Produto de atraso de largura de banda - Bandwidth-delay product

Em comunicações de dados , o produto de atraso de largura de banda é o produto da capacidade de um link de dados (em bits por segundo ) e seu tempo de atraso de ida e volta (em segundos). O resultado, uma quantidade de dados medidos em bits (ou bytes ), é equivalente à quantidade máxima de dados no circuito da rede em um determinado momento, ou seja, dados que foram transmitidos, mas ainda não foram confirmados. O produto de atraso de largura de banda foi originalmente proposto como uma regra prática para dimensionar buffers de roteador em conjunto com o algoritmo de prevenção de congestionamento Random Early Detection (RED) .

Uma rede com um grande produto de atraso de largura de banda é comumente conhecida como uma rede longa e gorda (abreviada para LFN ). Conforme definido na RFC  1072 , uma rede é considerada um LFN se seu produto de atraso de largura de banda for significativamente maior do que 10 5 bits (12.500 bytes).

As redes locais (LANs) de velocidade ultra-alta podem se enquadrar nesta categoria, em que o ajuste do protocolo é crítico para atingir o pico de taxa de transferência, devido à sua largura de banda extremamente alta, embora seu atraso não seja grande. Enquanto uma conexão com 1 Gbit / se um tempo de ida e volta abaixo de 100 μs não é LFN, uma conexão com 100 Gbit / s precisaria ficar abaixo de 1 μs RTT para não ser considerada um LFN.

Um exemplo importante de um sistema em que o produto de atraso de largura de banda é grande são as conexões de satélite geoestacionárias , em que o tempo de entrega de ponta a ponta é muito alto e a taxa de transferência do link também pode ser alta. O alto tempo de entrega de ponta a ponta torna a vida difícil para os protocolos e aplicativos de parar e esperar que pressupõem uma resposta rápida de ponta a ponta.

Um produto de alto atraso de largura de banda é um caso de problema importante no projeto de protocolos como o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) em relação ao ajuste de TCP , porque o protocolo só pode atingir a taxa de transferência ideal se um remetente enviar uma quantidade suficientemente grande de dados antes de ser é necessário parar e esperar até que uma mensagem de confirmação seja recebida do receptor, acusando o recebimento bem-sucedido desses dados. Se a quantidade de dados enviados for insuficiente em comparação com o produto de atraso de largura de banda, então o link não está sendo mantido ocupado e o protocolo está operando abaixo da eficiência máxima do link. Os protocolos que esperam ter sucesso a esse respeito precisam de algoritmos de automonitoramento e autoajuste cuidadosamente projetados. A opção de escala de janela TCP pode ser usada para resolver este problema causado por tamanho de janela insuficiente, que é limitado a 65.535 bytes sem escala.

Exemplos

  • DSL residencial : 2 Mbit / s, RTT de 50 ms
  • Banda larga móvel ( HSDPA ): 6 Mbit / s, 100 ms RTT
  • ADSL2 + residencial : 20 Mbit / s (de DSLAM para modem residencial), RTT de 50 ms
  • Internet a cabo residencial ( DOCSIS ): 200 Mbit / s, 20 ms RTT
  • Rede terrestre de alta velocidade: 1 Gbit / s, RTT de 1 ms
  • LAN de velocidade ultra-alta: 100 Gbit / s, 30 μs RTT
  • Rede internacional de pesquisa e educação: 100 Gbit / s, 200 ms RTT

Referências

  1. ^ RFC 1072: Introdução
  2. ^ Villamizar, Curtis; Song, Cheng (1 de outubro de 1994). "TCP de alto desempenho em ANSNET" . Revisão da comunicação do computador ACM SIGCOMM . 24 (5): 45–60. doi : 10.1145 / 205511.205520 .
  3. ^ Mahdavi, Jamshid; Mathis, Matt; Reddy, Raghu. "Habilitando transferências de dados de alto desempenho" . Centro de Supercomputação de Pittsburgh . Arquivado do original em 7 de novembro de 2015 . Recuperado em 17 de março de 2017 .

Veja também