Vazão, atraso e perda de pacotes
Vazão, atraso e perda de pacotes
Segundo [1] a performance das redes de pacotes pode mensurada de dois modos principais:
- Vazão (throughput), também chamada de largura de banda (bandwith);
- Atraso (delay).
Vazão
A vazão é definida como o número de bits que podem ser transmitidos sobre a rede num dado tempo, sendo expressa em bits/segundo (b/s). Por exemplo, numa rede Ethernet podemos ter como vazão 10Mb/s. Muitas vezes usa-se o termo taxa de transmissão para se referir a vazão.
Atraso
O atraso é o tempo que um pacote leva para atravessar uma rede desde a origem até o destino, passando pelos roteadores e enlaces intermediários. O atraso é medido em termos de tempo. Por exemplo, uma rede local pode ter um atraso de 10 micro-segundos, o que é despresível. Já uma rede transcontinental pode ter um atraso de 20 milissegundos, isto é, um pacote leva 20 ms para atravessar a rede.
Ao percorrer uma rede, um pacote sofre uma série de atrasos em cada um dos nós do caminho. Este atraso em cada nó da rede tem quatro componentes principais: o atraso de processamento, o atraso de fila, o atraso de transmissão e o atraso de propagação [2].
- Atraso de processamento
- É o tempo necessário para examinar o cabeçalho do pacote, checar a integridade dos dados recebidos e determinar para onde o mesmo deverá ser encaminhado. Estes atrasos geralmente estão na ordem de micro-segundos.
- Atraso de fila
- É o tempo que cada pacote espera em fila nos roteadores antes de ser encaminhado ao próximo enlace. Este atraso é variável e depende do tráfego na rede. Se a fila estiver vazia e não houver outro pacote sendo transmitido o atraso é zero. Se há pacotes na fila o tempo de espera pode ser longo e pode chegar a ordem de milissegundos.
- Atraso de transmissão
- É o tempo necessário para que cada bit do pacote seja empurrado para dentro do enlace. Se o tamanho do pacote for L bits e a taxa de transmissão do enlace for R bits/seg. Então o atraso de transmissão será L/R segundos.
- Atraso de propagação
- Uma vez que o pacote foi empurrado para dentro do enlace, o atraso de propagação é o tempo de viagem até o próximo nó. Este tempo é função da distância entre os nós e da velocidade de propagação do sinal no meio físico. A velocidade de propagação depende do meio físico (par trançado, fibra óptica, espectro eletromagnético, etc) e é um pouco menor ou igual a velocidade da luz. Para distância pequenas, como num enlace entre dois computadores de um Campus, este atraso pode ser desprezível, ficando na ordem de poucos micro-segundos. Para grandes distâncias, como num enlace de satélite, pode levar um tempo importante, da ordem de centenas de milissegundos.
O atraso total fim a fim será a soma dos atrasos em cada um dos nós do caminho.
dnó = dproc + dfila + dtrans + dprop
Perda de pacotes
A perda de pacotes ocorre quando a capacidade de armazenamento da fila de um roteador se esgota. Neste caso os novos pacotes que chegam são descartados (dropped) e são considerados perdidos. A fração dos pacotes perdidos aumenta a medida que a intensidade de tráfego aumenta.
Pacotes corrompidos totalmente também podem ser considerados como perdidos.
Referências
--Evandro.cantu (discussão) 17h10min de 26 de fevereiro de 2015 (BRT)
