Гудпут

В компьютерных сетях Goodput ( сочетание слов Good и Throughput ) — это на уровне приложения пропускная способность связи ; т.е. количество битов полезной информации , доставленных сетью в определенный пункт назначения за единицу времени. Рассматриваемый объем данных не включает служебные биты протокола , а также повторно передаваемые пакеты данных. Это связано с количеством времени от первого бита первого отправленного (или доставленного) пакета до момента доставки последнего бита последнего пакета.

Например, при передаче файла полезная производительность, которую получает пользователь, соответствует размеру файла в битах, разделенному на время передачи файла. Полезная производительность всегда ниже, чем пропускная способность (общая скорость передачи данных, передаваемая физически), которая обычно ниже скорости подключения к сети ( пропускная способность канала или полоса пропускания ).

Примеры факторов, которые приводят к снижению производительности по сравнению с пропускной способностью:

• Накладные расходы протокола . Обычно служебные данные протокола транспортного уровня, сетевого уровня и иногда уровня канала передачи данных включаются в пропускную способность, но исключаются из полезной производительности.
• транспортного уровня Управление потоками и предотвращение перегрузок . Например, медленный запуск TCP может привести к снижению пропускной способности по сравнению с максимальной пропускной способностью.
• Повторная передача потерянных или поврежденных пакетов из-за автоматического запроса повторения (ARQ) транспортного уровня, вызванного битовыми ошибками или отбрасыванием пакетов в перегруженных коммутаторах и маршрутизаторах, включается в пропускную способность канального или сетевого уровня, но не в хорошую пропускную способность.

Пример

Для передачи файлы по Ethernet разбиваются на отдельные фрагменты. Размер этих фрагментов не превышает максимальную единицу передачи IP через Ethernet или 1500 байт . Для каждого пакета требуется 20 байт информации заголовка IPv4 и 20 байт информации заголовка TCP , оставляя 1460 байтов на пакет для данных файла ( Linux и macOS). дополнительно ограничены 1448 байтами, поскольку они также содержат 12-байтовую отметку времени). Данные передаются через Ethernet в кадре, что требует 26-байтовых служебных данных на пакет. С учетом этих накладных расходов максимальная пропускная способность составляет 1460/1526 × 100 Мбит/с , что составляет 95,67 мегабит в секунду или 11,959 мегабайт в секунду .

Обратите внимание, что в этом примере не учитываются дополнительные издержки Ethernet, такие как межкадровый разрыв (минимум 96 битов) или коллизии (которые имеют различное влияние в зависимости от нагрузки сети). TCP добавляет накладные расходы на подтверждения (которые вместе с временем задержки туда и обратно и размером окна TCP фактически ограничивают скорость каждого отдельного TCP-соединения, см. Продукт задержки полосы пропускания ). В этом примере не учитываются накладные расходы самого протокола HTTP, что становится актуальным при передаче небольших файлов.

Время доставки данных

Goodput — это соотношение между объемом доставленной информации и общим временем доставки. В этот срок поставки входит:

• Промежутки времени между пакетами, вызванные временем обработки генерации пакета (источник, который не использует полную мощность сети) или синхронизацией протокола (например, предотвращение коллизий ).
• данных и служебных данных Задержка передачи (объем данных, разделенный на скорость передачи данных )
• Задержка распространения (расстояние, деленное на скорость распространения волны)
• пакетов Задержка очереди
• NAT Задержка трансляции
• узла Задержка обработки промежуточного хранения и промежуточного
• Время повторной передачи пакетов (в случае удаления пакетов в перегруженных маршрутизаторах или обнаружения битовых ошибок)
• Задержка подтверждения из-за управления потоком, предотвращения перегрузки и задержки обработки.

См. также

• Измерение пропускной способности сети
• канала и системы Спектральная эффективность

Источники

• Расчет Goodput. Архивировано 18 августа 2010 г. на Wayback Machine.
• Энергоэффективное управление мощностью и скоростью с ограничениями QoS: теоретико-игровой подход
• RFC 2647 — Терминология сравнительного анализа производительности межсетевого экрана