01 Azala:Layout 2 13/4/11 17:29 Página 1

6

Ur-jarioa eta Interneteko trafikoa konpa-ratzen dituzu. Ohiko konparazioa da elek-trizitatea azaltzeko, baina ez sareaz hitzegiteko.Ez dakit nola bururatu zitzaidan; nik berezeskolak ematen ditut, eta gauza hauek azal-du behar ditut. Orduan, nolabait beti arizara bilatzen modu bat gai hau ulertarazte-ko. Ez duzu ezer ikusten; ez duzu inolakoerreferentzia fisikorik igartzeko nolakoa

den. Orduan, iruditu zitzaidan uraren ideiaklaguntzen zuela, eta hari heldu nion. Etafuntzionatu du!

Zure ondorioa da kasu batzuetarako ezduela merezi ahalik eta banda zabalenaizatea. Denok uste dugunaren kontrakoideia da.Hori da. Joera dugu pentsatzeko “gero etahandiago, orduan eta hobeto”. Baina ez dahorrela beti. Kasu honetan, aplikazioarenaraberakoa da. Gaur egun gehien erabiltzendiren aplikazioetarako —azken finean, we-bean surfeatzeko—, ez da behar oso bandazabalera handia. Kontzeptu hori beti erlati-boa da, orain dela hamar urte genuenbanda-zabalera ez baita nahikoa gaur.

Iruditzen zaizu ondo dibulgatuta dagoelaInterneteko funtzionamendua herritarrenartean?Ez. Oro har, ez dago ondo hedatuta. Haste-ko, ez da gai erraza, aipatu ditudan arra-zoiengatik. Ez da zuk ikus dezakezun zerbait.Astronomian, adibidez, izarrei begiratzendiezu eta akaso ez duzu ezer jasoko, bainaikusi egiten dituzu izarrak. Biologian ere, ze-lula bat ez duzu ikusten, baina azkeneangertutasun batetik hartzen duzu zelularenideia. Baina bitak, byteak, mega-ez-dakit-zer, eta gainera sigla-zopa horrekin, ez daerraza hedatzea. Nik ulertzen dut askotansortzen den teknofobia, azkenean makinakhotzak direlako.

Ematen du publikoa bitan banatuta da-goela, teknofiloak eta teknofoboak.Bai. Hala ere, ez da horrelako banaketarikegin behar; gehienok dauzkagu gure tekno-filiak eta gure teknofobiak. Nik ere bai.Baina, oro har, makina ikusten dugu, eta ma-kina guztiak dira karratuak, metalezkoak etahotzak. Gero, jendeak normalean ez daukahainbeste interesik jakiteko zer dagoenatzean.

Dibulgazio-artikulu orokorrak "Merezi ote digu

banda-zabalera handitzea?"

y“Oro har, Interneteko funtzionamendua ez dago ondo kontatuta”

José María Rivadeneyra

José María Rivadeneyra(Priego de Córdoba, 1966).Informatikan doktorea. Gauregun, EHUren InformatikaFakultateko irakaslea da.

IÑIG

O IB

AÑ

EZ

04-07 Elkarrizketa2-5 2010:Layout 2 13/4/11 17:32 Página 6

Internetek badu antza ur-hornidurako sarebatekin. Batean, hodiek osatzen dute sarea,eta, bestean, telekomunikazio-lineek. Alabai-na, uraren ordez, informazioa dugu Interne-ten. Etxeko ur-emaria handitu nahi badugu,gure etxeko ur-hartunearen diametroa han-ditu beharko dugu. Era berean, gure bizila-gunak, 3 Mb/s-ko linea 20 Mb/s-ra aldatuduenean bere informazio-hodiaren diametroahanditu duenez, konputagailuan informazioaazkarrago sartzea espero du. Baina, zoritxa-rrez, informazioa ez da mugitzen Internetenura tutuetan ibiltzen den era berean.

Argi dago gure etxeko konexioak duen abia-dura fisikoa (3 edo 20 Mb/s horiek) ezingaindituzko muga dela, alegia, horixe da lordezakegun gehienezko abiadura. Baina ezda muga bakarra; are gehiago, gaur egun,etxeko konexio zabalek duten abiadura fisi-koa, askotan, ez da oztoporik handiena iza-ten. Webaren kasuan, TCP protokoloak mu-gatzen du benetan lor dezakegun abiadura.

