データ転送時間の計算
入力
| データ量 | 10 GB |
|---|---|
| 回線速度 | 100 Mbps |
| プロトコルオーバーヘッド | 10 % |
データ転送時間の計算
データ量・回線速度・プロトコルオーバーヘッドから、実際のデータ転送にかかる時間を見積もります。カタログ上の回線速度と実効スループットのギャップを考慮します。
入力
転送の条件
結果
値を入力すると計算結果が表示されます。
転送時間
実効スループット
データ転送時間
データ転送時間とは、一定量のデータを回線越しに移動させるのにかかる実時間(ウォールクロック時間)です。バックアップ、大容量ファイルのアップロード、データベース移行、メディア配信などを計画するときに重要で、カタログ上の回線速度と実際にジョブにかかる時間とは大きく食い違うことがあります。
計算式
Re=R×(1−h) t=ReD×8ここで はバイト単位のデータ量、 はビット毎秒(bps)で表したカタログ上の回線速度、 は割合で表したプロトコルオーバーヘッド、 は実効(使用可能)スループットです。係数 8 はバイトをビットに変換するためのもので、ストレージはバイト単位、回線速度はビット毎秒(bps)単位で測られるためです。
計算例。 1 GB のファイルを 100 Mbps の回線でオーバーヘッド 20% として転送する場合:
Re=100 Mbps×(1−0.20)=80 Mbps t=800000001000000000×8=100 sオーバーヘッドがなければ同じ転送の所要時間は 80 秒となります。20% のオーバーヘッドが 20 秒を加えています。
なぜ実効スループットはカタログ速度より低いのか
回線の表示値は生の信号伝送レートです。いくつかの要因がペイロードによる全容量の使用を妨げます。
- プロトコルヘッダー。 すべてのパケットが Ethernet、IP、TCP のヘッダーを運びます。標準的な 1500 バイトのフレームでは、おおむね 2〜5% がペイロードではなくヘッダーです。
- 確認応答と再送。 TCP は配信を確認し、失われたセグメントを再送するため、両方向で容量を消費します。
- スロースタートと輻輳制御。 TCP は徐々に速度を上げるため、短い転送はフルスピードに達しません。
- 共有媒体と干渉。 Wi-Fi、セルラー、競合する回線は、衝突や信号損失でスループットを失います。
- エンドポイントの制限。 遅いディスク、混雑した CPU、過負荷のサーバーは、転送をネットワーク容量よりはるかに低く抑えることがあります。
オーバーヘッドの値の選び方
| シナリオ | 現実的なオーバーヘッド |
|---|---|
| 有線 LAN、大容量ファイル、TCP | 5% 〜 10% |
| 一般的な家庭用インターネット、大容量ファイル | 10% 〜 15% |
| Wi-Fi または長距離のインターネット経路 | 15% 〜 25% |
| 多数の小さなファイル | 25% 以上 |
| 理論上のベストケース | 0% |
小さなファイルでは、ファイルごとの接続確立と TCP の立ち上がりが支配的になるため、実効レートはこれらの値をはるかに下回ることがあります。
ビット、バイト、そして ×8 の係数
ネットワーク速度はビット毎秒(Mbps、Gbps)で表記され、ファイルサイズはバイト(MB、GB)で表記されます。1 バイトは 8 ビットなので、1 GB のファイルは 8 ギガビットです。したがって「100 Mbps」の回線が最良でも届けられるのは約 12.5 MB/s で、これが MB/s で報告するダウンロードマネージャーが、宣伝されている Mbps の値の約 8 分の 1 付近でピークを示す理由です。
関連する計算
オーバーヘッド項なしで手早く見積もるには、ダウンロード時間の計算 の計算を使ってください。ビット毎秒とバイト毎秒の単位を変換するには、スループット (bps) 換算 の計算を使ってください。ライブメディアに必要な帯域幅を見積もるには、配信帯域幅の計算 の計算を参照してください。
よくある質問 (FAQ)
なぜ転送はカタログ上の回線速度の予測より時間がかかるのですか?
100 Mbps と表記された回線が、ファイルのペイロードとして 100 Mbps を実際に届けることはほとんどありません。容量の一部は TCP/IP や Ethernet のヘッダーに使われ、一部は確認応答や再送に消費され、さらに TCP の輻輳制御の立ち上がり(スロースタート)のため、接続がフルスピードに達するまでには時間がかかります。共有回線、Wi-Fi の干渉、両端のディスクの読み書き速度も遅延を加えます。日常的な転送では、5〜20% のオーバーヘッドを見込むのが現実的な出発点です。
オーバーヘッドの値はどれくらいにすべきですか?
TCP で大きなファイルを転送する有線 LAN なら、5〜10% が一般的です。Wi-Fi やより長いインターネット経路では、再送やプロトコルのやり取りを含めると 15〜25% がより現実的です。小さなファイルは、接続がフルスピードに達しないため、相対的にオーバーヘッドの影響を強く受けます。理論上のベストケースだけを知りたい場合は、オーバーヘッドを 0% に設定してください。
なぜファイルサイズに 8 を掛けるのですか?
ファイルサイズはバイトで測られ(1 GB のファイルは 10 億バイト)、ネットワーク速度はビット毎秒(bps)で測られます。1 バイトは 8 ビットなので、1 GB のファイルは 8 ギガビットです。8 ギガビットを 100 Mbps の回線で割ると、理論上の最大値で 80 秒となります(オーバーヘッドを考慮する前の値です)。
Mbps と MB/s の違いは何ですか?
Mbps はメガビット毎秒、MB/s はメガバイト毎秒を意味します。1 バイトは 8 ビットなので、100 Mbps は 12.5 MB/s に相当します。ダウンロードマネージャーは通常 MB/s で表示する一方、ISP は Mbps で宣伝するため、「100 Mbps」のプランではダウンロードが約 12 MB/s でピークになります。