Tubos de polipropileno. Dimensões, especificações e escopo

Projetar métodos de cálculo de largura de banda

• comprimento do sistema principal;
• o material de que os produtos são feitos;
• número de pontos de água e assim por diante.

Até o momento, existem várias maneiras de ajudar a calcular a taxa de transferência de uma estrutura.

Fórmula especial. Não vamos entrar muito nisso, pois não dará nada a uma pessoa comum sem conhecimento especial. Vamos apenas esclarecer que em tal fórmula são usados ​​indicadores médios, como o coeficiente de rugosidade ou Ksh. Para um determinado tipo de sistema e um período de tempo, é diferente. Se calcularmos a vazão de um tubo de aço (não operado anteriormente), o indicador Ksh corresponderá a 0,2 mm.

O cálculo preciso do rendimento requer o conhecimento dos dados tabulares correspondentes a um determinado material.

Mas ainda assim, esses dados por si só não são suficientes.

Tabelas. O cálculo preciso do rendimento requer o conhecimento dos dados tabulares correspondentes a um determinado material.
Existem várias tabelas para cálculo hidráulico de tubos de aço, plástico, fibrocimento, vidro e assim por diante. Como exemplo, podemos citar a tabela F.A. Shevelev.

Programas especializados para otimizar as redes de abastecimento de água. O método é moderno e facilita muito a tarefa de cálculo. Nesse programa, é determinado o valor máximo de todos os valores para qualquer tipo de produto. O princípio de funcionamento é o seguinte.

Depois de inserir no programa certos valores obrigatórios, você obtém todos os parâmetros necessários. O mais conveniente é usar o programa ao instalar um grande sistema de abastecimento de água, ao qual os pontos de água são conectados em massa.

Os parâmetros a serem considerados ao usar um programa especial são os seguintes:

Existem programas especializados para calcular a taxa de transferência de um tubo, você só precisa inserir certos valores obrigatórios no programa e todos os parâmetros necessários serão calculados.

• comprimento da seção;
• o tamanho do diâmetro interno da estrutura;
• coeficiente de rugosidade para um material específico;
• coeficiente de resistência local (é a presença de curvas, tês, compensadores, etc.);
• grau de supercrescimento do sistema principal.

Qualquer um dos métodos acima fornecerá um resultado preciso do rendimento dos elementos e de todo o sistema de abastecimento de água da casa. Tendo feito um cálculo qualitativo, é fácil evitar as dificuldades associadas ao mau abastecimento de água ou à sua ausência.

Tabela de capacidade do tubo

Tipo de sistema de tubulação	Indicador de velocidade (m/s)
Para ambiente de trabalho aquático
1. Nó da cidade	de 0,60 a 1,50
2. Rodovias do personagem principal	de 1,50 a 3,00
3. Aquecimento central	das 2h00 às 3h00
4. Sistemas de pressão	de 0,75 a 1,50
5. Fluidos de natureza hidráulica	até 12
Para óleo (fluidos hidráulicos)
1. Oleodutos	de 3,00 a 7,5
2. Sistemas de pressão	de 0,75 a 1,25
Para casal
1. Sistemas de aquecimento	de 20,0 a 30,0
2. Sistemas de caráter central	de 30,0 a 50,0
3. Sistemas de aquecimento de alta temperatura	de 50,0 a 70,0
Para meios de ar e gás
1. Sistemas principais de natureza central	de 20,0 a 75,0

capacidade do canal de teoria da informação 2

Eu li alguns artigos online e tenho um bom entendimento do TCP e UDP em geral. No entanto, ainda tenho algumas dúvidas que tenho certeza que não estão totalmente claras para mim.

( )

ATUALIZAR:

Eu descobri que o TCP usa janelas, que nada mais são do que muitos segmentos que podem ser enviados antes que eles realmente esperem Obrigado. Mas duvido que os segmentos UDP estejam sendo enviados constantemente sem se preocupar com Obrigado. Portanto, não há sobrecarga adicional no UDP. Então, por que a taxa de transferência TCP é muito maior que a taxa de transferência UDP?

E finalmente

É verdade ?

Nesse caso, a taxa de transferência do TCP é sempre igual à velocidade do Link de conhecimento. E como o RTT cancela um ao outro, a taxa de transferência do TCP nem depende do RTT.