TCP GAINEAN SURFEATZENWeb-orriak deskargatzeko, TCP protokoloaerabiltzen da. Protokolo horrek hainbat kon-trol erabiltzen ditu zerbitzariak bidaltzenduena gure etxera iritsiko dela bermatzeko.Informazioa zatika bidaltzen da Interneten;zatioi datagrama deritzegu sareko hizkeran.Zati horien ibilia zelatatzen du TCPk, hiru hel-buru nagusirekin: batetik, datagramaren batbidean galtzen bada, beste kopia bat igor-tzeko; bestetik, igorleak datagramak bidal-tzeko erabiltzen duen abiadura hartzailearenabiadurara egokitu dezan; eta, azkenik, igor-leak datagramak bidaltzeko erabiltzen duenabiadura sarearen egoerara egokitu dezan.Azken helburu honek, buxadura-kontrol(congestion control, ingelesez) izenekoak,sortzen ditu arazo gehien webean surfeatzenari garenean. Mekanismo horren funtziona-mendua honako hau da: sarean buxaduragertatzen ari dela atzematen badu, igorlea-ren abiadura moteltzen du, sarean sartzenden datagrama kopurua jaisteko, buxaduraarintzen den arte. Gero, pixkanaka, baimenaematen dio berriro igorleari, azkarrago trans-miti dezan.

8

José María Rivadeneyra / Informatikan doktorea. EHUren Informatika Fakultateko irakaslea.

Bizilaguna ongi moldatzen zen 3 Mb/s-ko Internetekokonexioarekin, baina bere konpainiak egindako 20 Mb/s-koeskaintzak liluratu zuen, eta kontratatu egin zuen. Orain haserredago, ez baitu nabaritu ere egiten ia 7 aldiz azkarrago surfeatzenduenik Interneten. Konpainiak iruzur egin ote dion errezelotandabil, eta erreklamazioa aurkeztu nahi du. Baina oker dabilbizilaguna, gure konexioko banda-zabalera handitzeak ez baituesan nahi lortutako abiadura proportzio berean handituko denik...

Merezi otedigu banda-zabalerahanditzea?

DOMEINU PUBLIKOAN

08-11 Dibulgazio artikulua 2010:Layout 2 13/4/11 17:33 Página 8

Baina fitxategi bat transmititzen hastean,TCPk ez daki sarean buxadura dagoen alaez, eta, badaezpada, oso abiadura baxuabaimentzen dio igorleari. Gero, lehen adie-razi dugun moduan, buxadurarik ez dagoe-la egiaztatzen duen heinean, abiadura igo-tzen du pixkanaka. Horregatik, fitxategi batbidaltzeko TCP erabiltzen denean, transmi-sioaren hasiera beti da mantsoa; ez da txan-txa, beraz, TCPren hasierako jokabide horrislow start deitzea (hasiera mantsoa). Urarenanalogiara itzuliz, gogora ezazu komunekokanila irekitzen duzunean urak ez duela se-gituan betetzen kanilako hodia, baizik etapixkanaka.

Hain mantsoa da hasiera hori? Nolako era-gina du web-orri bat deskargatzen dugu-nean? Kontratatutako abiadura lortukodugun ala ez ―uraren analogiarekin jarrai-tuz, etxeko kanilaren diametro osoa erabili-ko dugun ala ez― hiru baldintzaren peandago: batetik, orriaren tamaina (bete behardugun ontziaren tamaina); bestetik, gurekonexioaren abiadura (kanilaren diametroa),eta, azkenik, zerbitzariaren eta gure etxea-ren arteko distantzia. Distantzia handien etafitxategi txikien arteko konbinazioa da txa-rrena TCPn abiadura handiak lortzeko, etahori da, hain zuzen ere, webean dugun kon-binaziorik usuena. 2010ean egindako neur-keten arabera, batez beste 320 KiB-koakdira web-orriak. Nahiko estandar izaten den70 ms-ko distantziara dagoen zerbitzari ba-tetik tamaina horretako web-orri bat jais-tean, ez dago inolaz ere 20 Mb/s-ko abia-dura lortzerik TCP konexio batean, fitxategiosoa igorrita ere oraindik hasiera mantsoanegongo garelako. Hau da, ontzia bete dugu,eta ura oraindik ez da ateratzen kanilakonartzen duen abiadura osoan. Horregatik,ez da asko nabaritzen 3 Mb/s-ko linea edo20 Mb/s-koa daukagun webean ari gare-nean. Eta hori nahikoa ez balitz, web-orrienegitura kontuan hartuta, ikusiko dugu abia-dura handiagoa edukitzearen eragina aretxikiagoa dela orria deskargatzean.

9

DIBULGAZ IO -ART IKULU OROKOR ONENAREN SAR IA

Interneten, errepideetan bezala, buxadurak sortzen dira. TCPren buxadura-kontrolak

dezente mantso dezake transmisioaren abiadura. 123RF.

