Qual è la differenza tra velocità di trasmissione effettiva e latenza?
Latenza e velocità di trasmissione effettiva sono due parametri che misurano le prestazioni di una rete informatica. La latenza è il ritardo nella comunicazione di rete. e mostra il tempo impiegato dai dati per il trasferimento attraverso la rete. Le reti con un ritardo o lag maggiore hanno una latenza elevata, mentre quelle con tempi di risposta rapidi hanno una latenza minore. La velocità di trasmissione effettiva, invece, si riferisce al volume medio di dati che può effettivamente passare attraverso la rete in un determinato periodo di tempo. Indica sostanzialmente il numero di pacchetti di dati che arrivano a destinazione e la perdita di pacchetti di dati.
Perché la velocità di trasmissione effettiva e la latenza sono importanti?
È possibile determinare la velocità della rete osservando la frequenza con cui può trasferire pacchetti di dati verso le rispettive destinazioni. Tale velocità è il risultato di fattori prestazionali della rete come latenza e velocità di trasmissione effettiva.
La latenza determina il ritardo che un utente subisce quando invia o riceve dati dalla rete. La velocità di trasmissione effettiva determina il numero di utenti che possono accedere contemporaneamente alla rete.
Una rete con bassa velocità di trasmissione effettiva e latenza elevata fatica a inviare ed elaborare grandi volumi di dati, il che si traduce in congestione e scarse prestazioni delle applicazioni. Al contrario, una rete con velocità di trasmissione effettiva elevata e bassa latenza è reattiva ed efficiente. Gli utenti riscontrano prestazioni migliorate e maggiore soddisfazione.
Le reti ad alte prestazioni influiscono direttamente sulla generazione di ricavi e sull'efficienza operativa. Inoltre, alcuni casi d'uso, come lo streaming in tempo reale, l'analisi dei dati di Internet delle cose (IoT) e il calcolo ad alte prestazioni, richiedono determinate soglie di prestazioni di rete per funzionare in modo ottimale.
Differenze principali tra latenza e velocità di trasmissione effettiva della rete
Sebbene contribuiscano entrambe a una rete affidabile e veloce, latenza e velocità di trasmissione effettiva non sono la stessa cosa. Questi parametri di rete si concentrano su statistiche distinte e sono diverse l'una dall'altra.
Come effettuare la misurazione
È possibile misurare la latenza di rete misurando il tempo di ping. Tale processo prevede la trasmissione di un piccolo pacchetto di dati e la ricezione della conferma del suo arrivo.
La maggior parte dei sistemi operativi supporta un comando ping che esegue l'operazione dal dispositivo. Il tempo di andata e ritorno (Round Trip Time, RTT) viene visualizzato in millisecondi e dà un'idea del tempo impiegato dalla rete per trasferire i dati.
È possibile misurare la velocità di trasmissione effettiva con strumenti di test della rete o manualmente. Se si desidera testare la velocità di trasmissione effettiva manualmente, è necessario inviare un file e dividere la dimensione del file per il tempo che impiega per arrivare. Tuttavia, la velocità di trasmissione effettiva è condizionata da latenza e larghezza di banda. Molte persone preferiscono utilizzare strumenti di test della rete, perché segnalano la velocità di trasmissione effettiva insieme ad altri fattori come la larghezza di banda e la latenza.
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Unità di misura
La latenza si misura in millisecondi. Se il numero di millisecondi è basso, la rete subisce solo un piccolo ritardo. Maggiore è il numero di millisecondi, minore è la velocità della rete.
Inizialmente si misurava la velocità di trasmissione effettiva della rete in bit al secondo (bps). Tuttavia, con il miglioramento delle tecnologie di trasmissione dei dati, ora è possibile ottenere valori molto più elevati. Per questo motivo, è possibile misurare la velocità di trasmissione effettiva in kilobyte al secondo (KBps), megabyte al secondo (MBps) e persino gigabyte al secondo (GBps). Un byte equivale a otto bit.
Fattori di impatto: latenza e velocità di trasmissione effettiva
Sono diversi fattori che possono influire sui parametri di latenza e velocità di trasmissione effettiva.
Latenza
La latenza presenta diversi fattori che contribuiscono a renderla alta o bassa.
Posizione
Uno dei fattori più importanti è la posizione da cui provengono i dati e la destinazione prevista. Se i server si trovano in un'area geografica diversa dal dispositivo, i dati devono viaggiare più lontano e di conseguenza la latenza aumenta. Questo fattore si chiama propagazione.
