passive estimation of tcp round-trip timesdovrolis/papers/rtt.pdfpassive estimation of tcp...

14
Passive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware [email protected] Constantinos Dovrolis Computer and Information Sciences University of Delaware [email protected] ABSTRACT 1. INTRODUCTION

Upload: others

Post on 26-Jul-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

Passive Estimation of TCP Round-Trip Times

Hao JiangComputer and Information Sciences

University of Delaware

[email protected]

Constantinos DovrolisComputer and Information Sciences

University of Delaware

[email protected]

ABSTRACT������������� ������������������������������ � ������ !�"��� ������ !���#�$ !�%��&��'�'(�����)�*+��&����,���-���� .�/�����0��&��1�2���-� ����3��2�������4��5768�������(:9;�����<97�� !���= 6>9?97�A@05B���C��&2�!9ED7FHG���2����GI���J�����K��&��/�$L��"MN��&�����2)&����2�%� (MO����PQ���J�2PR7S'��GA&�����6>9?9T�����-� ���J32�2����������U�� !���� �A���#�E�J��3��2VW�I������/����� ����2����)2X�G����2Y�)�2�A�/������K��52��GI���J��[Z#�2�����\ .������)��� !���#�"X"��������%����G%����������5OG���2)���-�������]��������� ���2� �J��C� �A��^_GR_97&2�1�������� ��� !�I��&��'�2�����)�*`���Q3���� �"�a���`�bMO�]����GA&����JZ#���%��RH97&2��Y����-�Q����GI&�(�2�JZ'�2�.�J�_�����2���JG���3����.���<9ED7FcG��������%� (d����(eG"����������L��"ME��X7�����]�f�_���3���� �"��������&��Cg�(dM?��*�&������2� &���P��K !��� ����)�����Rh97&��$� ��G����������GI&�(�2�JZ'�2�K�J�h���2������G"��32�J�$���.G"���������%(d����(eG"�����J�I�,L��"ME��XME&�������&2�KG"���������� �A�����-5i�%���0�_�'�� C3�%�?��5[j�S�S�� ��)� !���#���?���_��&��,G"���J���%�"X���������8���3���� �"�����]��&��.� ���/M?(e�-�A�/� �_��&���� �.��5U9ED7FkR\97&2��G��� !�����%���.���-���f( .�/������l����)������f��&� m�������� ���1����6>9?9H5B���.nn"(:o�npq��5E��&2��9ED7FMO����P'�������rX8���s���%�� !�!��5,3#*����%��X7���`��&���� �A��G����!��&����!M7���It��� _(���2�"�rRUu[�I����Y�G"�����������%t���%���� !���#���U� &2�/Mv��&��/�,��3���2�hwxpy��5\��&2������ � �����C !�"��� ������ !���#���8�����KME����&2���lz�x�p{���Kn/ !��XME&���GA&������I�h����J�/��)�%�"XE��5h��&���6[9?9N��&����!|�}B~'��MO����J�� !�"��� �����Ra�8��� �2X? !�"�/(� ������ !���#���8��<� �����%�A���k�0�;�U�h6v� �A��G����h� &��"MH��&��/�U��&2�$�:M7�Q���-(���� .�/���J���a����GA&����JZ#���%����)������+ME�f��&����T�n/ !�!5B������x/(bo�x�p���5,��&2������#G���� � �"��9ED7FTG������2��G%������2��R1�]�1����� ���������f*���&2�_���-���� .�������� !�I��&��'�2�����)�*���l���'�� C3�%�,��5U�h���8�h6c� �A��G����C�����]�%t2�� !�������&2�.��/������3������f�b*���58��&2�. !�"��� �����"��6>9?9������-� ���J32�2������2�1����3����&� &2��� �U����������2)_���� !��� G"��������R

1. INTRODUCTIONF���� � �����+ !����f�������.����������G%������� ����)���*`��� �"��3#*l���%�:M7����Pl����%�A��(�������������l����� �"����GA&��I���4� ��X8o/�dRH97&2�J�!����GA&��2����)�*#X?ME&���GA&a������)�f(�������"��ME�f��&l����G��32� ��r� ���e�b|����'�h|4�J�]��&2�.���/�����%�J)�&#���J�%��� w��dX[���f(���"ME�����%G����A���J�2)]��5$�����h���I�bM7����P�� �A��^!G���&��/�!L��"ME�.��&2����2)&`�������PRk�a����&!����� � �����E !��2�f�������\M7�EG"���!��3�� �%����E��&2�?���#���f���EMO����P#(��������5��1���J�2PX����8�������� �"�����!��G%�������, !�"��� ������ !���#�7���#���J�E��&��/�F������������"�s��&�����2)&�G�����J��3���A���������+���/� ���JG%�J����������`�J����&���DO� _( C���2�JG���������2�7�����!�h�%�:M7����P'�7DO���� ��� ������ �� ������ �����"�Q3#*C��&��8�CRSR��8�� $*068��� �"����GA&C����3���A������� *K�������%����&2�7DO��������3���A�/���J��E9���GA&2(�2����)�*K�U�����J���2G��OF����)��A�� �XDO�#���I�A���������7�8)������% !���#�;�U�h�8�1z"w/(x'z%(b�/(:x�x�zz�R>97&��[�CR�SR��h����%���� !���#�r����������&������J�%�"�K���E���������'�2��G%��������2���-� ����3������������2�����#���15i�����h�/���%���2 !���#�_��������� ���1�����:ME�f��&2(�-�A�������J�2)!���#*QG����'*'����)&#�8�����A�����������&��%�������;R

G"���1�-�2�-�8�A��P��0���� !�������E��5���&2�0�����'(d����(e�����.3��&��/�'�����8�����1������&rR�b�`��2�2�f������;X7����� � ������ !�����f���������2)��2�#���.�2���.���#� ���'�2��G%��� �A��^!G�/���%��&2�"��WX���������&'���h�f�K���#���,�����,���#���%�A��G%�hME����&+ME&��/�K���03������) !�"��� �2���"�WR

� �'�+���B "¡��%�¢}i£�¡+}B~a�i¤#}B¥1|�¦I|2¡I��}i¥��e��¡I¥��¢}B�!¦��:¡+�i¤�¡�§E����~��¨A©��I} |©k}B�!¡I¥4ªB§U©?©k¥e«��-¬��i¤�¡l©7­;®¯����~2~W¡ �%�¢}d��~2¥��i¤2¦��K���]�i¤'�-����/¤°¦~W¡I�¢±[��� ²]³ }B~�²�´,�'¥�}B~'��|�¦�¥A¥�}B£�¡��!¡�¦�¥A�'� ¡I�.¡I~��¢¥�¦��,�i¤2¦��C³ }B~�²�R]�b�����&2�%�KM7���A�2��XkMO�!�-�A��� �KME�f��&���� �A��^_G_� �A��G��_5���� µ��������PX��������&��%�`�/� ���� !�2�C���� !�"��� �2������&2��6>9?9¶��5h�����%� *�9ED7FNG���2����GI(������v3'*°�����f*T��������-����)��������2)`��&��4G���2����G%�������;� ����~2}d��}B� ¡ �%�¢}d��~¦�³· ��±�����G����A�2�"��������&����K� �A��G%�RQ�:5E��9ED7FvG���2����G%��������3�%�bMO�����&����-���!¸������N¹lM7���!��G%���������f*]����������]3'*�¸,X��¢R ��RJX7¸�� ���#�$��&��Y����-�CS#º0�c !��� ����)�X;M7�!���%Y��2�C��&��/�C¸H�J�,��&2����¦³B³J¡I�h�����H¹]�����&��K��¦³i³J¡A¡IR>�s�����J�������%G%����������9ED7F4L��/Ms���.�h� �A��G��EG"���!3�?5i��� ��&��EG"�����J�I�O���,��&��?G"�����J�%�X����O5���� c��&��?G"�����J�%�U���0��&��EG"�����J�I�"R[�U�������&��/�C��� �A��G��Q�2�#�%�C�2���C���fM?��*��1���2G������2�!3����&�L��"ME�$��5U��9ED7FG��������%G%������;X'�%�����_ME&��%�.��&2�E����� � �����8 !��2�f�����>����G����A���O� �A��^_GU���3����&��2�f����GI���J�����?��5���&��U���J�2P»���&2�U���"��� ����J�7��&����7��&2�8�����2�����?3�I(�bMO�����$��&��OG��������%�[�����,��&��[G"���������? .��*,3�?���-*� ! !�%� ����GR�¼h���kY����-� !�"��� �2���� !���#�7���%GI&2���JZ#���X'G"�����J����½>¹r¾,¨B¿$­�À¯ªe½'¿?«!¡I¥A�¢}i�!¦��¢}d��~�X���0����������G"��3����C���Q�����\9ED7FaL��"ME�85i��� y��&��KG"���J���%�h���.��&2�CG����������R¼h�2�U� ��G������� !�"��� �2���� !���#�E����GA&��2��Z#�2�X�G"�����J����½�³���±>¨e½2�e¦��A�Cªd½�½«¡I¥��¢}B�!¦��¢}d��~�X2���8�����2���JG���3����0���C� � !�,9ED7FlL��"ME�?5i��� ���&��0G"�����J�%����?��&��>G"�������%�"X����� !���f*h��&���� �[��&����r� �A�����-5i�%�\�/�k���"���-��Y����>G���2� ��G���(�������?� ��)� !���#����X��&��7Y2���-��5B���2�[��5ME&���GA&!�����Uj��/t2�� C�� cS'��) !���#�S������ = j�S2S�@O����GAP��%����R

97&��hG�� !�2�J�I���0���-���� .�������������)�����f��&� {�2���'����G����E����6>9?9a���������5B���Cn�x/(b��x�p¯��5[��&2�_9ED7F°G���2����GI���J������X;�����+5i���$n�n/(:o�n�p¯��5[��&��9ED7Fc3'*'������X>������&��.� �A��G��%�1��&��/�_M7���%t2�� !�����"�WR�j����-�.��58��&��G��������%G%��������?��&����EM7�,G"�����2���E !�"��� �2���K����6>9?9Á5i���U�����KG"�����J�%�%(����(eG"�����J�I�UL��/ME�E��&��/�U�2�_�2���8���������-5i*���&��,�2���%���������Uj�S�S#(e���%���/���"����"Z#���f���� !�%�'�"R$�U�������������������f*#XWM7�_�����%5B�I�,������)�2�����_G������2��G%������2�5B����ME&2��GI&aMO��&��"����� � !���%���J������G�����&����.��&���6>9?9{���-���� .����� .��*Q3�hM?����2)2X����%���� ������)!�������-���� .����������5¢���J�������R797&2���8 !���������&��/�UMO�C)������1�!&2�J)�&��%�U�2�����������:*����.��G%G��2�A��G%*���&����4 ���-���� .��������*������J�r��R[¼h�2�>�%t���%���� !���#���\� &��"M`��&����O��3���2�Owx�pÃ��5��&2�E����� � ����� !�"��� �2���� !���#�����/���OME�f��&�����z�x�pÄ���[n/ !��X�ME&2��GI&2�����%�\���\�J����)�I�"X#��5��&��,6>9?9Á���������h��&����E|�}B~#�hM7��2�J�� !�"��� �����ROj��"��� ������ !���#���E��� �����I�A�����h���8�h6E(-j�¼8�[9<� �A��G����8�fz"o/��� &��"M���&��/�>��&2�8S2�s�����_S�S���-���� .���������<����GA&��2�JZ'�2���0��)������CME����&2���]��n� !�U5i���C��x�(:oxpy��5[��&���2���#G%��� � �"�$9ED7F+G%����2��G%������2��Rk�]�>&��"���>���J� �h���2�������"�0��&���� �>���-���f( .���������$����GA&��2�JZ'�2�������1�8�'�� 13�I����5��0�;�U�U6�� �A��G��%���J�$���A���%�k����%t2�� !���2�E��&2�E��/������3������f�b*!��5;��&2�8 !����� �2�����_6[9?97�[���Q3����&!� &���� ����� !��� G"���J�%� = � ��G%�������X8 !�J�'�������A@_�����`�����)]���� !��� G�������� = &��������X����*���X2 !��#��&��A@IR

Page 2: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

S'� !�����������J !������� *s6[9?9{ !�"��� �2���� !���#���!�2� �J�2)������ � �J��4 !�"�/(� ������ !���#���_�/������������ ���"�����°�fz/�#X8��g/�eXO3���� �"�����s�������J�/���J�����!��5��&2�]S#º0�8(b�8D�� = S��0@!���-���� .��������Á����GA&��2��Z#�2�R �e�b|��¢� ¦�I¡� !�"�/(� �������K� �����%�A���[6>9?9H���������%�05B���$�"��GI&�G���2����G%�������45i���� q��&��_���%(�J��*_3�I�bM7�%���_�����2(d���%� �A����� !�f� ���"�$�����A�0����GAP��%���>�����$��&2���f�[G%��� ���%(� ��������J�2)!�8D��,��R[97&����8���%GI&2���JZ#���hMO����P'�E����f*QME&�������&��h� �A��G�����\G����J����GI���"�_������&��?9ED7F<� �������%�?�fz"w/�eR��O���J��P#����� &������_�%�"R����'��� �"�9ED7F�� �A��G����O���O�h�a�a� � �%�����I�[���0���������'�2�2G��?��&��?���������2������!��5� �%���%�A���29ED7F4�-�A�/���?��/���J��3�������X����G�����������)U��&2�7G��������%G%������;� �\6>9?9� ���eR>�8���J .���K !�"��� �����"�,� �����%�A���#6[9?94����J�2�������2������)E��&��>����5i�%���� !���5\�"��GA&��h9?9?FsG��������%G%��������/�h�1�`�a� � �%�����I�"X��2� �J�2)_����� � ����� !����� �2���% !���#���h�/�h��&��/�0� �%����%�_�fz%�dR,j��"��� �����J�2)���&2�$6>9?97�0��5[�G%����2��G%����������8�����'(e&���-���?���E�"��� �J�I�"X���EM7�,&��"���0��G�G���� �E���_3����&�2���A�]� ��)� !���#���Q�����`��&2���f���UD��,��Rc�h�����%�A������*#X8���2�� !�"��� �����%( !�%�'���[G"���2�����?3�0���?��G�G%�2�A�����0���O��&2�� �h���<�fz%�dX�3�%G"���2� �U��&��0S2�������S2S<����GA&��2��Z#�2���,���%�A�/���.��]�2���J�2�f����G%�����������79ED7FvL��"ME�$�J���&2�E !�J�����J�>��52��&��[���%�:M7����P��X�ME&��%���>��&��O�� !����G%����5���&2�O�2�%�bMO����P�b�f� ���%������������ � ���Q���! !������� ��)�2�fY�G"���'�"RÁ�U��� �2X?��&2�����-���� .�����������%GI&2���JZ#�����\��&��/�[MO�U�������� �h�����8� �� !�����X# .��P����2),���[����P����f*_��&��/������2���%���KG������J�����-���� .�/���1��&��_6>9?9Ã��5?�����%M�9ED7FTG���2����G%�������}i~<� ¡ ¦³f¨e�¢}i�.¡IR7j������K� ��2&����-����G"�����"������)�����f��&2 !��X�� ��GA&����8��&2�K���f()������f��&� {�����Ig'R �!��5E� �/�dX .��*Q3�K��3����,���!���25i�%�U��&2�,�������J�����������5��&2��G�����)����-������`ME�������"M 5i��� �����J�������%G%����������E !�"��� ������ !���#����X�/�[��&2�EG���-�[��5r&���)�&��%�[G�� !�2�2�A�/���J��������G��� !�����%t��f�b*C�����_��%� (dL��"M�-�A�/���X�&2�"M7�����I�"R

97&2�[6>9?9+��&����k�?G���2����G%�������$�It2��I���J�%��G�������/���J�%��X���������8Z#�����2�%(���2)a�2�%����*T�������J��������2�����������2������)sGI&�����)�����Rµ¼h�������-���� .�����������%GI&2���JZ#�����.�/� ���� !�2�!���]�����/���J������2�� !�"��� ������ !���#�!��%�QG����2(�2��G%������rX�ME&���GA&��J�.�i¤�¡!§U©?©°�i¤2¦��,�i¤2¡�����~�~¡��%�¢}¢��~Á¡I|2¡I�A}e¡I~��I¡ ������A}B~#�C����~�~¡ �%�¢}d��~�¡I¥A�e¦��³ }B¥-¤'�.¡I~2�\���8���'�A}B~'�0}B�¢¥��\�I¥���¥A³���±>¨d¥��e¦��I��-���'~�¨d�¢�A} |�ROS'������*K��5����-���� .��������)8���%� �A���2� !�J� � �����1���� !�%� = 6>9E¼,@���]� �"�k� &��"ME�8��&����?�A��P'�J�2)!��2��*���2�,6>9?9°���� !�����05B���U��&2�,6>9E¼�%�-���J .�/�����UM7����P'�85¢���f���f*�MO�����dR$�fz%�����%���� ���U������f���J�������� !�"��� �����%( !�%�'���?������&��,6>9?9Á�������J��������2�8��&����U�_G��������%G%�������G"�����%t���%���f(�%��G��K���2������)C�����E���f5B�%���� !�R

