Largura de banda não é velocidade

A largura de banda é o tubo. A latência, o jitter e a perda decidem como a aplicação se comporta. Meça a métrica que corresponde.

basics · 4 min de leitura · Aula 9 / 10

A largura de banda é a capacidade de um link; a latência é o tempo que um pacote leva; o jitter é a variação desse atraso; a perda é a proporção de pacotes que nunca chegam. Um link pode ser largo e ainda parecer lento se a ida e volta, a variação ou a perda forem ruins. Escolha a métrica que corresponde à aplicação.

Fatos-chave

  • A largura de banda é capacidade; a latência, o jitter e a perda decidem como uma aplicação interativa se comporta.
  • O jitter é a variação do atraso; um caminho estável pode parecer melhor do que um cujo atraso oscila bastante.
  • A perda de pacotes é retransmitida nos dados, o que acrescenta atraso, e ocultada nas mídias em tempo real, o que aparece como uma falha.
  • A taxa de transferência de um fluxo é limitada pela janela TCP e pelo tempo de ida e volta, não apenas pela taxa do link.
  • A ITU-T G.114 coloca 150 ms unidirecionais no topo da faixa que atende a maioria dos usuários de voz.

Ao terminar este módulo você pode

  • Separar a largura de banda da latência, do jitter e da perda.
  • Escolher a métrica que corresponde à sensibilidade de uma aplicação.
  • Desenhar uma janela de medição e um relatório de rota que possa ser comparado.

A largura de banda é o tubo

A largura de banda é o diâmetro do tubo: quantos bits passam por segundo nas condições do link. A latência é a viagem: quanto tempo um pacote leva para chegar ao outro lado e, em uma ida e volta, para voltar. São medidas diferentes, e uma não implica a outra.

Um link de 100 Mbps pode parecer lento em uma chamada de vídeo porque a chamada não precisa de 100 Mbps. Precisa de uma ida e volta curta o bastante para conversar, de jitter baixo o bastante para o buffer de áudio e de perda baixa o bastante para o codec não precisar esconder uma falha. A taxa anunciada não descreve nada disso.

A largura de banda importa para transferências grandes, backup, upload de vídeo e muitos dispositivos ao mesmo tempo. Também importa para o congestionamento que produz latência e perda. Mas quando alguém diz que o link está lento, pergunte qual aplicação e qual das quatro métricas importa para ela.

A ida e volta em escala logarítmica

40 ms

A ida e volta em escala logarítmica
Valor O que significa
5 ms Mesma cidade
40 ms Rota regional
130 ms Rota intercontinental
400 ms Filas ou rota longa
As marcas de 5, 40, 130 e 400 ms são faixas de orientação, não uma meta para uma rota. A marca de 130 ms é o piso de fibra em linha reta para o par Cidade do México–Xangai com fator de rota 1,0; a ferramenta aplica o fator 1,5 do cenário. Fonte: Calculadora de piso de latência de fibra e taxa TCP: nota de física
Descrição em texto

A escala vai de 1 ms a 1000 ms. Um caminho na mesma cidade fica perto da esquerda, um regional fica nas dezenas de milissegundos e um intercontinental nas centenas baixas. As marcas descrevem distância e filas, não uma meta de serviço. Uma ida e volta medida também inclui o equipamento e a rota, então é maior do que o piso de fibra.

O jitter e a perda decidem a experiência

O jitter é a variação do atraso de um pacote para outro. Um fluxo pode ter uma boa média e ainda chegar de forma irregular. As mídias em tempo real carregam um buffer para absorver a variação; quando a dispersão passa do buffer, o áudio corta ou o vídeo congela.

Um caminho estável é mais fácil de usar do que um cujo atraso oscila bastante. A média pode parecer parecida. O caminho estável deixa a aplicação planejar; o que oscila a obriga a esperar a cauda lenta ou a descartar pacotes que não consegue usar.

A perda é o terceiro sinal. Aplicações de dados retransmitem, o que acrescenta uma ida e volta e reduz a taxa. As mídias em tempo real ocultam o pacote perdido, e isso aparece como uma falha. Uma taxa de perda que parece pequena na média pode se agrupar em rajadas e prejudicar mais do que a média sugere.

Uma distribuição ilustrativa do atraso

Uma distribuição ilustrativa do atraso
Valor Faixa O que significa
p50 40 ms Pacote típico
p95 180 ms Cauda lenta
p95 − p50 140 ms Variação

Exemplo ilustrativo; não é uma medição da nossa rede.

Uma distribuição ilustrativa: p50 em 40 ms e p95 em 180 ms. A diferença é a variação que a aplicação precisa absorver. Os números são ilustrativos, não uma medição de uma rede. Fonte: Modelo ilustrativo; a ITU-T Y.1540 e a Y.1541 definem a variação do atraso
Descrição em texto

Metade dos pacotes chega em 40 ms ou menos e 95% em 180 ms ou menos. A diferença de 140 ms é a dispersão que a aplicação precisa armazenar ou descartar. Outra rede ou outra hora do dia produziria outra distribuição; a forma, não o número exato, é a lição.

