¿Qué es el ancho de banda del canal? Ancho de banda de los canales de comunicación. Velocidad de conexión a Internet. Vea qué es "Ancho de banda" en otros diccionarios

Banda ancha - refleja la cantidad de datos transmitidos por la red o parte de ella por unidad de tiempo. Distinguir entre rendimiento medio, instantáneo y máximo.

El rendimiento promedio se calcula dividiendo la cantidad total de datos transferidos por el momento de su transferencia, y se selecciona un intervalo de tiempo bastante largo: una hora, un día o una semana.

El rendimiento instantáneo difiere del rendimiento promedio en que se elige un intervalo de tiempo muy pequeño para promediar, por ejemplo, 10 ms o 1 s.

El rendimiento máximo es el rendimiento instantáneo más alto registrado durante el período de seguimiento.

La tarea principal para la cual se construye cualquier red es la transferencia rápida de información entre computadoras. Por lo tanto, los criterios relacionados con el ancho de banda de la red o parte de la red reflejan perfectamente la calidad del desempeño de la función principal de la red.

Existe una gran cantidad de opciones para definir criterios de este tipo, así como en el caso de criterios de la clase "tiempo de reacción". Estas opciones pueden diferir entre sí: la unidad de medida seleccionada del número información transmitida, la naturaleza de los datos en consideración: solo datos de usuario o datos de usuario junto con datos de servicio, el número de puntos de medición para el tráfico transmitido, el método de promediar los totales por red en el agregado. Analicemos en detalle diferentes métodos para construir el criterio de rendimiento.

Criterios que difieren en la unidad de medida de la información transmitida. Los paquetes (o tramas, además estos términos se usarán como sinónimos) o bits se usan tradicionalmente como unidad de medida para la información transmitida. Por lo tanto, el rendimiento se mide en paquetes por segundo o bits por segundo.

Dado que las redes informáticas funcionan de acuerdo con la tesis de la conmutación de paquetes (o tramas), entonces tiene sentido medir la cantidad de información transmitida en paquetes, especialmente porque el rendimiento del equipo de comunicación que opera a nivel de canal y superior también se mide en paquetes por segundo. a menudo. Sin embargo, debido al tamaño de paquete variable (esto es común a todos los protocolos excepto ATM, que tiene un tamaño de paquete fijo de 53 bytes), la medición del rendimiento en paquetes por segundo se asocia con cierta incertidumbre: qué paquetes de protocolo y qué tamaño necesita. ¿significar? La mayoría de las veces, significan paquetes de protocolo Ethernet, como los más comunes, que tienen el tamaño de protocolo más pequeño de 64 bytes. Los paquetes de longitud mínima se eligen como referencia porque crean el modo de operación más significativo para el equipo de comunicación: las operaciones computacionales realizadas con cualquier paquete entrante dependen ligeramente de su tamaño, por lo tanto, por unidad de información transferida, el procesamiento de un paquete de longitud mínima requiere realizar significativamente más operaciones que para un paquete de longitud máxima.

Medida de ancho de banda en bits por segundo (para redes locales velocidades más características, medidas en millones de bits por segundo - Mb / s) brinda una estimación más precisa de la velocidad de la información transmitida que cuando se usan paquetes.

Criterios que difieren en consideración servicio de información. Cualquier protocolo tiene un encabezado que lleva información de servicio y un campo de datos que lleva información que se considera para este protocolo costumbre. Digamos, en la trama del protocolo Ethernet del tamaño más pequeño, 46 ​​bytes (de 64) son un campo de datos y los 18 restantes son información de servicio. Al medir el rendimiento en paquetes por segundo, es impensable separar la información del usuario de la información del servicio, pero al medir bit a bit, es posible.

Si el rendimiento se mide sin dividir la información en usuario y servicio, en este caso es imposible establecer la tarea de elegir un protocolo o una pila de protocolos para una red determinada. Esto se explica por el hecho de que incluso si, al reemplazar un protocolo con otro, obtenemos un ancho de banda de red alto, esto no significa que la red funcionará más rápido para los usuarios finales, si la proporción de información de servicio por unidad de datos de usuario es diferente para estos protocolos, entonces se permite preferir una versión más lenta de la red como óptima.

Si el tipo de protocolo no cambia al configurar la red, se pueden aplicar criterios que no separan los datos del usuario del flujo general.