97&2��P'�2�/ME���"��)�Q��5UG���2����GI���J����6>9?97�_���_�����%�:M7����P4���J�2P�&����� �%���%�A���������2���JG���������2��R� k�f���-�"X���&2�8�� !��2�#�[��5W���"Z#���f���"�132�2VW�%������)�/�?�,������P!������������[���_��&��E6>9?97�O��5;��&2�U9ED7F�G������2��G%������2�[��&��/�)��0��&2������)&$��&��/�[������P.� ����X�z/n"�dR>�U�1�%�-���J .�/���?��5���&2�E9ED7F�6>9?97����$����� ���2� �%5B�2�[������&2�_G����Y�)��2�A���������]��5E��G%�������.Z#�����2�1 .������)��%( !�%�'�C !�'�2�2�������fz�g��dX7���������]��&��Q�J�2���#���fY�G"�/������l��5UG���2)���-��������2�2����� ������ �����$� �A��^!G�� �#X[z�z%�dR_97&2�_�2������� �"�+6>9?9H���-���� .�����������%GI&2���JZ#�����8G"���������/���J���,�J�2�����8���_��&2��� �K���%�:M7����P��2���/�'��� ��������2)������� �A�/^!G, .������)��� !���#�? !�'�2�2������R

97&2�U������%�O���7�-� ����G%�������"�!���>5B���J���"ME��R7S���G%���������0)��J����O��&��E3���� ��G�J���"�85i���k��&2�>�:M7�86[9?94���-���� .��������K����GA&����JZ#���%��X�S��l�����$S2SWR�S'��G%(�������!gh����� G%����3������&��7�� !�2�J�% !���#�A��������$��5���&2��� �O����GA&��2�JZ'�2����X������It2�2�J�������0� �� !�1�������������������\���-���� .�/���J���+&��������J�-����G��0������G���� ����G%� (�2��� �KGI&2��GAP���R�S'��G%���������������J���2���,��&��_���I����Y�G"�������������2�2������GI&2�����&����$M7�.5B���J���"M7���s�����]� &��"ME�$�b*�����G"���?��G�G%�2�A��GI*������ �2������R�S'��G%(��������n1������� ���#���h6>9?9T�2���-� ����3������J�����E5i���� �2�fVW�%���%�'�8 !�����f�������"�������P'��X[5B�#G��2� �J�2)�������&2���������J��������2�!��5U��&��Q6[9?9��2���-� ����3��2����������/���I�U3����&�� &2��� �U�������J����)��K���� !��� G���������R

2. BASIC TECHNIQUES���C5i�#G����,���46>9?9H���-���� .���������<����GA&��2�JZ'�2���U��&����,����%�A�����1��4�� �A��G��1��5[�����\9ED7Fa� �A��^!GK��&��/�hL��"ME�U�J�<�!���I�bM7����P�������P����2������)�1���� !�0��I���J�'�WRES'��GA&��1� �A��G%�,G"����3�,G������J�%G%���"��ME�f��&+�1����� � ����� !�����f�����8��&��/�8�J�8�����-�A���J���"�+�/�U��&2�,G���� ����� ��������J�2).�J���2P4� ���dR897&2�� �A��G��� 1�2�-�!����G������2����&2���-FN�����s9ED7F�&2�"����%�!Y��%�����.�����`���

��G%G��2�A�/���+���� !���-�A�� !��5i�����"��GA&a����GAP��%�"R� ���������GA&a !��2���������"�9ED7FÁG���2����GI���J������&��,� �A��G%�C����G%�J���2���8��&��0L��/Mv5i���� y��&2�$G��������%����!��&��$G"���������Xr���0��&��,L��"MH5���� y��&��KG"���������1���!��&2�$G��������%�"RK97&��� �A��G%�� .��*]�2���$����G����A�l3����&]��&���� �.L��"ME��X>���f��&��I�_3��G"����� �.��&������������!3�%�:M7��������&����:M7�4&���-���.�/���+���-*� ! !�%� ����GX[���.3��G������ ���&��h�J���2P = ���8��&2�0����� � �����, !��2�������I@O���U�2���J�2�f����G%�������������"R

�]�Q��� �.�bMO�<�2�fVW�%�����#�C6[9?9N���-���� .��������l����GA&��2��Z#�2����X>�2����%����(����)Q�����&��,�:*2��$��5O9ED7FaL��"MÄ��&����U��&��K� �A��G��$����G����A����Rh�Á&2���M7�K� ���C�1L��"MT5i���� y��&2�,G"�������%�0���_��&2�,G"���������X��&2�$G%����2��G%������r� �� �A��G%���-�A�/� ���1ME�f��&l��&2��S'º0� ����GAP��%�$��&��/�_�����f���J�������C��&��!��&2�����I(M?��*<&�������� &���P�XW5B������"M7�"�43'*���&��1��&2�CY����-�,�UD�������GAP��%�h��&����G����� �%�1��&��/�C&������2� &���P��+� ��/�dR+�:�]��&����$G"��� �X\��&��.6>9?9N���$���-���f( .��������3���� ���<���+��&2�Q½'¿ ªd½\¹;¾0¨¢¿$­�ÀE«�¡I¥��¢}B�_¦��¢}d��~Q����GA&����JZ#����R97&��<� ��G������Á���-���� .���������°���%GI&2���JZ#���XE��&��/��MO�<���%5i�%���������<½�½ªd½�³���±>¨d½��e¦��A��«�¡I¥��¢}B�_¦��¢}d��~2X7���!�����������"�����+G"���������%(d����(eG"�����J�I�QL��"ME���&��/��� �A���2�-5B�%���������"���-��Y����<G���2� ��G������J��4� ��)� !���#����Xh��&2�4Y����-�5B���2�.��50ME&���GA&a������j�S�S�����GAP��%����Rs�h� �������f*#X?3����_�����Q���fM?��*���X� ��GA&_L��"ME�?�/���85���� ��K� �I�����%� = G"���������/@>���$�,G��������#� = G"�����J�I�I@ = �R )2R�X�09?9?F��������f*QL��"ME�A@IR7�e�U���8�� !���� �A���#�E���_�2�����,��&��/�8MO�KG"���2����� !�"��� �2���h��&2�,6[9?9a��5>�����rG"���������%(d����(eG"�����J�I�hL��"ME��R

�U���7� �A��G����_�2� �"���J����&2�J�1������I�!���������23�����G��f*l�"����J�J��3������/�_��&���0�;�U�U68(bj�¼U�>9°� �������fz"o��dR197&��$� �A��G���� = ��������&��$G���� ���%� �����'(����).�0�;�U�U6vY������A@8�����$���� !�"�����$½�}B�:¡K¿h�"�%� ¡I£"}d¦��¢}d��~�¨K©k}B�.¡I¥A¨�e¦��U|�R� ����Q�%t2�� !�����X?��&2��� �A��G��4¼,S'�U(:ww�xx�n�x���n'z+M?���Q�A��P��������z"��� n��� g�z��OS�9¶��an��'z�������xx'z4���!��&���¼h&�����S#�A�������U�������%� (� �f�b* = ¼,S��0@7��G�G%��� �U������P���R>97&2�,G"�������2���0���� !���?��5\�����;� �A��G����8������������� ���"�������>���-���%���<S#�A���������A��97�� !� = �OS�9E@IR

2.1 SYN-ACK (SA) estimation�Á&2���QMO�0� ���,�KL��"MÁ5i���� �19ED7F�G"�������%�E���_�$G"���������X���&��h6[9?9���K���-���� .�����"�+5i��� ��&2�_����GIP�%���,�%t�GI&����2)�"�<�2�����J�2)���&2�1��&2�����I(M?��*l&�������� &���P��R�S'���G��fY�G"������*#X[������&����1G"��� ����&2��� �A��G����-�A�/� ���ME�f��&!��2� = ���O !�����?���!G"��� �E��5r���� � �%�A@OS'ºh�a����GIP�%�"X5i������/MO�"�.3'*�����8D���5i���� ��&��_G"�����J�I�$���Q��&��CG"���������R.�U�����1��&����,��&��$� �A��G�� .��*_�2���7���2G������2�E��&��hS'ºh�0�8D��°����GIP��I�O5i���� N��&2�UG����������h���,��&��G"���J���%�"XO3��G"����� ����&����1����GAP��%�1���_� ���#�_������&��.�������%��� �I(b���f����G%������L��"M,Rh97&��$3���� �JGC�J�2�"�!���4S2�H���-���� .���������<���8��&����$�i¤�¡$§U©?©Á��¦�~�A¡]¡I¥��¢}B�!¦��:¡���¬I� ��� �i¤2¡<�¢}B�.¡+}B~��:¡I�A£�¦³0�A¡I�¢±O¡�¡I~Ä�i¤�¡<³�¦�¥��d¨e½\¹;¾¦�~����i¤2¡��>�A¥��d¨¢¿$­�À �i¤2¦��U�i¤�¡���¦³B³J¡I�1¥�¡I~���¥_�e���i¤�¡���¦³i³J¡A¡IRQ97&2������� !�0��%�����'�����E� &��"ME������ k��)�����_zR

97&��hS2�`���%GI&2���JZ#���E�2���/�'�J�2���[���Q��G%G��2�A�/���U6>9?9s�%�-���J .�/���8ME&2�����&���5i������/ME���2)`��&2�����+G��������������������/���� !�%�"R� k�f���-�"XU��&���� �A���2�-( !��� � ����+��5\��&��$S#º0�h�UD��c����GAP��%�85i��� {��&��KG"�����J�%�Xr��������5\��&��Y����-� (:�8D��`����GAP��%�k5���� Ä��&2�OG"�����J�I�"X����������\�2���J��*#�"�WR\S'��G�����rX���&��S'ºh�0�8D�������GAP��%�,���,�2���,����-�,ME&2���J�!���+� �A���2� ���"X������+��&2�CY2���-� (�8D��{�J�K�2���$����-�$3�%5B�����.���K���"��GI&2���K��&��_ !�����f�����"R�97&��f�A�WXk��&������ !�_� ����G�����)�3�%�:M7���%����&��_�J���-� (-S#º0�������<Y����-� (:�8D�� ����GAP��%������\��&2�7G"�������%�O�����1���\��&2�7 !��2�������\���\������)�&��f*C��&2�7���� !��X��¢R �R�X���&���2�%����*,�b��� ���I�?��&����7�J�?���#� ���'�2�2G��"�.���Q��&2�h���I�bM7����P!3�%�bMO�����.��&���� ��bMO�!����GIP��I���8���U�����8� ��)�2�fY�G"���'�"R?�U�EME�J���k3�,� &2�"ME���J��� �2X��%�������&�����)�&���&���� �!��&������!G�����2�f������2�1�/���Q�2���1���fM?��*��$ !�%�"X���&2�QS2�����GA&��2��Z#�2�_M7����P'�1Z'�2�f���.��G�G����A�������f*]5i���C��&��! .�"�-�����f�:*���589ED7F� �e�\���\����� �0��� � ��32�J�7��&����k��&2�[� �A��G��?�2�#�%�������\���2G������2�O����������GAP��%���3�%�:M7�����K��&��>�bMO�U&2��-����3��G"����� �[��5������2���[GI&�����)��������k 1���f�������/��&5B��� M?�/�A�2����)�R��:�4� �2GI&4G"��� �%��X�����,����GI&2���JZ#�����h .�"*�5B�����[�������-���f( .�����[��&��OG%����2��G%������r� �>6>9?9hX�2����%���2���2)U���CME&���GA&1����GAP��%���\���������G����A�2�"���J����&��h� �A��G��R� j������ �J��5B���� .�������� ��3��2� ��&2� ���#G"�������� ����� �-�A�/(����� ��5 �"��GI& !����f�������"� ������P G"��� 3� 5i������ �/�&#� ���!� ���/�� .�'R �2�J���2�"R �2�%�"��F[j��#��S��f������R

Page 3: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

G%����2��G%������2�U���Q��&��h� �A��G����E��&����?MO�,&��"���,�%t���%���� !���#���"�!ME�f��&;R

�8�,���<�����J�2�-� �A��������4��5[��&��1S2�Ã����GI&2���JZ#���X k��)��2���!�!� &��"ME�0��&2�Y2���-�?�bMO�1����GIP�%���O5B���E� �ft�G%����2��G%������2�?��5k��&2�h���� !� �09?9?F�� ���-(� ������5i��� {�CG��%� �A������G��������#�E���!�C�a�`� � �%�����%�"R ����8�"��GA&�G����2(�2��G%������rX��&��%���$���0�!�������K5B���0�����%� *�����G����A���"������GIP��I�"Rh97&2�$Y2���-���������)�������1��&2������GAP��%�!�'�2 13�%�"X����� !���-�A�� !����5,�/� ��������E���_��&2� !�����f����� = ����� �%G�����2�A@IX>� �����G����������2�%�-���J������������-FÃ�����'����� � ���= �%��G%� *��2������@IX[� ��2��G%�������s�����-���������������`���� �.�'�2 13�%����X>����GIP�%�� ����� = 3'*'�����A@IX;�����+� � !�_9ED7FÁL��)��R197&��$5B������"ME����)����������,)��J����&2�h���� !�h� ����G�����) =  �2���f�A��� @7��5;��&��/�E����GAP��%�O�����J���������h���$��&��h�����%(�'����2�O����GAP��%�"X'���[M7�%�J�W���[��&2�8����GAP��%�[� �����0�����_� � !�89ED7F]L��)��R97&2�+6[9?9{���-���� .��������&����.����� ���f���.ME�f��&a��&��4S2�¯���%GI&2���JZ#�������)��������+�J���-�"R,�U�����K��&����U��&��$� �ft�6>9?9v���-���� .�����%�0���+��&2��� �09?9?F� �%� � �J���������_Z'�2�f���CG������ � = ME����&lz ��� ��5O�"��GA&�����&��%�I@IRC97&����0M7����It2��%G%���"�rXr���U��&2��� �C� �ft�G%����2��G%������2�,�����$���-�A��3������ &��"�<���0��3������&2�,���� !�h���� !�03�I�bM7�%������&��h���� !�0�����f�8��5\&����-����R

2.2 Slow-Start (SS) estimation97&2��S'�J�"M?(bS'�A�/� � = S�S2@.����GA&��2�JZ'�2�+G���2� �����%���+9ED7F L��"ME����&��/�� �A�����-5i�%�K���/�A�_5i��� y��&��$G"���������$���Q��&2�$G��������%�"RK�U !����).���J��� �2GI&L��"ME�_���]��&��.� �A��G��XE�i¤�¡�½�³���±>¨e½2�e¦��A�$�:¡ �A¤'~2}��%��¡���¦�~Á�A¡�¦I|�|�³ }e¡ �±k¤�¡I~��i¤�¡Q� ¡ �A��� �#¡ � · ��±H¥��e¦��A�¢¥.±\}B�i¤�¦��h³J¡ ¦�¥����>£�¡�����~2¥%¡��%�'�¢}B£�¡¥%¡d���.¡I~2�¢¥�´>�i¤2¡ �>�A¥A��¬%���'�0�-¬E±k¤'}d�A¤Q¦���¡��+½2½C|�¦��A²�¡I�¢¥�RO97&��Uj�S�S�������2��G"����3�����-���� .�/���"�l5���� ��&2��G��������%G%������;� �_� �A��G��X?G��� _(����������)_��&2�0L��"M,� �U�J�/��)���-�h� ��) !���#�8� �����,ME�f��&���2�$��5���&��C M7�%�J�f(P'�2�/ME�r�Wj�S2S�����J�2����X� �2GI&+���Cz ��x.3#*����%��X�z ��n�!3#*����%��X����,n�g��3#*'����� = � ���.�fz ����5i���h !�����K� ��GA&������������A@IR897&'�2��X���&��CS�SQ���-���� .��(������������GA&��2��Z#�2�h���?�����E���2������G"��32�J�05i���U9ED7F�L��"ME�?��&����O� �A�����-5i�%������f*.� .�����W� ��)� !���#����X'���E� ��)� !���#���OME�f��&��2���2� �����rj�S�S_�����������R