08-11 Dibulgazio artikulua 2010:Layout 2 13/4/11 17:33 Página 9

WEB-ORRI BATEN ANATOMIAHainbat fitxategik osatzen dute web-orribat. Horietako bat orriaren oinarria da (CO:Container Object), eta besteak haren osa-garriak (EO: External Objects). OinarriaXHTML formatuko fitxategi bat izaten da,barnean osagarriei erreferentziaegiten dieten estekak dituena. Iru-diak, soinua, bideoa, CSS estilo-orriak eta scriptak dituzten fitxate-giak dira osagarriak. Oinarri-orriaweb-orriaren tamaina osoaren %44 izaten da (140 KiB batez beste).Beste 180 KiB-ak osagarrien arteanbanatzen dira. 2010eko neurketenarabera, web-orri bakoitzak 43,56 fitxategiosagarri ditu batez beste. Hau da, osagarriakasko eta txikiak dira; batez beste, 4,1 KiBbesterik ez dute.

Hasierako arakatzaileek TCP konexio banaerabiltzen zuten horietako fitxategi bakoitzajaisteko, bakoitza bere hasiera mantsoarekin.Hasiera mantsoaren eragina nabaria bada320 KiB-ko tamainarako, zeresanik ez 4,1KiB-ko fitxategietarako; arakatzaileek askozdenbora gehiago behar zuten TCPren kon-

tuetarako fitxategiak benetan transmititzekobaino. Horregatik, aspaldi aldatu zuten ara-katzaileen jokabidea, eta, orain, web-orriaosatzen duten fitxategi guztiak azkarragolortzearren, hainbat TCP konexio erabiltzendira paraleloan. Firefox 3.0 arakatzaileak etaantzekoek gehienez 6 konexio erabiltzen di-tuzte web-orriak deskargatzeko; bat oinarriajaisteko, eta besteak fitxategi osagarrietara-ko. Hau da, batean, batez beste 140 KiBjaisten dira, eta besteetako bakoitzean, be-rriz, 36 KiB, gutxi gorabehera. Tamaina txikihoriekin, hasiera mantsoak baliogabetzendu, neurri handi batean, paralelismoak ekarlezakeen onura. Nekez nabarituko dugu ho-bekuntzarik 3 Mb/s-tik 20 Mb/s-ra igaro-tzen garenean.

ETA BESTE APLIKAZIOETAN?Weba da Interneten gehien erabiltzendugun aplikazioa, baina gauzak aldatzen aridira. Gero eta gehiago erabiltzen dugu In-ternet telebista ikusteko, irratia entzutekoedo telefonoz hitz egiteko. Aplikazio horiekoso bestelako portaera dute webarekin al-deratuta. Denbora errealeko aplikazioakdira, eta, horregatik, ez dute TCP erabiltzensoinua eta bideoa bidaltzeko, UDP protoko-loa baizik. Protokolo horrek ez du hasieramantsoa erabiltzen, ezta abiadura moteldudezaketen bestelako kontrolak (TCPk ezar-tzen dituenak) ere. Hau da, UDPak beharduen abiaduran bidaltzen du informazioa,

kontuan hartu gabe datagramei bere bi-daian zer gertatuko zaien. Datagramakgaltzen badira edo buxadura sortzen ba-dute sarean, hor konpon. Jokabide horionartezina da webean, eskatzen duguninformazioa osorik jaso behar dugula-

ko, galerarik gabe. Aldiz, telefono-elkarrizketa bati dagozkion hainbatahots-lagin garraiatzen dituen da-tagrama bat galdu arren, gure be-larriak ez du nabarituko, datagra-ma asko galtzen ez diren bitartean,behintzat. Eta, normalean, Interne-ten ez dira hainbeste datagrama

galtzen.

Orduan, ez dutenez TCP erabiltzen,beste aplikazio horietan nabaritukodugu gure konexioaren abiadurahanditu dela, ezta? Bada, ez beti.Adibidez, Internet bidez telefonoz

hitz egiteko, nahikoa da 16 kb/s edukitzea,eta bideokonferentzietarako 384 kb/s era-biltzen dira. Kalitate estandarreko telebistaikusteko, 1,5 edo 4 Mb/s behar dira, erabi-

10

José María Rivadeneyra / Informatikan doktorea. EHUren Informatika Fakultateko irakaslea.

Askotan, TCPk ez

digu uzten etxeko

datu-kanilaren

diametro osoa

erabiltzen.

123RF

Web-orri bat

osatzeko, 40

fitxategi baino

gehiago jaitsi

behar ditugu,

batez beste.

