La larghezza di banda non è la velocità
La larghezza di banda è il tubo. Latenza, jitter e perdita decidono come si percepisce un’applicazione. Si misura la metrica adatta al compito.
La larghezza di banda è la capacità di un collegamento; la latenza è il tempo che impiega un pacchetto; il jitter è la variazione di quel ritardo; la perdita è la quota di pacchetti che non arrivano mai. Un collegamento può essere ampio e sembrare comunque lento se il round trip, la variazione o la perdita non sono adeguati. Si sceglie la metrica adatta all’applicazione.
Dati essenziali
- La larghezza di banda è capacità; latenza, jitter e perdita decidono come si percepisce un’applicazione interattiva.
- Il jitter è la variazione del ritardo; un percorso stabile può risultare migliore di uno il cui ritardo oscilla molto.
- La perdita di pacchetti viene ritrasmessa per i dati, il che aggiunge ritardo, e mascherata per i media in tempo reale, dove si manifesta come un disturbo.
- Il throughput di un singolo flusso è limitato dalla finestra TCP e dal tempo di round trip, non solo dalla velocità del collegamento.
- ITU-T G.114 colloca 150 ms in una direzione al limite superiore della fascia adatta alla maggior parte degli utenti voce.
Dopo questo modulo potrà
- Distinguere la larghezza di banda da latenza, jitter e perdita.
- Scegliere la metrica adatta alla sensibilità di un’applicazione.
- Definire una finestra di misura e documentare un test di rotta in modo confrontabile.
In questa pagina
La larghezza di banda è il tubo
La larghezza di banda è la sezione del tubo: quanti bit possono attraversarlo in un secondo nelle condizioni del collegamento. La latenza è il viaggio: quanto tempo impiega un pacchetto a raggiungere l’altra estremità e, per un round trip, a tornare indietro. Sono misure diverse, e l’una non implica l’altra.
Un collegamento da 100 Mbps può sembrare lento in una videochiamata perché la chiamata non ha bisogno di 100 Mbps. Ha bisogno di un round trip abbastanza breve per la conversazione, di un jitter abbastanza basso per il buffer audio e di una perdita abbastanza bassa da non costringere il codec a mascherare un vuoto. La velocità nominale non descrive nessuno di questi aspetti.
La larghezza di banda conta per i trasferimenti massivi, il backup, il caricamento di video e molti dispositivi contemporaneamente. Conta anche per la congestione che genera latenza e perdita. Ma quando qualcuno dice che il collegamento sembra lento, occorre chiedere quale applicazione e da quale delle quattro metriche quell’applicazione dipende.
Il round trip su scala logaritmica
40 ms
| Valore | Significato |
|---|---|
| 5 ms | Stessa area metropolitana |
| 40 ms | Percorso regionale |
| 130 ms | Percorso intercontinentale |
| 400 ms | Code o percorso lungo |
Descrizione testuale
La scala va da 1 ms a 1000 ms. Un percorso nella stessa area metropolitana si colloca vicino al margine sinistro, un percorso regionale nelle decine di millisecondi e un percorso intercontinentale nelle prime centinaia. I segni descrivono distanza e code, non un obiettivo di servizio. Un round trip misurato include anche gli apparati e la rotta, quindi è superiore al minimo teorico in fibra.
Jitter e perdita decidono l’esperienza
Il jitter è la variazione del ritardo da un pacchetto all’altro. Un flusso può avere una buona media e arrivare comunque in modo irregolare. I media in tempo reale usano un buffer per assorbire la variazione; quando la dispersione supera il buffer, l’audio si interrompe o il video si blocca.
Un percorso stabile è più facile da usare di uno il cui ritardo oscilla molto. La media può sembrare simile. Il percorso stabile consente all’applicazione di pianificare; quello oscillante la costringe ad attendere la coda lenta o a scartare i pacchetti che non può usare.
La perdita è il terzo segnale. Le applicazioni dati ritrasmettono, il che aggiunge un round trip e riduce il throughput. I media in tempo reale mascherano il pacchetto mancante, che si manifesta come un disturbo. Un tasso di perdita che in media sembra basso può concentrarsi a raffiche e fare più danni di quanto la media suggerisca.
Una distribuzione del ritardo a titolo illustrativo
| Valore | Zona | Significato |
|---|---|---|
| p50 | 40 ms | Pacchetto tipico |
| p95 | 180 ms | Coda lenta |
| p95 − p50 | 140 ms | Variazione |
Esempio illustrativo; non è una misurazione della nostra rete.
Descrizione testuale
Metà dei pacchetti arriva entro 40 ms e il 95 per cento entro 180 ms. Lo scarto di 140 ms è la dispersione che l’applicazione deve mettere in buffer o scartare. Una rete diversa o un’altra ora del giorno produrrebbero una distribuzione diversa; la lezione sta nella forma, non nel valore esatto.