Al probar el rendimiento de la red a nivel de la aplicación, es más fácil medir el rendimiento utilizando los datos del usuario. Para ello, basta con medir el tiempo que se tarda en transferir un archivo de cierto tamaño entre el servidor y el cliente y dividir el tamaño del archivo por el tiempo resultante. Para medir el rendimiento general, se necesitan herramientas de medición especiales: analizadores de protocolo o agentes SNMP o RMON integrados en sistema operativo, adaptadores de red o equipos de comunicación.

Criterios que difieren en el número y ubicación de los puntos de medición. El ancho de banda se puede medir entre dos nodos o puntos de red, por ejemplo, entre la computadora cliente 1 y el servidor 3 del ejemplo que se muestra en la fig. 2.2. En este caso, los valores de rendimiento resultantes cambiarán en las mismas condiciones de funcionamiento de la red, según entre qué dos puntos se mida. Debido a que una gran cantidad de computadoras de usuario y servidores están trabajando en la red al mismo tiempo, los datos completos sobre el ancho de banda de la red son proporcionados por un conjunto de anchos de banda medidos para diferentes combinaciones de computadoras que interactúan: la llamada matriz de tráfico de nodos de red. Existen herramientas de medición especiales que fijan la matriz de tráfico para todo el nodo de la red.

Debido al hecho de que en las redes los datos en el camino hacia el nodo de destino tradicionalmente pasan por varias etapas intermedias de tránsito de procesamiento, el ancho de banda de un elemento de red intermedio separado (un canal, segmento o dispositivo de comunicación separado) puede considerarse como un criterio de rendimiento.

Conocer el ancho de banda total entre dos nodos no puede dar información completa sobre formas aceptables de aumentarlo, porque a partir de la cifra general es imposible darse cuenta de cuál de las etapas intermedias del procesamiento de paquetes ralentiza la red en mayor medida. Por lo tanto, los datos sobre el rendimiento de los elementos individuales de la red pueden ser útiles para decidir los métodos para optimizarla.

En este ejemplo, los paquetes en el camino desde computadora cliente 1 al servidor 3 pasan por los siguientes elementos intermedios de la red:

Segmento AR Switch Segmento R BR Router Segmento R CR Repetidor Segmento R D.

Cada uno de estos elementos tiene un ancho de banda determinado, por lo tanto, el ancho de banda total de la red entre la computadora 1 y el servidor 3 será igual al mínimo del ancho de banda de los elementos de ruta, y el retraso de transmisión de un paquete (una de las opciones para determinar el tiempo de respuesta) será igual a la suma de los retrasos introducidos por cualquier elemento. Para aumentar el rendimiento de una ruta de varias partes, primero debe prestar atención a los elementos más lentos; en este caso, lo más probable es que este elemento sea un enrutador.

Es necesario definir el ancho de banda general de la red como la cantidad promedio de información transferida entre todos los nodos de la red por unidad de tiempo. El rendimiento total de la red se puede medir tanto en paquetes por segundo como en bits por segundo. Al dividir la red en secciones o subredes, el ancho de banda total de la red es igual a la suma de los anchos de banda de las subredes más el ancho de banda de los enlaces entre segmentos o entre redes.

El retardo de transmisión se define como el retardo entre el momento en que llega un paquete a la entrada de algún dispositivo de red o parte de la red y el momento en que aparece a la salida de este dispositivo.

Banda ancha

Banda ancha- una característica métrica que muestra la relación del número máximo de unidades que pasan (información, objetos, volumen) por unidad de tiempo a través de un canal, sistema, nodo.

Utilizado en varios campos:

• en comunicaciones e informática PS: la cantidad máxima alcanzable de información de paso;
• en transporte P. S. - el número de unidades de transporte;
• en ingeniería mecánica: el volumen de aire que pasa (aceites, lubricantes).

Se puede medir en varias unidades, a veces altamente especializadas: piezas, bit / seg, toneladas, metros cúbicos, etc.

En informática, la definición de ancho de banda se suele aplicar a un canal de comunicación y se define como la cantidad máxima de información transmitida o recibida por unidad de tiempo.
El ancho de banda es uno de los factores más importantes desde el punto de vista del usuario. Se estima por la cantidad de datos que la red, en el límite, puede transferir por unidad de tiempo de un dispositivo conectado a ella a otro.

Capacidad del canal

La tasa de transferencia de información más alta posible en un canal determinado se denomina ancho de banda. La capacidad del canal es la tasa de transferencia de información cuando se utiliza la fuente, el codificador y el decodificador "mejores" (óptimos) para un canal dado, por lo tanto, caracteriza solo el canal.

