Bandbreiten-Delay-Produkt

Im Datenkommunikation, das Bandbreiten-Delay-Produkt ist der Produkt von a DatenverbindungKapazität (in Bits pro Sekunde) und sein Rundwegverzögerungszeit (in Sekunden).^[1] Das Ergebnis, eine Datenmenge, die in Bits gemessen wird (oder Bytes), entspricht der maximalen Datenmenge in der Netzwerkschaltung zu einem bestimmten Zeitpunkt, d. H. Daten, die übertragen, aber noch nicht anerkannt wurden. Das Produkt der Bandbreitendelay wurde ursprünglich vorgeschlagen^[2] als Faustregel zur Größe von Routerpuffern in Verbindung mit dem Algorithmus zur Vermeidung von Überlastungen Zufällige frühe Erkennung (rot).

Ein Netzwerk mit einem großen Bandbreiten-Delay-Produkt ist allgemein bekannt als a Langes Fat -Netzwerk (verkürzt zu Lfn). Wie definiert in RFC 1072, ein Netzwerk wird als LFN angesehen, wenn sein Bandbreiten-Delay-Produkt deutlich größer als 10 ist⁵ Bits (12.500 Bytes).

Ultrahohe Geschwindigkeit lokale Netzwerke (LANS) kann in diese Kategorie fallen, in der die Protokollabstimmung aufgrund ihrer extrem hohen Bandbreite von entscheidender Bedeutung ist, obwohl ihre Verzögerung nicht großartig ist. Während eine Verbindung mit 1 Gbit/s und eine Rundwegzeit unter 100 μs kein LFN beträgt, müsste eine Verbindung mit 100 Gbit/s unter 1 μs RTT bleiben, um nicht als LFN betrachtet zu werden.

Ein wichtiges Beispiel für ein System, in dem das Produkt der Bandbreite groß ist, ist das von dem von Geostationärer Satellit Verbindungen, bei denen die End-to-End-Lieferzeit sehr hoch ist und der Verbindungsdurchsatz ebenfalls hoch sein kann. Die High-to-End-Lieferzeit erschwert das Leben für Stop-and-Wait-Protokolle und -anwendungen, die eine schnelle End-to-End-Reaktion annehmen.

Ein Produkt mit hoher Bandbreitendelay ist ein wichtiger Problemfall bei der Gestaltung von Protokollen wie z. Transmissionskontrollprotokoll (TCP) in Bezug auf TCP -Tuning, weil das Protokoll nur einen optimalen Durchsatz erzielen kann, wenn ein Absender eine ausreichend große Datenmenge sendet, bevor sie anhalten und warten muss, bis eine bestätigende Nachricht vom Empfänger empfangen wird, wobei der erfolgreiche Erhalt dieser Daten bestätigt wird. Wenn die gesendete Datenmenge im Vergleich zum Bandbreiten-Delay-Produkt nicht ausreicht, wird die Verbindung nicht beschäftigt und das Protokoll arbeitet unter der Spitzeneffizienz für die Verbindung. Protokolle, die in dieser Hinsicht erfolgreich sein hoffen, müssen sorgfältig entworfene selbstüberwachende, selbstabstimmende Algorithmen benötigen.^[3] Das Option für TCP -Fensterskala -Skala Kann verwendet werden, um dieses Problem zu lösen, das durch unzureichende Fenstergröße verursacht wird und auf 65.535 Bytes ohne Skalierung begrenzt ist.

Beispiele

Satellitennetzwerk mittelschwerer Geschwindigkeit: 512 kbit/s, 900 ms Zeit für eine Rundreise (RTT)

oder \ & = 460,800 {\ text {bit}} = 460.8 {\ text {kbit}} = 57.6 {\ text {kb}} \ end {ausgerichtet}}}

Wohn DSL: 2 mbit/s, 50 ms RTT $oder \ & = 100 \ Times 10^{3} {\ text {bit}} = 100 {\ text {kbit}} = 12.5 {\ text {kb}} \ end {ausgerichtet}}}$
Mobiles Breitband (HSDPA): 6 mbit/s, 100 ms RTT $oder \ & = 600 \ Times 10^{3} {\ text {bit}} = 600 {\ text {kbit}} = 75 {\ text {kb}} \ end {ausgetauscht}}}$
Wohn ADSL2+: 20 mbit/s (von Dslam zu Wohnmodem), 50 ms RTT $oder \ & = 10^{6} {\ text {bit}} = 1 {\ text {mbit}} = 125 {\ text {kb}} \ end {aligned}}}$
Wohnkabel Internet (Docsis): 200 mbit/s, 20 ms RTT $oder \ & = 4 \ Times 10^{6} {\ text {bit}} = 4 {\ text {mbit}} = 500 {\ text {kb}} \ end {ausgerichtet}}}}$
Hochgeschwindigkeits-terrestrisches Netzwerk: 1 Gbit/s, 1 ms RTT $oder 6} {\ text {bit}} = 1 {\ text {mbit}} = 125 {\ text {kb}} \ end {aligned}}}$
Ultrahohe Geschwindigkeit LAN: 100 Gbit/s, 30 μs RTT $oder \ & = 3 \ Times 10^{6} {\ text {bit}} = 3 {\ text {mbit}} = 375 {\ text {kb}} \ end {ausgerichtet}}}$
Internationales Forschungs- und Bildungsnetzwerk: 100 Gbit/s, 200 MS RTT $oder {\ text {bit}} = 20 {\ text {gbit}} = 2.5 {\ text {gb}} \ end {ausgerichtet}}}$

Verweise

^ RFC 1072: Einführung
^ Villamizar, Curtis; Lied, Cheng (1. Oktober 1994). "Hochleistungs -TCP in Ansnet". ACM Sigcomm Computerkommunikation Review. 24 (5): 45–60. doi:10.1145/205511.205520.
^ Mahdavi, Jamshid; Mathis, Matt; Reddy, Raghu. "Aktivierung von Hochleistungsdatenübertragungen". Pittsburgh Supercomputing Center. Archiviert von das Original am 7. November 2015. Abgerufen 17. März, 2017.

Siehe auch

Protokoll -Spoofing
Satelliten -Internet
Internet2
Pufferbloat
Viele TCP-Varianten wurden für große Bandbreiten-Delay-Produkte angepasst
- HSTCP, Schneller TCP, BIC TCP, Kubische TCP, H-TCP, Verbindung TCP, Agile-sd
- Option für TCP -Fensterskala -Skala
Für Kib gegen KB siehe: Kibibyte

[1] RFC 1072: Einführung

[2] Villamizar, Curtis; Lied, Cheng (1. Oktober 1994). "Hochleistungs -TCP in Ansnet". ACM Sigcomm Computerkommunikation Review. 24 (5): 45–60. doi:10.1145/205511.205520.

[3] Mahdavi, Jamshid; Mathis, Matt; Reddy, Raghu. "Aktivierung von Hochleistungsdatenübertragungen". Pittsburgh Supercomputing Center. Archiviert von das Original am 7. November 2015. Abgerufen 17. März, 2017.

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