電腦網路與 Internet 通訊

L11 效能統計與實驗設計

本實驗使用的程式:models.py。文中指令以課程根目錄為工作目錄;建議下載教材套件,解壓後在 computer-networking 目錄執行。

目的、環境與預測

對應單元:15、16、18、20、23。Python 3.10 以上,標準函式庫;在課程根目錄執行。資料性質:離線模型或人工資料分析。

人工數列(ms):A=10、11、9、12、10、11、10、12、9、50;B=13、14、12、13、15、14、13、12、14、16。先算 A 與 B 的中位數;p95 使用 nearest-rank 定義,排序後取第 ceil(0.95×n) 筆。

執行與紀錄

python3 labs/models.py L11

Windows 可用 py -3 替換 python3。將輸出儲存,記錄日期、Python 版本、參數與預測。

條件執行前預測實際輸出差異與解釋
原始設定自行填寫貼關鍵欄位寫出依據
修改設定自行填寫貼關鍵欄位一次改一個變因

完成預測與紀錄後,再到解答冊的「預期輸出」核對。

變更與判讀

填一份控制表:版本、CPU、路徑、RTT、丟包、頻寬、負載、次數、計時起迄。

A 比較快嗎?說明互動延遲中位與尾端需求。n=10 如何限制尾端結論?本例 nearest-rank p95 等於最大值,只由一筆觀測決定。

驗證範圍與提交

輸出是明示假設下的模型或人工資料;不能當成真實封包擷取、OS 核心狀態或 Internet 量測。

提交預測、原始/修改輸出、兩個判讀答案與模型限制。評分:預測 20%、紀錄 30%、推理 35%、限制 15%。標準推理見解答冊;輸出中的埠與真實計時可以變動。

B:期限內交付率

以下是人工完整分布,不是測量資料:100 份互動訊息,deadline=100 ms。設計 A 最終到達 95%,其中 99%在期限內;設計 B 最終全數到達,但只有 88%在期限內。計算各自期限內成功率、晚到率及未到率,再說明哪個指標適合即時互動。百分比可視為大量樣本的期望,不需取整數。

C:HTTP 與代理的比較計畫

不執行外網測速,只設計控制表。固定同一服務端、網路路徑、硬體與內容,分四格:首次/恢復 × 小請求/大檔案。另記 DNS 與連線是否重用、TLS 恢復及 0-RTT 是否真的啟用、快取是否命中、H2/H3 實作版本、並行 stream 數、RTT、丟包、CPU、goodput 及延遲分布。先寫各格假設,再列需要收集的證據;「恢復」不能直接推論用了 0-RTT。代理加密比較另固定核心版、cipher、payload 與加密層數。

將 B、C 附於原提交資料。評分沿用本實驗規準;沒有真實核心與原始量測,只能交實驗計畫與人工數值分析。