�E5i���%�\��&2�O��&2�����I(eM7��*K&������2� &���P��7���\G��� !�����%���"�WX���&2�73��&��"�'�����\��5�K9ED7F��2���A�h� �A���2�-5B�%�O���O)�/���I�����"�_3#*$��&��E� ���/M`�-�A��� �O����)�����f��&� �fz�x�X�g/�dR_�0�����J�2)�� ���"MN�-�A��� �"Xr��&��19ED7Fv� �����2�%�K����GI���� !���#���U��&2�G%���)����-������`ME�����2�"M{��/���J��3���� =����� @C3#*������+j�S2S�5i���.�"��GI&���%G��������"���8D�� ��&��/�!��GAP'���"ME���"�2)����!���IMy�����A�'R�97&�������J�2����5��&2���b�2�f�������8�a�J���2�"M = �:�°@1�J�!�2� �����J�f*s���l���4�:M7�lj�S2S����fz"x/�eR��t���%���� !���#�A���;9ED7Fs�%t'�����2� ��������J���"ME�U��&����U�_9ED7F` .��*Q��� �0��J�/��)�%�8�����f���J���WG�����)�%�-���J����ME�������"M°���!���$5i����Uj�S�S��U� g��dR\�Á&�������������������OXk�����+�f57��&��C� �������%�K&����,��������)�&��2���A��X��f�0ME���J�� �%�����bMO�Qj�S�S�����GAP��%���E���_��&��0����G%�������%�"R?�U�����,��&��/�U��&2��� �0�bMO�Y2���-�,j�S2S�����GIP�%���h�/���K� ���#�U3���GAP#(e����(e3���GAPX����+�_32�2���-�"RO���0���%(5i�%�1������&2��� ��j�S�S�����GIP�%���1���C��&2�QL��/M,� � �>�A¥A����½�½s�%�'�I¥��¢X[���� �� !�2��* �>�A¥A�U�%�'�A¥A�¢R,�a&�������&2�1�8D���5i���0��&2��� �C�:M7�.����GIP�%���h������%G��������"���X7��&���� �%���2�I�.�J�2G%���"��� ��� ����� ���<��&2�����X?������� ��������2�����_��&2���%�K������f���J�������\j�S�S�����GAP��%���83���GIP#(d����(e3���GIPR>�]�0���%5i�%�� �Á�f��&��0���J��*#�"�'(:�UD��,��XW��&2�%���1ME�����[3�_�����f*<��2�.�UD���5B���K��&2�Y2���-�E�bM7�1����GAP��%����R

ACK

SYN−ACK

SYN

MonitorCaller Callee

time time

RTT

packets not seen in the trace

packets seen in the trace

���! #"%$'&)(+*-,/.10124365-798:,;3�<>=@?-?A&�BDCE�GFIH+CE�KJ �ML

NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNV\]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKg4hXh4h4i4h�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rV\Zl�nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRz4lweKi:d�{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4aXcXzXlweKi:d�{D|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNXh]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKg4hXp4l4l4i�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rV\Zi�nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRz4iwe�rXzo{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4a�`MzXiwe�rXz�{E|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNXp]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKg4hXm4h4p4p�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rXh:d@nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRz4lweKm:r�{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4a�`MzXlweKm:r@{E|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVN4r]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKg4pV\Zh4p4i�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rXhR\�nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRm:dfe�rXmo{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4a�`Mm4dfe�rXm�{E|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNXg]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKz4z4rXi4g4h�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rXh4h�nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRm:dfeG\Tr�{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4a�`Mm4dfeG\Tr@{E|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNXz]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKz4zXl4l4h4g�j:kXcV\TdXl4mXl4i4m4monRkXcV\ZpR\TdRm4pPjZqXcRh:rXh4p�nRqXcXl:dPs4t4uXc4rXl>jZv4u]V^ WZ_RN4hw`KxycRz4iweKh4po{E| s:t4uXc4rXdPk4O:}cX~P�4a4a�`MzXiweKh4p�{E|

���! �"%$'&���*�,�H�FI���K&�CD$'H � &�J#�1,;39=@?>?�&�BDCE��F�H+CE�!J � ��J#$H ��� ?-?>�ABD&�BEBE�!J �� �!CE��BE�K� � J ��� & � CE�KJ � B L

������&2��� �_����GAP��%���K���0��&2�1L��"M,� �!¥%¡�����~��4�%�'�A¥��¢Rl©;¤�¡!�A¦�¥A}¢�.}d��¡�¦}B~l½�½`¡I¥��¢}B�_¦��¢}d��~�}B¥_�i¤2¦��,�i¤�¡Q�¢}B�!¡.¥d|�¦��%}B~#���A¡I�¢±7¡�¡I~s�i¤�¡ �>�A¥��¦�~��.¥%¡ ����~���%�'�A¥��¢¥,}B¥0� �����/¤'³ ��¡:�%�2¦³r�e�.�i¤�¡C�A��~�~W¡ �%�¢}d��~�� ¥h§U©?©kR97&����K���K� &��"ME����� k��)�����!g�(:�'RQ97&��_Y����-�K32�2���-�7�b���-�C��5����%�K��&��S'ºh�0�8D�������GAP��%�,� &2��2���+G������ ���-�$��5?�/�K���"���-�,�:M7��j�S2S+����GAP#(�%����X������<�f�, .��*�����G%�J���2�C !����� = �2����� ��j�S�S�����GAP��%���A@8��5[��&��G��������%G%�������&����h�C���/��)�%�h� D[�HR�97&��CS�S!����GA&����JZ#���,���U��G�G%�2�A�����ME&��%�.��&2�?���J !�E� ����G�����)$3�%�:M7�����_��&2�?�bM7�$3������-����X'���[ !�"��� �����"����?��&2�h !�����f����� =������/� @IX��J�E���������/t��� .�����%��*.��Z'���������$��&��U���� !�� ����G�����)Q3�%�bMO��������&2�$�:M7�.3������-���h�/�h��&��K� �����2�%� =��o���/� @IR8�0�I(�J��*!�-�f� ���%�,���+��&��$���%�:M7����P�G"���<��5[G������� �!�2���-����� �0��&����h� ����G����2)2X����G%������� ����)!���h����G%���"��� ����)_��&��h6[9?9Á���-���� .�/���R

�b��� � !�.9ED7FH�� !������ !���#�A�/���J������X;��&��!� D[� ���$��2��*4��2��j�S�S����GIP�%�<��zI�dRc�b�`��&�����G"��� �X8��&���� �%���2�I��Y2���-��� �%���2�Q��2�4j�S�S����GIP�%�"XW��������5����%�h��&2�C�8D��N5B���U��&��/�h����GAP��%�h��� ����������XW�f�0� �%���2����$���U�:M7�,j�S2S$����GAP��%�������_�h32�2���-�"Rk97&����\G"��� �?���\� &��"ME�1��� k�J)�(�2���Kg/(e3;RO97&��,���� !�0� ����G�����)!3�%�:M7��������&��0Y����-�8����GAP��%�U��������&��3������-�_��5h��&��Q� ��G������ �/��&��f�A�l����GIP��I���_ .��*]3���J�/��)�%�!��&�������&��G��������%G%������;� �C6[9?9hXk3��G"���2� �.��5E��&����C¡%³�¦��#¡ �¨B¿$­�À{����)�����f��&2 � n/�dRO�UG�G����A�2����)$���1��&��/�8����)�����f��&� �X���&��h����G%�������%�U��GAP'���"ME���"�2)������ ! !�"�2�J�/�����f*������f*��%���%� *�� ��G����������GIP��I�"X������� �_��&��K�8D��c5B�����&��_Y2���-�1����GAP��%�KME�����7�����C3�.)������%�A�/���"�]���#�����[��G��%� �A�����l9ED7F���� !�%�K�%t����f������R_�:�K���,3��G"����� �!��5O��&����,��� � ���_��&��/�,��&��.S2S����%GI&�(���JZ#���0����Z'�2�f�����?��&����E��&2�0Y����-�83������-�U� &2��2����G%���� ���-�U��5>�/�h���"���-��bMO�.j�S�S.����GIP��I����R

�U�C�%t2�� !�2�J�?��5��&��8S2SK����GA&��2��Z#�2�7���[� &2�/ME�!��� k��)��2��� �h5B���[�:M7�G"���J�����I(e����(eG"�������%�KL��"ME�0��5[��&2�C���� !� �09?9?FÁ� ��� � �����;R$97&��$� �A��G��� &��"ME�?��&��8Y����-�8�K����GIP��I���?��5k����GA&�L��"M,R>97&2�h��&��f�A�Q�����.5B���2� ��&����GIP�%���\G���2�-�����������7��&��OY2���-�>3��2���-�\���1��&2�OL��"M,R\�E5i���%�[�K � ��������G%���%�����'�r��X#� �� !�E��2�2�f������������2���A�0����GAP��%���\�����E� ���#��5���� Ã��&��O����3� �%�����I�����U��&��[G��������#�\3���GAP#(d����(e3���GIP = � �%G�����C3������-�I@IR�97&2�O6>9?9]������-���� .�������!5���� c��&��/�7� ��������G��8��%�����'�rX#ME&2��GI&.���?��3���2�>��&��8���� !�

Page 4: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

Request

packets seen in the trace

ACK

SYN

RTTm

MonitorCaller Callee

Request

Data

ACK

SYN−ACK

Data

1st burst

2nd burst

ACK

SYNMonitorCaller Callee

SYN−ACK

Data

ACK > RTTDelay

time time (b) Initial cwnd = 1

RTTACK

Data

Data

(a) Initial cwnd = 2timetime

RTTs

s

packets not seen in the trace

���! �"%$'&��/*-,/�!J 2R,/CDH�$�C�84,%,�<-=@?>?A&�BDCE��FIH�CE�!J �ML

5i���U3����&�G���2����G%��������� = zz����lzz�o_ !�A@IR

3. FURTHER IMPROVEMENTS97&2�0�2���%���������?� ��G%���������2�%� G%����3�"�Q��&2�h3���� ��G0�J�2�"�1���.��&��0S�S.�����S��µ����GA&��2�JZ'�2����Rµ�U�v��G%G��2�A�/����6>9?9 ���-���� .�/���J���Ã����)������f��&� �X&2�"M7�����I�"X?�������2�_����G%���� �J���%�Q� �����%�A���0 &����A�2�I�.G"��� ������X8� ��GA&s���G%����2��G%������2�;��&����;�%t���%��������G��\���� � �%��X����%� �A����� !��� � ����2��X�����Z#���%���%(���2)2R,�:����&����h� ��GI���J���;XWM7�C�2����� �%�'�h� � !�$��2�2�f����������\���-���� .��������&2���2�����-����G��!������G���� ����G%�����%� �_�����-���C��&����1MO���������������������<���"���ME�f��&rX2���E���7�J�����-�E���%����G%�"X'� �2GI&.G"��� ����X������!)�����U��� �����2�#G��'���U5i�����&2�0�bMO�_���-���� .�������������GI&2���JZ#������R

3.1 SA estimation3.1.1 Losses in the SA techniqueDO����� �J�2�I�$�QG"�����J�I� (e����(eG"���������_L��"MH�2�2�����2)Q��&2�$��&������%(dM?��*�&������'(� &���P���R\�:5���&2�0G"���J���%�"� �8�8D��Ã���?�J���-�83�%5B�����0�f�?���"��GA&����?��&2�h !���(�f�����"Xk��&��!� ����G�����)�3�%�bMO��������&2�_�J���-�_S'º0�������<��&2�_Y����-�$�8D������GAP��%���[ .�"*1����G��������h�0���%� �A����� !��� � ����.���� !������"Rk�b�!��&����7G���� �X��&2�8S2�E(:3���� �"�K6>9?9 =��o������� @;ME���J�23�?�/���%�����-���� .�������rR��8G�G����A��(���2).���!6� kD°��woo'XW��&��,�����f���J�������I� �A����� !��� � ��������� !�����2� = 6>9E¼,@� &2��2���$3�7� �%�����Ugh� ��G��������?� �#z%�dR��\�����K��&���2)&$G��%� �A���J�C�-*��-���� !��2� �_���<���2�����J����6[9E¼Ã��&��/�0���,���h�J�"Mc���1zR �!� ��G������2�h���K���0&���)&���$��� ��G���������X� !���-�K9ED7Fv�� !������ !�%�'�A�/��������U5B������"Mc��&��!gQ� ��G%(�������>���"Z#�2�����% !���#�E��z����dR\�Á&��%�_����?S��`���-���� .�����E���[�J�/��)�%�[��&����g.� ��G���������X;MO�1�2���%� �� !�,��&��/�,�f�,����G����������,���<���2�����J���>6>9E¼N���������� G"���A���f�"R[97&����8 !�"���2�7��&��/�?��&��,6>9?97�?��&����?MO�,G"���� !�"��� �����ME�f��&���&2�$S2�v����GA&��2�JZ'�2�,�����K���� !�f���"�����.g_� ��G���������RO�]�,�It2��%G%���&����O����f*.�05i�%M°9ED7FlG���2����G%���������O&��"���h���.6[9?9l��&��/�7���O !�������&�����gC� ��G�����2�E�������'�2�"*W� �E�b�#���%���2�%�"R

3.1.2 Delayed first-ACK at the caller97&2�ES2�l����GA&����JZ#���O��� � �2 !������&��/����&��7G��������%�\ME�J���'�������f*KME�f��&C��&2�Y2���-�\�8D��a�� ! !�"�2�J�/�����f*K��5����%�k����G��%�J�'����)8��&��[G"���������� �[S'ºh�0�8D��_R97&2�����������������fM?��*�����&��+G"��� �Xh&2�"M7�����I�"R¶DO�I� �A�����v����%�A�������2)�-*��-���� !��X;� ��GA&]���$�U��������<� �� !�_���%��� �������K��5E�r������tWX;�����/���J���� �#GAP��%�7��2���������O5i���8�2�%����*�����)K��&��EY����-�7�UD��_R�97&2�h���2�����#�A��)��h��5��&2���,��2�������]���0��&����,��&2�1Y����-�,�UD�� G�����3�1����))�*23���GAP��"�+ME����&

NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNV\]V^ WZ_RNR\`baRc4dfeKm4lXpR\Zl�j:k4cRpR\TdXm4p@nRk4cXp4pXm4m4h4iPj:qXcXl:d@nRqXcV\TdXhXz�s:t4uXcXr4r>jZv4u-k4O:}]V^ WZ_RN4hw`KxycD\4\ZiweKi4r�{D| s:tXuXc4r4dPkXO:}]V^ WZ_RN4pw`Kxyc-lweG\4\�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN:rf`Kxyc>dfeG\Td@{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN4gw`KxycD\4\ZgweKlXpo{D| s:tXuXcV\Zg:dXd�qRj� k4O:}]V^ WZ_RN4zw`Kxyc>dfeG\Zh�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN4mw`Kxyc>dfeG\Zh�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}cX~P�4a4a�`y\X\ZgweKl4p@{D|NPORQTS4SVUXWZYV[:QTSVNXh]V^ WZ_RNR\`baRcXhweKp4iXp4h4l�j:k4cRpR\TdXm4p@nRk4cXp4pXm4m4h4iPj:qXcXl:d@nRqXcV\TdXpXh�s:t4uXcXr4r>jZv4u-k4O:}]V^ WZ_RN4hw`KxycD\Zz:dfeKiXlo{D| s:tXuXc4r4dPkXO:}]V^ WZ_RN4pw`Kxyc-pwe�dXg�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN:rf`Kxyc>dfeG\Zh�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN4gw`KxycD\4\ZmweKlXmo{D| s:tXuXcV\Zg:dXd�qRj� k4O:}]V^ WZ_RN4zw`Kxyc>dfeG\Zp�{E| s:t4uRcV\Zg:d4dPqRj�-kXO:}]V^ WZ_RN4mw`Kxyc>dfe�dXl�{E| s:t4uRc-g:d4r>k4O:} ��� ucX~P�4a4a�`y\X\ZmweKl4m@{D|

���! �"%$'&��%* ,/H#FI���!& CV$�H � & J#��,�, &�BDCE��FIH�CE�!J � ��J#$ H �� ?>?-� BD&�BEBE�KJ �� �!CD��C J � J ��� & � CE�KJ � B L