Eu vi em algumas ferramentas de análise de rede como iperf, teste de desempenho de taxa de transferência, etc. que a taxa de transferência TCP/UDP muda com o tamanho do bloco.

Cálculo tabular de tubos de esgoto

1. Esgoto sem pressão
   . Para calcular os sistemas de esgoto sem pressão, são usadas tabelas que contêm todos os indicadores necessários. Conhecendo o diâmetro dos tubos instalados, você pode selecionar todos os outros parâmetros dependendo dele e substituí-los na fórmula. Além disso, a tabela indica o volume de líquido que passa pela tubulação, que sempre coincide com a permeabilidade da tubulação. Se necessário, você pode usar as tabelas Lukin, que indicam a vazão de todos os tubos com diâmetro na faixa de 50 a 2000 mm.
2. Esgoto sob pressão
   . É um pouco mais fácil determinar a vazão nesse tipo de sistema usando tabelas - basta conhecer o grau máximo de enchimento da tubulação e a velocidade média do transporte de líquidos.

A tabela de vazão de tubos de polipropileno permite descobrir todos os parâmetros necessários para organizar o sistema.

Cálculo da capacidade de tubos de esgoto

Ao projetar um sistema de esgoto, é imperativo calcular a vazão da tubulação, que depende diretamente do seu tipo (os sistemas de esgoto são sob pressão e sem pressão). As leis hidráulicas são usadas para realizar cálculos. Os cálculos em si podem ser realizados usando fórmulas e usando as tabelas correspondentes.

Para o cálculo hidráulico do sistema de esgoto, são necessários os seguintes indicadores:

• Diâmetro do tubo - Du;
• A velocidade média de movimento de substâncias - v;
• O valor da inclinação hidráulica - I;
• Grau de enchimento – h/DN.

A velocidade e o nível máximo de enchimento do esgoto doméstico são determinados pela tabela, que pode ser escrita da seguinte forma:

1. Diâmetro 150-250 mm - h / DN é de 0,6 e a velocidade é de 0,7 m / s.
2. Diâmetro 300-400 mm - h / DN é 0,7, velocidade - 0,8 m / s.
3. Diâmetro 450-500 mm - h / DN é 0,75, velocidade - 0,9 m / s.
4. Diâmetro 600-800 mm - h / DN é 0,75, velocidade - 1 m / s.
5. Diâmetro 900+ mm - h / DN é 0,8, velocidade - 1,15 m / s.

Para um produto com uma pequena seção transversal, existem indicadores normativos para a inclinação mínima da tubulação:

• Com um diâmetro de 150 mm, a inclinação não deve ser inferior a 0,008 mm;
• Com um diâmetro de 200 mm, a inclinação não deve ser inferior a 0,007 mm.

A seguinte fórmula é usada para calcular o volume de águas residuais:

q = a*v,

Onde a é a área livre do fluxo;

v é a velocidade de transporte do efluente.

A taxa de transporte de uma substância pode ser determinada usando a seguinte fórmula:

v=C√R*i,

onde R é o valor do raio hidráulico,

C é o coeficiente de molhabilidade;

i - o grau de inclinação da estrutura.

Da fórmula anterior, você pode derivar o seguinte, que determinará o valor da inclinação hidráulica:

i=v2/C2*R.

Para calcular o coeficiente de molhagem, é usada uma fórmula da seguinte forma:

С=(1/n)*R1/6,

Onde n é um coeficiente que leva em consideração o grau de rugosidade, que varia de 0,012 a 0,015 (dependendo do material do tubo).

O valor R geralmente é igualado ao raio usual, mas isso só é relevante se o tubo estiver completamente cheio.

Para outras situações, uma fórmula simples é usada:

R=A/P

Onde A é a área da seção transversal do fluxo de água,

P é o comprimento da parte interna do tubo que está em contato direto com o líquido.

Fatores que afetam a velocidade da Internet

Como você sabe, a velocidade final da Internet também depende da largura de banda do canal de comunicação. Além disso, a velocidade de transferência de informações é afetada por:

Métodos de conexão.

Ondas de rádio, cabos e cabos de fibra óptica. As propriedades, vantagens e desvantagens desses métodos de conexão foram discutidas acima.

