Rendimiento de la red

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 con éxito por unidad de tiempo. Este rendimiento depende del ancho de banda disponible, así como de la relación señal/ruido y las limitaciones del hardware. Para los fines de este artículo, el rendimiento se medirá desde la llegada del primer bit de datos al receptor, con el fin de diferenciar el concepto de rendimiento del de latencia. En este tipo de análisis, los términos «rendimiento» y «ancho de banda» se suelen usar indistintamente.

La ventana temporal es el período durante el cual se mide el rendimiento. La elección de una ventana temporal adecuada suele ser determinante en los cálculos de rendimiento, y el hecho de tener en cuenta o no la latencia determinará si esta afecta o no al rendimiento.

La velocidad de la luz impone un tiempo mínimo de propagación a todas las señales electromagnéticas. No es posible reducir la latencia por debajo de

${\displaystyle t=s/c_{m}}$

donde s es la distancia y c _m es la velocidad de la luz en el medio (aproximadamente 200 000  km/s para la mayoría de los medios de fibra o eléctricos , dependiendo de su factor de velocidad ). Esto significa aproximadamente un retardo de ida y vuelta (RTT) adicional de milisegundos por cada 100  km (o 62  millas) de distancia entre los hosts.

También se producen otros retrasos en los nodos intermedios. En las redes de conmutación de paquetes, pueden producirse retrasos debido a la formación de colas.

La fluctuación temporal (jitter) es la desviación no deseada de la periodicidad real de una señal periódica supuesta en electrónica y telecomunicaciones , a menudo en relación con una fuente de reloj de referencia . La fluctuación temporal puede observarse en características como la frecuencia de pulsos sucesivos, la amplitud de la señal o la fase de las señales periódicas. La fluctuación temporal es un factor significativo, y generalmente no deseado, en el diseño de casi todos los enlaces de comunicación (por ejemplo, USB , PCI-e , SATA , OC-48 ). En aplicaciones de recuperación de reloj, se denomina fluctuación temporal . ^{[ 1 ]}

En la transmisión digital , el número de errores de bits es la cantidad de bits recibidos de un flujo de datos a través de un canal de comunicación que han sido alterados debido a ruido , interferencias , distorsión o errores de sincronización de bits .

La tasa de error de bits o índice de error de bits ( BER ) es el número de errores de bits dividido por el número total de bits transferidos durante un intervalo de tiempo estudiado. La BER es una medida de rendimiento adimensional, que a menudo se expresa como un porcentaje .

La probabilidad de error de bit p _e es el valor esperado de la BER. La BER puede considerarse una estimación aproximada de la probabilidad de error de bit. Esta estimación es precisa para un intervalo de tiempo prolongado y un número elevado de errores de bit.

Todos los factores mencionados, junto con los requisitos y las percepciones del usuario, influyen en la percepción de la velocidad o utilidad de una conexión de red. La relación entre el rendimiento, la latencia y la experiencia del usuario se comprende mejor en el contexto de una red compartida y como un problema de planificación.

Un satélite de telecomunicaciones en órbita geosíncrona impone una longitud de trayectoria de al menos 71 000  km entre el transmisor y el receptor. ^{[ 2 ]} Esto significa un retraso mínimo entre la solicitud y la recepción del mensaje, o una latencia de 473 ms. Este retraso puede ser muy perceptible y afecta al servicio de telefonía por satélite independientemente de la capacidad de transmisión disponible.

Estas consideraciones sobre la longitud de la ruta se agravan al comunicarse con sondas espaciales y otros objetivos de largo alcance más allá de la atmósfera terrestre. La Red del Espacio Profundo implementada por la NASA es uno de esos sistemas que debe lidiar con estos problemas. La GAO ha criticado la arquitectura actual, que depende en gran medida de la latencia. ^{[ 3 ]} Se han propuesto varios métodos diferentes para manejar la conectividad intermitente y los largos retrasos entre paquetes, como las redes tolerantes a la latencia . ^{[ 4 ]}

A distancias interestelares, las dificultades para diseñar sistemas de radio capaces de alcanzar un rendimiento mínimo son enormes. En estos casos, mantener la comunicación es un problema mayor que la duración de dicha comunicación.

El transporte se centra casi exclusivamente en el rendimiento, razón por la cual las entregas físicas de archivos de cintas de respaldo todavía se realizan mayoritariamente por medio de vehículos.