Question

我想计算一些与网络应用上两台主机之间的“距离”相关的指标。我想出了ping启发的以下天真解决方案。

发送不同大小的UDP包。
等待另一个节点的响应。
计算发送和接收之间的时间。
规范化此数据并计算我的指标。

我想避免管理原始套接字，但如果这是一个更好的选择，请告诉我。

你会推荐另一种解决方案吗？

编辑：

我想我对此并不清楚。我知道什么是TTL和traceroute，这不是我要搜索的内容。

我正在寻找的是一个更好的指标，它结合了延迟，带宽和是，主机之间的传统距离（因为我认为仅traceroute对管理协议没有用）。这就是使用ping类似措施的动机。

Answer 1

问题变成你不能修改现有协议或更勤奋并从现有的请求 - 回复消息中捕获RTT详细信息吗？

如果您修改现有协议，请添加传输时间戳，您可以执行其他分析服务器端。如果从服务器到客户端有请求 - 回复，您可能仍然可以推断时间。

主要思想是为路径延迟测量明确添加其他消息通常是高度冗余的，只会增加网络抖动和复杂性。

Answer 2

您正在寻找的指标的定义取决于它的目的 - 您可以通过多种方式实现，哪种方式最好取决于目的。

通常，您正在寻找一些函数distance(A, B)。通常，这将是A和B之间带宽和延迟的函数：

distance(A, B) = f(bandwidth(A, B), latency(A, B))

函数f（）的形状将取决于应用程序的目的 - 您真正需要优化的内容。最简单的是使用线性函数：

distance(A, B) = alpha * bandwidth + beta * latency

再次，系数alpha和beta将取决于您要优化的内容。如果您测量了一些衡量系统性能的变量，则可以进行统计分析（回归）以找到最佳参数：

performance(A, B) ~ alpha * bandwidth(A, B) + beta * latency(A, B)

当您谈论指标时也要小心。每个指标必须满足以下条件：

distance(A, B) + distance(B, C) >= distance(A, C)

在计算机网络中并非总是如此，因为它取决于路由器的决策。

Answer 3

在网络中，“距离”通常以跳数来衡量。时间并不能准确地代表距离，因为它容易出现短期拥塞和其他网络问题。看一下traceroute，看看如何通过发送TTL增加的数据包来测量跳数。

编辑：现在您的问题还有其他详细信息 - 延迟和带宽永远无法有意义地组合成一个通用指标。您可能希望根据应用程序的喜好来设置权重（延迟与带宽）。

在我看来，平滑的RTT会更好地为您服务。类似于TCP维护的东西，RTT的长时间平均值，具有平滑因子以解决异常。没有一种好方法可以做到这一点，所以你可能想要搜索“RTT平滑”并试验其中的一些。

Answer 4

恕我直言，这在很大程度上取决于您申请的具体细节。

有些应用更敏感“延迟”，而失去某些数据包被接受 - 就像VOIP一样。比你需要测量响应时间，忽略丢失的数据包
其他人需要快速转发（“延迟”敏感），丢失的数据包需要重新传输，但数据量低 - 超出您需要测量的范围，就像你做的那样
- 取决于重新传输如何影响您的应用，您需要计算：平均值，variance或其他 - 让它为 d
- 根据冗余是否可接受，您可以发送每个数据包 n 次以减少重传。比make函数 d = f（n），并比较函数。
某些应用需要主要是速度，而延迟可能很长（如小时）。您可能有兴趣在给定的时间段内制作“滑动窗口”统计数据，以了解在“最后 t 分钟”期间传输的数据量，并不断更新值。

当可靠性优先时，可能会有许多其他指标，也包括主机之间的冗余连接。所以它在很大程度上取决于应用。

Answer 5

我认为你想要的是使用数据包的time-to-live字段：

生存时间（TTL）

8位生存时间有助于预防   数据报来自互联网上的持久性（例如，进入圈子）。这个   字段限制数据报的生命周期。它以秒为单位指定，但是   小于1秒的时间间隔向上舍入为1.在延迟中   在实践中，它已成为一个跳数领域。每个路由器   数据报交叉将TTL字段减1。当TTL   如果字段命中为零，则数据包不再由分组交换机转发   并被丢弃。通常，ICMP消息（特别是时间   超出）被发送回发件人通知它该数据包有   被丢弃了。这些ICMP消息的接收是核心   跟踪路由如何工作。

简而言之，您可以发送连续的IP数据包，减少您发送的每个数据包的生存时间。一旦停止获得响应，您就会大致知道源主机和目标主机之间必须存在多少跳。

如果您不想自己使用套接字，只需使用ping命令，该命令提供了一个选项，允许您指定用于ping数据包的生存时间值。

计算两台主机之间的网络距离

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