Congestione della rete
La congestione della rete si verifica quando vi è un volume elevato di dati trasmessi attraverso una rete. L'aumento del traffico sulla rete costringe i pacchetti a seguire percorsi più lungi per raggiungere la destinazione.
Efficienza del protocollo
Alcune reti richiedono protocolli aggiuntivi per questioni di sicurezza. Le fasi aggiuntive di handshake creano un ritardo.
Infrastruttura di rete
I dispositivi di rete possono sovraccaricarsi, con conseguente perdita di pacchetti. Quando i pacchetti subiscono ritardi o vanno persi, i dispositivi li ritrasmettono. Di conseguenza, la latenza aumenta.
Velocità di trasmissione effettiva
La velocità di trasmissione effettiva è direttamente influenzata da altri fattori.
Larghezza di banda
Se la capacità della rete ha raggiunto la larghezza di banda massima del supporto di trasmissione, la velocità di trasmissione effettiva non potrà mai superare tale limite.
Potenza di elaborazione
Alcuni dispositivi di rete dispongono di ottimizzazioni hardware o software specializzate che ne migliorano le prestazioni di elaborazione. Alcuni esempi sono circuiti integrati dedicati per applicazioni specifiche o motori di elaborazione di pacchetti basati su software.
Queste ottimizzazioni consentono al dispositivo di gestire volumi di traffico più elevati e attività di elaborazione dei pacchetti più complesse, il che porta a una maggiore velocità di trasmissione effettiva.
Perdita di pacchetti
La perdita di pacchetti può verificarsi per una serie di motivi, tra cui congestione della rete, hardware difettoso o dispositivi di rete configurati in modo errato. Quando i pacchetti vengono persi, è necessario trasmetterli nuovamente. Ciò comporta ritardi e riduce la velocità di trasmissione effettiva complessiva della rete.
Topologia di rete
La topologia di rete si riferisce al numero di dispositivi di rete, alla larghezza di banda dei collegamenti di rete e alla distanza tra i dispositivi in un percorso di rete.
Una topologia di rete ben progettata fornisce più percorsi per la trasmissione dei dati, riduce i colli di bottiglia di traffico e aumenta la velocità di trasmissione effettiva. Le reti con più dispositivi o distanze maggiori richiedono topologie di rete complesse per ottenere una velocità di trasmissione effettiva elevata.
Relazione tra larghezza di banda, latenza e velocità di trasmissione effettiva
Latenza e velocità di trasmissione effettiva concorrono a fornire connettività e prestazioni di rete elevate. Poiché entrambe influiscono sulla trasmissione dei pacchetti di dati, influiscono anche l'una sull'altra.
Una connessione di rete con una latenza elevata può avere una velocità di trasmissione effettiva inferiore, perché i dati impiegano più tempo per la trasmissione e l'arrivo. Una velocità di trasmissione effettiva bassa suggerisce inoltre che una rete abbia una latenza elevata, perché l'arrivo di grandi quantità di dati impiega più tempo.
Poiché sono strettamente collegate, è necessario monitorare sia la latenza che la velocità di trasmissione effettiva per ottenere prestazioni di rete elevate.
Larghezza di banda e velocità di trasmissione effettiva della rete
La larghezza di banda rappresenta il volume totale di dati che si possono trasferire attraverso una rete. La larghezza di banda totale si riferisce alla quantità massima teorica di dati che è possibile trasferire attraverso una rete. La si misura in megabyte al secondo (MBps). Si può pensare alla larghezza di banda come alla velocità di trasmissione effettiva massima teorica della rete.
La larghezza di banda è la quantità di dati che si possono trasferire, mentre la velocità di trasmissione effettiva è la quantità di dati effettiva che si trasmette in un dato momento in base alle limitazioni di rete del mondo reale. Una larghezza di banda elevata non garantisce velocità o buone prestazioni di rete, ma una larghezza di banda maggiore comporta una velocità di trasmissione effettiva maggiore.
Come si migliorano la latenza e la velocità di trasmissione effettiva?
Per migliorare la latenza, è possibile ridurre la propagazione tra l'origine e la destinazione. La velocità di trasmissione effettiva si può migliorare aumentando la larghezza di banda della rete complessiva.
Successivamente proporremo alcuni consigli per migliorare latenza e velocità di trasmissione effettiva insieme.
Caching
La memorizzazione nella cache in rete si riferisce al processo di archiviazione dei dati a cui si accede di frequente in una posizione geografica più vicina all'utente. Ad esempio, è possibile archiviare i dati in server proxy o reti di distribuzione di contenuti (CDN).