Soglie tipiche, per applicazione
| Applicazione | Che cosa misurare | Indicazione tipica |
|---|---|---|
| Voce e video interattivi | Ritardo in una direzione, RTT, jitter, perdita | G.114 considera 0–150 ms in una direzione accettabili per la maggior parte degli utenti voce, 150–400 ms come fascia di transizione e oltre 400 ms come generalmente inaccettabili. |
| Controllo remoto e gaming | RTT e perdita | La reattività diminuisce all’aumentare dell’RTT. Si misurano i round trip dell’applicazione stessa anziché un singolo ping. |
| Transazioni web e API | RTT, TTFB, perdita | Si separano risoluzione del nome, connessione, tempo del server e primo byte. Anche un collegamento veloce può restare in attesa del server. |
| Trasferimenti massivi e backup | Throughput, perdita, RTT | Un singolo flusso è limitato dalla finestra e dall’RTT. Più flussi o una finestra più ampia possono aumentare il throughput. |
La tabella è un’indicazione didattica, non un obiettivo di servizio. Con ogni valore si registrano la finestra e la rotta.
Misurare su una finestra, da entrambe le estremità
Si misura da entrambe le estremità e su una finestra di tempo. Un singolo ping campiona un pacchetto in un istante; una chiamata, un pagamento o uno streaming video usano molti pacchetti per diversi minuti. Si registrano il minimo, la mediana, il p95 e la perdita nell’ora di punta, e si conservano la rotta e la destinazione insieme ai valori.
Si misura il percorso che l’applicazione usa. Uno speed test pubblico misura una destinazione diversa e spesso una rotta diversa. Un test di rotta che riporta solo il throughput non può spiegare una chiamata che si inceppa. Il throughput va affiancato a RTT, jitter e perdita, e la tratta locale va separata da quella internazionale.
Si riportano la finestra, l’origine, la destinazione e l’ora del giorno. Un valore privo di questi quattro elementi non può essere confrontato con un altro. La guida alla connettività verso la Cina mostra come si costruisce il percorso; la guida al roaming mostra perché l’ancoraggio cambia la distanza.
Che cosa contiene un report di rotta utile
Un report di rotta deve consentire a chi lo legge di ripetere il test. Si registrano l’indirizzo di origine, l’indirizzo di destinazione, la finestra temporale, il numero di campioni e lo strumento o il metodo. Un report che indica solo l’RTT medio non può essere verificato né confrontato.
Si riporta la distribuzione, non solo la media. La mediana descrive il pacchetto tipico, il p95 descrive la coda lenta e il massimo mostra il caso peggiore. Per un’applicazione in tempo reale, il p95 e la perdita contano più della media.
Si separano le tratte. Una tratta di accesso locale, una tratta di transito internazionale e una tratta di destinazione presentano problemi per motivi diversi e hanno responsabili diversi. Un unico valore end-to-end nasconde quale tratta va corretta.
Si conservano i campioni grezzi insieme al riepilogo e si indica la data. Una rotta cambia; un report senza data diventa un’affermazione su una rete che non esiste più.
Verifichi la sua comprensione
-
Un collegamento da 100 Mbps sembra lento in una videochiamata: che cosa si misura, e su quale finestra?
Si misurano RTT, jitter e perdita dal dispositivo alla destinazione della chiamata per diversi minuti, includendo l’ora di punta. Il throughput da solo non spiega la chiamata.
-
Perché il jitter può essere peggiore di una latenza più alta ma stabile?
Un ritardo stabile consente all’applicazione di dimensionare il buffer una volta sola. Una dispersione ampia la costringe ad attendere la coda lenta, e i pacchetti che arrivano fuori dal buffer vengono scartati o mascherati.
-
Quale metrica inserirebbe in un report di test di rotta?
Tutte e quattro, con la finestra, l’origine e la destinazione. Se il report deve scegliere un solo valore di riferimento, si affianca l’RTT al jitter p95 e alla perdita, e si mantiene il throughput come contesto.
Le risposte vengono mostrate su richiesta. Nulla viene valutato, salvato o inviato.
Domande frequenti
La larghezza di banda è la stessa cosa della velocità?
Qual è una buona latenza?
Più larghezza di banda riduce la latenza?
Fonti
- ITU-T G.114: tempo di trasmissione in una direzione
- ITU-T Y.1541: obiettivi di prestazione di rete per i servizi basati su IP
- ITU-T Y.1540: servizio di comunicazione dati con protocollo Internet - parametri di prestazione del trasferimento di pacchetti IP e della disponibilità
- IETF RFC 3393: metrica della variazione del ritardo dei pacchetti IP per le metriche di prestazione IP
- Calcolatore del minimo teorico di latenza in fibra e del throughput TCP: nota di fisica
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