Kalkulačka sieťovej odozvy a šírky pásma

Zadajte rýchlosť linky, čas odozvy a veľkosť prenosu a zistite skutočný limit jedného TCP spojenia – s pomenovaním úzkeho hrdla, časom prenosu a každým dosadením do vzorca.

Trasa

Najpomalší úsek na trase – často nominálna rýchlosť vášho paušálu.
Čas odozvy (ping) na vzdialený koniec – použite najväčšiu hodnotu, ktorú očakávate pri zaťažení.

Prenos

Užitočné zaťaženie na prenos – súbor, záloha, dátová sada.

Parametre TCP

Bajty, ktoré môže príjemca uložiť do vyrovnávacej pamäte. 65,535 je neškálované maximum; prázdne = bez obmedzenia okna.
Bajty užitočného zaťaženia na paket – 1,460 zaplní štandardný Ethernet rámec. Prázdne = ignorovať réžiu protokolu a stratu.
Priemerná pravdepodobnosť straty paketov. Prázdne alebo 0 = bez obmedzenia stratou.

Priepustnosť a čas prenosu

Očakávaná TCP priepustnosť

—

Zadajte rýchlosť linky, čas odozvy (RTT) a veľkosť dát.

Vzorce a dosadenie

priepustnosť = min(rýchlosť × efektivita, okno ÷ RTT, MSS ÷ RTT ÷ √p) · BDP = rýchlosť × RTT

    Každá hodnota, ktorú zadáte, sa spracováva priamo v tomto prehliadači – nič sa nikam neodosiela.

    Časté otázky

    Prečo je môj prenos pomalší ako rýchlosť linky, za ktorú platím?

    Jedno TCP spojenie naráža na tri nezávislé limity a najnižší z nich vyhráva. Réžia protokolu znižuje samotnú linku o približne 5% – štandardný Ethernet rámec nesie 1,460 bajtov užitočného zaťaženia z 1,538 bajtov na fyzickej vrstve. Prijímacie okno obmedzuje priepustnosť na okno ÷ RTT, takže klasické okno s veľkosťou 65,535 bajtov limituje trasu s odozvou 50 ms na približne 10.5 Mbit/s bez ohľadu na to, aká rýchla je linka. A strata paketov ju obmedzuje na (MSS ÷ RTT) ÷ √strata. Výsledok vyššie uvádza, ktorý limit je pre vaše čísla určujúci.

    Čo je to bandwidth-delay product (BDP) a prečo určuje veľkosť okna?

    BDP – rýchlosť linky × čas odozvy (RTT) – je množstvo dát v prenose v danom okamihu. TCP môže mať naraz odoslané najviac jedno nepotvrdené okno, takže okno menšie ako BDP necháva trasu čiastočne nevyužitú: pri 100 Mbit/s s 50 ms RTT trasa pojme 625 kB a okno s veľkosťou 65,535 bajtov zaplní sotva desatinu z toho. Preto rýchle trasy s dlhou odozvou vyžadujú škálovanie TCP okna (RFC 7323), ktoré zvyšuje vyjednateľné maximum zo 65,535 bajtov na približne 1 GB.

    Ako strata paketov obmedzuje priepustnosť TCP?

    TCP považuje stratu za zahltenie a pri každej strate zníži svoju rýchlosť odosielania na polovicu, takže aj nepatrná miera straty paketov má na rýchlych trasách veľký význam. Mathisov model odhaduje limit ako (MSS ÷ RTT) ÷ √p – pri strate 0.01% na trase s odozvou 50 ms a MSS 1,460 bajtov je to približne 23 Mbit/s, bez ohľadu na rýchlosť linky. Model predpokladá rovnomerne rozložené, nezávislé straty; pod približne 1% zodpovedá realite dobre, pri nárazových stratách je optimistický.

    Sú megabajty tu rovnaké ako v mojom správcovi súborov?

    Nie celkom. Táto stránka používa desatinné jednotky, čo je sieťová konvencia: 1 kbit = 1,000 bitov a 1 MB = 1,000,000 bajtov. Väčšina správcov súborov počíta v jednotkách na báze 1024, často nesprávne označených ako MB – „100 MB“ súbor tam má zvyčajne 100 MiB ≈ 104.86 desatinných MB, takže jeho prenos trvá asi o 5% dlhšie, než naznačuje desatinný údaj. Zadajte sem 104.86 MB, aby ste dosiahli presnú zhodu.

