El rendimiento de la red se refiere a las medidas de la calidad del servicio de una red vista por el cliente.
Hay muchas formas diferentes de medir el rendimiento de una red, ya que cada red es diferente en naturaleza y diseño. El desempeño también se puede modelar y simular en lugar de medir; un ejemplo de esto es el uso de diagramas de transición de estado para modelar el rendimiento de las colas o usar un simulador de red.
A menudo se consideran importantes las siguientes medidas:
El ancho de banda del canal disponible y la relación señal-ruido alcanzable determinan el rendimiento máximo posible. Generalmente no es posible enviar más datos de los que dicta el teorema de Shannon-Hartley .
El rendimiento es la cantidad de mensajes entregados exitosamente por unidad de tiempo. El rendimiento está controlado por el ancho de banda disponible, así como por la relación señal-ruido disponible y las limitaciones del hardware. A los efectos de este artículo, se entenderá que el rendimiento se mide desde la llegada del primer bit de datos al receptor, para desacoplar el concepto de rendimiento del concepto de latencia. Para discusiones de este tipo, los términos "rendimiento" y "ancho de banda" a menudo se usan indistintamente.
La ventana de tiempo es el período durante el cual se mide el rendimiento. La elección de una ventana de tiempo adecuada a menudo dominará los cálculos del rendimiento, y si se tiene en cuenta o no la latencia determinará si la latencia afecta al rendimiento o no.
La velocidad de la luz impone un tiempo mínimo de propagación a todas las señales electromagnéticas. No es posible reducir la latencia a continuación.
donde s es la distancia y cm es la velocidad de la luz en el medio (aproximadamente 200.000 km/s para la mayoría de los medios eléctricos o de fibra , dependiendo de su factor de velocidad ). Esto significa aproximadamente un retraso de ida y vuelta (RTT) adicional de milisegundos por cada 100 km (o 62 millas) de distancia entre hosts.
También se producen otros retrasos en los nodos intermedios. En las redes de conmutación de paquetes pueden producirse retrasos debido a las colas.
La fluctuación es la desviación no deseada de la verdadera periodicidad de una señal periódica supuesta en electrónica y telecomunicaciones , a menudo en relación con una fuente de reloj de referencia . La fluctuación se puede observar en características como la frecuencia de pulsos sucesivos, la amplitud de la señal o la fase de señales periódicas. La fluctuación es un factor importante, y generalmente no deseado, en el diseño de casi todos los enlaces de comunicaciones (por ejemplo, USB , PCI-e , SATA , OC-48 ). En las aplicaciones de recuperación de reloj, esto se denomina fluctuación de sincronización . [1]
En la transmisión digital , el número de errores de bits es el número de bits recibidos de un flujo de datos a través de un canal de comunicación que han sido alterados debido a ruido , interferencia , distorsión o errores de sincronización de bits .
La tasa de error de bit o tasa de error de bit ( BER ) es el número de errores de bit dividido por el número total de bits transferidos durante un intervalo de tiempo estudiado. BER es una medida de desempeño sin unidades, a menudo expresada como porcentaje .
La probabilidad de error de bit p e es el valor esperado de la BER. La BER puede considerarse como una estimación aproximada de la probabilidad de error de bit. Esta estimación es precisa durante un largo intervalo de tiempo y una gran cantidad de errores de bits.
Todos los factores anteriores, junto con los requisitos y las percepciones del usuario, desempeñan un papel en la determinación de la "rapidez" o utilidad percibida de una conexión de red. La relación entre rendimiento, latencia y experiencia del usuario se entiende mejor en el contexto de un medio de red compartido y como un problema de programación.
Para algunos sistemas, la latencia y el rendimiento son entidades acopladas. En TCP/IP, la latencia también puede afectar directamente el rendimiento. En las conexiones TCP , el gran retraso del ancho de banda producto de las conexiones de alta latencia, combinado con tamaños de ventana TCP relativamente pequeños en muchos dispositivos, efectivamente hace que el rendimiento de una conexión de alta latencia caiga drásticamente con la latencia. Esto se puede remediar con varias técnicas, como aumentar el tamaño de la ventana de congestión de TCP, o soluciones más drásticas, como la fusión de paquetes, la aceleración de TCP y la corrección de errores de reenvío , todas las cuales se utilizan comúnmente para enlaces satelitales de alta latencia.
La aceleración TCP convierte los paquetes TCP en una secuencia similar a UDP . Debido a esto, el software de aceleración TCP debe proporcionar sus propios mecanismos para garantizar la confiabilidad del enlace, teniendo en cuenta la latencia y el ancho de banda del enlace, y ambos extremos del enlace de alta latencia deben admitir el método utilizado.
En la capa de Control de acceso a medios (MAC), también se abordan problemas de rendimiento como el rendimiento y el retraso de un extremo a otro.
Muchos sistemas pueden caracterizarse como dominados por limitaciones de rendimiento o de latencia en términos de utilidad o experiencia del usuario final. En algunos casos, los límites estrictos, como la velocidad de la luz, presentan problemas únicos para dichos sistemas y no se puede hacer nada para corregirlos. Otros sistemas permiten un equilibrio y una optimización importantes para lograr la mejor experiencia de usuario.
Un satélite de telecomunicaciones en órbita geosincrónica impone una longitud de camino de al menos 71.000 km entre el transmisor y el receptor. [2] lo que significa un retraso mínimo entre la solicitud del mensaje y la recepción del mensaje, o latencia de 473 ms. Este retraso puede ser muy notorio y afecta el servicio de telefonía satelital independientemente de la capacidad de rendimiento disponible.
Estas consideraciones sobre la longitud del camino se ven exacerbadas cuando se comunica con sondas espaciales y otros objetivos de largo alcance más allá de la atmósfera de la Tierra. La Red de Espacio Profundo implementada por la NASA es uno de esos sistemas que debe hacer frente a estos problemas. Debido en gran medida a la latencia, la GAO ha criticado la arquitectura actual. [3] Se han propuesto varios métodos diferentes para manejar la conectividad intermitente y los largos retrasos entre paquetes, como las redes tolerantes a retrasos . [4]
A distancias interestelares, las dificultades para diseñar sistemas de radio que puedan alcanzar cualquier rendimiento son enormes. En estos casos, mantener la comunicación es un problema mayor que cuánto tiempo lleva esa comunicación.
El transporte se ocupa casi exclusivamente del rendimiento, razón por la cual las entregas físicas de archivos de copia de seguridad en cinta todavía se realizan en gran medida por vehículo.
