Desempenho em Redes de Dados

Em geral, o conceito de desempenho da rede é associado à velocidade. A vazão (ou throughput) expressa a quantidade máxima de dados que pode ser transportada da origem até o seu respectivo destino. O teste de vazão se refere, geralmente, à taxa de transmissão máxima de quadros que pode variar desde poucos megabits por segundo a 1 Gbits/s ou mais.
É uma métrica importante quando se avalia qualidade de serviço de uma rede e é necessária para a operação correta de qualquer aplicação.

Latência
A latência (ou latency) é o tempo total de gasto por um quadro desde a origem até o destino. Esse tempo absoluto é a soma dos atrasos do processamento nos elementos da rede e o atraso de propagação ao longo do meio de transmissão. Para medir a latência, um quadro de teste contendo uma cadeia de caracteres denotando a hora ou data que o quadro foi criado (timestamp) e transmitido pela rede. Essa marca de tempo é então analisada quando o quadro é recebido. Para que isso ocorro, o quadro de teste precisa voltar ao testador original por um laço de retorno, permitindo a medida do atraso de ida e volta.

Perda de quadros

A perda de quadros (ou frame loss) analisa o número de quadros que foram transmitidos e que não chegaram ao destino. É normalmente chamada de taxa de perda de quadros, sendo expressa como uma porcentagem do número total de quadros transmitidos. Os quadros podem ser perdidos ou descartados por várias razões, incluindo erros de recepção, sobrecarga e atraso excessivo na rede.

Jitter

Exemplo de Jitter
Exemplo de Jitter

O teste de jitter não é parte integrante da RCF 2544, mas é igualmente testado por diversos equipamentos comerciais, uma vez que ele é um dos principais responsáveis pela degradação de desempenho em sistemas de transmissão de alta velocidade.
O jitter se caracteriza como a variação de tempo entre cada chegada de quadros desde o endereço de origem.
Quando o jitter é excessivo, dados podem ser perdidos durante o processo de transmissão, acarretando no aumento da taxa de bits errados.
O jitter causa não somente uma entrega de quadros com periodicidade variável, como também a entrega de pacotes fora de ordem. Ele insere variação no processamento da informação na recepção e deve ter controles específicos de compensação e métodos que dependem da própria aplicação.
A perda de quadros, o jitter e a latência não são especialmente críticos para uma boa parte dos aplicativos de rede. Entretanto, nas aplicações em tempo real, como a voz sobre o IP (VOIP) ou o streaming de vídeo, não há tempo suficiente para retransmitir ou remontar frames perdidos ou atrasados, o que é crítico e implica de forma direta na qualidade de serviço entregue. Dessa forma, garantir níveis aceitáveis de perda de quadros, jitter e de latência é importante.
Os testes de RFC 2544 podem ser realizados de modo manual, o que consome tempo e fica suscetível a erros no método de ensaio. A maneira mais segura e eficiente é dispor de um instrumento de testes que permita ao usuário configurar os detalhes de configuração do cenário em teste e, em seguida, iniciar o teste automaticamente. O equipamento de teste executará todos os ensaios programados, segundo os requisitos do RFC 2544, e apresentará os resultados para o usuário em forma de relatórios padronizados.

“Testes de desempenho em redes de dados. RTI, São Paulo, n 192, p 58-65, Maio, 2016.”