Carga do servidor.

Quanto mais ocupado o servidor, mais lento ele recebe ou transmite arquivos e sinais.

Interferência externa.

A interferência mais forte afeta a conexão criada usando ondas de rádio. Isso é causado por telefones celulares, rádios e outros receptores e transmissores de rádio.

Status do equipamento de rede.

Obviamente, os métodos de conexão, o estado dos servidores e a presença de interferências desempenham um papel importante no fornecimento de Internet de alta velocidade. No entanto, mesmo que os indicadores acima sejam normais e a Internet tenha baixa velocidade, o assunto está oculto no equipamento de rede do computador. As placas de rede modernas são capazes de suportar uma conexão com a Internet em velocidades de até 100 Mbps. Anteriormente, as placas podiam fornecer uma taxa de transferência máxima de 30 e 50 Mbps, respectivamente.

Sobrecarga de envio

A Internet é uma rede de melhor esforço, o que significa que os pacotes serão entregues se possível, mas também podem ser descartados. As quedas de pacotes são ajustadas pela camada de transporte, no caso do TCP; não existe tal mecanismo para UDP, o que significa que ou o aplicativo não se importa que algumas partes dos dados não sejam entregues, ou o aplicativo implementa a retransmissão diretamente sobre o UDP.

A retransmissão reduz o consumo por dois motivos:

uma. Alguns dados precisam ser enviados novamente, o que leva tempo. Isso introduz uma latência que é inversamente proporcional à velocidade do link mais lento na rede entre o remetente e o destinatário (também conhecido como gargalo). b. A detecção de que alguns dados não foram entregues requer feedback do receptor para o remetente. Devido aos atrasos de propagação (às vezes chamados de latência, causados ​​pela velocidade finita da luz no cabo), o feedback só pode ser recebido pelo remetente com algum atraso, retardando ainda mais a transmissão. Na maioria dos casos práticos, esta é a maior contribuição para o atraso adicional causado pela retransmissão.

Obviamente, se você usar UDP em vez de TCP e não se importar com a perda de pacotes, é claro que obterá um desempenho melhor. Mas para muitos aplicativos, a perda de dados não pode ser tolerada, portanto, essa medição não tem sentido.

Existem alguns aplicativos que usam UDP para transferir dados. Um deles é o BitTorrent, que pode usar TCP ou um protocolo que eles criaram chamado uTP, que emula TCP sobre UDP, mas visa fazer melhor uso de muitas conexões simultâneas. Outro protocolo de transporte implementado sobre UDP é o QUIC, que também emula o TCP e oferece multiplexação de várias transmissões paralelas em uma única conexão e correção de erros direta para reduzir retransmissões.

Discutirei um pouco a correção antecipada de erros, pois está relacionada à sua pergunta de taxa de transferência. A maneira ingênua de implementá-lo é enviar cada pacote duas vezes; caso um se perca, o outro ainda tem chance de pegar

Isso reduz o número de retransmissões em até metade, mas também reduz sua receita pela metade à medida que você envia dados redundantes (observe que a largura de banda da rede ou da camada de link permanece a mesma!). Em alguns casos, isso é normal; especialmente se a latência for muito alta, por exemplo, em canais intercontinentais ou por satélite

Além disso, existem alguns métodos matemáticos em que você não precisa enviar uma cópia completa dos dados; por exemplo, para cada n pacotes que você envia, você envia outro redundante, que é XOR (ou alguma outra operação aritmética) deles; se o extra for perdido, não importa; se um dos n pacotes for perdido, você pode recuperá-lo com base no redundante e no outro n-1. Dessa forma, você pode ajustar a sobrecarga do FEC para qualquer quantidade de largura de banda que possa sobrar.

