Podstawy przepustowości, wydajności i opóźnień

„Szybko” może oznaczać kilka różnych rzeczy. Sieć opisują trzy miary: przepustowość, przepływność i opóźnienie — każda dotyczy innego aspektu korzystania z sieci.

Przepustowość to ilość danych, jaką połączenie może przenieść w ciągu sekundy — podobnie jak szerokość rury. Mierzy się ją w bitach na sekundę (Mb/s, Gb/s). Jest to granica pojemności.

Prędkości podaje się w bitach, a rozmiary plików w bitach i bajtach? Rozmiary plików podaje się w bajtach, a 8 bitów tworzy 1 bajt. Zatem 100 Mb/s pozwala w najlepszym razie przesyłać około 12,5 megabajta na sekundę.

Przepływność to rzeczywista uzyskiwana prędkość, zwykle niższa od przepustowości. Obciążenie sieci, odległość i błędy obniżają jej wartość. Przepustowość to limit, a przepływność to rzeczywistość.

Opóźnienie to czas, który upływa, zanim dane zaczną się przemieszczać — czyli czas przejścia pakietu, mierzony w milisekundach. Niskie opóźnienie daje wrażenie płynnego działania, a wysokie powoduje lagi.

Czas podróży w obie strony (RTT) to czas potrzebny pakietowi na dotarcie do celu i powrót z odpowiedzią. Narzędzie ping podaje tę wartość — to właśnie ping. Im niższa, tym płynniejsze działanie.

Jitter oznacza zmienność opóźnienia. Nierówne opóźnienia powodują zacinanie się głosu i obrazu, nawet gdy średnie opóźnienie jest niskie. W transmisjach na żywo ważny jest stabilny czas przesyłania.

Różne zadania obciążają różne parametry. Duże pliki wymagają wysokiej przepływności, a rozmowy wideo i gry — niskiego opóźnienia oraz małego jittera, aby działały naturalnie.

Większa przepustowość nie rozwiązuje każdego problemu. Rozmowa na łączu 1 Gb/s z opóźnieniem wynoszącym 300 ms nadal będzie się zacinać, ponieważ problemem jest opóźnienie, a nie pojemność łącza.

Opóźnienie wynika z odległości, przetwarzania przez routery i przeciążenia sieci. Odległość wyznacza nieprzekraczalną dolną granicę — nawet światło potrzebuje czasu, dlatego odległy serwer zawsze sprawia wrażenie wolniejszego.

Przepustowość to maksymalna pojemność, przepływność to faktycznie uzyskiwana wartość, opóźnienie to czas zwłoki, a jitter określa stabilność tego opóźnienia. Aby rozwiązać problem, trzeba wskazać, która miara zawodzi.

Która miara najlepiej opisuje czas, jaki upływa, zanim dane dotrą do celu?

Przepustowość to maksymalna pojemność; przepływność to rzeczywista szybkość; opóźnienie to czas zwłoki (ping/RTT), a jitter to jego zmienność. Pobieranie wymaga wysokiej przepływności, a rozmowy — niskiego opóźnienia.