Limiares típicos, por aplicação

Orientação da ITU-T G.114 e da Y.1541, não uma meta para a sua rota. A aplicação e o codec decidem o que é utilizável.
AplicaçãoO que medirOrientação típica
Voz e vídeo interativosAtraso unidirecional, RTT, jitter, perdaA G.114 considera 0–150 ms unidirecionais aceitáveis para a maioria dos usuários de voz, 150–400 ms como transição e acima de 400 ms como geralmente inaceitável.
Controle remoto e jogosRTT e perdaA resposta piora à medida que o RTT sobe. Meça as idas e voltas da própria aplicação, não um único ping.
Web e transações de APIRTT, TTFB, perdaSepare a resolução de nomes, a conexão, o tempo do servidor e o primeiro byte. Um link rápido ainda pode esperar pelo servidor.
Transferência grande e backupTaxa de transferência, perda, RTTUm fluxo é limitado pela janela e pelo RTT. Mais fluxos ou uma janela maior podem elevar a taxa.

A tabela é orientação didática, não uma meta de serviço. Anote a janela e a rota com cada número.

ITU-T G.114 e Y.1541: orientação sobre desempenho de rede

Meça em uma janela, das duas pontas

Meça das duas pontas e durante uma janela. Um único ping amostra um pacote em um instante; uma chamada, um pagamento ou um vídeo usam muitos pacotes ao longo de minutos. Registre o mínimo, a mediana, o p95 e a perda na hora de pico, e guarde a rota e o destino junto aos números.

Meça o caminho que a aplicação usa. Um teste de velocidade público mede outro destino e, muitas vezes, outra rota. Um relatório de rota que só traz taxa de transferência não explica uma chamada travada. Combine a taxa com RTT, jitter e perda, e separe o trecho local do internacional.

Informe a janela, a origem, o destino e a hora do dia. Um número sem esses quatro dados não pode ser comparado com outro. O explicador de conectividade com a China mostra como o caminho é montado; o explicador de roaming mostra por que a ancoragem muda a distância.

O que um relatório de rota útil contém

Um relatório de rota deve permitir repetir o teste. Anote o endereço de origem, o de destino, a janela de tempo, o número de amostras e a ferramenta ou o método. Um relatório que diz apenas RTT médio não pode ser conferido nem comparado.

Informe a distribuição, não só a média. A mediana descreve o pacote típico, o p95 descreve a cauda lenta e o máximo mostra o pior caso. Para uma aplicação em tempo real, o p95 e a perda importam mais do que a média.

Separe os trechos. Um trecho de acesso local, um de trânsito internacional e um de destino falham por motivos diferentes e têm donos diferentes. Um único número de ponta a ponta esconde qual trecho corrigir.

Guarde as amostras originais com o resumo e anote a data. Uma rota muda; um relatório sem data vira uma afirmação sobre uma rede que já não existe.

Calcular o piso de física

A ferramenta calcula um piso de física para o par de cidades e o fator de rota do cenário, não uma medição de uma rede.

O tempo mínimo físico de ida e volta entre duas cidades pela fibra. Só física, não a nossa rede.

pathFactor
1.5
Abrir a ferramenta

Confira o que você entendeu

  1. Um link de 100 Mbps parece lento em uma chamada de vídeo: o que você mede, e em que janela?

    Meça RTT, jitter e perda do dispositivo até o destino da chamada por vários minutos, incluindo a hora de pico. A taxa de transferência sozinha não explica a chamada.

  2. Por que o jitter pode ser pior do que uma latência estável mais alta?

    Um atraso estável permite à aplicação usar um único buffer. Uma dispersão ampla a obriga a esperar a cauda lenta, e os pacotes que chegam fora do buffer são descartados ou ocultados.

  3. Qual métrica você colocaria em um relatório de teste de rota?

    As quatro, com a janela, a origem e o destino. Se o relatório precisar de um destaque, combine RTT com jitter p95 e perda, e deixe a taxa como contexto.

As respostas aparecem sob demanda. Nada é pontuado, armazenado ou enviado.

Perguntas frequentes

Largura de banda é a mesma coisa que velocidade?

Não. A largura de banda é capacidade; a velocidade é como a aplicação se comporta, e depende também de RTT, jitter e perda.

O que é uma boa latência?

Depende da aplicação. A ITU-T G.114 coloca 150 ms unidirecionais no topo da faixa que atende a maioria dos usuários de voz; controle interativo e jogos costumam querer menos.

Mais largura de banda reduz a latência?

Não diretamente. Mais capacidade pode reduzir filas quando o link está congestionado, mas a distância e a rota definem o piso.

Coloque em prática

Informe o tráfego, o destino e a medição necessária; respondemos com o próximo passo.