��&��hG"�������%�"� �8Y2���-�?���"Z#�����-�"�����/�A�1����GIP��I�,�fz/�/�dR��>�������&2���)�&Q��&2���� �#GAP��%�!���2������l���"�����_�������UD��¯����GIP��I�15B���_��&��QG��������#�"XO�f�1G"���G"����� �0� ��)�2�fY�G"���'�E6>9?9`�/���I�����-���� .����������%� �������?������&2�,S��Á���%GI&�(���JZ#����R_�8�,���<���J���2�-� �A��������]��57��&����0�IVW��G%�"X k�J)��2���Qn!� &��"ME�,��&��Y����-�U�bMO������GAP��%��� = S#º0�c������Y����-�0�UD��$@75B���,Y����KG������2��G%������2���5U��&������� !� �h9?9?FN� �%� � �J���;Ra97&���6>9?9����-���� .�/�����_��&��/�_��&��S2�{����GA&����JZ#����)�������Q����� *�5i���� ��3������n�x� !�!����gw�x� !��RT�:����K�J��P��%��*+��&����,��&��%� �!���/��)�!�������J�����������C�����_G"����� �"�43��G"���2� �_��&��G��������#�K�2�%����*��h��&2�C� �A���2� !��� � �J���4��5O��&2�$Y2���-�K�8D��_R��]�1�2�Q�����&��"���h�C)������%�A���r���%�-�7���_���%����G%�7��&2���?�2���32���� �R �h�"MO�����%�"X�����G��I� (�A�����.G"��� ���[MO�UG"���!�J�2���#���f5i*CME&��%��&2�%�[��&2�US2�a���-���� .�����E���[M?������)��� ���2)_� � !�0� �� !�2�J�0���%�-���E��&����?MO�K�2��� G%����3�K���It��"R

3.1.3 The HTTP-request sanity check�b�������h9?9?FsG������2��G%������rX���&��hG"�������%� = G����J�%�'�I@7� �����2�8��� �09?9?F���"Z#���%�-�0���Q��&2�1G"�����J�%� = � �%�����%�I@h�/5i���%�,��&2�CG%����2��G%������4���,���-�A��3�(����� &��"�WRa�E5i���%�_��&2��G��������#�_����G%���������_��&��QY����-�!���������!�bMO���2���A�����GIP�%������5_��&2� �09?9?Fy�������f*#X,�f�<� �������+���Ã�8D�������GAP��%�������&���� �I�����%�"R �U�+� &��"ME�H��� k��)�����l��X$��&��]���� !�]���#���%��������3�%�:M7�����4��&�� �09?9?FT���"Z#�����-�C�����<��&2�!� ��3�� ��Z'�2���#�$�8D��y� �%�'�3#*���&��CG����J�%�'�$���,�J����)��%�K��&����<��&��CG���2����G%�������;� �K6[9?9hXr3��G������ �������G������2���K�2���#G%��� � ����)<�2���J��*��$���K��&��!� �%����%�"X����������� � �J32�f*]��0���J��*#�"�'(:�UD�� ���� !�����2�����Q��&���G%�J�����#�"RNDO����� �"Z#�2���#����*#X?ME&2�����&��U !��2���������"�_L��"MÁ���E��� �09?9?F]���"Z#�2���-�7M7�UG"���Q��� ��� ���E������2��%�,3�������<��<��&��1�%�-���J .�/���"�46>9?9hR;�:5[��&��.S��N���-���� .�/���_����o��� ����� ��XO�f�1�J�_�2��� G"���A���"�l�����l�2�4�%�-���J .�/�������_)���������5B�����&��/�EG���2����GI���J���;R

Monitor Callee

X > RTT

Caller

packets not seen in the trace

packets seen in the trace

HTTP Request

ACK

Data

���! #"%$'&���*P?-�;& � ?-?>��2:$'&��;";&�BDC BDH � �KC�� � �%& ����L

Page 5: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

SYN

ACK

at

SYN

ACK

MonitorSYN

ACK

startingat4.58 s

Monitor

4.57 s4.57 s

starting

Monitor

atstartingSYN

ACK

startingat0.51 s

Monitor

251 ms 271 ms250 ms

SYN

ACK

startingat4.61 s

Monitor

390 ms 360 ms

(1) (2) (3) (4) (5)

���! #"%$'&���*P���!$�BDC C J �%H � � &�CDB-��J#$�����& � H#�!�!&�$'2ZCDJ+2 � H+�G�!&�&���J B J+�oCE�;& BDH�FI& � ?>?>�ABD&�BEBE�!J �ML

� Q�RU ^ W� �Gj:k ��� Q����

�4a4a c�q�� � [�V|TY k4O:}��fe�YV[ {VUPN�q�� � ^ |ZY jZvXu��febYV[T{VU��[ � � ��� Q� [X| 4a4aXq��RU���DUX|TY��

� c>q���kRWT_ ^ � YRU�� �RU ��VUX|TY��febYV[ {DU�N�q��!�VU���VUX|ZY��febYV[T{VU��[ � ���K�4a4a#"�$ � �&% %'�K�Xa4a)(>pR|:UXW�� �

�RUZY����:S>�4a4a*�U � |:U |T_V[ ] �

+

���K �"%$'&�,�*P��BD&�" J � J &�� J+$ ,;3 &�BDCE��F�H+CE�!J �ML

3.1.4 Pseudocode for SA estimation k��)��2���C�C)�����%�U�C� P��%��GA&���5���&��$S2�°���-���� .��������������)�����f��&� �R

3.2 SS estimation3.2.1 The effect of the Initial Window�:�<��&2�_S2S����%GI&2���JZ#���XMO�_�%t2�� !�����$�"��GI&49ED7FTG����������%(d����(eG"���J���%�L��"M�5B���1ME&2�JGA&]M7�.G"�������-���� .�����.�f���!j�S2SWR��U�������������������f*#Xk��&2�L��"M� C���-�,�-�A�/� �KME����&����$���"���-�KY����_G������ ��G����������!���/�A������GIP�%����/5i���%�1��&��.G���2����GI���J�������-�A��32���J� &2 !���#�"X\��58ME&���GA&]��&��!Y����-�$5B���2� C���-�;3�7j�S2SWR/�e5���&2���k���;��&��>G"��� �X���%�.-0/ ��1 / ��1 / � 1 /�2�3?3�\��&��\5B���2����#���%�A�/� ���J�������.3�%�:M7��������&���Y2���-�!Y��������/�A������GIP��I����R°S��2������ ���&����!��&2���b�2�f�������8�a�J���2�"M{�����]� ��)� !���#����Ra�:5o�����Q�'XEg'X7��� �� �%) !���#����X#�f�>���[�"���-*1���,� ���?��&����\��&��?6>9?9l���-���� .�����?���>��&2�7���� !�� ����G����2)!3�%�bMO��������&2�0Y����-�U������� ��G�������32�2���-���E����9ED7FE� �U� �J�"M?(�-�A�/� �"Ra97&����!� ����G����2)2XOME&2��GI&s�J�1)��������3#*4/�5XO���!�%t����GI���"�l���3�8��&��8 .��t��� 1�2 Ã��5r��&��E5B����?���#���%�A��� �����������6-0/ � 1 / � 1 / � 1 / 2 3 = � ��� k��)��2���Qg�@IR��Á&����<��&��!�:���f���J���[�a�J���2�"MN���C�����.����GIP��I� = ���Cz/@IX&2�"M7�����I�"X7/ � .�"*�����G������2�$�!�2���J��*#�"�'(:�UD��Ã���� !�����2�"X������� �.�f�ME�����>3�!Z#���f���1�J����)��%�K��&����8/ � �����9/�2»k�f5[��&����K���0��&2�1G"��� �X���&2�6>9?9Á���-���� .�����,���:/ � X2���8G"����3�0� �������J�� k�J)��2���Kg'R

3.2.2 Lost and out-of-order packetsF���GIP�%�K���� �K���K����GAP��%�$¼h��� (-¼U5�(b¼U�A�2�%� = ¼,¼,¼,@8�2���������%� *<���,������2��G��� ! !��l���`��&����b�#���%���2�%��� ��x/�eR°����&��"����� �<5¢�/����� � �� !�"���&����Q��&��%���<�/���<�2������GIP��I������ � �%�����`��&���Y����-�Q�bMO��3������-������5��&2�$L��"M,RK97&��C�2����� ���2G��$��5[�J��� � ���,���<��&2�$Y2���-�h�:M7�Q3��2���-���UG"���3�C�2�I����G%���"����� ���2)Q��&2�C9ED7F°� �"Z#���%��G��$�'�� 13�I���8������&��KL��"M,� �����GAP��%����RHS��� !����5,��&2������ ����������2� (e��5i(e���A���%��G���� ���Q�2��������#���&2�8S�S$���%GI&2���JZ#���O5���� N���-���� .��������)h��&2�?G���2����GI���J���;� �O6>9?9hX�3�%(G������ �?��&2�?�J��� �OG%�����������[�h� ����G�����),3�%�:M7���%�_��&��7Y����-�[�����1� ��G%����32�2���-���7��&����E���?�����J�����"�.���_���f��&��%�?��&2�068�%� �A���2� !�J� � ������97�� !������= 6>9E¼,@ = � ��� k��)�����<o�(:��@IX8���.���]��&2���0���J��*#�"�a�8D��q���� !������= k��)��2���Qo�(e3@IR�¼h���1����)�����f��&2 ���%����G%���K����GAP��%�$���� �$���C��2� (e��5i(���A�2�%�7�2���������%� *#X#�����.���J� G����A�2�[� ��GA&!G���2����GI���J�����O���%���� ������),��&��/��f�8G"���������E�������� �U�C�������J��32���$6>9?9a !�"��� �2���� !�%�'�O5B���8��&��% �R

3 41 2 1

RTO

1 2 2

RTT+DelAck

RTO

b. Packet #2 lost after passing monitora. Packets #1 and #2 lost after passing monitor

���! �"%$'&�;/*>? J �%H � � &�C �!J�BEB B � & � H�$�KJ�B � � CE�%& ��$�BDC�C J? 5-�=<�"%$�BDCEB L

3.2.3 The SYNACK-ACK sanity check�b� �h9?9?F<G"�����J�%�%(d����(eG"�������%�\L��"ME��X�M7�[��5i���%�1�32� �%�����O�8�2�2���[�UD����5����%�>��&��8S'ºh�0�8D��Á�����13�%5i�����E���'*1���/�A�h����GIP�%����R\97&��/�[�UD������GIP�%�7��GIP'�2�/ME���"��)���>��&�� �09?9?F�����Z'�2���-�\��&��/�[��&2�8G%�J�����#�[� ���#�"X3�%5i�����,��&��K��G%�������k���/�A�1� �A���2�-5B�%�U�-�A��� ����RO�:�E���U�����-*����1� ���,��&������&��.���� !�.�J�#���%������� � 3�I�bM7�%������&���S'º0�h�8D��¯�����]��&��/�1�2�2����8D������0�/�,���"���-�0����$6>9?9 = � ��� k��)�2���Cw�@IRU�]�$��� �K��&����U���� !����#���%������ � ���$�+ �����2���:*�GA&��%GIP�W5B���C���2�CS2S<���-���� .����� ����� ��� ��f5 �o������� ���$���2�2����G��J��3��f*��J�/��)�%�K��&�������X;��&��.S2S<���-���� .�/���_����2����3���3��f*.M?�����)�X������� �_�f�8���8�2��� G"���A���"�rR

Request

SYN

SYN−ACK

ACK

ACK

Data

Data

timetime

Pure ACK

Caller Monitor Callee

X >= RTT

packets not seen in the trace

packets seen in the trace

���! �"%$'&8>/*P?>�%&�,/.10�365-7624365-7�BDH � �!C � � �%& � � L

3.2.4 Pseudocode for SS estimation k��)�����_z"x_)�����%�U�C� P��%��GA&���5���&��$S�S.���-���� .�������������)��������&2 �R

Page 6: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

� Q�RU ^ W� �Gj4j ��� Q����

q��![�-c-[��KY �� ^ Y ^�]V^ WT_VUZY � ��[���g �[ � ��[�(4g�� |T_V[ ] � ���>SVQZY-UTSDQ ���� ^ Y ^�]D^ WT_RUZYD| j4j>c��XUZYRURWTY j4j � ^ � �VU��!q�� � �0�[ � � j4j�(>d � |T_V[ ] � �����4SX_4SVQ�:S j4j� Q�9��[ZcV\0��[�(4g�� [� � �

[ � �!q��![�PcXc j4j � �*�G[�>c�q �![� V\ ��ebYV[ {VU>N�q��![��febYV[ {DU��U � |:U |T_V[ ] � ���PSVQZY UTSVQ ��� j4j ]V^ WT_RU:YV|

[ � ���*�G\ �R~4~��*�!h���% %��*�G\ �R~4~��*�Kr � ��4a4a c��*�Kp � � ��� �TO��>c \

U � |:U �4a4a c�{ ^�� � ���Kh������*�Kp������*�Kr � + � ��� h�� �TO�����r[ � � ] ���RU4N4k4O:} ^ � YRU�-jZvXuXk4O:}�� �

� c>q���k4O:}��febYV[ {DU�N�q��Kj:v4uXk4O:}��febYV[ {DU��[ � � � � �Xa4a�� �VUZY����:S �4a4a �U � |:U |T_V[ ] �

++

���! �";$�& (��/*P��BD&�" J � J &�� J#$�,�,)&�BDCD��FIH+CD�!J �ML

3.3 Skip cases97&2�%���$�����K .���#*�9ED7F`G������2��G%������2�85i���hME&2��GI&����2�U���-���� .�����������%GI&2���JZ#�����,G"�����2���K�2���'����G��_���]6>9?9hR;97&���� �� � P'����G"��� �������/��������-���"�_���!9k��3����,zR\�a � P����r���#G�G������>ME&2���_���2�[����)�����f��&� c�2���%5i�%������.����� G"���A���_G%����2��G%������rX��A�/��&��%�E��&������2���'����G����2).�������-���� .�/���ME&2��GI&.���O����P����f*_M?������)2R>97&2�U�������������[������� ��2�O���K� P'�J�.�,G������2��G%(�������4�/���K�%t����J�����������J����&2�,Y����-�UG������ !�rRE97&��,�A��3����1����� �Q)����������&2�$�� !��2�#�h��5O9ED7F`� �A�/^!GK��&����85¢�����J�h�J�+�"��GI&�G���� �C���0�_5��A��G%(����������5�G������2��G%������2��X������.���?�K5��A��G%����������5;� �A�����-5B�I� ���"�Q3#*'�����[�J�����GA&����/�A��� �%�"R

�U�25i��� �������������f*#Xr3����&<��&��C��%��G����#�A��)��_��5O� P'�J�2��"�+G���2����G%��������������Á��&��<��%��G����#�A��)����5_� P'������"�Á3#*'����������� ��)����fY�G"���#�+�J�Á��&2�� �A��G����>��&����\MO�8&��"���?�%t2�� !������� = 3�%�:M7����� ��x�pH���Kn�x�pH5B���[G����2(�2��G%������2��XU�����°z/n�p �����#np 5i����3'*'�����A@IR°�e�Q�J�.�� !���� �A���#�Q����2�����!��&��/�K|�� ¦��%�¢}¢�A¦�³B³ �4¦³B³[¥-²�} |`��¦�¥%¡I¥��"�A�%�'�.}B~s��¦³B³J¡�¡%¨d�e�¨b��¦³i³J¡I�· ��±>¥1¦�~���½�½�¡I¥��¢}B�_¦��¢}d��~2R_97&2�1 !��-�hG�� ! !�������"��� ���45B���K��)�(�2��������)+��G����������%(d����(eG"���J���%�1L��"M����K��&��/�C�f�1�2�#���$�����$�J�2G����������/����"���-�h5i��2�UG������ ��G����������$j�S�S�����GAP��%���U��5����%�U��&2�,G���2����GI���J�������-(�A��3������ &� !���#�"R\97&2���[���O��5i�����!��&2�?G"��� �EME�f��&_�a�a�  !�JG%���X#ME����&����%�A�������2)��-*��-���� !�h��&��/�K�2�������,� �%�,��&��C�b�2�����J���\�a�J���2�"MÃ����� C���f���������?��5;j�S2SWX������$ME����&.�����2�J��G"�/��������>��&��/�[��I� 5B���� c� ����%�A���� .�����0 M?���f�������\���4��&2��9ED7FN� �#GIP�%�!�����-���"������5,�+� ����)�����J����)�������R\���0�������h��&��/�E����������5���&��KS2S.����GA&��2��Z#�2�U5¢�����J�E���_�����'�2��G%����!6>9?9s���-���� .�����?5i���7����GA&!G"���������%(d����(eG"�����J�I�?L��"M,X#�f�OG����.�-�����J��3��2� �"�����Q)������_���<6>9?9H�����-� ���J32�2������rXW3���� �"�<���<�Q�J����)��_���� !�2�����5���&��,9ED7FsG���2����G%���������E������&��0������PR

