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Das Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt schätzt die Datenmenge, die bei voller Auslastung eines Pfads gleichzeitig unterwegs sein kann.
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Formel
R in bit/s; RTT in s; BDP in bit (geteilt durch 8 in Byte)
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Engpassbandbreite des betrachteten Pfads | bit/s | |
| Round-Trip Time unter den betrachteten Bedingungen | s | |
| Datenmenge, die dem Produkt aus Rate und Umlaufzeit entspricht | bit |
BDP=R\,RTTBDP=R·RTT ist eine Pfadabschätzung der Bits, die während einer Round-Trip Time bei Rate R übertragen werden. Für einen Pfad mit mehreren Links ist R höchstens die Engpassrate; Latenz und RTT sind nicht austauschbar, und RTT kann sich unter Last durch Warteschlangen verändern. Ein ausreichend großes Sendefenster kann nötig sein, um den Pfad auszulasten, aber BDP ist weder garantierter Durchsatz noch Paketgröße. Congestion Window, Receiver Window, Verluste, Protokolloverhead und Anwendung begrenzen den tatsächlich erreichbaren Datenfluss. Bytewerte erhält man durch Division durch acht.
BDP=R·RTT ist eine Pfadabschätzung der Bits, die während einer Round-Trip Time bei Rate R übertragen werden. Für einen Pfad mit mehreren Links ist R höchstens die Engpassrate; Latenz und RTT sind nicht austauschbar, und RTT kann sich unter Last durch Warteschlangen verändern. Ein ausreichend großes Sendefenster kann nötig sein, um den Pfad auszulasten, aber BDP ist weder garantierter Durchsatz noch Paketgröße. Congestion Window, Receiver Window, Verluste, Protokolloverhead und Anwendung begrenzen den tatsächlich erreichbaren Datenfluss. Bytewerte erhält man durch Division durch acht.
Das Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt schätzt die Datenmenge, die bei voller Auslastung eines Pfads gleichzeitig unterwegs sein kann.
Erforderliches Fenster abschätzen
Nur bei gleichbleibender Engpassrate und RTT; Fensterbegrenzungen separat prüfen.
Erkläre am Beispiel zu Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt (BDP), welche Eingabegrößen zur gesuchten Ausgabe führen.
Das Beispiel verknüpft konkrete Eingaben mit dem Ergebnis.
Das Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt schätzt die Datenmenge, die bei voller Auslastung eines Pfads gleichzeitig unterwegs sein kann.
Gültig ist die Beziehung nur unter den genannten Voraussetzungen.
Ein Pfad hat 500 Mbit/s Engpassrate und 5 ms RTT. Wie groß ist das BDP in Mbit und dezimalen kB?
500·106·0,005=2,5·106 bit=2,5 Mbit.
Durch 8 geteilt: 312 500 Byte=312,5 kB.
Probe: bit/s·s=bit.
Die Beziehung ohne ihre angegebenen Voraussetzungen auf einen anderen Fall übertragen.
Prüfe vor dem Einsetzen den Gültigkeitsbereich: BDP=R·RTT ist eine Pfadabschätzung der Bits, die während einer Round-Trip Time bei Rate R übertragen werden. Für einen Pfad mit mehreren Links ist R höchstens die Engpassrate; Latenz und RTT.
Formelcluster
Das Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt schätzt die Datenmenge, die bei voller Auslastung eines Pfads gleichzeitig unterwegs sein kann.
Bei Engpassrate R=500 Mbit/s und RTT=5 ms gilt BDP=500·106 bit/s·0,005 s=2,5·106 bit=2,5 Mbit. In Bytes sind das 312 500 B, also 312,5 kB dezimal. Probe der Dimension: bit/s·s=bit. Die Rechnung schätzt Daten „im Flug“, nicht einen garantierten Nutzdatendurchsatz.
TCP-Fenster und Datenmenge im Flug einordnen sowie Latenz-Bandbreiten-Effekte in Weitverkehrsnetzen abschätzen.
Eine typische Aufgabe Schritt für Schritt: Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt (BDP) (BDP = Pfadbandbreite × Round-Trip Time).
Aufgabe
Erkläre am Beispiel zu Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt (BDP), welche Eingabegrößen zur gesuchten Ausgabe führen.
Rechenweg
Das Beispiel verknüpft konkrete Eingaben mit dem Ergebnis.
Das Bandbreiten-Verzögerungs-Produkt schätzt die Datenmenge, die bei voller Auslastung eines Pfads gleichzeitig unterwegs sein kann.
Gültig ist die Beziehung nur unter den genannten Voraussetzungen.
Aufgabe
Ein Pfad hat 500 Mbit/s Engpassrate und 5 ms RTT. Wie groß ist das BDP in Mbit und dezimalen kB?
Rechenweg
500·106·0,005=2,5·106 bit=2,5 Mbit.
Durch 8 geteilt: 312 500 Byte=312,5 kB.
