Calculadora do Débito TCP (Fórmula de Mathis: Perdas e Tempo de Ida e Volta)

O máximo que uma ligação TCP normal consegue transportar para um dado tempo de ida e volta, tamanho de segmento e taxa de perda de pacotes — e a perda de que precisaria para um débito pretendido.

O que faz esta ferramenta

Uma ligação TCP que sofre perdas reduz a velocidade a metade de cada vez e depois volta a subir devagar, por isso a velocidade média depende da perda e do tempo de ida e volta, e não da rapidez da ligação. Com 100 ms de atraso e 0,1 % de perda, uma ligação de 1 Gbit/s dá a uma ligação clássica apenas cerca de 4,5 Mbit/s. Metade do atraso duplica o teto; cortar a perda 100 vezes multiplica-o por 10. A fórmula é uma estimativa por excesso para perdas aleatórias constantes; o CUBIC, o BBR e as ligações em paralelo fazem melhor.

Fórmula

rate ≤ (MSS ÷ RTT) × C ÷ √p with C = √(3/2) ≈ 1.22 (ACK every segment) or √(3/4) ≈ 0.87 (delayed ACKs) (Mathis et al.)

Variáveis

Símbolo	Significado	Unidade
`ms`	Tamanho máximo do segmento (MSS)	bytes
`rt`	Tempo de ida e volta	ms
`lo`	Taxa de perda de pacotes	%
`ak`	O recetor confirma	—
`tg`	Débito que quer atingir	Mbit/s
`TH`	Teto de débito de uma ligação	Mbit/s
`PP`	Segmentos por segundo	/s
`WN`	Janela média em trânsito	kB
`NL`	Taxa de perda que permitiria esse débito	%

Exemplo resolvido

Tamanho máximo do segmento (MSS)1460 bytes
Tempo de ida e volta50 ms
Taxa de perda de pacotes0,1 %
O recetor confirma1
Débito que quer atingir100 Mbit/s

Teto de débito de uma ligação9,05 Mbit/s
Segmentos por segundo775 /s
Janela média em trânsito56,5 kB
Taxa de perda que permitiria esse débito0,00082 %

Limitações

A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.