les Métriques IPPM : One-way Packet Loss 3/3 44

45 Les Métriques IPPM : Delay Variation 1/3 Type-P-One-way-ipdv(Stream(Src, Dst, I 1, I 2, ), L, F) = ddt, T 1, T 2 F : fonction de sélection de deux paquets émis à T 1 et T 2 Paquets consécutifs Délai min et délai max dans l'intervalle Paquets envoyés à des indices donnés etc L : longueur des paquets émis Si dt 1 est le OWD(Src, Dst, T 1 ) et dt 2 = OWD(Src, Dst, T 2 ) alors ddt = dt 2 dt 1 Singleton 45

46 Type-P-One-way-ipdv-Poisson-stream(Stream(Src, Dst, T 0, T f,, L), F) = ({T i, T j, ddt}, {T k, T p, ddt},..., {T m, T u, ddt}) Sample Type-P-One-way-ipdv-percentile(IPdv, X%) = ddt Type-P-One-way-ipdv-percentile(IPdv, 50%) = médiane Statistical Type-P-One-way-ipdv-inverse-percentile(IPdv, ddt) = X% Statistical Les Métriques IPPM : Delay Variation 2/3 46

47 Les Métriques IPPM : Delay Variation 3/3 Type-P-One-way-ipdv-jitter(Stream(Src, Dst, T 0, T f,, L)) Statistical F = sélection des paquets consécutifs L'estimation du jitter = e j n = ipdv n On applique le filtre exponentiel : j n = j n e j n Type-P-One-way-peak-to-peak-ipdv(Stream(Src, Dst, T 0, T f,, L)) La fonction F sélectionne par intervalles le paquet avec le OWD max et le paquet avec le OWD min 47

48 Les paquets peuvent arriver dans un ordre différent de l'ordre d'émission Par exemple : Quand les paquets d'un même flux empruntent des chemins avec des durées différentes d'acheminement des paquets (load balancing, par ex) Équipements réseaux avec plusieurs processeurs par ports Retransmission par un protocole de niveau 2 IPPM : Réordonnancement de paquets 1/11 Algorithme de gestion de files réordonnançant les paquets Assignation de paquets successifs dans des buffers différents avec des taux d'occupation différents 48

49 IPPM : Réordonnancement de paquets 2/11 Type-P-Reordered(Src, Dst, SrcTime, s, NextExp) = Booléen Singleton SrcTime : Temps d'émission du paquet s : numéro de séquence NextExp : Le numéro de séquence attendu if s >= NextExp, then /* s est dans l'ordre */ if s > NextExp then SequenceDiscontinuity = True; SeqDiscontinuitySize = s - NextExp; else SequenceDiscontinuity = False; NextExp = s + 1; Type-P-Reordered = False; else /* quand s < NextExp */ Type-P-Reordered = True; SequenceDiscontinuity = False; 49

50 Type-P-Reordered-Ratio-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = R T 0, T f temps de début et de fin dt = temps de transit max (au-delà de dt, le paquet est déclaré perdu) K le nombre de paquets envoyés de Src IPPM : Réordonnancement de paquets 3/11 L, le nombre de paquets reçus parmi K L <= K R = le ratio du nombre de paquets réordonnancé par rapport au nombre de paquets reçus : Count Type P Reordered=True R= L 50

51 IPPM : Réordonnancement de paquets 4/11 Type-P-Packet-Reordering-Extent-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = { e i,... e j } Les paquets sont numérotés à l'émission 1..K Le numéro de séquence de départ du paquet arrivé en position i, avec i [1, L] est noté s[i] [1, K]. Si s[i] est réordonnancé, alors il existe des indices j avec 1 <= j <= i tels que s[j] > s[i] un ensemble de paquets arrivés avant, mais émis après e i = i-j pour j = min(1 <= j <= i tels que s[j] > s[i]) e i est la distance qui sépare i de l'emplacement qu'il aurait normalement du occuper à son arrivée 51

52 IPPM : Réordonnancement de paquets 5/11 Type-P-Packet-Late-Time-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = {lt i,... lt j } On utilise l'horloge de la destination DstTime(i) = Wire time du paquet i Pour tous les paquets avec un reordering extent défini (réordonnancés) lt s[i] = DstTime(i) DstTime(i-e i ) Retard du paquet s[i] 52

53 IPPM : Réordonnancement de paquets 6/11 Type-P-Packet-Byte-Offset-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = {bo i,... bo j } i 1 n =i e Payload Paquet n Décalage en nombre d'octets du paquet s[i] par rapport à la position qu'il aurait du occuper 53

54 IPPM : Réordonnancement de paquets 7/11 Type-P-Packet-Reordering-Gap-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = {G i,... G j } Type-P-Packet-Reordering-GapTime-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = {gt i,... gt j } Pour le calcul des GapTime, on utilise l'horloge de la destination Écart entre deux discontinuités correspondant à des paquets réordonnés 54

55 IPPM : Réordonnancement de paquets 8/11 Type-P-Packet-Reordering-Free-Run-x-numruns-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = x Type-P-Packet-Reordering-Free-Run-q-squruns-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = q Type-P-Packet-Reordering-Free-Run-p-numpkts-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = p Type-P-Packet-Reordering-Free-Run-a-accpkts-Stream(Src, Dst, T 0, T f, K, L) = a Dans ces métriques un reordering-free run est une séquence de paquets consécutifs sans réordonnancement x, le nombre de run (et aussi le nombre de paquets réordonnancés) a, le compteur de paquets dans l'ordre. p, le nombre de paquets (quand le flux est complet, p=(x+a)=l). q, la somme des carrés des longueurs de run 55

56 IPPM : Réordonnancement de paquets 9/11 Algorithme : r = x = a = p = q = 0; while(des paquets arrivent avec le numéro de séquence s) { p++; if (s >= NextExp) /* s est dans l'ordre */ then r++; a++; else /* s est réordonnancé */ q+= r*r; r = 0; x++; } 56

57 IPPM : Réordonnancement de paquets 10/11 % de paquets dans l'ordre = 100 a p La longueur moyenne des runs sans réordonnancement : a x x, le nombre de run a, le compteur de paquets dans l'ordre. p, le nombre de paquets q, la somme des carrés des longueurs de run 57

58 IPPM : Réordonnancement de paquets 11/11 q donne une idée de la variation autour de la moyenne : q a q x a = x a 2 x, le nombre de run a, le compteur de paquets dans l'ordre. p, le nombre de paquets q, la somme des carrés des longueurs de run 58

59 Métriques IPPM vs NMWG 1/2 NMWG = Network Monitoring Working Group de l'open Grid Forum, cherche à développer un dictionnaire commun de métriques Availability Capacity Utilization Available Bandwidth Achievable Bandwidth One Way Delay Jitter Round Trip Delay One Way Loss Roundtrip Loss One-Way Reordering 59

60 Métriques IPPM vs NMWG 2/2 NMWG IPPM One-Way-Delay Round Trip Delay One-Way and Round Trip (NMWG) Loss + Loss pattern (IPPM) Availability Capacity Utilization Available BW Achievable BW Jitter Connectivity Network Capacity Pas d équivalent Pas d équivalent Bulk Transfer capacity IP Delay Variation & Jitter calculé 60