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Linux の Ping 統計を理解する方法


まとめ

  • 平均 ping 時間から、一般的な往復時間がわかります。
  • 標準偏差は、ping 時間が平均からどれだけ異なるかを示します。
  • ping の数が多いほど結果はより正確になる可能性がありますが、ping 時間の分布が歪む可能性があります。有線ネットワークでは ping 時間が短くなる可能性があります。

Linux で ping コマンドを実行すると、終了時に統計情報が表示される場合があります。これらは何を意味し、ネットワークの問題を解決するのにどのように役立ちますか?

平均 Ping 時間の説明

Linux ping コマンドは、ミリ秒単位の平均往復時間または平均を報告します。これは、すべての ping 時間の合計を ping 数で割ったものです。統計学者はこれを「算術平均」と呼びます。

平均は中心傾向の尺度です。リモート アドレスに数回 ping を実行し、戻り時間の平均を取ることで、通常、戻り時間がどれくらいかかるかを知ることができます。 「平均的な」ping 時間になります。

例として Google を使用して、サイトに 4 回 ping を実行してみましょう。

        ping -c 4 google.com
    

下部の「rtt」行に往復時間の統計が表示されます。平均値は、「/」(スラッシュ)文字で区切られた 2 番目の値です。この場合、それは 26.819 ミリ秒です。

Ping標準偏差

ping が報告するもう 1 つの統計は、「mdev」の下にリストされる標準偏差です。

標準偏差は、分散の平方根、つまり各データ ポイントから減算された平均の合計をデータ ポイントの数で割ったものです。

標本標準偏差と母集団標準偏差には違いがあり、前者ではデータ ポイントの数から 1 を引いた値が使用されます。マニュアルページによると、Linux ping コマンドは母集団の標準偏差を報告します。

では、標準偏差とは何を意味するのでしょうか?標準偏差は分散の尺度です。これは、値が平均値の周囲にどの程度広がっているかを示します。値が低いほど、ping 時間が平均付近に集まっていることを意味し、値が高いほど、データ ポイントが平均からより分散していることを示します。 ping 時間を確認すると、リターン トリップ時間が長くなり、標準偏差が増加する異常値がいくつか見られることがよくあります。

接続に関するパフォーマンスの問題に気付いた場合は、リモート サーバーで ping を実行してみてください。標準偏差が高い場合は、あなたかリモート サーバーの管理者のどちらかが解決すべき謎を抱えていることを意味します。リモート サーバーに問題があるか、接続に問題がある可能性があります。標準偏差は有線接続よりも無線接続の方が高いことがわかりました。 Wi-Fi 信号の干渉などが原因である可能性があります。ネットワーク パフォーマンスが重要な場合、オンライン ゲームをプレイするなど、有線接続を使用する必要があることが基本的な統計から証明される理由は次のとおりです。

より多くの Ping=より正確な結果?

実際の ping 時間を測定することが難しいのは、ping のサンプルが小さい傾向があることかもしれません。理想的なサンプル サイズは 30 より大きくなりますが、マシンに ping を送信するのはそれよりはるかに小さいのが一般的です。

その主な理由は、過剰な ping がリモート マシンに侵入しようとしていると解釈される可能性があることです。そのため、管理者がマシンに ping を送信する必要がある場合、通常は低いカウントを使用します。

中心極限定理に従い、データ点の数が増加するにつれて、標本平均は正規分布平均に近づきます。私の実験では、ping 時間が釣鐘型の曲線で正規分布するかどうかが疑問になります。

以下は、Python と Seaborn の大きなサンプルを使用して、Wi-Fi ネットワーク経由で Google に送信したいくつかの ping 時間から作成した ping 時間のヒストグラムのプロットです。ピークが左側にあり、テールが右側にあることがわかります。

正規分布では、中央付近で対称的な有名な釣鐘型の曲線が見られることが予想されます。 ping 時間の分布がどれほど偏っているかを考えると、中央値の方が平均値よりも中心傾向を測る適切な尺度となる可能性があります。中央値は、並べ替えられた一連の数値の中央値であり、Excel や LibreOffice などのスプレッドシートや、NumPy などの特定の Python ライブラリで簡単に計算できます。中央値は、平均値よりも外れ値の影響を受けにくいため、平均値のより適切な推定値である可能性があります。

Ping 時間だけがすべてではない

ワイヤレス接続では Ping 時間がかなり異なるようですが、それは問題ですか?ストリーミングやオンライン ゲームなどに使用される可能性がありますが、これらは特殊な用途です。ほとんどの普通の人は、断続的なしゃっくりを除いて、この問題に気づかないかもしれません。私はほとんどの場合、有線で Wi-Fi を使用します。ラップトップにイーサネット ケーブルを接続するよりもはるかに便利だからです。

多くの人が現実世界で喜んで携帯電話をスワイプしています。この教訓は、ping 時間は重要だが、それは全体像のほんの一部にすぎないということかもしれません。