Calculadora de pacotes por segundo
Entradas
| Taxa do link | 1 Gbps |
|---|---|
| Tamanho de pacote | 1.500 B |
| Sobrecarga de enquadramento | 0 B |
Calculadora de pacotes por segundo
Calcule quantos pacotes por segundo um link consegue transportar a partir da sua taxa de bits, do tamanho de pacote e de qualquer sobrecarga de enquadramento por pacote. Mostra por que pacotes pequenos limitam um link rápido bem antes de a sua taxa de bits nominal ser atingida.
Entradas
Dados do link e do pacote
Resultados
Insira um valor para ver os resultados.
Pacotes por segundo
Bits por pacote
Pacotes por segundo
Os pacotes por segundo (pps) são a taxa com que um link ou dispositivo lida com pacotes individuais, em contraste com o número bruto de bits que ele move. É a métrica que decide se um comutador, um roteador ou um firewall aguenta sob carga, porque o hardware de rede realiza uma quantidade fixa de trabalho para cada pacote, seja ele grande ou pequeno. Dimensionar por pps — e não só por bits por segundo — é o que evita que o tráfego de voz, os jogos e as inundações de pacotes sobrecarreguem um dispositivo cuja taxa de bits nominal parece mais que suficiente.
A fórmula
b=(P+F)×8 pps=bR=(P+F)×8Ronde é a taxa do link em bits por segundo, é o tamanho de pacote em bytes, é qualquer sobrecarga de enquadramento por pacote em bytes e é o tamanho total de um pacote no meio, em bits. O fator 8 converte a contagem de bytes por pacote em bits para que ela possa ser dividida na cifra de taxa de bits.
Exemplo resolvido. Um link de 1 Gbps transportando pacotes de tamanho completo de 1500 bytes, sem sobrecarga de enquadramento adicional:
b=(1500+0)×8=12000 bits pps=120001000000000≈83333 pacotes/sAssim, um link gigabit chega a um máximo próximo de 83.000 pacotes grandes por segundo. Reduza pela metade o tamanho de pacote para 750 bytes e o mesmo link terá de encaminhar aproximadamente o dobro de pacotes — cerca de 166.000 por segundo — para a mesma taxa de bits.
Por que o tamanho de pacote domina
Como os pps são a taxa do link dividida pela contagem de bits por pacote, eles variam de forma inversa ao tamanho de pacote. A tabela abaixo mostra a taxa máxima de quadros de um link de 1 Gbps com tamanhos de carga útil comuns, ignorando a sobrecarga de enquadramento:
| Tamanho de pacote | Bits por pacote | Pacotes por segundo |
|---|---|---|
| 64 B | 512 | ~1.953.000 |
| 128 B | 1.024 | ~977.000 |
| 512 B | 4.096 | ~244.000 |
| 1500 B | 12.000 | ~83.000 |
| 9000 B (jumbo) | 72.000 | ~13.900 |
Passar de pacotes de 1500 bytes para pacotes de 64 bytes multiplica a taxa de pacotes por mais de 20 enquanto a taxa de bits permanece a mesma. Cada um desses pacotes ainda precisa de uma busca de rota, uma verificação de controle de acesso e uma atualização de contador, então a capacidade de pps de um dispositivo — e não a sua avaliação em Gbps — é a primeira a ceder diante de uma inundação de pacotes minúsculos.
Sobrecarga de enquadramento
O tamanho de pacote por si só subestima o que de fato ocupa o cabo. Na Ethernet, cada quadro é envolvido por bytes adicionais que também consomem taxa de bits:
- Preâmbulo e delimitador de início — 8 bytes que permitem aos receptores se sincronizarem.
- Cabeçalho Ethernet — 14 bytes de MAC de origem e destino mais o campo de tipo.
- Sequência de verificação de quadro — 4 bytes de CRC para detecção de erros.
- Intervalo entre quadros — um período de inatividade obrigatório de 12 bytes entre os quadros.
Isso acrescenta cerca de 38 bytes a cada pacote. Incluí-lo reduz ligeiramente os pacotes por segundo calculados e coincide com a taxa de quadros do pior caso que os fabricantes de interfaces publicam. Para uma carga útil de 64 bytes a sobrecarga é proporcionalmente grande; para uma de 1500 bytes ela mal recorta um par de pontos percentuais da taxa. Use a seleção rápida Ethernet para adicionar a margem de 38 bytes, ou deixe a sobrecarga em zero para contar apenas a carga útil.
