خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل عرض النطاق (bandwidth) بوحدة ميجابت/ثانية (Mbps) كما يوضحها الحقل، لا بالبت. فالقيمة 100 تعني 100 Mbps = 100,000,000 bps، وتحوّلها الحاسبة داخليًا بضربها في 1,000,000. عرض النطاق يحدد أقصى كمية بيانات يمكن إرسالها في كل وحدة زمن.
الخطوة 2: أدخل التأخير (delay) بوحدة المللي ثانية (ms) كما يوضحها الحقل، لا بالثانية. زمن استجابة 20 ms يُدخل 20، وتحسبه الحاسبة بالثواني بقسمته على 1000. ثم أدخل حجم نافذة TCP بالبايت (tcpWindow) وهو ما يحدّ الإنتاجية الممكنة فعليًا؛ القيمة 65536 بايت تقابل النافذة الكلاسيكية 64 كيلوبايت دون تمديد.
الخطوة 3: احسب ناتج النطاق × التأخير (BDP) بالمعادلة BDP = (bps × ثوانٍ) ÷ 8 بالبايت. على سبيل المثال 100 Mbps مع 20 ms يعطي (100,000,000 × 0.02) ÷ 8 = 250,000 بايت، أي 2,000,000 بت = 2 ميجابت، وهو ما تعرضه التفاصيل بالبت والميجابت معًا. هذا العدد هو كمية البيانات التي تكون داخل الأنبوب في أي لحظة.
الخطوة 4: فسر النتيجة. إذا كان الناتج كبيرًا، فهذا يعني أن القناة تتسع لكمية كبيرة من البيانات العابرة، مما يتطلب نوافذ TCP كبيرة لتجنب نقص استغلال السعة. على سبيل المثال، في شبكات الأقمار الاصطناعية ذات التأخير العالي، يكون ناتج الإنتاجية-التأخير ضخمًا، مما يستلزم آليات تحكم خاصة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على ناتج الإنتاجية-التأخير بخطوات الحل كاملة.
الحل
الحل: نطبق المعادلة: Throughput-Delay Product = 100,000,000 bps × 0.02 s = 2,000,000 bit (2 Mbit). هذا يعني أن القناة يمكنها استيعاب 2 ميجابت من البيانات في العبور في أي لحظة. بالنسبة لنقل الملفات عبر TCP، يجب أن تكون نافذة الازدحام (Congestion Window) على الأقل 2 ميجابت لتحقيق أقصى إنتاجية. إذا كانت النافذة أصغر، سيبقى الرابط غير مستغل بالكامل. على سبيل المثال، إذا كانت نافذة TCP 1 ميجابت، فإن الإنتاجية الفعلية ستكون محدودة بـ 1 ميجابت / 0.02 s = 50 Mbps، أي نصف السعة المتاحة.
الحل
الحل: Throughput-Delay Product = 1,000,000,000 × 0.1 = 100,000,000 bit = 100 Mbit. هذا الرقم كبير جدًا مقارنة بالمثال السابق (100 ميجابت مقابل 2 ميجابت). في هذا السيناريو، تحتاج نوافذ TCP إلى أن تكون 100 ميجابت لملء القناة. نوافذ TCP التقليدية صغيرة نسبيًا (عادةً 64 كيلوبايت = 524,288 bit)، مما يسبب مشكلة كبيرة: الإنتاجية الفعلية ستكون محدودة بـ 524,288 / 0.1 s ≈ 5.24 Mbps، أي أقل من 1% من السعة. لذلك، تستخدم بروتوكولات خاصة مثل TCP window scaling أو تقنيات تحسين الأداء على الوصلات ذات التأخير العالي.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة ناتج الإنتاجية-التأخير.
أوراكل — نافذة ميغابت واحدة على رابط مئة ميغابت (مثال ar1)
- عرض النطاق (ميجابت/ثانية)
- 100
- التأخير / RTT (مللي ثانية)
- 20
- حجم نافذة TCP (بايت)
- 125,000
- ناتج النطاق × التأخير (بت)
- 2,000,000
- ناتج النطاق × التأخير (ميجابت)
- 2
- التأخير بالثواني
- 0.02
- الإنتاجية التي تسمح بها النافذة (Mbps)
- 50
- الإنتاجية الفعلية بعد سقف النطاق (Mbps)
- 50
- نسبة استغلال السعة
- 50
- هل النافذة تملأ القناة؟
- لا
أوراكل — غيغابت عبر المحيط بنافذة 64 كيلوبايت (مثال ar2)
- عرض النطاق (ميجابت/ثانية)
- 1,000
- التأخير / RTT (مللي ثانية)
- 100
- حجم نافذة TCP (بايت)
- 65,536
- ناتج النطاق × التأخير (بت)
- 100,000,000
- ناتج النطاق × التأخير (ميجابت)
- 100
- التأخير بالثواني
- 0.1
- الإنتاجية التي تسمح بها النافذة (Mbps)
- 5.24
- الإنتاجية الفعلية بعد سقف النطاق (Mbps)
- 5.24
- نسبة استغلال السعة
- 0.52
- هل النافذة تملأ القناة؟
- لا
أوراكل — رابط محلي: الإنتاجية محكومة بالسعة لا بالنافذة
- عرض النطاق (ميجابت/ثانية)
- 10
- التأخير / RTT (مللي ثانية)
- 1
- حجم نافذة TCP (بايت)
- 65,536
- ناتج النطاق × التأخير (بت)
- 10,000
- ناتج النطاق × التأخير (ميجابت)
- 0.01
- التأخير بالثواني
- 0.001
- الإنتاجية التي تسمح بها النافذة (Mbps)
- 524.29
- الإنتاجية الفعلية بعد سقف النطاق (Mbps)
- 10
- نسبة استغلال السعة
- 100
- هل النافذة تملأ القناة؟
- نعم