Buen rendimiento

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En las redes informáticas, el rendimiento útil ( compuesto por las palabras good y throughput ) es el rendimiento a nivel de aplicación de una comunicación; es decir, la cantidad de bits de información útil entregados por la red a un destino determinado por unidad de tiempo. La cantidad de datos considerada excluye los bits de sobrecarga del protocolo , así como los paquetes de datos retransmitidos. Esto está relacionado con la cantidad de tiempo desde el primer bit del primer paquete enviado (o entregado) hasta que se entrega el último bit del último paquete.

Por ejemplo, si se transfiere un archivo, el rendimiento útil que experimenta el usuario corresponde al tamaño del archivo en bits dividido por el tiempo de transferencia del archivo. El rendimiento útil siempre es menor que el rendimiento (la tasa de bits bruta que se transfiere físicamente), que generalmente es menor que la velocidad de conexión de acceso a la red (la capacidad del canal o el ancho de banda ).

Algunos ejemplos de factores que provocan un rendimiento menor que el del rendimiento son:

• Sobrecarga de protocolo : normalmente, la sobrecarga de protocolo de la capa de transporte, la capa de red y, a veces, la capa de enlace de datos se incluye en el rendimiento, pero se excluye del buen rendimiento.
• Control de flujo de la capa de transporte y prevención de congestión : por ejemplo, el inicio lento de TCP puede provocar un rendimiento útil inferior al rendimiento máximo.
• La retransmisión de paquetes perdidos o corruptos debido a la solicitud de repetición automática (ARQ) de la capa de transporte, causada por errores de bits o pérdida de paquetes en conmutadores y enrutadores congestionados, se incluye en el rendimiento de la capa de enlace de datos o de la capa de red, pero no en el buen rendimiento.

A través de Ethernet, los archivos se dividen en fragmentos individuales para su transmisión. Estos fragmentos no son más grandes que la unidad de transmisión máxima de IP sobre Ethernet, o 1500 bytes . Cada paquete requiere 20 bytes de información de encabezado IPv4 y 20 bytes de información de encabezado TCP , lo que deja 1460 bytes por paquete para datos de archivo ( Linux y macOS ^[1] están limitados además a 1448 bytes, ya que también llevan una marca de tiempo de 12 bytes). Los datos se transmiten a través de Ethernet en una trama, lo que impone una sobrecarga de 26 bytes por paquete. Dadas estas sobrecargas, el rendimiento útil máximo es 1460/1526 × 100 Mbit/s , lo que equivale a 95,67 megabits por segundo o 11,959 megabytes por segundo .

Tenga en cuenta que este ejemplo no tiene en cuenta la sobrecarga adicional de Ethernet, como la brecha entre tramas (un mínimo de 96 tiempos de bits) o las colisiones (que tienen un impacto variable, según la carga de la red). TCP agrega la sobrecarga de los reconocimientos (que, junto con el tiempo de retardo de ida y vuelta y el tamaño de la ventana TCP, limitan la velocidad de cada conexión TCP individual; consulte el producto ancho de banda-retardo ). Este ejemplo no tiene en cuenta la sobrecarga del protocolo HTTP en sí, que se vuelve relevante al transferir archivos pequeños.

El rendimiento útil es la relación entre la cantidad de información entregada y el tiempo total de entrega. Este tiempo de entrega incluye:

• Brechas de tiempo entre paquetes causadas por el tiempo de procesamiento de generación de paquetes (una fuente que no utiliza toda la capacidad de la red) o por la sincronización del protocolo (por ejemplo, prevención de colisiones )
• Retardo de transmisión de datos y sobrecarga (cantidad de datos dividida por la tasa de bits )
• Retardo de propagación (distancia dividida por la velocidad de propagación de la onda)
• Retraso en la cola de paquetes
• Retraso en la traducción de NAT
• Retardo en el procesamiento de almacenamiento y reenvío del nodo intermedio
• Tiempo de retransmisión de paquetes (en caso de paquetes eliminados en enrutadores congestionados o errores de bits detectados)
• Reconocimiento retrasado debido al control de flujo, prevención de congestión y retraso en el procesamiento

• Medición del rendimiento de la red
• Eficiencia espectral del enlace y del sistema

• Cálculo del rendimiento útil Archivado el 18 de agosto de 2010 en Wayback Machine.
• Control de potencia y velocidad energéticamente eficiente con restricciones de calidad de servicio: un enfoque basado en la teoría de juegos
• RFC 2647: Terminología de evaluación comparativa del rendimiento del firewall