4. VERIFICATION�:�a��&����Q� ��G%������rXUMO�<�It��� !��������&��<��G�G��2�A��G%*a��5K��&��+�2�����'����2�6>9?9T���-���� .��������+����GA&����JZ#���%��RU���K5i������"M�bM7�Q���%���fY�G"��������<���2(��������GI&2����R097&2�$Y2���-�h���8���QG%� !���/���,��&��1S2�H�����<S�S��%�-���J .�/�����ME�f��&���GI���J��Q6>9?9c !�"��� ������ !���#���,3�%�:M7�����]��&����CG���2����GI���J���;� ��%����(e&2��-����R\97&2�h� ��G������!���%���fY�G"��������Q�����2�����GA&.�J�[�����2�f����GI�"X�������f�[���[3���� �"�_���_��&��7�����J���������!3�%�bMO�����_��&��8S��a�����!S�S$���-���� .��������R

4.1 Direct verification approach¼h���\�3'�-��GI���J��?�J�C��&����\���2�2������GI&1�J�����h�2�f����G%���f*$G�� !�������7��&2�ES2�������S2S<����� � �����!6>9?9à !�"��� ������ !���#���hME�f��&���GI���J��!6[9?9à !�"�/(� ������ !���#���?��� ���2)1|�}B~#��R7�h�����%����&��/�E3����&+S��Ä������S�S.�%t2�� !�������&2�������f���J���8��&���� ���!��5,�49ED7FNG������2��G%������ = g�(dM?��*�&������2� &���P��

�����,� �J�"M?(e�-�A��� �"X������ ���G%�������%��*�@IX���&��\|�}B~#�[ !�"��� ������ !���#���;�����OG%��f(����G%���"�$�-���-�83�%5i�����,��&��hG���2����G%�����������-�A��32���J� &2 !���#�"R

�b�� !�����K���%�A�����¢X���&2�,�%t���%���� !���#�A���W !�%��&��'������)�*����8���E5B�����J�"ME��R� � �%����5C��3���2�4z/��x��2�������%��� �f�b*��a�a� � �%����%�����/��������`��&��M7�����J��5B���� {���2�0 !�"��� ������ !���#�7�A����)��%������R?97&2�0�A����)�I���h�/���C�����-(� ����3������"���� !���)1�,SWX��\�2������"���rX�������8� ������� �f������X�ME�f��&+��3��2���x!� �%����%���U�����"��GI&���5\��&��0��&2���%�$)�����2����R8�Ä�2��3�����G��f*��/�������J��32����09?9?F`Y����X�J����)��%�0��&����+� � �UX��J�8�J�2���#���fY������J������GA&<� �I�����%�"R8����#G"���2 .��GA&������[���C���2�\�J��3C !�"��� �������k��&��76>9?94���U�"��GA&1 !����� �2���I( !���#�h�A�/��)�%�K�2� ����)����%�<|�}i~'�1 !�"��� �2���� !���#����Xr��������&����+� �A���2�-(5B�I���[��&��E�J�2�%�'���fY��"� �09?9?F<Y����?5i��� c��&��?�A�/��)�%�[��� ����),��&2�8�h�h��_�#¡I���2�������f�b*#RU97&��$���� !�K .��GA&����2�$� �I�������0���,�!���%�:M7����P� !��2��(�����"X�G����J����GI���J�2)0�?� �A��G��[��5�������9ED7F�� �A��^!G[��� ����)K�e�b|����'�h|�R>�E5i���%���&��0� �A�����-5i�%�8�J�8�/���%�"X���&��,6>9?9Á��5k��&2� �09?9?F�(:9ED7Fs� �A���2�-5B�%�U������-���� .�������Q5i���� ���&��U� �A��G��0�2� ����)13����&���&2�,S2�T������S2S.���-���� .�/(�����������)��������&2 !��X���5���� � ��3����R� k�������J�f*#X'��&��8�bMO�16>9?9`���-���� .�����%������KG��� !���/���"�����1��&2�, !�"�2�J������5���&��0���%��|�}B~#�K !�"��� �2���� !�%�'����R97&��h�2�����'����2�7�2���#G����2�2���UM?���7���%��"�����"�Q��Q5B����8�2�fVW�%�����#�E�2��*2�5B���E�"��GA&Q !�"��� ������ !���#�[�A�/��)�%�"X����$G��������G%�8�K�����A���W��5k��3��2� ��oxG��� !��������� ���]�����#���,5B���_S2�N���-���� .��������rX\�����]��3���2�$gn�x�G�� _(���/����� ��������#���C5B���QS�S��%�-���J .�/������;R]97&��Q�'�� 13�I�C��5,S2S����-���f( .�����%�8���E� ��)�2��Y�G"���#���f*��J�"MO�%�"XW���E� �� !�,��5k��&2� �09?9?F�� �A�����-5i�%����2�J�l�����! !���%�_��&2�Q����Z'�2�f���� !���#���1��50��&���S�S����-���� .��������`����)��(���f��&� = � ��� k��)��2���_z"x@IR

�:�h���0�� !���� �A���#�8�����2�����K��&��/�,���f��&2���)�&<��&2�$� �A��G��1���UG��������G%���"����>�����E��5��&2�7�bM7�hG���2����G%�������!�����'(:&2��-����X���&��?�2�%�bMO����P$G"���_�-�������G"����� �_�����J��*2�h�����+����� � ���,���<3����&<�2�f����G%������2�0��5[��&��$9ED7F°G����(���%G%������;RaDO��2� �"Z#�����#���f*#X>��&��Q�2�����'����2�!���%���fY�G"�/������s������������GI&�2�#�%�������� .��P�����&��+����� � �����+6>9?9y���-���� .�/���J���°�"��� ���%���J�°���#*M?��*#R4S'��G�����rX���&2�Q6>9?9c���s��G%����2��G%������r� �1���/��&����1G��%� �A�������f*�����>G���2�-�A���#�"X'�2�2�7���,Z#�����2������),�����J��*1�������J������������R ����\��&2�J�����"�/(� ��rX'M7�h�2� �U��&2�h !�"�������.��5���&2�8|�}B~'�U !����� �2���% !���#���7���7�C3���� ���5B���hG%� !���/����� ���ME�f��&���&2�KS2�v������S�S.���-���� .��������R[�U�2����&2�%�8����(�2�����GA&�MO��2����3�Q���<�2� ����&2���J���-�1|�}B~'�Q !�"��� ������ !���#�13�I5B�����M7�$�-�A��� �h��&��$9ED7FÁG���2����G%�������;»WM7�C�2�J�������0��������G��C� ��)����fY�G"���#��2�fVW�%���%��G����?ME�f��&��2� �J�2)1��&��h !�"�2�J���rX�&��"M7����%�"R

k��)������z�z+� &��"ME����&2��S�� �����ÁS�S����-���� .���������J�`G�� !��������� ��ME�f��&���&��!G%��� ����� ������2���2)�|�}B~'�_ !�"��� �2���� !�%�'���U5B���C�"��GI&]��5?��&����&2���%�4)����)��A����&2��G"���C�����"����R{�h�����<��&������ ����G%�������&2��-�����������&�� �[���-�$DO�����-�$��57�0S2�KX���&��$6>9?97�h���� .���'*��,S��A����)��%���K������J����)��%�1��&�������&2�!6[9?97�,��� �\�2������"�����A�/��)�%����X>�����4��&2�!6>9?97����$�U� �J���!�A�/��)�%���?�/���U)������I�A�����f*.�������!�J����)��%�"R ��¡0����~2¥�}d�#¡I�h�i¤�¦��¦�~°½�¿ ����½2½Ä¡I¥A�¢}i�!¦��:¡4}B¥�¦����%���-¦��:¡I´.} ¬�}B�1}i¥�±\}B�i¤'}B~"!��C¥+���#�$&% ´O±k¤'}d�A¤2¡I£�¡I�1}B¥K³�¦��¢�#¡I�I´?�-¬K�i¤2¡_�A���I� ¡I¥e|���~��}B~#���!¡ ��}d¦�~Q|�}B~#��.¡ ¦�¥��'��¡I�!¡I~��¢R¶97&��<����� &��"�a������������� k�J)��2���lzz<3��2���s��&2�����G%G��2�A��G%*�����)��J���;R'��}i�i¤+�i¤'}B¥C¡I�A� ���C�e�³J¡I� ¦�~�A¡I´U¦�~�U¬����1¦��E³J¡ ¦�¥���i¤'}B¥C¥��!¦³B³�¥%¡I�,�b¬1�.¡ ¦�¥��'��¡I�.¡I~2�¢¥�´0±O¡!¥%¡�¡!�i¤�¦��h�i¤�¡8¬I� ¦�%�¢}d��~��-¬}B~�¦����%���-¦��:¡8�!¡�¦�¥A�'� ¡I�.¡I~��¢¥?}i¥O� �����/¤'³ ��!¨ #�$&% ¬����7½'¿v¡I¥��¢}B�_¦��:¡I¥�´¦�~�����~�³ �!¥A³ }J�/¤'�d³ �_�_����¡Qª #�$ ¨ # ! % «E¬����h½�½�¡I¥��¢}B�!¦��:¡I¥�R

�b�]��3�� �����2���_���%�� !��X;��&��!���-���� .���������]�%� �������$)�%���%�A���J�f*��J�2G%���"��� ��������/��&��KME����&l�J����)��%�_6>9?97��X[���C� &��"ME��������&��!G"��� ����5��\�2����(��"���a�����s�8� �J���s�A�/��)�%����RÁ97&����.�J�!�����3���3��f*l3��G������ ��������)�I����/��&��E�������Q���!G���2� �J�-�h��5> !�����, C���f���������%t�����)!�����'��G���� = ����2���I��������a�-ME�f��GI&2���A@IXh���#� ���'�2�2G�����)�����GI���"��� �"�]�b��� ���I�����a��&��+� ����G�����)3�%�:M7��������&�������GAP��%���!��5,��G%����2��G%������rRÁ��f� ���%�.������&���g/(eM7��*&�������� &���P�U����GAP��%����X'���7�J�.��&��EY����-�O�bM7�$� ���"M?(:�-�A�/� �E3������-����X'G"�����2��� ��)�2��Y�G"���#�$������� �!�J�4��&��.S���������S�S�����GA&����JZ#���%��X;����� ��%G%(���������f*#R

Page 7: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

4.2 Indirect verification approach�:�,���A���%�;���?�%����J�������\��&��\���-���� .���������K����)��������&2 !�����0��&��\�0�;�U�h6� �A��G�����X�ME&���GI&1�����?G������J�%G%���"�$5���� Ã�"��)�?�����$3���GAP'3��2�O������P'��X�MO��2� �$���������������%G%�h��%���fY�G"�/���J���<������������GI& 2 R!©;¤�¡$�'~��¡I�%³ ��}B~'��}¢�#¡ ¦}i~!�i¤'}B¥E¦I||�� �"¦��A¤_}B¥O�e�K�����U|�¦���¡8�i¤2¡E½�¿T¦�~�,½�½1§U©?©�¡I¥��¢}B�!¦��:¡I¥¬%���,�i¤�¡$¥I¦��!¡1����~�~¡��%�¢}¢��~�´[±�¤2¡I~4�i¤�¡K�¢� ¦��A¡$}B~���³ �2�#¡I¥$�����i¤ · ��±\¥¬A� ���N�i¤�¡0��¦³B³J¡I�8�e�C�i¤�¡0��¦³B³J¡�¡h¦�~�7¬I�-���N�i¤�¡0��¦³B³J¡�¡8�e�C�i¤�¡0��¦³i³J¡I�IR97&2���k������� � ��32�J�>5B���\�?� �J)����fY�G����#�k5i�A��G%������$��52G���2����GI���J�����;�J�,��&2��h���8�h6Ã� �A��G��%��R�½�}B~��I¡_�i¤�¡!½�½�¦�~���½'¿{�:¡ �A¤'~�}��%��¡I¥Q¦���¡_}B~�#¡%¨|2¡I~��#¡I~��¢´�}i��}B¥7�'~�³ }�²�¡%³ �,�i¤2¦��\�����i¤!�:¡��A¤#~�}��%��¡I¥E±\}¢³B³��}B£�¡E�i¤�¡E¥%¦��.¡¦�~��±\� ��~#��§U©?©v¡I¥��¢}B�!¦��:¡IRQDO��2� �"Z#�����#���f*#Xr��5[��&��_S2�N������S�S���%GI&2���JZ#�����0)������!���2�2���"t��� .�������f*���&2�1���� !�C6>9?9v5B���1�.G��%� �A�����G%����2��G%������rX#M7�E�%t����G%�\��&����>��&����>6>9?9l�J�>G���� ����G%���f*!���-���� .�������rR

k��)��2����z/��� &2�"ME�$��&2�.�2���-� ����3��2�������]��57��&2�.�2�fVW�%�����2G��!3�%�:M7�������&2�7S��l�����$S2S,�%�-���J .�/�����k�2� �J�2)U� �%���%�A����� �A��G����\�/��5B���2�\���fVW�%�����#�������P'��R��q�2�fVW�%�����2G��<�J�� !�"��� �����"�`5B�����"��GI&°G������2��G%������Á��&��/�)��������13����&�����S��¶�����]����S2S4���-���� .������R+97&��.)��A����&2�1�/�C��&2����%5��EG�����2 !�Q� &2�"Ma��&��h�2���-� ����3��2����������5;��&2�0��32� ����2���h�2�fVW�%�����2G��X�¢R �R�X �o��� ��� � ����� ��� R797&2�C��3�� ���J�����$�2�fVW�%�����2G��,���U�2� �"��&��I���3�%G"���2� �E��&2�%���?���[�2�hM?��*$���,P'���"MlME&���GI&1����E��5�bM7�h���-���� .��������X����� ��� ����� ����� ��� XE�J�Q !��������G�G����A�����RH97&��+�2��� &����`���J�2��� .�/��P!��&����,��n� !�?�A���2)�R

97&2�����"M7�%�-��z"xpq���4��xpm��5U��&2�Q�2�fVW�%�����2G��Q�2���-� ����3��2���������_�/��������h���1G���2����G%���������8�J�QME&���GA&���&��KS2SQ���-���� .�/���,�J�E� ��)�2�fY�G"���'���f*�J�/��)�%�,��&�������&��CS2�Ã���-���� .�/���XW�2����3���32�f*�3��G"����� � ����� ��� &����3�%���]�/���%�����-���� .�/���"�rR�97&��!&���)�&����-�_np¯���]z"np ��5?��&2�.�2�fVW�%� (�%��G��Q�2���-� ����3�����������$�/���������1����G%����2��G%������2�K�J�]ME&2��GI&���&2�QS2��%�-���J .�/���,���U� ��)�2�fY�G"���'���f*�&���)&2�%�E��&�������&��KS2SQ���-���� .�/���X����f��&2�%�3�%G"���2� � �o��� ��� &����03�%���+����%�����-���� .�����"� = 3��G������ �$��57�2���J��*���/�_��&��Q� �A���2� !�J� � �����s��5h��&��.Y����-�!�UD��$@IX\���!3��G"����� � �o�������&����U3�����������2�%���%�-���J .�/���"�rRE¼h���%�A�����¢X�MO�$��3�� �%����$��&����K�i¤�¡C�¢±[�§U©?©Á¡I¥A�¢}i�!¦��:¡I¥0¤2¦�£�¡_¦�~]¦��%¥I�³ �'�:¡_��} �h¡I� ¡I~�A¡C�i¤2¦��?}B¥K³J¡I¥�¥,�i¤2¦�~� !��1¥0}i~<¦������'��� $&% ¨�� $ % �b¬K�i¤�¡?|�� �"�A¡I¥�¥%¡ ��©7­;®H����~�~¡��%�¢}¢��~�¥�R

