Cisco CCNAv7 - Largura de banda, latência, throughput e goodput
Introdução
Section titled “Introdução”“Contratei 500 Mb/s, mas meu download não passa de 300 Mb/s.” Quem nunca ouviu (ou disse) uma frase assim? A explicação envolve vários conceitos que parecem iguais, mas medem coisas diferentes. Neste post, você vai aprender a diferença entre largura de banda, latência, throughput e goodput.
Largura de banda (bandwidth)
Section titled “Largura de banda (bandwidth)”A largura de banda é a capacidade máxima teórica de um meio de transmitir dados, medida em bits por segundo. Pense em uma rodovia: a largura de banda é o número de faixas, o que define quantos carros podem passar por vez, e não a velocidade com que eles andam.
Unidades
Section titled “Unidades”| Unidade | Símbolo | Equivalência |
|---|---|---|
| bit por segundo | bps | Unidade básica |
| Quilobit por segundo | Kbps | 1.000 bps |
| Megabit por segundo | Mbps | 1.000.000 bps |
| Gigabit por segundo | Gbps | 1.000.000.000 bps |
| Terabit por segundo | Tbps | 1.000.000.000.000 bps |
Fatores que limitam a largura de banda
Section titled “Fatores que limitam a largura de banda”| Fator | Exemplo |
|---|---|
| Tipo de meio | Fibra suporta muito mais que o cobre |
| Tecnologia usada | Fast Ethernet (100 Mb/s) × Gigabit Ethernet (1 Gb/s) |
| Distância | Em cobre, quanto mais longo o cabo, maior a degradação |
| Equipamentos | A porta mais lenta do caminho limita o conjunto |
Latência
Section titled “Latência”A latência é o tempo que um dado leva para ir da origem ao destino. Mede-se em milissegundos (ms). Enquanto a largura de banda mostra “quanto cabe”, a latência mostra “quanto demora”.
| Fonte de latência | Descrição |
|---|---|
| Atraso do meio | Tempo que o sinal leva para viajar pelo cabo, pela fibra ou pelo ar |
| Atraso de processamento | Tempo que roteadores e switches levam para analisar e encaminhar |
| Atraso de fila | Tempo esperando em filas quando há congestionamento |
| Atraso de transmissão | Tempo para colocar os bits no meio |
Uma conexão de alta largura de banda pode ter latência alta, como a de satélite geoestacionário. É por isso que videochamadas e jogos online pedem baixa latência, e não apenas “muitos megabits”.
Throughput
Section titled “Throughput”O throughput (vazão) é a taxa real de transferência de dados em um dado momento, medida na prática. Ele é sempre menor ou igual à largura de banda.
| Fatores que reduzem o throughput | Explicação |
|---|---|
| Congestionamento | Muito tráfego disputando o mesmo link |
| Tipo de tráfego | Voz, vídeo e dados têm comportamentos diferentes |
| Latência | Atrasos limitam a velocidade de protocolos com confirmação |
| Dispositivos no caminho | Equipamentos lentos, mal configurados ou sobrecarregados |
| Interferência e erros | Quadros perdidos precisam ser reenviados |
Goodput
Section titled “Goodput”O goodput é a parte do throughput que corresponde aos dados úteis do usuário. Ele desconta o que não é conteúdo:
- cabeçalhos e trailers de todas as camadas (encapsulamento);
- confirmações e mensagens de controle;
- dados retransmitidos.
flowchart TB A["Largura de banda: capacidade máxima do meio"] --> B["Throughput: o que realmente passa"] B --> C["Goodput: só os dados úteis do usuário"]
| Medida | O que representa | Relação |
|---|---|---|
| Largura de banda | Capacidade máxima teórica | O maior valor |
| Throughput | Taxa real de transferência | Menor ou igual à largura de banda |
| Goodput | Dados úteis do usuário | Menor ou igual ao throughput |
Exemplo: um link de 1 Gb/s (largura de banda) pode ter, em uso real, 900 Mb/s de throughput e, destes, 850 Mb/s de goodput, por causa dos cabeçalhos e das retransmissões.
Resumindo as diferenças
Section titled “Resumindo as diferenças”| Termo | Pergunta que responde | Unidade |
|---|---|---|
| Largura de banda | Quanto o meio comporta? | bps, Mbps, Gbps |
| Latência | Quanto tempo demora? | ms |
| Throughput | Quanto passa de fato? | bps, Mbps, Gbps |
| Goodput | Quanto desse total é conteúdo útil? | bps, Mbps, Gbps |
Mini laboratório: medindo latência e throughput
Section titled “Mini laboratório: medindo latência e throughput”Objetivo: medir na prática a latência e o throughput de uma rede local.
Parte 1: latência com ping
Section titled “Parte 1: latência com ping”- Em um terminal, faça um ping ao gateway da sua rede e a um servidor externo:
ping -c 10 192.168.1.1ping -c 10 8.8.8.8(no Windows, use ping -n 10 ...)
- Anote os valores mínimo, médio e máximo de tempo de cada um.
- Compare: por que o servidor externo tem latência maior que o gateway?
Parte 2: throughput com iperf3
Section titled “Parte 2: throughput com iperf3”O iperf3 mede o throughput entre dois computadores da rede. Você precisa de duas máquinas.
- Na máquina A (servidor), execute:
iperf3 -s- Na máquina B (cliente), execute, trocando o IP pelo da máquina A:
iperf3 -c 192.168.1.50- Observe o resultado em Mbits/sec.
- Repita o teste com a máquina B conectada por Wi-Fi e depois por cabo. Compare os dois valores.
Parte 3: análise
Section titled “Parte 3: análise”Preencha a tabela com os seus resultados:
| Medida | Cabo | Wi-Fi |
|---|---|---|
| Latência média até o gateway (ms) | ? | ? |
| Throughput medido com iperf3 (Mb/s) | ? | ? |
| Velocidade que a placa de rede informa (Mb/s) | ? | ? |
Perguntas para fixar:
- O throughput medido chegou perto da largura de banda da placa de rede? Por que não chegou a 100%?
- Qual conexão teve menor latência?
- Se um arquivo tem 600 MB, quanto tempo leva em um link com 80 Mb/s de throughput?
Ver resposta da última pergunta
600 MB = 600 × 8 = 4.800 Mb. Dividindo por 80 Mb/s, resulta em 60 segundos.
Resumo
Section titled “Resumo”- Largura de banda é a capacidade máxima de um meio, medida em bits por segundo.
- Latência é o tempo de ida do dado, medida em milissegundos.
- Throughput é a taxa real de transferência, sempre menor ou igual à largura de banda.
- Goodput é o throughput descontando cabeçalhos, controles e retransmissões, ou seja, só os dados úteis.
- Bits por segundo (b) não são bytes por segundo (B): 1 byte = 8 bits.