1. Taxa de transferência de informações em um sistema de comunicação discreto

V
sistema de comunicação discreto na ausência
informações de interferência na saída do canal de comunicação
(canal PI) coincide completamente com
informações em sua entrada, então
taxa de transferência de informações numericamente
é igual ao desempenho da fonte
mensagens:

.(5.1)

No
a presença de interferência parte da informação de origem
a velocidade de transferência de informações também é perdida
acaba sendo menor que a produtividade
fonte. Ao mesmo tempo na mensagem
informações são adicionadas na saída do canal
sobre interferência (Fig. 12).

assim
na presença de interferência, é necessário levar em consideração
na saída do canal, nem todas as informações,
dado pela fonte, mas apenas mútuo
em formação:

bps (5.2)

No
fórmula (5.1) temos

ou

,
(5.3)

Onde H(x)
atuação
fonte;

H(xy)

 falta de confiabilidade
“ canal (perda) por unidade de tempo;

H(y)

entropia da mensagem de saída por unidade
Tempo;

H(yx)=H’(n)
é a entropia de interferência (ruído) por unidade de tempo.

passar
capacidade do canal de comunicação (canal
transferência de informação) C
chamado o máximo possível
taxa de informações do canal

.(5.4)

Para realização
máximo, tudo possível
fontes de saída e todas as possíveis
métodos de codificação.

Desta maneira,
largura de banda do canal de comunicação
é igual ao desempenho máximo
fonte na entrada do canal, completamente
compatível com as características
este canal, menos a perda de informações
canal devido a interferência.

Em um canal sem interferência
C=máximoH(x),
Porque H(xy)=0.
Ao usar código uniforme com
base k,
consiste em n
elementos com duração _Uh,
em um canal sem interferência

,

no k=2

bit/s.
(5.5)

Para eficaz
uso de largura de banda
canal deve ser coordenado com
fonte de entrada. Tal
a correspondência é possível tanto para canais
comunicação sem interferência, e para canais com
interferência baseada em dois teoremas,
provado por K. Shannon.

1º teorema (para
canal de comunicação sem interferência):

Se a fonte
mensagens tem entropia H
(bit por símbolo), e o canal de comunicação - taxa de transferência
habilidade C
(bits por segundo), então você pode codificar
mensagens de forma que
transmitir informações por um canal
velocidade média, arbitrariamente próximo
ao valor C,
mas não exagere.

K. Shannon sugeriu
e um método de tal codificação, que
chamado de estatística
codificação ideal. Avançar
a ideia de tal codificação foi desenvolvida
nas obras de Fano e Huffman e atualmente
o tempo é amplamente utilizado na prática
para “compressão de mensagens”.

Custos de retransmissão

A Internet é uma rede de melhor esforço, o que significa que os pacotes serão entregues se possível, mas também podem ser descartados. As quedas de pacotes são tratadas pela camada de transporte, no caso do TCP; não existe tal mecanismo para UDP, o que significa que ou o aplicativo não se importa se algumas partes dos dados não são entregues, ou o próprio aplicativo realiza a retransmissão pelo UDP.

A retransmissão reduz o rendimento útil por dois motivos:

uma. Alguns dados precisam ser enviados novamente, o que leva muito tempo.Isso introduz um atraso que é inversamente proporcional à velocidade do link mais lento na rede entre o emissor e o receptor (que também é o gargalo). b. A detecção de que alguns dados não foram entregues requer feedback do receptor para o remetente. Devido aos atrasos de propagação (às vezes chamados de latência; causados ​​pela velocidade finita da luz no cabo), o feedback só pode ser recebido pelo remetente com algum atraso, retardando ainda mais a transmissão. Na maioria dos casos práticos, esta é a contribuição mais significativa para o atraso adicional causado pela retransmissão.

É claro que se você usar UDP em vez de TCP e não se importar com a perda de pacotes, é claro que obterá um desempenho melhor. Mas, para muitos aplicativos, a perda de dados é inaceitável, portanto, essa medição não faz sentido.

Existem alguns aplicativos que usam UDP para transferir dados. Um deles é o BitTorrent, que pode usar TCP ou um protocolo desenvolvido por eles chamado uTP, que emula TCP sobre UDP, mas visa ser mais eficiente ao usar muitas conexões simultâneas. Outro protocolo de transporte implementado sobre UDP é o QUIC, que também emula o TCP e oferece multiplexação de várias transmissões paralelas em uma única conexão e correção de erros direta para reduzir retransmissões.