    Napísal a skontroloval redakčný tím BroBroGo.Posledná aktualizácia:

    Výpočet teoretického stropu jedného TCP spojenia

    Kalkulačka sieťovej odozvy a šírky pásma je bezplatný online nástroj, ktorý počíta skutočný výkonnostný strop jedného TCP spojenia na základe podmienok sieťovej trasy. Po zadaní rýchlosti linky, času odozvy (RTT) a veľkosti prenášaných dát dokážete okamžite identifikovať aktívne úzke hrdlo, ktoré obmedzuje vaše pripojenie, zobraziť očakávanú TCP priepustnosť a zistiť celkový odhadovaný čas prenosu.

    Každá hodnota, ktorú zadáte, sa spracováva priamo v tomto prehliadači – nič sa nikam neodosiela. Výpočty prebiehajú lokálne, vďaka čomu je analýza rýchla a vaše dáta zostávajú vo vašom zariadení.

    Tento model predpokladá ustálený stav a jedno TCP spojenie. Reálne faktory, ako sú pomalý štart (slow start), ladenie riadenia zahltenia, pomalý príjemca a TLS nadviazanie spojenia sú mimo tohto modelu, takže reálne prenosy začínajú pomalšie a môžu dosahovať nižšie hodnoty ako vypočítané stropy.

    Vstupné parametre sieťovej trasy a protokolu

    Pre presný výpočet limitov prenosu vyžaduje kalkulačka nasledujúce vstupné polia:

    • Rýchlosť linky: Najpomalší úsek na trase – často nominálna rýchlosť vášho paušálu. Hodnota musí byť väčšia ako nula.
    • Čas odozvy (RTT): Čas odozvy (ping) na vzdialený koniec – použite najväčšiu hodnotu, ktorú očakávate pri zaťažení. Hodnota musí byť väčšia ako nula.
    • Veľkosť dát: Užitočné zaťaženie na prenos – súbor, záloha, dátová sada. Hodnota musí byť väčšia ako nula.
    • Prijímacie okno: Bajty, ktoré môže príjemca uložiť do vyrovnávacej pamäte. Hodnota musí byť väčšia ako nula a nemôže prekročiť 1 073 725 440 bajtov. Ponechanie tohto poľa prázdneho znamená, že prenos nie je obmedzený veľkosťou okna.
    • MSS (bajty): Bajty užitočného zaťaženia na paket – 1 460 zaplní štandardný Ethernet rámec. Musí ísť o celé číslo v rozsahu od 1 do 65 495. Ak pole nevyplníte, kalkulačka bude ignorovať réžiu protokolu a stratu paketov.
    • Strata paketov (%): Priemerná pravdepodobnosť straty paketov. Povolený rozsah je od 0 do 100 percent. Prázdne pole alebo hodnota 0 znamená prenos bez obmedzenia stratou.
    • Zobrazené desatinné miesta: Určuje presnosť zaokrúhľovania výstupných hodnôt.

    Rozhranie ponúka tlačidlo Načítať príklad na rýchle vyplnenie polí vzorovými dátami a tlačidlo Vymazať na resetovanie všetkých vstupov.

    Výstupné hodnoty a analýza úzkych hrdiel

    Po úspešnom výpočte kalkulačka zobrazí výsledky v prehľadnej štruktúre:

    Priepustnosť a čas prenosu

    • Očakávaná TCP priepustnosť: Hlavný výsledok sprevádzaný dynamickým označením aktívneho limitu: „obmedzuje: ‹constraint›“, kde konkrétnym obmedzením môže byť kapacita linky, prijímacie okno alebo strata paketov.
    • Čas prenosu: Celkový odhadovaný čas.
    • Čas do prvého bajtu (1 RTT): Sieťové oneskorenie pred začiatkom samotného prenosu dát.
    • Čas samotného prenosu dát: Čas potrebný na prenesenie samotného objemu dát po nadviazaní spojenia.
    • Súčin šírky pásma a oneskorenia (BDP): Celkový objem dát, ktorý môže byť v jednom okamihu „na ceste“.
    • Okno na naplnenie trasy: Minimálna veľkosť vyrovnávacej pamäte potrebná na plné využitie kapacity.
    • Priepustnosť obmedzená oknom: Maximálna rýchlosť pri danej veľkosti prijímacieho okna.
    • Priepustnosť obmedzená stratou (Mathis): Teoretický strop priepustnosti pri zadanej strate paketov.
    • Limit linky po odpočítaní réžie: Maximálna dosiahnuteľná rýchlosť prenosu dát po odpočítaní sieťovej réžie.
    • Efektivita protokolu: Percentuálny podiel užitočných dát k celkovému prenesenému objemu na fyzickej vrstve.

