Средний ping и стандартное отклонение в Linux — что это значит

Коротко о том, что вы видите в ping

Команда ping на Linux возвращает не только статус доставки пакетов, но и статистику по временам отклика (RTT — round‑trip time). После завершения серии запросов вы увидите строку с отчётом вида:

rtt min/avg/max/mdev = 20.123/26.819/35.456/3.456 ms

Здесь значения разделены слешами в порядке: минимальное / среднее / максимальное / mdev (стандартное отклонение по популяции). Среднее — это арифметическое среднее, а mdev в реализации ping отражает стандартное отклонение по всей выборке (population std dev).

Средний ping — что это и как его читать

Средний (average, mean) — это сумма всех измеренных времен отклика, делённая на количество измерений. Это простой показатель центральной тенденции и даёт представление о «типичном» времени ответа при текущих условиях сети.

Пример: чтобы послать 4 пакета к google.com, выполните:

ping -c 4 google.com

В выводе вы увидите строку rtt, где второе значение после первого слеша — это среднее. На скриншоте ниже среднее равно 26.819 ms.

Важно: среднее чувствительно к выбросам. Один длинный отклик (например, из‑за краткого заикания сети) может заметно поднять среднее.

Стандартное отклонение (mdev) — зачем смотреть

Стандартное отклонение показывает разброс значений вокруг среднего. Чем больше mdev, тем менее предсказуемы времена отклика. В выводе ping поле называется mdev и соответствует корню из дисперсии по популяции:

• Низкое mdev: значения «собраны» около среднего.
• Высокое mdev: часто есть выбросы или сильная изменчивость (jitter).

Заметьте: линейная интерпретация (например, «68% значений внутри ±1σ») работает для нормального распределения. На практике распределение ping часто скошено вправо (много быстрых пакетов и несколько медленных), поэтому стандартное отклонение и предположения нормальности нужно трактовать с осторожностью.

Когда медиана лучше среднего

Если распределение скошено (правосторонний хвост), медиана (срединное значение упорядоченной выборки) более устойчива к выбросам. Для оценки «обычного» отклика в такой ситуации используйте медиану или процентили (например, 95‑й перцентиль), а не только mean.

Больше пингов = точнее? — методология измерений и предосторожности

Теоретически большая выборка даёт более устойчивую оценку среднего (закон больших чисел), и выборка >30 часто упоминается как минимально необходимая для базовой статистики. На практике:

• Мало пакетов (например, 4–10) дают неустойчивые оценки.
• Частые запросы к одному серверу могут восприниматься как злоумышленная активность; не пересылайте сотни ICMP‑пакетов к чужим серверам без согласия.
• Для длительного мониторинга используйте инструменты типа smokeping или fping, которые настроены для агрегации и корректного интервала.

Пример аккуратного измерения (локально):

ping -c 100 -i 0.2 example.com | tee ping-results.txt

-i 0.2 ставит интервал 200 мс между пакетами; 100 пакетов дают более стабильную статистику, но учитывайте политику целевого сервера.

Небольшой Python‑скрипт для подсчёта медианы и стандартного отклонения из файла с выводом ping:

# python3 parse_ping.py ping-results.txt
import sys, re, statistics
text = open(sys.argv[1]).read()
nums = [float(x) for x in re.findall(r'time=(\d+\.\d+)', text)]
print('count', len(nums))
print('mean', statistics.mean(nums))
print('median', statistics.median(nums))
print('stdev', statistics.pstdev(nums))  # population std dev

Почему Wi‑Fi чаще «плавает» — интерпретация и примеры

Беспроводные интерфейсы чаще показывают более высокий mdev из‑за интерференции, переключения между точками доступа, адаптивного управления скоростью и прочих факторов среды. Проводное соединение обычно стабильнее в плане задержек.

На диаграмме ниже показано типичное правостороннее скошенное распределение времен отклика по Wi‑Fi: пик находится у низких значений, но есть длинный хвост медленных ответов.

Если для приложения важна стабильность (онлайн‑игры, видеоконференции), ориентируйтесь не только на среднее, но и на медиану, перцентили и packet loss.

Альтернативные инструменты и подходы

• mtr — комбинирует traceroute и ping, показывает путь и задержки по каждому прыжку.
• traceroute — помогает найти проблемный хоп.
• iperf3 — измеряет пропускную способность и латентность TCP/UDP на уровне приложения.
• smokeping — длительный мониторинг латентности с графиками.
• tcping — замеры TCP‑соединения к конкретному порту (полезно, если ICMP блокируется).