Discutirei um pouco a correção de erros para frente, pois ela está relacionada à sua pergunta de taxa de transferência. A maneira ingênua de fazer isso é enviar cada pacote duas vezes; caso um seja perdido, o outro ainda tem chance de ser obtido

Isso reduz o número de retransmissões pela metade, mas também reduz a taxa de transferência da rede pela metade à medida que você envia dados redundantes (observe que a largura de banda da rede ou da camada de link permanece a mesma!). Em alguns casos, isso é normal; especialmente se o atraso for muito grande, por exemplo, em canais intercontinentais ou por satélite

Além disso, existem alguns métodos matemáticos quando você não precisa enviar uma cópia completa dos dados; por exemplo, para cada n pacotes que você envia, você envia outro pacote em excesso, que é XOR (ou alguma outra operação aritmética) deles; se o extra for perdido, não importa; se um dos n pacotes for perdido, você pode recuperá-lo com base no redundante e no outro n-1. Dessa forma, você pode configurar a sobrecarga da correção de erros de encaminhamento para qualquer quantidade de largura de banda que possa economizar.

Como você mede o tempo de transferência

A transmissão está completa quando o transmissor termina de enviar o último bit pelo fio ou inclui também o tempo que leva para o último bit chegar ao receptor? Além disso, isso inclui o tempo necessário para receber a confirmação do destinatário, informando que todos os dados foram recebidos com sucesso e nenhuma retransmissão é necessária?

Depende muito do que você quer medir.

Observe que, para grandes transferências, na maioria dos casos, um tempo adicional de ida e volta é insignificante (a menos que você esteja se comunicando, por exemplo, com uma sonda em Marte)

Qual é esse recurso-chave no TCP que o torna muito superior ao UDP?

Isso não é verdade, embora seja um equívoco comum.

Além de retransmitir dados quando necessário, o TCP também ajustará a taxa de envio para que não cause quedas de pacotes devido ao congestionamento da rede. O algoritmo de ajuste foi refinado ao longo de décadas e geralmente converge rapidamente até a velocidade máxima suportada pela rede (na verdade, o gargalo). Por esse motivo, geralmente é difícil superar o TCP em taxa de transferência.

Com UDP, o remetente não tem limite de taxa. O UDP permite que um aplicativo envie o quanto quiser. Mas se você tentar enviar mais do que a rede pode suportar, alguns dados serão excluídos, o que reduzirá sua largura de banda e também deixará o administrador da rede muito irritado com você. Isso significa que enviar tráfego UDP em uma taxa alta não é prático (a menos que o destino seja uma rede DoS).

Alguns aplicativos de mídia usam UDP, mas a transmissão de limitação de taxa do remetente é muito lenta. Isso é comumente usado em aplicativos de VoIP ou rádio na Internet, onde é necessária muito pouca largura de banda, mas baixa latência. Acredito que esta seja uma razão para o mal-entendido de que o UDP é mais lento que o TCP; não é, o UDP pode ser tão rápido quanto a rede permitir.

Como mencionei anteriormente, existem protocolos como uTP ou QUIC implementados em cima do UDP que fornecem desempenho semelhante ao TCP.

É verdade ?

Nenhuma perda de pacote (e retransmissões) está correta.

Isso está correto apenas se o tamanho da janela estiver definido para o valor ideal. BDP / RTT - a velocidade de transmissão ideal (máxima possível) na rede. A maioria dos sistemas operacionais modernos deve ser capaz de configurá-lo automaticamente de forma otimizada.

Como a taxa de transferência depende do tamanho do bloco? O tamanho do bloco é a janela TCP ou o tamanho do datagrama UDP?

O que é um bit Como é medida a taxa de bits

A taxa de bits é uma medida da velocidade de uma conexão. Calculado em bits, as menores unidades de armazenamento de informações, por 1 segundo. Era inerente aos canais de comunicação na era do “desenvolvimento inicial” da Internet: naquela época, os arquivos de texto eram transmitidos principalmente na web global.

Agora a unidade básica de medida é 1 byte. Ele, por sua vez, é igual a 8 bits. Usuários iniciantes muitas vezes cometem um erro grosseiro: eles confundem kilobits e kilobytes. Isso causa perplexidade quando um canal com largura de banda de 512 kbps não atende às expectativas e fornece uma velocidade de apenas 64 KB / s. Para não ficar confuso, você precisa lembrar que, se forem usados ​​bits para indicar velocidade, a entrada será feita sem abreviações: bits / s, kbit / s, kbit / s ou kbps.