97&2��)��A����&��+�/����&�������)�&'�+G%����� !�T� &��"Mm��&��]G%��� ����� ������2���2)� G���� ���%�,�2�������h5i���0��&2�$�:M7�Q6[9?9v���-���� .��������RK97&2�C� G���� ���%�,�2�������� &2�"MÁ&��"M`��&2�8��3�� �����2���0���fVW�%������G%�83�I�bM7�%���!��&��?�bMO�$�%�-���J .�/��������%���/������������&��<��3�� ��������� .��)����f����������5$��&��+���-���� .�����%��R¶97&2��2��� &2�"�4���������K .�/��P���)��������&����,�n� !�U�A����)��RQ¼h���I�A�����¢XO±O¡!���~�������%¥�¡I�A£�¡0¦K�%}d¦�¥7�e��±O¦�� ��¥E³�¦��¢�#¡I�7§U©?©���} �h¡I� ¡I~�A¡I¥?}B~Q����~�~¡ ��¨�¢}¢��~�¥E±\}B�i¤!� ¡%³�¦��¢}B£�¡%³ �$¥��!¦³B³����8³�¦��d�#¡E§U©?©<£�¦³ ��¡I¥;¬����E�i¤�¡U�¢� ¦�I¡I¥±O¡C¡�¦��1}B~¡ ��R

���UY��������f*Q�������U��&��/�E�C� ��)����fY�G"���#�8�2�fVW�%�����2G��h3�%�:M7���%����&��0S2������1S�S,���-���� .�����������\��� � ��3����?���C� �A�����-5i�%���\����%��� ���"Ms������P'� = �R )�RJX���J���f(e���. !�'�2�� !�A@IRk97&��8� �%���J�������"�������������� !�8��5k�,����GAP��%�O���7� �2GI&������P'�UG"���<�2�� !���������,��&2�C6>9?9hX��� ��%G��J�����f*�ME����&+�J����)��1����GAP��%����RDO����� �"Z#�2���#����*#X#��&2�,S��T���-���� .�/���X'ME&���GI&����?3���� ���Q���Q��&2�h� .�����= �x�(bn�xK3#*'���/@>g/(dM?��*!&�������� &���P�U����GAP��%����X#G"���.3�U C��GA&_� .�������%���&����E��&��,S�SQ�%�-���J .�/���X�ME&���GI&��J�E3���� �"������j�S2S�����GIP��I����R

5. RTT DISTRIBUTIONS5.1 RTT distributions at different locations�:�C)������I�A���¢X��&2�[6>9?9]���J�-� ����32�2������1���\�E���J�2PK�2����%���2����K��&��O)��%(��)��A����&���G"���k���#G"���������<��5\�"��GA&�G��������%G%������;� �8�����'(e�����#����R797&2�%���%(5i�����X��f�7���[�%t����G%���"�_��&��/�7���fVW�%�����#�O������P'�[G"���.&��"���E� ��)�2�fY�G"���'���f*���fVW�%�����#�,6>9?9Ã�2���-� ����3������J������R k��)�2����z"g�� &2�"ME�0��&��16>9?9ÄG%�2(2 �0�f����G%�8���%���fY�G����������3���� �"������|�}B~#�0 !�"��� ������ !���#���OM7�����J�������3�$��� � ��32�J��XW3��G"���2� �$��&2�K�0���8�h6T� �A��G����U����GI� *2���E��&��K� �����G�������������-�������/���J�����-F���2������� � �%��R

1�2�J���������?���J�-� ����32�2������_5i����GI���J����� = DO� k�A@����[3����&_���#���%� 5B��G����[��55B���2�1�2�2�����%t<���J�2P'��X��������%�� !�,��5EG%����2��G%������2�1������3#*'������R�97&��5B���2�,������P'�UG��/���%�,�_ME�J�2�$�A���2)�1��5O)����)��A���2&���G"���\���#G"�/���J�����K��������I�bM7����P1�b*������R[S'�KD����?����¼,D7gC��G�G���� �?������P!�/�7��&��hS2���.�0����)�S��2��%��G��� !���2���I��DO���#���%�;��&��/�kG"�/� ���J�%��G�� ! !�'�����:*h�:�#���%�����%�r� �A��5�(Y�G�R>D?¼,S$���>���.¼,D7gh��G�G��%� �[������PK��&��/�\G���2����G%���[DO���J���A����1S#�A������h�2�����%��� �f�b*_���$��&�� 2����#�76U���2)�K�h��)�Fk��FkX������Q�f�?G"�/� �������E3����&�b�#���%���2�%� (b�Q�����+G�� ! !�'���f�b*�� �A�/^!GRC�b�h�����K����¼,DUz/��������P+�/���&��K�:���2�J�����1�U�������%��� �f�b*��h��)���FO¼0FkXW�������f�8�J�U���/� �U��5\��&��K�U32�f(�������C���%�:M7����PW� �03���GAP'3�����RK9k�?�Ã���K���4¼,D7gQ������P+�/�K9����\�8�'�J��h�2�����%��� �f�b*K��&��/�>G���2����G%������&2�?�b�-�A���%��h��)���Fk��F����,�b�#���%���2�%� (b�8�����&��h�,SWR

97&��U5B����8)��A���2&��E���� k��)�����_z"g/(b�C� &��"MÁ��&��06>9?9Á���J�-� ����32�2������2�}B~��:¡I�I�C¥��-¬<©7­;® ����~2~W¡ �%�¢}d��~2¥AX[�¢R �R�XO�����Q6[9?9c !�"��� �2���� !���#���%�[G���2����GI���J���;R>�`)������I�A����32� �%������������!���[��&����8�!��� ¡U�i¤2¦�~ $ ¨�! % �-¬0�i¤�¡.©7­;®Ä����~�~¡ �%�¢}d��~�¥0¤2¦�£�¡C¦�~�§U©?©l�i¤2¦��O}i¥,³J¡I¥�¥0�i¤2¦�~! $�$ �1¥�Rc�h�2�2�f������������f*#X,}B~Á�i¤�¡���¦�¥%¡4�b¬��r½°³ }B~�²�¥�´_�_����¡��i¤2¦�~� !¨ $&% �-¬K����~�~¡ �%�¢}d��~�¥0¤2¦�£�¡C¦�~�§U©?©l}B¥,³J¡I¥�¥0�i¤2¦�~ � $�$ �1¥�R>�b����%�� !�8��5[�!���/MO�%�,6>9?9v3�������rX���&2�%���$�J�h�!� �J)����fY�G����#�h5��A��G%��������519ED7F G���2����GI���J���������T�����0� �A��G�����ME�f��&v���°6>9?9¯��58�-�2�-���5B�IM !�����J��� ��G%�������R¶97&2��� �4�����<G���2����G%���������.ME����&2���°��&2�+�J�#G����)�%�)��A����&2�JG����W�������$��5��&��E !��2���������"�_������PR��:�[���[�2�����"�1��&����>��&��6>9?97�h�/�0�C !����f�������"��������P�G������2���83�K���/MO�%�8��&�������&��,����2����(� �������2��������)������������2���J��*���5k��&����8���J�2PR

�h�����Q��&����$��&��Q3���GIP'3��2�.�J���2P = �b�U�K@0&����1�+ME�J���%�_6>9?9������-(� ����3������J���<��&����0��&2�C�:M7���0S���G�G��%� �$������P'� = S'�KDÄ�����4D?¼,S�@IRW�:����h����P����f*���&����8��&����U���U3��G"���2� �C�:�h�1X�3������).�!G������C������PXG"�/� �������� �A��^_G13�%�:M7�����<�! !�����$)�%�)��A����&2�JG������f*]���J� ��I��� �"�������2�J����������5E�2� �%����R<S'�KDH&����C��� ����)&#���f*�ME�J�2�%�1�2���-� ����3���������]��&����lD?¼,S���UM7�����¢R1S�����G��_S��KDÁ����� �J�2���K�/�h��&2�1� �����&#M7���-�0�����+��5[��&��$�,SXME&������,D?¼,S_����� �J�2�%�7 !�����8G����#� �A�����f*.���!��&��8�,SWX����7�J�[���"��� ������32�����&��/�0��&��_D?¼,S<G������2��G%������2�0�����0S+� �f�����,&��/��_��� .�����J�I�K6[9?9�A���2)�0��&�������&2�KS��KD`G%����2��G%������2��R

97&��8�%VW��GI�7��5W��&2�U)����)��A����&2��G"���W���#G"�������������O !�����E�2��� !���2���#�O�����&��OG"��� �E��5���&��?9k�?�s�J���2PWR�97&��E9k�?��6[9?9l���J�-� ����32�2������C .��P�����!� ��)���fY�G"���#�$ �-�����r�3�%�:M7�����+��3����Kn�x� !�h�����+��xx� !��RU�83��2�g�n�pc��5;��&2�EG���2����G%���������O&��"���8���!6>9?9���&����[�J�[����� �[��&����Qn�x� !��XME&������U��&2�?�����-�?��5W��&2�UG������2��G%������2�O&��"���U���!6>9?9l��&����O���O�J����)��%���&����_��xx� !��R��]�[�%t����G%�k��&����;��&��[5i���� !�%�k)�����2�C����G������2��G%������2�ME�f��&����.�b�-�A�����¢X'���73�I�bM7�%���!�b�-�A���������� �>�������X#ME&2���J�E��&��E�J��� ���I����EG���2����G%���������8 .�������f*!���_�U��� ��&��8 !�%����G"��R

k��)������z"g/(:3+� &2�/ME�0��&2�16>9?9HDO�# k�05B���h��&��1���� !�$� �A��G����K�����������P'��X�3��2�h}B~��:¡I�A�1¥,�b¬,�V���:¡I¥�X��¢R �R�X2����h6[9?9s !�"��� ������ !���#�7��%�� �A���2�-5B�%� ������3#*�����R_97&2��� �QDO� a)��A����&2�C�/���_ !�����1� ����� �f�������1����������J�'�J�2�����UG���2����G%����������XU� �J�2G��<��&��2)��� �A���2�-5B�%��G"���TG������ �<�� ��)�2��Y�G"���#�K���I� ���JG����\�-���������+��&��C !�"��� �����"�<6>9?9H�����-� ���J32�2������rR97&����>���\��&2�?G"��� ��X�5B���O�%t2�� !�����XME�f��&!�UG���2����G%�������.���>���'���I� 5¢��G%�%(z_��57��&��_D?¼,S<������P �0��&����,G������2��G%������<� �A�����-5i�%� ���"�]��3����$gx�p��5>��&��K������P� �h� �A��^_G1���2������)!��&��,� �A��G��X;���������h&����<���+6[9?9T��5��3���2����xx� !��Ra�U�_M7���Q����� ����&2��G"��� ���J� k��)�����]z"g�(:�'X? !�������&����!w�n�pH��5��&��?3#*'�����>�����?� �A�����-5B�I� ���"�15i���� NG%����2��G%������2�>ME�f��&6>9?9Á�J�%� �E��&����+n�xx� !��R

k��)�����.z�g1� &��"ME�E��&��/�8��&2�06>9?9°�2���-� ����3��2���������E��5���&2�h�bMO�!�J���2P���#���%� 5¢��G����E�����0Z'�2�f���U� �� !���J���"X�ME&����!��&��h�2���-� ����3������J�����?�/���0������� (���"�`���a���%�� !�.��5KG���2����G%����������Rc97&2�J�����Q��&2��G"��� �+ME�f��&`��&���� ����/� ����G����J���$������P'�,3��G"����� �_��&2�%*+��� �������f*�G"�/� � *<3����&]���f����G%������2���5[�.9ED7FÁG���2����GI���J���;RhS���X�f5\M7�$���-���� .�����,��&��K6>9?9v��5O�!G��I� (�A�����CG���2����G%�������_���>���#���%� 5¢��G��%(�zX�f�\�J������P����f* = 3����������>���fM?��*�����&��

Page 8: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

G���� �/@[��&����7MO�UME�����;����� �_���-���� .�����8��&��86[9?9s��5���&����OG���2����G%����������4�J�#���%� 5B��G��I(-�#R1�:�<���I�� !�h��5O3#*����%��X;&2�"M7�����I�"X;��&2�C6>9?9�2���-� ���f(32�2������2�K��5?��&��C�bM7���J�#���%� 5B��G��%�CG"���]3�!� ��)�2��Y�G"���#���f*��2�fVW�%�����#�"R97&2���Q���.�%t����G%�����rX?���. !��-�Q9ED7F�G������2��G%������2�_� �A�����-5i�%�������A������f*��J����2�K�2�f����G%������rR

���,����� �_���'�����-����)�����"�.��&��hG%��� �����J����������3�%�bMO�������$G���2����GI���J���;� �6>9?9������0� �A���2�-5B�%�>� �����O���8�%t2�� !�����>ME&��%��&2�%��� &2��� ���%� (e6>9?9�G����2(�2��G%������2�O�������1���$� �A�����-5B�I�? !�����U���/�A��R��7��� �"�Q���!��&��8 !�"��� �����%( !�%�'���>��&��/�OM7�U&��"���U�������f*����"�.� �C5¢�/�"X����7�J�O�J�2G���2G������ �����8���C����*��&����U��&����U���h��&2�KG"��� �$���<)������I�A���¢R0�7�8��&��C9k�?�H������PXW&��"M7�%���%�"XMO�[�2�����\��&��/����3���2���xpT��5'��&2�[3#*'�����;�����\� �A�����-5i�%� ���"�,3#*0� &2��� � (6>9?9TG���2����G%��������� = 6>9?9°����� �h��&����<n�x� !�A@IX�ME&������$��&2�$5��A��G%���������5W� &���� � (:6>9?9�G��������%G%��������>���[�����f*1g�np.R>97&��?�2���%� ����G��E��5�]��3G���GA&���� = ���C� �J !���J���C�2���"t'*4� �%�����%���A@,���]�b�-�A�����7 .��*<3�Q�����.����(���%���f*��J�2)1���"��� ���5B���U��&2���8�IVW��G%�"RO�U������&��%�?������� ��� .��*Q3�0��&��/��J�/��)�,� �A���2�-5B�%���8��� �������f*��A��P��0���J��G��K�J�#G������f*�������&����U���/�A��� �%�"R

5.2 RTT variations in different timescales�>*.� �����f� ���J�2)_�,� �A��G��U��5k�2�2�A�/������ � ���'���K5B���2�?����� ����X��"��GI&Q&��"�#(���2)��.���2�A���������+��3���� ��� �2X�MO�CG������%t2�� !���2�K��&2�K�-�A��������������f�b*��5C��&2�+6[9?9¯�2���-� ����3������J���°�J�a��&2�����J !�%� G"����������5C���%���Q��5C� ��G%(��������R ����.�������A��������� *��h���U�U6�� �A��G%�X � ���!��� �������f*s��3����w�x�� ��G���������Xk�����4� ���"��GA&4� �A��G��%(:Z#���/� ���%�,���$��3����$��Q� ��G�����2��R k��)��2���4z �+� &��"ME�1��&��!5i��2�C����� ���f������)<6>9?9������-� ���J32�2������2���.5i���3����&����'���I� 5¢��G%���0��5\��&2�1S'�KDa���J�2PREuh��� �����J�f*#X���&2�CDO� k�0�/�U��&2�5i����8Z'����� ���%���E�/���,���� !���-�7��&��0���� !�X'�2���/�'�J�2����)C� � !�U���'��������G%���&����k��&2�[6>9?9]�����-� ���J32�2������2���2�8�����kGA&�����)�[� ��)���fY�G"���#���f*K���$��&2����� !��� G�����������5������2�k��5�� ��G�����2��5i���k��&2�[� �A��G�����MO�O�%t2�� !���2�"�rRk¼hG%(G���� ����������f*#Xr��&2�%���$�����$� � !�K !�"��� �2���� !���#�E��%�����'���0�/���%�8ME&���GI&��&2�?6>9?9��2���-� ����3��2�������_���[Z#�2�����E���fVW�%�����#�"X32�2����&2�J�\�2� �������f*C&�����(��%���\ME&����!��&��EG���� ����� �����2����),� �A��G��%(:Z#����� ���I�7���#���O�2���[�J�2G���������%����2)&� !����� �2���% !���#�?�����#����R

