آخر تحديث: 2026-06-24

جداء عرض النطاق في التأخير

جداء عرض النطاق في التأخير (BDP) هو كمية البيانات التي يمكن أن تشغل مسار شبكة في لحظة واحدة — أي البيانات «الجارية» بين مُرسِل ومستقبِل. وهو أكثر رقم نافع لضبط الاتصالات عالية السرعة، لأنه يخبرك بالحجم الذي يجب أن تكون عليه نافذة TCP أو ذاكرة مخزن المقبس للحفاظ على استغلال الوصلة بالكامل بدلًا من بقائها خاملة في انتظار إشعارات الاستلام.

الصيغة

حيث $B$ هو عرض النطاق بالبت في الثانية، و$T$ هو زمن الذهاب والإياب (RTT)، مع استخدام كلتا الكميتين قاعدة زمنية مقدارها ثانية واحدة. ويعطي الجداء $B \times T$ عدد البتات على السلك؛ وقسمته على 8 تحوّله إلى بايت، وهي الوحدة التي تُضبط بها نوافذ TCP وذاكرات المخازن.

ومن النماذج الذهنية المفيدة أنبوب يحمل الماء. فعرض النطاق هو مساحة المقطع العرضي للأنبوب، وزمن الذهاب والإياب هو طوله، فيكون جداء عرض النطاق في التأخير هو الحجم الكلي للأنبوب. ولإبقاء الماء يتدفق دون فجوات، يجب أن يكون لديك على الدوام هذا الحجم على الأقل من الماء المتحرك خلاله.

مثال محلول. وصلة بسرعة 1 غيغابت/ث وزمن ذهاب وإياب 30 مللي ثانية:

إذن نحو 3.75 ميغابايت من البيانات تكون جارية في أي لحظة، وتلزم نافذة TCP بهذا الحجم على الأقل لإشباع الوصلة. وإذا خفضت عرض النطاق إلى النصف ليصبح 100 ميغابت/ث، هبط الجداء إلى 1.25 ميغابايت؛ ويتطلب معدّل النقل نفسه عندئذٍ ثُلث الذاكرة فقط.

لماذا يحدّد الجداء حجم النافذة

TCP بروتوكول ذو نافذة منزلقة: فلا يجوز للمُرسِل أن يبقي قيد الإرسال من البايتات غير المؤكَّدة إلا بقدر ما تسمح به نافذته. وبمجرد امتلاء النافذة، يتوقف المُرسِل وينتظر دورة ذهاب وإياب كاملة لعودة إشعارات الاستلام قبل أن يتمكن من إرسال المزيد.

فإذا كانت النافذة أصغر من الجداء، استنزفها المُرسِل قبل عودة أول إشعار استلام، وبقيت الوصلة خاملة بقية كل دورة ذهاب وإياب. ويُحدّ معدّل النقل القابل للتحقيق عندئذٍ بـ:

بصرف النظر عن مقدار عرض النطاق الخام للوصلة. ويزيل ضبط نافذة الاستقبال وذاكرات مخازن المقبس على جداء واحد على الأقل هذا الاختناق، ويتيح للاتصال استخدام السعة كاملة.

الشبكات الطويلة الضخمة

المسار ذو الجداء الكبير لعرض النطاق في التأخير — عرض نطاق عالٍ وزمن وصول عالٍ معًا — يُسمّى شبكة طويلة ضخمة (LFN). والألياف العابرة للقارات والمسارات بين القارات ووصلات الأقمار الصناعية أمثلة نموذجية على ذلك. وهي شبكات متطلِّبة لأن النافذة يجب أن تكون كبيرة بما يكفي لتمتدّ على دورة الذهاب والإياب كاملة.

كانت ترويسة TCP الأصلية تحتفظ بـ 16 بتًا فقط لحقل النافذة، فتحدّه عند 64 كيلوبايت. وعلى مسار 1 غيغابت/ث و100 مللي ثانية أدناه، يبلغ الجداء 12.5 ميغابايت — أي ما يقارب 200 ضعف ذلك الحد. ويضرب خيار تحجيم النافذة (RFC 7323) النافذة المُعلنة في قوة من قوى الاثنين بالضبط كي تتمكن الاتصالات من النمو نحو الجداء على هذه المسارات.

لاحظ أن زمن الوصول لا يقلّ أهميةً عن عرض النطاق: فوصلة القمر الصناعي أبطأ بكثير من مسارات الألياف، ومع ذلك يمنحها زمن ذهابها وإيابها الهائل جداءً مماثلًا لاتصال عابر للقارة.

البتات والبايتات وقياس زمن الذهاب والإياب

يُعلن عرض النطاق بالبت في الثانية بينما تُضبط الذاكرات بالبايت، فعامل الـ 8 جوهري — فالتعبير عن الجداء بالبت سيبالغ في حجم الذاكرة المطلوبة بمقدار ثمانية أضعاف. وعند اختيار القيم، استخدم عرض نطاق عنق الزجاجة (أبطأ وصلة على المسار) وزمن ذهاب وإياب واقعيًا مقيسًا بـ ping أو من التقاط للحزم. وعلى معظم المسارات الواسعة يهيمن على زمن الذهاب والإياب تأخيرُ الانتشار — الزمن الذي يستغرقه الضوء لاجتياز المسافة — الذي لا يستطيع أي قدر من التخزين أن يقلّله.

ومن النتائج العملية أن وصلتين بعرض النطاق نفسه قد تحتاجان إلى ضبط مختلف جدًا: فالوصلة ذات الذهاب والإياب الأطول لها الجداء الأكبر وتتطلب النافذة الأكبر. ولهذا أيضًا قد تظل وصلة عالية عرض النطاق إلى خادم بعيد تبدو بطيئة إذا حدّ نظام التشغيل أو التطبيق النافذة إلى ما دون الجداء.

حاسبات ذات صلة

لمعرفة كيف يحدّ فقدُ الحزم وزمن الذهاب والإياب معًا من السرعة الفعلية للاتصال، استخدم حاسبة حاسبة إنتاجية TCP. ولتفكيك زمن الذهاب والإياب إلى مكوّناته من انتشار وتسلسل وانتظار في الطابور ومعالجة، استخدم حاسبة حاسبة موازنة زمن الاستجابة. وللتحويل بين وحدات البت في الثانية والبايت في الثانية، انظر حاسبة محوّل الإنتاجية (بت/ث).