Probe: bit/s·s=bit.
Das Produkt aus Rate und Round-Trip Time ist die Datenmenge, die ein Sender während einer Umlaufzeit über den Engpass schicken kann. Bei ausreichendem Fenster können ungefähr so viele Bits gleichzeitig unterwegs sein, bevor eine Bestätigung zurückkehrt. Anschaulich entspricht es dem „Füllstand“ einer Leitung. Es ist nicht die maximale Nachrichtengröße und auch kein Messwert des tatsächlich erreichten Durchsatzes. BDP schätzt die Datenmenge auf dem Pfad „in flight“ bei gegebener Engpassrate und RTT. Es ist ein Maßstab für nötige Fenstergrößen, kein Durchsatzversprechen. Last, Verluste, Congestion Control und Empfängerfenster beeinflussen die tatsächliche Übertragung. Verwende Messwerte aus demselben Pfad und Zeitraum, wenn du Rechnungen gegeneinander hältst.
Bei 500 Mbit/s und 5 ms gilt 500·106 bit/s·0,005 s=2,5·106 bit. Acht Bit ergeben ein Byte, also sind das 312 500 Byte beziehungsweise 312,5 kB mit dezimaler SI-Präfixverwendung. Das Ergebnis setzt die Einheiten sauber um: Sekunden kürzen sich mit „pro Sekunde“, und die Umrechnung bit zu Byte erfolgt erst anschließend durch Division durch acht. BDP schätzt die Datenmenge auf dem Pfad „in flight“ bei gegebener Engpassrate und RTT. Es ist ein Maßstab für nötige Fenstergrößen, kein Durchsatzversprechen. Last, Verluste, Congestion Control und Empfängerfenster beeinflussen die tatsächliche Übertragung. Verwende Messwerte aus demselben Pfad und Zeitraum, wenn du Rechnungen gegeneinander hältst.
Für eine Ende-zu-Ende-Verbindung ist die Engpassbandbreite entscheidend, also die kleinste verfügbare Rate entlang des betrachteten Pfads. Eine schnellere einzelne Ethernet-Strecke erhöht den Pfaddurchsatz nicht, wenn Router, Funkzugang oder Server langsamer sind. In realen Netzen können mehrere Flows und Protokollreserven die nutzbare Rate weiter reduzieren; nenne daher, ob R Linkrate oder gemessene verfügbare Rate meint. BDP schätzt die Datenmenge auf dem Pfad „in flight“ bei gegebener Engpassrate und RTT. Es ist ein Maßstab für nötige Fenstergrößen, kein Durchsatzversprechen. Last, Verluste, Congestion Control und Empfängerfenster beeinflussen die tatsächliche Übertragung. Verwende Messwerte aus demselben Pfad und Zeitraum, wenn du Rechnungen gegeneinander hältst.
Wenn Pakete in Warteschlangen auf überlasteten Routern warten, steigt die gemessene Round-Trip Time. Damit kann auch das berechnete BDP wachsen, obwohl sich die physische Linkrate nicht verändert hat. Für Dimensionierung muss man deshalb die RTT unter der relevanten Betriebslast betrachten und unnötiges Bufferbloat vermeiden. Ein einzelner unbelasteter Ping beschreibt nicht immer die Datenübertragung im Dauerbetrieb. BDP schätzt die Datenmenge auf dem Pfad „in flight“ bei gegebener Engpassrate und RTT. Es ist ein Maßstab für nötige Fenstergrößen, kein Durchsatzversprechen. Last, Verluste, Congestion Control und Empfängerfenster beeinflussen die tatsächliche Übertragung. Verwende Messwerte aus demselben Pfad und Zeitraum, wenn du Rechnungen gegeneinander hältst.
Nein. Das Produkt liefert eine Größenordnung, die eine Leitung bei der angegebenen Rate und Umlaufzeit füllen kann. Das nötige TCP-Sendefenster wird durch Congestion Window, Receiver Window, Verluste, ACK-Verhalten, Pacing und Anwendungsdaten begrenzt. Eine höhere RTT oder wechselnde Bandbreite kann den Bedarf ändern. BDP ist daher Diagnose- und Planungsgröße, während Protokollregeln Sicherheit und faire gemeinsame Nutzung steuern. BDP schätzt die Datenmenge auf dem Pfad „in flight“ bei gegebener Engpassrate und RTT. Es ist ein Maßstab für nötige Fenstergrößen, kein Durchsatzversprechen. Last, Verluste, Congestion Control und Empfängerfenster beeinflussen die tatsächliche Übertragung. Verwende Messwerte aus demselben Pfad und Zeitraum, wenn du Rechnungen gegeneinander hältst.
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Wie stellst du BDP = Pfadbandbreite × Round-Trip Time nach Erforderliches Fenster abschätzen um?
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Welcher typische Fehler passiert bei BDP = Pfadbandbreite × Round-Trip Time?
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