�:�<��&2�C���� !��� G"�������,��5O&��������XWM7�_�/���_ !��-���f*+���#���%�����-���"�+�������f5i(5i�%�����2G����$3�%�bMO�������2�"*'���� !�_�������2��)&#� ���� !�R k��)�2����z"n�� &��"ME���&2�.6[9?9N�2���-� ����3�����������K5B���_3����&]���'���I� 5¢��G%���1��58��&2�QS��KDÃ������P�/�h��&������1���fVW�%�����#�U���� !���8��<�_M7�%��P�����*�����z"w�ww���Rh¼h���$��5\��&2�� �A��G���� = � � ��w��2 Q@EM?���,G"�������2���"�+���2������)�����*'���� !�$���+��&��$G���#���f(�2���#�A���r�,SX�ME&2���J�0��&2�0�bMO�_����&2�%�?� �A��G��%� = z � ������ ¯��������� n���� Q@MO�%���+G"�������2���"�`�������/���+����)&#�Q���`��&��������-��DO����-�������`�"�����f* !����������)Q������&�� �>���-�KDO�����-�K����� ��%G%���������f*#R0�Á&����,���, !�����$�� _(���� �A���#�K���,��&����,�2�2�����2)�3����&lz�� ������ µ�����]��� n���� �OS�9hX;�f�K����2��*����� !�8���Q3����& �>�������0�����.�U� �J�'R7DO����� �"Z#�2���#����*#XM7�h�It2��%G%���&����$��&��!������P� �CMO����P'����������2������)���&2�� �!�bMO��� �A��G��%�1G"�/� ���J������J�/��)�%�_5��A��G%�������s��5U� �A�/^!GQ5���� m���� !�����QG����'�����2���#����R�97&2���_�%t'(�2�J�������>ME&'*$��&��E6>9?9l�2���-� ����3������J�����[�J�C��&��,z�� �#���� ������.��� n���� � �A��G����O�����8���/��)�%�73'*Qz"x�x�(:gx�x� !�O5i���7��3����?n�x�pÃ��5W��&��EG������2��G%(���������?��&�������&��#� � ��w��2 � �A��G��R

�:����&2������ !��� G"���J�%�Q��5,�2�"*���X[M7�+�������J�#���%���%�-���"�s���s�2�fVW�%�����2G����3�I�bM7�%����M7���%P2�2��*2�8������MO����P������2��R[�]�0M7�I���$���2�����J���J�f*��It2��%G%� (���2)_���_ !�"��� �����,���/MO�%�U6[9?97�U�2��������)C��&2�0M7���%P������WX����h�$����� ���f���5O���"M7�I�0���I�bM7����P�������)�Xr��������&'���8���"M7�%�KZ#�2���������2).�2���J��*���RU�e����������"�4��2�"Xk&��"M7����%�"X���&��/�$��&����C���C�2���$��&��!G"��� �X>���C���"���-�1�J���&2�,���J�2P'�E��&����?MO�,&��"���,�%t���%���� !���#���"�!ME�f��&;R k��)�2���_z��_� &��"ME���&2�U6>9?9s�2���-� ����3��2���������O5i���?3����&!�J�#���%� 5B��G��%�?��5r��&��8�b�h�°������P!�/���3����$��&2�!���� !�_���� !�_������&2�����.���fVW�%�����#�$����*��K�J�]S��������� 13�I���97&��75B�����J�"ME����)$6>9?9l�2���-� ����3��2���������>�����8�����2�J�C���%�� !����5WG������2��G%(����������R�%�]�.���� !�����]��&��.���"����%�_��&����.���J�?��&2�Q�������� ���"�����J !�%�_�������J��[S29hX������Q� �C��&��hG%��� ����� ������2���2)1���� !�h����S������h�J�%)�1MO����J�Q3���&������,&����2���?�"�/�����J�I�"R

��x�x�z�R��U�����!��&��/�C��&2�%�����/���.���+�� !���� �A���#�$���1G���2� ���-�����#�!�2�f5�(5B�I������G��%�,�J�+��&��%� �16>9?9H�2���-� ����3�����������,3�I�bM7�%���<MO����P�����*��,�����M7�%��P������2��R197&��1���"��� ��4 .�"*+3�$��&��/�,��&��_Z#�2���������2)������J�"*��,���� �����I�A����3���GAP�3�����E���I�bM7����P'� = ����G������2����)0��&2�U�83����������"@>�/���hZ#���f������"MÄG��� !���/���"�Q���1��&2�0�2��������)����������+�2���J��*���R

�b�4��&��!���� !��� G"�������C��58 !��#��&2��Xk�������J��������2�1���]��&��.6>9?9N�2���-� ���f(3����������G�����3�_�2���$��������GA&��2����)�*�GA&�����)���� = �R )2R�X\�����2�f������4��5���IM¶������P'�_���C��������%���A@IX>���.�����!���4������)�(d���%�� µ�b�#���%���2�%�C���������(������°� ��������� = �R )�RJX0)��A��������J�f*°���"M7�%�<Z#�2���������2)s�����J��*2�A@IR k�J)�(�2����z"��� &��"ME�$��&2�!6>9?9����J�-� ����32�2������]�/���I�1 !�����_��&����]��*#�"���= j�����GA&���xx�x������8�2�����>��x�x�z/@,�/�$9k�?�CRW�8�46>9?9Ã�2���-� ����3������������� !�"��� �����"�a5B���+�����%� *°����&��%�� !���#��&;RyF����J�������aS'���2���% 13�%���x�xx'X��!�J����)��$5��A��G%�������4��5[G%����2��G%������2�h&�����J����)�I�06>9?97�U��&������x�x� !��R8S'� !�%���� !�,�/����2����¼hG%����3�%�0��xx�x�X���&2�%���,M?���h�_ .�"�-���� &��f5����J�2)4��5U��&2�.6[9?9��2���-� ����3������J�������/M7���A���_����������$��&����CM7�%�����3���2�,��xx� !�0���"M7�%�"R0�c���� � ��3����1�%t��2�������/���J����5B���h��&����hGA&�����)����7��&��/�?�C���/�������������h�J���2P_ME����&Q����2����(d� �����.�2�%����*.��5���3���2� �xx� !�M?���C�����2�J��G��"�]ME�f��&l��� �A���2�������J���#����G�������P<ME�f��&]���������(d� �������2�I(�J��*+��5?��3����$��x�x� !��XrG"���2� ����)�����x�x� !�06>9?9v���"����G%�������4���4�������&��h�b�-�A���%��(e�0S2�T� �A�/^!GR[97&��0�2���-� ����3��2��������5i���� z"x��#z �����x�xx.���� � !�IME&��%���$���+��&2�C !�J�2�2���X������2��G"�������2)Q��&����h��&2�K���%�:M7����P� .�"*&��"����3�����a���Á�4� �A����� �f������Á�-�A�/���+�2�2�����2)���&��/�. !��#��&;XO��� ����)3����&Q��&��,���/�������J�f���$�����Q� �A�����������J���'����GK������P'��R

5.3 Effect of queueing delays¼h���%�A�����dXWMO�1&��"���$�����,�32� �%�����"����%��� ���-�����#���f*+����G%������� �"�+6>9?97��2��������)0G��I� �A�����!���J !�%�>���7�2��*2����&����>M7�EG"���.�/� � ����3��2���7���KZ#�2�����%(����)!�����J��*2��RO�U�8�����%t�G��������J�������1��&2�h�������X�&��"M7����%�"X k��)��2���!z"o� &��"ME�1��&2��6>9?9��2���-� ����3��2���������!�/�.S��,DN��sj���*Áz/n#X?��xx�x = �j��������*�@C�/��zz � �#z"�� ������s��� n���2 �[S29hR>97&2����� n ��� µ� �A��G��)��"���1���<6>9?9H�2���-� ����3������J���4��&����0���,� &2��5����"�+3'*����������"t2�� .�/�����f*z"x�x� !�h���"M7���A�2�,�J�/��)�%�K���������%�,���,3����&+�J�#���%� 5B��G��%��R1�Ã���� � �J32����%t����J�������������K5i���;��&����;GA&�����)��>���r��&����� ��&��\�b�#���%���2�%�rG�������$�/����2���S��,S�DU�23��G"�� !�,� ��)����fY�G"���#����*�G���2)���-�����+������&��/�h !����������)�X�����(L�/������)1��&2�06>9?9°��5� !��-�8G������2��G%������2�83#*���3���2�,z�xx� !��R

�7��� �"�<���������k��&��K� �A��G����UM7�1�It��� !�����"�WX�M7�$� �� ! .�/���J�%�C������&����%��� ���GI���J��0��57� !�J�������� .���r�'�J�Q��&��0�2�%�bMO����P!��&��/�?6>9?9°�2���-� ���f(3�����������K�/���.�2�fVW�%�����#�K��G%���� �$���I�bM7����PX;��&2�%*+ .��*+��/� *+�J�<��&��)��A���'���J�����f�b*l��58&�������f*]���� !��� G"�����XO�����]��&��%*��-� �����)��f*��2�������������&2�,� �A��^!G$G�����2�f������2�h��5\��&2�$�:�#���%�����%�UG�������rRUS'�2X�f�0���U�J _(���� �A���#�O���K3�h��3����E���C����� � �������f*! !�"��� �2���86>9?97�O���!��&��E !�J���2�����5>�2�%�bMO����P.5B���U��&���� �$���� � ��3����1�����2�J��G"�/��������U !���#�����������������&�����#� ���'�2��GI���J���;X�J�2�-���"��_��5� �� !���f*$&��/�A�2G��'���J�2),��2�?P��2�"ME�16>9?9hR

6. SUMMARY AND FUTURE WORK�]�>�2���%� ���#���"�K�����K�����������/���"�K�8����� � �����[ !�"��� ������ !���#�� !�I��&��'��(�����)�*$��&����>�/� ���� !�2���;���h���-���� .�����[��&��O6>9?9]��5W�h9ED7F+L��"Ms�2�2� (����),��&��EG������2��G%������r� �O�J�2�f���������-�A��)�����ROj��"��� ������ !���#���>��.� �����%�A����0�;�U�U6]� �A��G������ &2�"M���&����;��&��[���-���� .��������1����)��������&2 H�2���'����G��%�����6>9?9a����J�2�U5i���hnn"(bonp���5���&��09ED7F�M7����P'�J���WX��������I�� !�7��53#*'������Rk�:�1���%�� !�\��5r��G�G��2�A��G%*#XMO�?5B��2���C��&����[��3���2�OwxpÃ��5��&������� � �����C !����� �2���% !���#���h�/���$ME�f��&�����z"xpy���Kn� !��X�ME&���GI&2�����%�h����J����)��%�"X?��58��&���6>9?9������������&����C|�}B~'�.M7��2�J�s !�"��� �2���R��8�J� ��X�%t���%���� !���#���,ME�f��&��0���8�h6c� �A��G��%�1� &��"MO�"����&��/�$��&2��S2�¶�����S�SQ����� � �����$6>9?9T�%�-���J .�/�����U��)����%�$ME�f��&����<��n� !�E5B���,��x/(bo�x�p ��5��&��h�2���#G���� � ����9ED7F`G���2����GI���J������R

¼h���+���� � �J32���J�f�:*Á5B����5B�2��������M7����PsM7��2�J�T3�����l�� !�2���/������&��S�S�����GA&��2��Z#�2�C� �Q��&����0���K���K����������G"��3����1�����Q�J����)�I�K���2 13�%�h��5G��������%G%���������X>�����4���+��������*����. !�����_��&����]��&2�_Y����-�$� ���"M?(:�-�A�/� �����2���'(e� �����rRk�]�U� ����#�?�C� ��)����fY�G"���#�E�� !�����#�7��5����� !�h�/� ���� !�2� (

Page 9: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

���2)������2��� �2RQ�h��5B��� ���2���/�����f*#Xk�f�$�J�$Z#���f���_&����A�4�����������f*2�%�!�J��+���32���-�. .���2���%�1��&���� ���"M?(e�-�A��� �Q3��&��/�'�����.��5,���2�J�2�f����G%����������9ED7F°L��"ME�,���� ��&2�1 !�J�����J�C��5[��&��1�2�%�bMO����P��RC97&����,���,3��G"���2� ���&2�%���_�/���1� ��)�2�fY�G"���'�,�2�fVW�%�����2G����,�� !���).����������2�,9ED7F°�J !�2���%( !�%�'�A�/��������O�J�!���%�� !�O��5r��&����f�E�8D��,����)$������G%*#X������f���J���ME�����2�"M,X������j�S�S�� ������G%������rRQ�U���2���JG����������(:�J��*#�%�K��� � �2����Xk� �2GI&����,��� ���2)��I��� �J�-���%�'� �09?9?F¶G������2��G%������2��Xh����M?���f������)�� .�����hGA&'���2P��.��5�2���A�0���0��&��89ED7F]� �#GAP��%�"X#G����.G"���2� �8������f���J�����������2�2���"���JGI�A��3����f(�f�:*_���_��&��E���������2������.��5;�,9ED7F�G��������%G%������;R� k���������f*#X���&��E��� � �f(32���J�f�:*���5>���� � ����XW�������A�2�%�����2)2Xr����������32��� �A�/� *������J�"*1�-�f� ���%�0������&2�L��"M���5������A�?� ��)� !���#�������\�8D��,�k .��P��%�;��&��[�������f*�� ���k�������K !��������f^!G����f�"R

�8�7�,���It��[�-�����rX�M7�8���J���!���K���'�����-����)��/���8M7�"*��[�J�!ME&2�JGA&_��������%���G����`�2� ����&2�J�16[9?9����-���� .��������s !�%��&��'������)�*l�J�l���"����(d���� !�����G%� !����������&��\���"Z#���f���"�,�� !�����#�;��523��2VW�I���J�2)E���k��&2�\�J���2PWX/���EG����2(Y�)�����E�UG%���������h�2�����?j�������)�� !�%�'�\ !�'����������X���\���,�2�I����G%�\G����2()����-������<��������� ���2� �J��KL��"ME��Rh�8������&��%�U���'���I�����-������)!�A��� PQM7��2�J�3���������'�����-����)��/������&���5i�A��G%������°��5C9ED7F�G������2��G%������2����&��/��������2���%�\MO����J�1�2���"�K���0�%t2�� !�����[���_���A���%�\���h)�I�O�U)�#�'�!���2�2���"t'(�� .�/���J���4��5[��&2�C������P� �06>9?9Ä�����-� ���J32�2������rR$S��2GI&����� !��������)QG"��������2��G%�0��&��0�/���%��&2�"������ � �#G��J�/���"��ME����&���&���� �, !�"��� �2���� !�%�'����R

7. ACKNOWLEDGMENTS97&2��������&������.������)��A�����%5i���?���4��&2����&2���%�����2��#*� !��2�C���%5i�%������������+������&��_D?DO6����2�f����� �UR �0����� &����� 1��� ��&#*#R$97&��1�:M7��(d������������%�����%Mv�2���#G%��� �E&�������"��� ��)����fY�G"���#����*������� !�2���/�'����)$��&��0������%�"R

97&2����M7����PaM7��2�J�T�2����3�4��� � ��3����<ME����&2�������&��+� �A��G��%��G���f(����GI���"�45i���� q��&��_�h���U�U6NF���� � ������j��"��� ������ !���#�$�����]�U�����f*'(� ��� = F[j��0@\�2���/�-��G%�"R[97&2�h�0�;�U�U6ÁFOj��°�2���/�-�%G%�?���7� ���2���� ���"�3#*K��&��?�h�������������S�G������2G�� ��������2��������!DO�#���%�A�/���J��U�8)������% !���#��U�2R7�U�h�e(:wox������w�Xr������3#*Q��&��,�h������������k�;��3���A������� *�5B���h�U��(�2���J�����h�%�:M7����PQ68��� �"�/��GI&rR

97&2�_�'���%ME�$�����+G�����G������ �������KG���#�A���J�2�"�4���+��&����K�2�#G%�� !���#�,�/�����&2�� �_��5O��&2�_������&������K�����+� &������J�4�2���,3�C���'���I���2���%���"�<���0���%�2(���%� ���#���J�2)$��&2�h��^!G��J���W������G�������X2���f��&��%�7�%t��2����� � �"�!���?�� !�������"�rX'��5��&2�K�8�� $*!6U�%� �"����GA&�����3���A�/����� *����8��&��0�$R�SR�h�/���I���� !���#�"R

8. REFERENCES��zI�$j4R��U���� .���;R��T����3�S'�%�����%�"� �?uU�J�IMÄ��5k��&��,9r�A����� ���� �����*#�I�"R[­>���U|��'�:¡I�.­>���1�C��~2}d��¦��¢}d��~�§E¡I£"}e¡I±\Xg�x = n�@IXW¼hG%�"R��x�xx'R

� �"�$j4R��U���� .����������u$R2F���t�� ��rRW¼h���\�-���� .��������)�\����(d����( �\���.�h�I�bM7����P�F��/��&�F������%� ��������R��b��®7� �"�A¡�¡ ��}B~#��¥�-¬U¿$­%� ½����0­ � ���+X�S������"Rrz�ww�w�R