2. Largura de banda de um canal de comunicação simétrico homogêneo

V
canal de comunicação homogêneo condicional (transitório)
probabilidades p(y₁x₁)

não dependa
de tempos. Gráfico de estados e transições
canal de comunicação binário homogêneo
mostrado na fig. Treze.

Fig.13

Nesta foto
x₁
e x₂
– sinais na entrada do canal de comunicação, y₁
ey₂
- sinais de saída. Se transmitido
sinal x₁
e recebeu um sinal y₁,
isso significa que o primeiro sinal
(índice 1) não está distorcido. Se transmitido
primeiro sinal (x₁),
e o segundo sinal é recebido (y₂),
significa que há uma distorção
primeiro sinal. Probabilidades de transição
mostrado na Fig. 13. Se o canal for simétrico,
então as probabilidades de transição são iguais aos pares.

Indicar: p(y₂x₁)=
p(y₁x₂)=p_Uh– probabilidades
distorção do elemento de sinal, p(y₁x₁)=
p(y₂x₂)=1-p_Uh– probabilidades
recepção correta do elemento de sinal.

Em concordância com
fórmulas (5.1) e (5.3)

.

Se os sinais
x₁
e x₂ ter
a mesma duração _Uh,
então
.
Então a capacidade do canal
será igual a

.
(5.7)

Nesta fórmula
maxH(y)=registrok.
Para um canal binário (k=2)
maxH(y)=1
e a fórmula (5.4) assume a forma

.
(5.8)

Resta determinar
entropia condicional H(yx).
Para uma fonte binária temos

Substituindo
o valor da entropia condicional em (5.8), obtemos
definitivamente

.
(5.9)

Na fig. 14 construídos
curva de rendimento
canal binário na probabilidade de erro.

Para um canal de comunicação
Com k>2
a taxa de transferência é determinada
quase a mesma fórmula:

. (5.10)

Em custódia
vejamos um exemplo. Deixe estar
fonte binária com desempenho


bit/s.

Arroz. 14

Na fig. 14 construídos
curva de rendimento
canal binário na probabilidade de erro.

Para um canal de comunicação
Com k>2
a taxa de transferência é determinada
quase a mesma fórmula:

. (5.10)

Em custódia
vejamos um exemplo. Deixe estar
fonte binária com desempenho


bit/s.

Se a probabilidade
distorção p_Uh=0,01,
então segue que de 1000 elementos
sinais transmitidos em um segundo
uma média de 990 itens serão aceitos sem
distorção e apenas 10 elementos
distorcido. Parece que o passe
habilidade neste caso será
990 bps. No entanto, o cálculo
fórmula (5.9) nos dá um valor, significativamente
menor (C=919
bps). Qual é o problema aqui? E o ponto é que
nós teríamos recebido C=990
bit / s, se você soubesse exatamente quais
os elementos da mensagem estão distorcidos. Ignorância
deste fato (e é praticamente saber
impossível) leva ao fato de que 10
elementos distorcidos tão fortemente
reduzir o valor da mensagem recebida,
que o rendimento é drasticamente
diminui.

Outro exemplo.
Se p_Uh=0,5,
então de 1000 elementos passados ​​500 não serão
distorcido. No entanto, agora o passe
habilidade não será 500
bit/s, como se poderia esperar,
e a fórmula (5.9) nos dará a quantidade C=0.
Valido para p_Uh=0,5
o sinal sobre o canal de comunicação já está
não passa e o canal de comunicação é simples
equivalente a um gerador de ruído.

No p_Uh1
o rendimento está se aproximando
ao valor máximo. No entanto, neste
sinais da caixa na saída do sistema de comunicação
precisa ser invertido.

Métodos de transmissão de sinal

Até o momento, existem três maneiras principais de transmitir um sinal entre computadores:

• Transmissão de rádio.
• Transmissão de dados por cabo.
• Transmissão de dados através de conexões de fibra óptica.

Cada um desses métodos possui características individuais de canais de comunicação, que serão discutidas a seguir.