Руководство по расследованию (короткий runbook)

1. Запишите симптомы: высокое среднее, высокий mdev, потеря пакетов, время и частота.
2. Повторите замер локально: ping к ближайшему шлюзу (роутер), затем к внешнему серверу.
3. Сравните проводное и беспроводное соединение (подключите кабелем).
4. Посмотрите трассировку: mtr или traceroute .
5. Запустите длительный сбор (fping/smokeping) или сделайте сбор пакетов (tcpdump) для анализа.
6. Свяжитесь с администратором/провайдером, приложив логи и скриншоты.

Важно: при обращении в поддержку приложите: дата/время, целевой хост, количество отправленных пакетов, вывод ping/mtr, описание симптомов.

Критерии приёмки (примерные ориентиры)

• Нормальный для повседневных задач: среднее латентности невысокое, а mdev не превышает уровня, при котором вы заметите заикания (оцените субъективно).
• Для игр/видеоконференций: предпочтительна низкая медиана и малый mdev; минимальные всплески задержек.
• Для критичных систем: используйте мониторинг с алертами по packet loss и 95‑му перцентилю задержки.

(Эти ориентиры не являются жёсткими правилами — конкретные пороги зависят от приложения и ожиданий.)

Чек‑листы по ролям

• Пользователь/домашний офис:

  • Проверьте с проводным подключением.
  • Перезапустите роутер и клиентское устройство.
  • Измерьте ping к провайдеру и к публичному серверу.

• Сисадмин/сетевой инженер:

  • Соберите длительные логи (smokeping/fping).
  • Запустите mtr и traceroute в момент проблемы.
  • Анализируйте packet loss на каждом хопе.

• Поддержка провайдера:

  • Сверьте метрики по интерфейсу абонента.
  • Проверьте перегрузки, QoS и ошибки линка.

Небольшая методология измерений (SOP)

1. Определите цель (короткий тест, длительный мониторинг, тест на нагрузку).
2. Выберите цель измерения (IP‑адрес, домен, локальный шлюз).
3. Выберите длину выборки (для повседневной диагностики 50–200 пакетов; для мониторинга — непрерывно).
4. Установите разумный интервал между пакетами (0.2–1.0 с) и не перегружайте удалённый хост.
5. Соберите данные, вычислите mean/median/mdev и перцентили.
6. Сохраните вывод и при необходимости создайте тикет с вложениями.

Сравнение: mean vs median vs mdev vs packet loss

Небольшой словарь (1‑строчные определения)

• RTT: время для пакета пройти туда и обратно.
• mean: арифметическое среднее всех измерений.
• median: срединное значение упорядоченной выборки.
• mdev: стандартное отклонение по популяции (из вывода ping).
• jitter: изменчивость задержки между последовательными пакетами.
• packet loss: процент потерянных пакетов при отправке.

Дерево решений для базовой диагностики (Mermaid)

flowchart TD
  A[Проблема: высокая задержка или «лаг»] --> B{Периодичность}
  B --> |Постоянно| C[Пинг до локального шлюза]
  B --> |Интермиттентно| D[Длительный сбор ping/mtr]
  C --> E{Локально нормал?}
  E --> |Да| F[Пинг к внешнему серверу и mtr]
  E --> |Нет| G[Проверить Wi‑Fi/кабель, драйвера]
  F --> H{Проблема на хопе провайдера?}
  H --> |Да| I[Обратиться к провайдеру с логами]
  H --> |Нет| J[Проверить целевой сервер]

Когда статистика вводит в заблуждение — примеры провалов

• Малое количество пакетов (n < 10): среднее и mdev ненадёжны.
• Если ICMP приоритизируется или фильтруется, результаты не отражают поведение TCP/UDP.
• Сильная сетевая буферизация может давать низкую среднюю, но повышенную вариативность для коротких пиков.

Заключение и рекомендации

• Смотрите вместе на несколько метрик: mean, median, mdev, packet loss и перцентили.
• Для базовой диагностики начните с ping к локальному шлюзу и внешнему серверу, затем mtr/traceroute.
• Для стабильности подключайтесь кабелем, если это возможно; для длительного мониторинга — используйте специализированные инструменты.

Важно: всегда фиксируйте время и окружение замера — одинаковые условия помогают корректно сравнивать результаты.

Ключевые шаги для быстрой проверки: подключитесь проводом, выполните ping -c 100 с разумным интервалом, посчитайте медиану и mdev, запустите mtr для трассировки.