� g/�$j4R��U���� .���;X2uCR2F��/t2� ���;X������.�HR�S'�������%����R>©7­;®­>��~#�#¡I¥A�¢}¢��~s­>��~��¢� ��³ X�U���"RWz"ww�w�R� �[9 �6� kDÁ��n�o�z�R

� ��� �CR �7������P#���J� &2�����;X�u$R��CR�F���2 .������3�&����;X�SWR�S'��� &����;Xj4R�S'���� ! �X�������6KR��CR �K�����R�9ED7F �O�%&��"�'�J���h��5\� �O�2�-*�b�#���%���2�%�US��I�����%� �>�U�����f*�� ���U�����Q�b !�2���/���% !���#����R#�b�®7� �"�A¡�¡���}B~'��¥C�-¬�������� ¾�� � ­ � �+X2�U���"Rrz�ww�o�R

� n"�,6KR �[�A���2���rRW§E¡:�%�'}B��¡I�!¡I~��¢¥>¬���� �A~2�:¡I�I~¡I��,��¥��¢¥��­>���C�1�'~�}d��¦��¢}¢��~���¦��¡I�I¥�XW¼hGI�"R;z�wow'R� �>9 �6 �Dvzz"��'R

� �/�K�2RDO�J����� *#X�SWR2�0��2�������f*#X��IR��U�A��&��� �X��$R�j�G/�U����)���"X�����j4R�Fk�"����� ���;R��h��� ��)�+F����J�2G����������?5B���0�8G�G����A�����,F���� � �J��j��"��� �2���� !���#�"R2�b��®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥U®8¦�¥A¥�}B£�¡C¦�~�1¿8�%�¢}B£�¡��¡ ¦�¥��'��¡I�!¡I~��¢¥.ªi®;¿��Q«1±[��� ²�¥-¤2�I|�X�U�2�"R���xxx'R

� �"�CSWR k�J�"*2������� �_R ������dR�F\���� !��������)C��&��0�U� �,��5�>����(d����( �\����DO���)����-������<DO���'� ������������&2�0�b�#���%���2�%�"R�������'¿$­%� ©2� ¦�~2¥%¦�%�¢}d��~�¥C��~�¾K¡I�¢±[��� ²�}B~'��X� = �#@"� ��n�o����#��g�Xr�U�2)2Rrz"w�ww�R

� o/�CDUR 2�A��������)&;XDUR��0�����"X �UR��r*�������X�SWR�j��#��rXFkR¼UMO���"�/��� P��¢X�1R�F�������)�J���2����P'�¢X����� OR�9���3���)�¢R��0�%� �J)���������0�������"*� !���#�?��5��_F���� � �����Cj���2�f����������)!�:�25i�A���-� ����G%�������R2�b�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬8®8¦�¥�¥�}B£�¡$¦�~�1¿8�%�¢}B£�¡@��¡ ¦�¥���� ¡I�.¡I~2�¢¥ªB®r¿��Q« ����� ²�¥ ¤��I|�XW��xx'zR

� w/�KuCR2����G%�3�� ���;RW9ED7F>�2�2 !�;X'��&��h�2�������#G%�������GAP��%�EG"���2��������������2�2 !��%�?�2����)��A�� �R5i���!� � �/5i���rR ���R ��3��¢R )�/���/��G��W���� !�;R �A�/�"R �kR

�fz"x/�KuCR2����G%�3�� ���;RrDO����)����-������+�U���J������G��,������DO���#� ����¢R��:�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬U¿$­%� ½����0­ � ����X2����)����hg'z ���'g���w�XrS'���2�"Rz"wo�o�R

�fzzI�K6$R�j���&��/�-���rXrSWR k���/*2�WX��������CR����%��&��I�A�����¢RWDO��#� �����J������)�h��)& �7������ME�J����&� k���"ME�U���E��&��KDO����)����-���"��68��2���I����R��:�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬���������­�¾E®?X��h�/�R���xx'zR

�fz/�"� �CR�SWR�j���� �����;X��$R2�2Rj�G/�U����)���"X�������2R��CR�DO�J����� *#R�U�����f*2� ���E��5k�b�#���%�����I�E�0���J��*�97�� !����R2�b��®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥$�-¬®8¦�¥�¥�}B£�¡$¦�~�1¿8�%�¢}B£�¡@��¡ ¦�¥���� ¡I�.¡I~2�¢¥Qªi®r¿��Q«1±[��� ²�¥ ¤��I|�X��xx�x�R

�fz"g/�KuCR�j����-�A��X��HR �UR��h��2)2X�����Q�1R�9;�/ME� ���%*#R k�����J��(e3���� �"��U�����f*2� ���E��5��1�h�%�:M7����P���5\���,j 6U���2���%���US��2������ ���J�2)9ED7F k���/ME�EME�f��&������U�2������G"������������_6 �\�1R2�b�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬U¿$­%� ½����0­ � ����X�S'���2�"R���xxx'R

�fz ���$�2RDURj��)����;������SWR �ER �0�%�%������)2R®8¦��i¤1��© ���,}B¥I����£�¡I�X��X�U�2�"RWz�wwx'R6� kDvzz�w�z�R

�fz/n"�K6$R�j���� ������RrS'G"���J��3����K9ED7FÁDO��2)���-�������<DO��#� ����¢R��:�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬�������� ¾�� � ­ � ��X��8�2�"R���x�xx'R

�fz"�/�K6$R�j���� �����%�"X��IR2F\�A�/� �"XWDUR�DO�J����PX������SRD[����� 3#*#R2�: !������G��f��h�2 !��� � �����DO��#� ����¢R��������'���'�A~¦³���~+½W¡%³J¡ �%�:¡ �!¿8��¡ ¦�¥}B~�­>���1�C�'~�}d��¦��¢}d��~�¥�X�z�o = z/��@"� ������w��'���g�w�X;�0��GR���x�xx'R

�fz/�"� �ER�j4R��h��&'�� �X29hR �7�����%�J�J���dX�������1R �K���������2�"RFk�%� 5B���� .����G%�,�b� � ���%�8�����`�a� S��I�����%����R��������'¿$­%�©�� ¦�~2¥I¦��%�¢}d��~2¥$}i~�¾$¡I�¢±[��� ²�}B~'��X��x�x�zR�UG�G��%�2���"�.5B�������32���JG���������rR

�fz"o/�K�0���8�h6vj�¼U�>9hR2F���� � �����Cj��"��� �2���� !���#�8�������8������*�� ����R&'� ��� � �����2 .��R ���J���2�"R ���%�"��FOj�� �'X2�h�/�R��xx'zR

�fz"w/�CSWR�¼h�-���%�� .���2�;R#��G���� �A��G����[9ED7Fa���� !�!Y����K�������f*�� ���8���#���¢R&'� ��� � ���/M?M?M,R ��G���� �A��G���R ����)2R

� ��x/�KuCR2F���t�� ��rR �\���'(e����(e�����.�b�#���%���2�%�EF���GAP��%�U�'*2���� !��G���R��b�®?�-�"�I¡�¡ ��}B~#��¥C�-¬U¿$­%� ½����0­ � ����X�S'���2�"RWz�ww��#R

� �'zI�KuCR2F���t�� ���������j4R��8�J�� .���;R\­>���h|����¢}i~'�<©7­;®�� ¥§8¡I�¢�-¦�~�¥��1}i¥A¥�}d��~`©k}B�!¡I�IX2�h�/�R���x�xx�R�� �>9 l6� kDÁ��wo�o�R

� ��"�$�>R��>R�Fk�%���%��� �������� �URWSR��,�"�����R>­>���U|��'�:¡I�,¾K¡I�¢±[��� ²�¥A´¿c½+��¥��:¡I�1¥h¿O|�|�� �"¦�A¤'Rrj�����)�����K���25B .�����rX���xx�x�R

� ��g/�$�$R�u[�I������R��%�����/�����'(e�J�#���%���%�-�E .�������J�2)_�����-�"R&'� ��� � ���/M?M?M,R ��G��f�"R ����)��/L��"*2� �/����&2�%�"��u>�%������R �U�������i��xx'zX�U�2�"R���xx�z�R

� �����CDUR�uU�J���J�� !���"�/�0������DUR S'��2)2R �U��)&�Fk�%� 5i���� .����G��K9ED7F��J��U�,S'�#�>9hR�¿$­%� ­>���h|��'�:¡I�.­>���1�C�'~�}d��¦��¢}d��~�§E¡I£"}e¡I±\X¼hG%�"R;z�ww��2R

Page 10: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

S�P'����G"��� � �U�8uU(:ww�xx���o���w�z S��KD[(:w�ow���wo�oxg �[�aºU(bw�ow�owo��w�� 9k�?�U(:ww�'z"g��o�x��p�G���2��� p�3#*'����� p�G%����2� p�3#*����%� p�G�������� p�3#*'����� pNG���2��� p�3#*'�����

S2�T�������f�:*�GA&��%GIP'� x�R x x'R x x'R g x�R�z x�R x x�R x x'R�z x'R xS�S.�������f�:*�GA&��%GIP'� g�R�z ��x�R x z�R g ��R g x�R g x�R � x'R � n#R �F���GAP��%�8�r�� � �¼,¼,¼Ã�������J��%� * x�R � x'R o x'R o �'R n zR x z/�'R � x'R g x'R ��U���r����&��I�US�SQ� P'����G"��� ��� g��'R n �#zR�z ��zR � ��x'R � �#�#R � n'R � ���'R�z g�'R g9����A��� �2zR x ��zR w � �2R�z ��w'R n ��o'R � z"o�R�z �o�R�z g�o�R �

?yH <��!& (+*-, � �!� � H+BD&�B-H �� CE�%& � J#$'$'&�BD��J �� � � )��$'H � CE�KJ � B J#��? 5-� � J ��� & � CD�!J � B H �� ? 5>� <��/CD&�B L

0 20 40 60 80 100 120 140Median of 10 ping probes (ms)

0

20

40

60

80

100

120

140

SA e

stim

ate

(ms)

USA sites

10 out of 161 outside region

0 20 40 60 80 100 120 140Median of 10 ping probes (ms)

0

20

40

60

80

100

120

140

SS e

stim

ate

(ms)

USA sites

10 out of 102 outside region

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300Median of 10 ping probes (ms)

0

50

100

150

200

250

300

SA e

stim

ate

(ms)

European sites

11 out of 162 outside region

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300Median of 10 ping probes (ms)

0

50

100

150

200

250

300

SS e

stim

ate

(ms)

European sites

17 out of 137 outside region

150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700Median of 10 ping probes (ms)

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

SA e

stim

ate

(ms)

Asian sites

17 out of 154 outside region

200 250 300 350 400 450 500 550 600Median of 10 ping probes (ms)

200

250

300

350

400

450

500

550

600

SS e

stim

ate

(ms)

Asian sites

11 out of 113 outside region

= ��@?S��v���-���� .�/����� = 3@?S2SQ���-���� .�/�����

���! #"%$'&�(#(#* 5>J�FI��H�$��GBDJ � J#��CD�%& ,;3 H �% ,�,�&�BDCE��FIH�CD&�B �!CE��CE�%&�FI& �KH � J#�PCD& ��������� FI&�H#BE"%$'&�FI& � CDB�D"�BDC <�&���J#$'&CD�%&�? 5-� � J ��� & � CD�!J � &�BDCDH <��G�GBE��FI& � C L

Page 11: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100CDF (%)

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

RTT SA

- R

TTSS

(ms)

440 connections

ADV(982207003, 982229130, 989920421,989961128, 990048291)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500RTTSA (ms)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

RTT SS

(ms)

90 out 440 outside region

ADV(982207003, 982229130, 989920421, 989961128, 990048291)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100CDF (%)

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

RTT SA

- R

TTSS

(ms)

460 connections

BWY(982229130, 982273413, 989898294, 989950025)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500RTTSA (ms)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

RTT SS

(ms)

55 out of 460 outside region

BWY(982229130, 982273413, 989898294, 989950025)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100CDF (%)

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

RTT SA

- R

TTSS

(ms)

1390 connections

SDC (987293556, 987328206, 987372005, 989798803)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 9501000RTTSA (ms)

050

100150200250300350400450500550600650700750800850900950

1000

RTT SS

(ms)

420 out of 1390 outside region

SDC(987293556, 987328206, 987372005, 989798803)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100CDF (%)

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

RTT SA

- R

TTSS

(ms)

1120 connections

TAU (992132802, 992145552, 992219301, 992305802)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800RTTSA (ms)

050

100150200250300350400450500550600650700750800

RTT SS

(ms)

340 out of 1120 outside region

TAU(992132802, 992145552, 992219301, 992305802)

= �@O�0�fVW�%�����2G��K�2���-� ����3������J��� = 3�@?S�G"�/� ���%�U�2�J��)��A�� !�

���! #"%$'& (��/*��1��� &�$'& ��� & �GBDCD$�� <�"%CD�!J � B4< &�C &�& � CE�%& ,;39H �� ,%, =@?>? &�BDCE��FIH�CD&�B��-H+B &��G�-H+B CE�%& � J+$�$'&�BD� J �� � � B � H+CDCD&�$6���!J#CDB�� � J#$ ��J�"%$6�G� � � B L

Page 12: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

SDC (11:49, 05/14/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F in

byt

es (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

SDC (11:49, 05/14/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

COS (11:02, 05/15/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F in

byt

es (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

COS (11:02, 05/15/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

IND (11:42, 09/18/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F in

byt

es (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

IND (11:42, 09/18/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

TAU (20:30, 06/11/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F in

byt

es (

%)

RTT of interface 1RTT of interface 2

TAU (20:30, 06/11/2001)

= �@?���Q���%�� !�?��5\G������2��G%������2� = 3�@O�������%�� !�?��5k3'*'�����

���! #"%$'&)(��/*>=@?>? �GBDCD$�� <�";CE�!J � B6H+C ��J�"%$ ";���!&����!� � � B

Page 13: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

First quarterSecond quarterThird quarterFourth quarter

SDC (20:06, 05/13/2001)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

First quarterSecond quarterThird quarterFourth quarter

SDC (20:06, 05/13/2001)

= �@O�J�#���%� 5B��G��!z = 3@O���#���%� 5¢��G��C�

���K �"%$'& (��%*���H�$�KH+CE�!J � B � � BE�%J#$'C�CE�GFI&�B � H#�!&�B 8TCV& � B J#��BD& � J �� B�<

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

1:47am7:52am4:29am

SDC (12/15/1999)

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

1:47am7:52am4:29am

SDC (12/15/1999)

= �@O�J�#���%� 5B��G��!z = 3@O���#���%� 5¢��G��C�

���! �"%$'& ( �/*���H�$�KH+CE�!J � B � � �%J�";$� � CE�GFI&�B � H#�!&�B

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

Tue. 14:47, 09/18/2001Thu. 14:43, 09/20/2001Sat. 14:39, 09/22/2001

IND

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

Tue. 14:47, 09/18/2001Thu. 14:43, 09/20/2001 Sat. 14:39, 09/22/2001

IND

= �@O�J�#���%� 5B��G��!z = 3@O���#���%� 5¢��G��C�

���K �"%$'& (��/*���H+$��!H�CE�!J � B6� �� H#�!� � CD��FI&�B � H#�K&�B

Page 14: Passive Estimation of TCP Round-Trip Timesdovrolis/Papers/rtt.pdfPassive Estimation of TCP Round-Trip Times Hao Jiang Computer and Information Sciences University of Delaware hjiang@cis.udel.edu

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

19:16 on 03/14/200020:01 on 07/14/200020:50 on 10/14/200019:51 on 02/14/200120:12 on 04/14/2001

TAU

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

19:16 on 03/14/200020:01 on 07/14/200020:50 on 10/14/200019:51 on 02/14/200120:12 on 04/14/2001

TAU

= �@O�J�#���%� 5B��G��!z = 3@O���#���%� 5¢��G��C�

���K �"%$'& ( ,�*���H�$�KH+CE�!J � B � � FIJ � CE��� � CE�GFI&�B � H#�!&�B

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

11:21am on 05/15/2000 2:54pm on 05/15/2000

SDC

0 500 1000 1500 2000 2500RTT (ms)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CD

F (

%)

11:21am on 05/15/2000 2:54pm on 05/15/2000

SDC

= �@O�J�#���%� 5B��G��!z = 3@O���#���%� 5¢��G��C�

���! �"%$'& ( ;/*�� ��� $'&�H#BD& =�?-?>B "%& CVJ �;";&�";&�� � &��!H��;B