    Výsledky je možné jednoducho skopírovať pomocou tlačidla Kopírovať výsledok.

    Dynamické systémové upozornenia

    Kalkulačka analyzuje zadané parametre a v prípade potreby zobrazuje dôležité upozornenia týkajúce sa limitov protokolu TCP:

    • „Naplnenie tejto trasy vyžaduje okno ‹window› – čo je nad neškálovaným maximom 65,535 bajtov, takže obe strany musia vyjednať škálovanie TCP okna (RFC 7323).“
    • „Naplnenie tejto trasy vyžaduje ‹window› – čo je viac než najväčšie okno, aké dokáže TCP vyjednať (1,073,725,440 bajtov). Jedno spojenie na tejto trase nemôže nikdy prekročiť ‹value›.“
    • „Zväčšenie prijímacieho okna na ‹window› by tomuto prenosu umožnilo dosiahnuť až ‹value›.“
    • „Strata nad 1% je mimo spoľahlivého rozsahu Mathisovho modelu – považujte limit straty za optimistický.“

    Použité vzorce a matematické dosadenie

    Výpočty vychádzajú z nasledujúcich matematických vzťahov, ktoré kalkulačka transparentne zobrazuje v sekcii Vzorce a dosadenie:

    • Hlavný vzorec priepustnosti: priepustnosť = min(rýchlosť × efektivita, okno ÷ RTT, MSS ÷ RTT ÷ √p) · BDP = rýchlosť × RTT
    • Efektivita protokolu: Efektivita protokolu = MSS ÷ (MSS + 78 B) = ‹mss› ÷ ‹frame› = ‹eff› (40 B hlavičky paketov + 38 B na fyzickej vrstve)
    • Limit linky: Limit linky = rýchlosť × efektivita = ‹rate› × ‹eff› = ‹value›
    • Súčin šírky pásma a oneskorenia (BDP): BDP = rýchlosť × RTT = ‹rate› × ‹rtt› = ‹bdp› = ‹bytes›
    • Okno na naplnenie trasy: Okno na naplnenie trasy = BDP ÷ 8 = ‹bdp› → ‹window›
    • Limit okna: Limit okna = okno ÷ RTT = ‹window› ÷ ‹rtt› = ‹value›
    • Limit straty (Mathis): Limit straty (Mathis) = MSS ÷ RTT ÷ √p = ‹mss› ÷ ‹rtt› ÷ √‹p› = ‹value›
    • Očakávaná priepustnosť: Očakávaná priepustnosť = najnižší z týchto limitov = ‹value› → obmedzuje: ‹constraint›
    • Čas prenosu: Čas prenosu = RTT + 8 × veľkosť ÷ priepustnosť = ‹rtt› + 8 × ‹size› ÷ ‹throughput› = ‹time›

    Pravidlá výpočtu a obmedzenia modelov

    Pri interpretácii výsledkov je potrebné brať do úvahy špecifické sieťové pravidlá a limity:

    1. Jednotky: Všetky sieťové jednotky sú striktne desatinné (napr. 1 kbit = 1 000 bitov, 1 MB = 1 000 000 bajtov). Správcovia súborov v operačných systémoch však zvyčajne používajú binárne jednotky na báze 1024 (kde 100 MB súbor v skutočnosti predstavuje 100 MiB, čo je približne 104,86 desatinných MB).
    2. Réžia fyzickej vrstvy: Výpočet efektivity uvažuje so štandardným Ethernetom, ktorý pridáva 78 bajtov na každý paket (40 bajtov pre TCP/IP hlavičky a 38 bajtov pre réžiu fyzickej vrstvy).
    3. Limity Mathisovho modelu: Tento model predpokladá rovnomerne rozloženú a nezávislú stratu paketov. Spoľahlivý je len pri strate pod približne 1%. Ak strata túto hranicu prekročí, kalkulačka zobrazí varovanie, že vypočítaný limit je príliš optimistický.
    4. Škálovanie okna (RFC 7323): Štandardné neškálované TCP okno má limit 65 535 bajtov. Ak je na naplnenie trasy potrebné väčšie okno, je nevyhnutné vyjednať TCP window scaling podľa normy RFC 7323. Absolútne maximum, ktoré tento protokol umožňuje vyjednať, je 1 073 725 440 bajtov.

