Egy száz megabites kapcsolat két közeli gép között jól teljesít, távoli szerverrel mégis lényegesen lassabb lehet. A távolsághoz kapcsolódó késleltetés önmagában nem csökkenti a névleges sávszélességet, de befolyásolja, mennyi adatot kell egyszerre továbbítás alatt tartani. A kapcsolat hatékony használatához a küldőnek elegendő, még vissza nem igazolt adatot kell kezelnie.
Ennek egyik alapvető méretezési mutatója a sávszélesség–késleltetés szorzat, angol rövidítéssel BDP. A számítás diagnosztikai segítség, egy konkrét operációs rendszer beállítására önmagában kevés.
A szorzat mértékegysége adatmennyiség
BDP bitben = célzott átviteli ütem bit/másodpercben × oda-vissza késleltetés másodpercben.
Az oda-vissza időt RTT-nek nevezik. Egy 80 milliszekundumos RTT 0,080 másodperc. Száz megabit/másodperc célzott ütemnél 100 000 000 × 0,080 = 8 000 000 bit, azaz 1 000 000 bájt, decimális egységgel 1 MB.
Az ESnet hálózati háttéranyaga a TCP-adatátvitelhez szükséges ablak és pufferek kapcsolatát tárgyalja. RTT használatakor a szorzat már oda-vissza idővel számol; ezt nem kell még egyszer megduplázni ugyanazon késleltetés miatt.
A BDP azt mutatja meg, nagyságrendileg mennyi adatnak kell a kapcsolatban egyszerre visszaigazolásra várnia a célzott ütem fenntartásához. A ténylegesen használható adatablakot több korlát alakítja, köztük a fogadó által engedett és a torlódásvezérlésből következő mennyiség.
Ha az ablak kisebb a szükségesnél
Tegyük fel, hogy egyetlen kapcsolatban legfeljebb 256 000 bájt lehet egyszerre visszaigazolatlan. Az RTT továbbra is 0,080 másodperc. Egy egyszerű, veszteség és egyéb többlet nélküli felső korlát:
Ablakból adódó ütem = ablak bájtban × 8 / RTT másodpercben.
256 000 × 8 / 0,080 = 25 600 000 bit/másodperc, azaz 25,6 Mb/s. A hálózat száz megabites lehetőségének ebben a modellben csak 25,6%-a használható ki. A gyorsabb internetcsomag önmagában ezen az ablakból származó korláton nem változtat.
Ha az RTT 20 milliszekundumra csökken ugyanekkora ablak mellett, az ablakból számolt ütem 102,4 Mb/s lenne. A száz megabites hálózati kapacitás miatt a tényleges ütem legfeljebb annak közelébe érhet. A szűkebb korlátot minden esetben figyelembe kell venni.
Nagyobb kapcsolat, nagyobb úton lévő mennyiség
Második méretezési példánkban az elérni kívánt ütem 1 Gb/s, az RTT 40 milliszekundum. A szorzat 1 000 000 000 × 0,040 = 40 000 000 bit, vagyis 5 000 000 bájt, decimálisan 5 MB.
Egy 1 MB-os hatásos ablak ezen a kapcsolaton legfeljebb 1 000 000 × 8 / 0,040 = 200 Mb/s ütemet tenne lehetővé az egyszerű modellben. Az ötmegabájtos BDP azonban nem jelenti azt, hogy minden beállítási mezőbe pontosan 5 MB-ot kell írni. A rendszer saját pufferkezelése, automatikus méretezése és a több kapcsolat memóriaigénye is számít.
Az adatmennyiség-átváltó segíthet a bit és a bájt következetes kezelésében. A letöltési idő kalkulátor a mért, tartósan elérhető ütemből adódó fájlátviteli idő ellenőrzéséhez használható általános segítségként.
A képlet feltételei és a mérési sorrend
A számítás egyetlen kapcsolat tartós állapotát közelíti. Rövid átvitelben a kapcsolat felépítése és a kezdeti sebességnövekedés aránya nagyobb lehet. Csomagvesztés, torlódás, újraküldés, lassú háttértár vagy korlátozott processzor a számolt érték alatt tarthatja az ütemet.
A párhuzamos kapcsolatok összesített sebessége eltérhet egyetlen kapcsolatétól. Emiatt egy több adatfolyamot használó sebességteszt eredményéből ne következtess közvetlenül egyetlen fájlfeltöltés teljesítményére. A két mérés eltérő terhelést jelenthet.
Először ugyanazon két végpont között mérj RTT-t és tartós adatátviteli ütemet. Ellenőrizd, hogy a késleltetés üres vagy terhelt hálózaton készült-e. Ezután vizsgáld a hálózat, a végpontok és az alkalmazás korlátait. Nagyobb puffer kiosztása mérés nélkül felesleges memóriahasználatot is okozhat; a cél a konkrét korlát azonosítása.
A számított értéket mindig a használt egységekkel együtt írd le. A 80-as késleltetés másodpercként történő behelyettesítése az eredményt ezerszeresére növelné. A bit és bájt felcserélése további nyolcszoros eltérést okoz.
Tudáspróba
1. Mekkora a BDP 100 Mb/s és 80 ms RTT mellett decimális bájtban?
- A: 8 000 000 bájt.
- B: 1 000 000 bájt.
- C: 100 bájt.
2. Mekkora ütemet ad a 256 000 bájtos ablak és 0,080 másodperces RTT egyszerű korlátja?
- A: 25,6 Mb/s.
- B: 256 Mb/s.
- C: 3,2 Mb/s.
3. Miért nem kész rendszerbeállítás a BDP eredménye?
- A: Mert adatmennyiséget soha nem lehet mérni.
- B: Mert az RTT minden kapcsolatban azonos.
- C: Mert a rendszer pufferkezelése és más korlátai is számítanak.
Megoldások és következő lépés
1. B. 100 000 000 × 0,080 / 8 = 1 000 000 bájt.
2. A. 256 000 × 8 / 0,080 = 25 600 000 bit/másodperc.
3. C. A szorzat méretezési támpont, a tényleges adatablakot és erőforrásigényt több tényező alakítja.
0–1 pont: váltsd át a milliszekundumot másodpercre és a bitet bájtra. 2 pont: számold újra a 20 ms-os változatot a hálózati felső korláttal együtt. 3 pont: ugyanazon két végpont között gyűjts RTT- és átviteli adatot, majd a mért eltéréshez keress konkrét korlátozó tényezőt.