J.M. RIVADENEYRA

08-11 Dibulgazio artikulua 2010:Layout 2 13/4/11 17:33 Página 10

litako kodetzearen arabera (MPEG4 edoMPEG2, hurrenez hurren). Ikusten denez,erabilera horietarako ez dira 20 Mb/s-ko ko-nexioak behar. HDTV kalitatezko telebistaikusi nahi badugu, ordea, beste kontu batda: 7-9 Mb/s behar dira MPEG4 formatura-ko, eta 15 Mb/s MPEG2 formaturako. Apli-kazio horietan guztietan, askotan, arazoa ezda izaten kontratatu dugun abiadura, baiziketa sarean gertatuko den datagramen gale-ra-tasa. Bidean datagrama gehiegi galtzenbadira, nabaritu egingo dugu, gure etxekokonexioaren abiadura edozein izanik ere.

Hori guztia ikusita, badirudi iruzur egiten arizaizkigula etxerako 20 Mb/s eskaintzen di-gutenean. Nork behar du horrenbeste abia-dura bere etxean? Bada, semea YouTuben bi-deoak ikusten ari bada bere gelakoeramangarrian, alaba bere gelan surfeatzenari bada eta egongelako ordenagailuan nirebikotekidea albistegia ikusten ari bada —ni,afaria prestatu bitartean, Internet bidezkoirratia entzuten ari naizela—, orduan 20 Mb/sedukitzea komeni zaigu. Akaso, egoera horioso arrotza iruditzen zaigu gaur, baina usteduzun baino lehenago etorriko da hori ere.

11

DIBULGAZ IO -ART IKULU OROKOR ONENAREN SAR IA

BIBLIOGRAFIA:

Joachim Charzinski. “Traffic pro-perties, client side cachability andCDN usage of popular web sites”.MMB & DFT 2010. LNCS 5987,136-150. or

Ramachandran, S., 2010eko maia-tzaren 26a, “Web metrics: size andnumber of resources,” (code.goo-gle.com/intl/eu/speed/articles/web-metrics.html)

N. Cardwell, S. Savage eta T. An-derson. “Modeling TCP Latency”.INFOCOMM 2000

Aymen Hafsaoui, Denis Collan-ge, Guillaume Urvoy-Keller.“Revisiting the Performance of ShortTCP Transfers ”. NETWORKING2009, LNCS 5550, 260–273. or.

M. Siekkinen, G. Urvoy-Kellereta E.W. Biersack. “On the Inte-raction Between Internet Applica-tions and TCP ”. ITC 2007, LNCS4516, 962–973. or.

JunLi Yuan, Xiang Li, Chi-HungChi. “Understanding the Impact ofCompression on Web Retrieval Per-formance”. 2005.

Irabazitakodenbora

Agiri osagarrien erreferentziak hastendira agertzen orri nagusian.

1.osagarria

2.osagarria

3.osagarria

4.osagarria

Oinarri-agiria(Content Object)

1.osagarria

2.osagarria

3.osagarria

4.osagarria

(a)

(b)

Oinarri-agiria(Content Object)(a)

(b)

4 osagarri dituen orri bat jaistea

(a) bi TCP konexio paraleloan

erabilita, (b) 5 TCP konexio

paraleloan erabilita.

Bost konexio erabilita ere,

ez dugu denbora asko

aurreztuko fitxategiak

oso txikiak direnean,

konexio bakoitzean

ordaindu behar baita

TCPren kontrolen

kostua (urdinez).

J.M. RIVADENEYRA

TCP TUNEATZENFitxategi handiak deskargatzean, hasiera mantsoak ez du eragin handirik gero lortukoden abiaduran. Baina, zoritxarrez, kasu horietan, TCPren fluxu-kontrolak are eraginokerragoa izan dezake. TCPren funtzionamendu normalean, kontrol horrek ezin dubaimendu 64 KiB baino gehiagoko datagrama-segidak igortzea, edo, beste era bateanesanda, etxeko kanila zeharo irekita ere, ur-emariak ez du inoiz 64 KiB gainditzen. Garaibatean, zaila zen 64 KiB onartzen zituen datu-kanila etxean edukitzea, baina ez da horiegungo egoera. Horregatik, oraingo sistema eragileek onartzen dute TCPren konfigu-razioa aldatzea, aukera berezi batzuk erabili ahal izateko. Adibidez, fluxu-kontrolak eza-rritako 64 KiB-ko muga hori gainditzeko window scale izeneko aukera erabil daiteke.TCPren funtzionamendua optimizatzen duten aukerak doitzeari “TCP tuneatzea” dei-tzen zaio (TCP tuning). Ez da batere erraza doitze-lan hori. Izan ere, kontuz egiten ezbada, kontrako efektua gerta daiteke, eta TCP mantsotu. Horregatik, batzuetan, siste-ma eragileek egiten duten autotuninga desgaitzea ere komeni da.

Oinarri-fitxategia(Content Object)

Oinarri-fitxategia(Content Object)

Fitxategi osagarrien erreferentziak hastendira agertzen orri nagusian

08-11 Dibulgazio artikulua 2010:Layout 2 13/4/11 17:34 Página 11