Taxa de linha versus pacotes por segundo
A taxa de linha é a taxa de bits física do link, como 1 Gbps ou 10 Gbps. Os pacotes por segundo são quantos pacotes discretos cabem nessa taxa de bits com um tamanho dado. Um dispositivo pode sustentar a taxa de linha com pacotes grandes e ainda assim descartar os pequenos quando o seu teto de pps é atingido, e é por isso que as folhas de dados informam tanto uma cifra em Gbps quanto uma cifra de pps à parte (muitas vezes escrita em milhões, como Mpps) medida com pacotes de tamanho mínimo. Quando você compara hardware para cargas sensíveis à latência ou propensas a ataques, a cifra de pps com pacotes pequenos é a que importa.
Calculadoras relacionadas
Para ver como os tamanhos de cabeçalho moldam a carga útil aproveitável de cada pacote, use a calculadora Calculadora de MTU para MSS. Para estimar a taxa de dados que um fluxo TCP consegue de fato alcançar sobre um trajeto com perdas, use a calculadora Calculadora de vazão TCP. Para converter uma taxa de bits entre bps, Mbps, Gbps e bytes por segundo, use a calculadora Conversor de vazão (bps).
Perguntas frequentes (FAQ)
O que significam os pacotes por segundo?
Os pacotes por segundo (pps) são a taxa com que um dispositivo encaminha pacotes individuais, independentemente do tamanho de cada um. O hardware de rede realiza uma quantidade fixa de trabalho por pacote — procurar um destino, aplicar regras, atualizar contadores —, de modo que o limite real costuma ser o pps, e não a taxa de bits bruta.
Um comutador avaliado em 1,5 milhão de pps pode saturar com pacotes pequenos enquanto a sua capacidade em taxa de bits fica pela metade.
Por que pacotes pequenos reduzem a vazão?
Cada pacote acarreta o mesmo custo por pacote no hardware, e os pacotes pequenos distribuem uma taxa de bits fixa por muito mais deles. Um link de 1 Gbps transporta cerca de 83.000 pacotes completos de 1500 bytes por segundo, mas aproximadamente 1,49 milhão de pacotes de 64 bytes por segundo.
Os pacotes menores exigem quase 18 vezes mais trabalho de encaminhamento para o mesmo número de bits, e é por isso que as inundações DDoS e o tráfego VoIP estressam os dispositivos muito mais que as transferências de arquivos em massa.
Qual é a diferença entre taxa de linha e pacotes por segundo?
A taxa de linha é a taxa de bits bruta do link físico, como 1 Gbps. Os pacotes por segundo são quantos pacotes discretos cabem nessa taxa de bits com um tamanho dado.
Um dispositivo que dá conta da taxa de linha com pacotes grandes pode ainda assim descartar os pequenos se a sua capacidade de pps for excedida, por isso os fabricantes informam tanto uma cifra em Gbps quanto uma cifra de pps (ou Mpps) à parte para o pior caso com pacotes pequenos.
Devo incluir a sobrecarga de enquadramento da Ethernet?
Para uma contagem precisa do que de fato circula pelo cabo, sim. Além da carga útil do pacote, cada quadro Ethernet acrescenta um preâmbulo de 7 bytes, um delimitador de início de 1 byte, 14 bytes de cabeçalho, uma sequência de verificação de quadro de 4 bytes e um intervalo entre quadros de 12 bytes — cerca de 38 bytes no total.
Acrescentar essa sobrecarga reduz ligeiramente a cifra de pacotes por segundo e coincide com a taxa máxima de quadros que os fabricantes de interfaces publicam. Deixe a sobrecarga em zero se quiser apenas a taxa baseada no tamanho da carga útil.
Próximas sugestões
Calculadora de MTU para MSS
Calcule o tamanho máximo de segmento (MSS) do TCP a partir da MTU do trajeto subtraindo os cabeçalhos de IP e TCP, e veja que fração de cada pacote transporta carga útil real.
Calculadora de vazão TCP
Estime a vazão máxima de uma única conexão TCP de longa duração a partir do tamanho de segmento, do tempo de ida e volta e da taxa de perda de pacotes usando a equação de Mathis. Mostra por que caminhos com alta latência e perdas limitam um fluxo muito abaixo da velocidade do enlace.