    Chybové hlásenia kalkulačky

    Ak zadáte neplatné parametre, kalkulačka zobrazí jedno z nasledujúcich chybových hlásení:

    • Ak vstup nie je možné spracovať: "‹field›: „‹token›“ nie je číslo."
    • Ak je rýchlosť linky nulová alebo záporná: "Rýchlosť linky musí byť väčšia ako nula."
    • Ak je čas odozvy nulový alebo záporný: "Čas odozvy (RTT) musí byť väčší ako nula."
    • Ak je veľkosť dát nulová alebo záporná: "Veľkosť dát musí byť väčšia ako nula."
    • Ak je prijímacie okno nulové alebo záporné: "Prijímacie okno musí byť väčšie ako nula."
    • Ak prijímacie okno prekročí limit RFC 7323: "TCP nedokáže vyjednať okno väčšie ako 1,073,725,440 bajtov (škálovanie okna RFC 7323)."
    • Ak je MSS mimo povoleného rozsahu: "MSS musí byť celé číslo v bajtoch medzi 1 a 65,495."
    • Ak je strata paketov mimo rozsahu: "Miera straty musí byť medzi 0 a 100 percentami."
    • Ak výpočty presiahnu hardvérové limity: "Hodnota alebo medzivýsledok presahuje podporovaný rozsah čísel."

    Často kladené otázky (FAQ)

    Prečo je môj prenos pomalší ako rýchlosť linky, za ktorú platím?

    Jedno TCP spojenie naráža na tri nezávislé limity a najnižší z nich vyhráva. Réžia protokolu znižuje samotnú linku o približne 5% – štandardný Ethernet rámec nesie 1,460 bajtov užitočného zaťaženia z 1,538 bajtov na fyzickej vrstve. Prijímacie okno obmedzuje priepustnosť na okno ÷ RTT, takže klasické okno s veľkosťou 65,535 bajtov limituje trasu s odozvou 50 ms na približne 10.5 Mbit/s bez ohľadu na to, aká rýchla je linka. A strata paketov ju obmedzuje na (MSS ÷ RTT) ÷ √strata. Výsledok vyššie uvádza, ktorý limit je pre vaše čísla určujúci.

    Čo je to bandwidth-delay product (BDP) a prečo určuje veľkosť okna?

    BDP – rýchlosť linky × čas odozvy (RTT) – je množstvo dát v prenose v danom okamihu. TCP môže mať naraz odoslané najviac jedno nepotvrdené okno, takže okno menšie ako BDP necháva trasu čiastočne nevyužitú: pri 100 Mbit/s s 50 ms RTT trasa pojme 625 kB a okno s veľkosťou 65,535 bajtov zaplní sotva desatinu z toho. Preto rýchle trasy s dlhou odozvou vyžadujú škálovanie TCP okna (RFC 7323), ktoré zvyšuje vyjednateľné maximum zo 65,535 bajtov na približne 1 GB.

    Prevodník prenosovej rýchlosti dátKonvertujte okamžite medzi Mbps, MB/s, Gbps, Kbps a ďalšími jednotkami prenosu dát.Prevodník dátových jednotiekKonvertujte okamžite medzi bajtmi, KB, MB, GB, TB a ich binárnymi jednotkami (KiB, MiB, GiB).IPv4 kalkulačka podsietíZadajte IP adresu a CIDR alebo masku podsiete a získajte adresu siete, použiteľný rozsah, broadcastovú adresu a počty hostiteľov.Aká je moja IPZobrazte si verejnú IP adresu, ktorú toto pripojenie používa, spolu s podrobnosťami o sieti, regióne a uzle edge, ktoré sú z nej viditeľné.