As vantagens da transmissão de informações via canais de rádio incluem: versatilidade de uso, facilidade de instalação e configuração desses equipamentos. Como regra, um transmissor de rádio é usado para receber e método. Pode ser um modem para um computador ou um adaptador Wi-Fi.

As desvantagens deste método de transmissão incluem velocidade instável e relativamente baixa, maior dependência da presença de torres de rádio, bem como o alto custo de uso (a Internet móvel é quase duas vezes mais cara que "estacionária").

As vantagens da transmissão de dados por cabo são: confiabilidade, facilidade de operação e manutenção. A informação é transmitida por meio de uma corrente elétrica. Relativamente falando, a corrente sob uma certa tensão se move do ponto A para o ponto B. A é posteriormente convertida em informação. Os fios suportam perfeitamente as mudanças de temperatura, flexão e estresse mecânico. As desvantagens incluem velocidade instável, bem como deterioração da conexão devido à chuva ou trovoadas.

Talvez a tecnologia de transmissão de dados mais avançada no momento seja o uso de cabos de fibra óptica. Milhões de minúsculos tubos de vidro são usados ​​no projeto de canais de comunicação de uma rede de canais de comunicação. E o sinal transmitido através deles é um pulso de luz. Como a velocidade da luz é várias vezes maior que a velocidade da corrente, essa tecnologia tornou possível acelerar a conexão à Internet em várias centenas de vezes.

As desvantagens incluem a fragilidade dos cabos de fibra óptica. Em primeiro lugar, eles não podem suportar danos mecânicos: tubos quebrados não podem transmitir um sinal de luz por si mesmos e mudanças bruscas de temperatura levam à sua rachadura. Bem, o aumento da radiação de fundo torna os tubos turvos - por causa disso, o sinal pode se deteriorar. Além disso, o cabo de fibra óptica é difícil de reparar se quebrar, então você deve trocá-lo completamente.

O exposto sugere que ao longo do tempo, os canais de comunicação e as redes de canais de comunicação são aprimorados, o que leva a um aumento na taxa de transferência de dados.

Sobrecarga devido a cabeçalhos

Cada camada na rede adiciona um cabeçalho aos dados que introduz alguma sobrecarga devido ao seu tempo de transferência. Além disso, a camada de transporte divide seus dados em segmentos; isso ocorre porque a camada de rede (como no IPv4 ou IPv6) tem um tamanho máximo de pacote MTU, normalmente 1500V em redes Ethernet. Esse valor inclui o tamanho do cabeçalho da camada de rede (por exemplo, o cabeçalho IPv4, que tem comprimento variável, mas normalmente 20 B de comprimento) e o cabeçalho da camada de transporte (para TCP, também é de comprimento variável, mas normalmente 40 B de comprimento) . Isso resulta em um tamanho máximo de segmento MSS (número de bytes de dados, sem cabeçalhos, em um segmento) de 1500 - 40 - 20 = 1440 bytes.

Assim, se quisermos enviar 6 KB de dados da camada de aplicação, devemos dividi-los em 6 segmentos, 5 de 1440 bytes cada e um de 240 bytes. Porém, na camada de rede, acabamos enviando 6 pacotes, 5 de 1500 bytes cada e um de 300 bytes, totalizando 6,3 kB.

Aqui eu não considerei o fato de que a camada de link (como na Ethernet) adiciona seu próprio cabeçalho e possivelmente também um sufixo, o que adiciona sobrecarga adicional. Para Ethernet, são 14 bytes para o cabeçalho Ethernet, opcionalmente 4 bytes para a tag VLAN, depois um CRC de 4 bytes e um espaço de 12 bytes, para um total de 36 bytes por pacote.

Se você contar um link de taxa fixa, digamos 10 Mbps, dependendo do que você medir, você obterá uma taxa de transferência diferente. Normalmente você quer um destes:

• Bom desempenho, ou seja, taxa de transferência da camada de aplicativo, se você quiser medir o desempenho do aplicativo. Neste exemplo, você está dividindo 6 kB pela duração da transferência.
• Largura de banda do link se você quiser medir o desempenho da rede. Neste exemplo, você está dividindo 6 kB + overhead de TCP + overhead de IP + overhead de Ethernet = 6,3 kB + 6 * 36 B = 6516 B pela duração da transmissão.