La rete può fornire dati dalla posizione memorizzata nella cache molto più velocemente che se dovessero essere recuperati dalla fonte originale. L'utente a sua volta riceve i dati molto più velocemente e la latenza migliora. Inoltre, poiché i dati vengono recuperati da una cache, si riduce il carico sulla fonte originale. Ciò consente di gestire più richieste contemporaneamente e migliorare quindi la velocità di trasmissione effettiva.
Protocolli di trasporto
Ottimizzando il protocollo di trasporto utilizzato per applicazioni specifiche, è possibile migliorare le prestazioni della rete.
Ad esempio, TCP e UDP sono due protocolli di rete comuni. TCP stabilisce una connessione e verifica che i dati vengano ricevuti senza errori. Poiché il suo obiettivo è ridurre la perdita di pacchetti, TCP ha una latenza e una velocità di trasmissione effettiva più elevate. UDP non verifica la perdita o gli errori dei pacchetti, ma trasmette invece diversi pacchetti duplicati. Quindi offre una latenza minima ma una velocità di trasmissione effettiva più elevata.
A seconda dell'applicazione in uso, la scelta migliore può essere TCP o UDP. Ad esempio, TCP è utile per il trasferimento di dati, mentre UDP per lo streaming di video e il gaming.
Qualità del servizio
È possibile utilizzare una strategia di qualità del servizio (QoS) per gestire e ottimizzare le prestazioni della rete. QoS consente di suddividere il traffico di rete in categorie specifiche. È possibile assegnare un livello di priorità a ciascuna categoria.
Le configurazioni QoS danno priorità alle applicazioni sensibili alla latenza. Alcune applicazioni e alcuni utenti subiscono una latenza inferiore rispetto ad altri. Le configurazioni QoS possono anche dare priorità ai dati per tipo, riducendo la perdita di pacchetti e aumentando la velocità di trasmissione effettiva per determinati utenti.
Riepilogo delle differenze tra velocità di trasmissione effettiva e latenza
| Prestazioni |
Latenza |
|
| Che cosa misura? |
La velocità di trasmissione effettiva misura il volume di dati che transita attraverso una rete in un determinato periodo. La velocità di trasmissione effettiva influisce sulla quantità di dati che si possono trasmettere in un periodo di tempo. |
La latenza misura il ritardo nell'invio dei dati. Una latenza più elevata causa un ritardo di rete. |
| Come effettuare la misurazione? |
Calcola manualmente la velocità di trasmissione effettiva inviando un file o utilizzando strumenti di test della rete. |
Calcola la latenza utilizzando i tempi di ping. |
| Unità di misura |
Megabyte al secondo (MBps). |
Millisecondi (ms). |
| Fattori di impatto |
Larghezza di banda, potenza di elaborazione della rete, perdita di pacchetti e topologia di rete. |
Distanze geografiche, congestione della rete, protocollo di trasporto e infrastruttura di rete. |
In che modo AWS può supportare i requisiti di prestazioni di rete?
Amazon Web Services (AWS) offre una serie di soluzioni per ridurre la latenza di rete e migliorare la velocità di trasmissione effettiva della rete. A seconda delle esigenze, è possibile implementare qualsiasi dei seguenti servizi:
- Amazon CloudFront è un servizio di rete per la distribuzione di contenuti costruito per offrire prestazioni elevate, sicurezza e comodità per gli sviluppatori. Puoi utilizzarli per distribuire contenuti in modo sicuro a bassa latenza e alta velocità di trasferimento.
- AWS Direct Connect è un servizio cloud che collega la rete dell'utente direttamente ad AWS per offrire una latenza di rete più costante e bassa. Quando si crea una nuova connessione, è possibile scegliere una connessione ospitata fornita da un partner di distribuzione di AWS Direct Connect o una connessione dedicata fornita da AWS per implementare in oltre 100 ubicazioni AWS Direct Connect in tutto il mondo.
- AWS Global Accelerator è un servizio di rete che migliora le prestazioni del traffico degli utenti fino al 60% attraverso l'infrastruttura di rete globale di AWS. Quando Internet è congestionato, AWS Global Accelerator ottimizza il percorso verso la tua applicazione per mantenere uniformemente bassi i valori di perdita di pacchetti, jitter e latenza.
- Le Zone locali AWS sono un tipo di implementazione di infrastruttura che prevede il posizionamento dei servizi di calcolo, archiviazione, database e altri servizi AWS selezionati in prossimità di aree residenziali e industriali di grandi dimensioni. È possibile distribuire applicazioni innovative che richiedono una bassa latenza in una posizione più vicina agli utenti finali e agli impianti on-premise.
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