Ancho de banda de un canal discreto (digital) sin interferencia

C = log(m) bits/símbolo

donde m es la base del código de señal utilizado en el canal. La tasa de transferencia de información en un canal discreto sin ruido (canal ideal) es igual a su capacidad, cuando los caracteres en el canal son independientes y todos los m caracteres del alfabeto tienen la misma probabilidad (se usan con la misma frecuencia).

Ancho de banda de la red neuronal

El rendimiento de una red neuronal es la media aritmética entre los volúmenes de información procesada y generada por una red neuronal por unidad de tiempo.

ver también

• Lista de anchos de banda de las interfaces de datos

Fundación Wikimedia. 2010 .

• Gareev, Musa Gaisinovich
• Borkolabovskaya Icono de la Madre de Dios

Vea qué es "Ancho de banda" en otros diccionarios:

Banda ancha- flujo de agua a través de los accesorios del aliviadero con un embudo de salida no inundado. Fuente: GOST 23289 94: accesorios de vertedero sanitario. Especificaciones doc original… Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica

Banda ancha- la cantidad total de productos derivados del petróleo que se pueden bombear a través de la tubería (a través de la terminal) por unidad de tiempo. La capacidad de almacenamiento de un tanque (parque de tanques) es la cantidad total de productos derivados del petróleo que se pueden almacenar en ... ... Vocabulario financiero

rendimiento- Flujo ponderal del medio de trabajo a través de la válvula. [GOST R 12.2.085 2002] caudal KV Caudal de fluido (m3/h), con una densidad igual a 1000 kg/m3, aprobado por el organismo regulador con una caída de presión de 1 kgf/cm2 Nota. Actual… … Manual del traductor técnico

Banda ancha- la cantidad máxima de información que se puede procesar por unidad de tiempo, medida en bits/s... diccionario psicologico

rendimiento- rendimiento, potencia, salida, capacidad Diccionario de sinónimos rusos ... Diccionario de sinónimos

Banda ancha- - ver Mecanismo de mantenimiento... Diccionario económico y matemático

rendimiento- Categoría. Característica ergonómica. especificidad. Importe máximo información que puede ser procesada por unidad de tiempo, medida en bits/s. Diccionario psicológico. A ELLOS. Kondakov. 2000... Gran Enciclopedia Psicológica

rendimiento- El número máximo de vehículos que pueden transitar en un determinado tramo de vía en un tiempo determinado... Diccionario de Geografía

CAPACIDAD- (1) caminos gran cantidad unidades de transporte terrestre (millones de pares de trenes) que puede transitar esta vía por unidad de tiempo (hora, día); (2) P. s. tasa máxima de transmisión libre de errores del canal de comunicación (ver) en un canal determinado ... ... Gran Enciclopedia Politécnica

CAPACIDAD- la tasa de transferencia de datos más alta del equipo con el que la información ingresa al dispositivo de almacenamiento sin pérdida mientras se mantiene la tasa de muestreo y la conversión de analógico a digital. para dispositivos con arquitectura en un rendimiento de bus paralelo ... ... Glosario de conceptos y términos formulados en documentos normativos legislación rusa

El ancho de banda de Internet es principalmente importante para los usuarios, ya que determina la velocidad de transferencia de datos y el trabajo cómodo en Internet.

Se calcula sobre la base de un análisis de la capacidad de la red para transmitir información a un dispositivo conectado.La velocidad de transferencia de datos depende de la selección de la fuente, el codificador y el decodificador óptimos para un canal determinado.

Separar los conceptos de velocidad nominal y efectiva. El ancho de banda nominal determina el ancho de banda durante la operación del sistema y las aplicaciones del usuario, el efectivo, solo cuando la red está cargada con programas de usuario.

Para determinar la velocidad de la conexión a Internet, se realizan pruebas especiales de red. Le permiten medir las capacidades del canal, determinar velocidad real, que, por cierto, muchas veces no se corresponde con la expresada en plan tarifario.

Lo que determina la prueba de velocidad:

• entrante: un indicador de la operación de descarga (descarga) de datos a su PC desde Internet;
• saliente: la característica del retorno (carga) de la transmisión de información desde su PC a la red;
• ping (ping): el intervalo de una hora que se requiere para enviar un paquete de datos desde una PC al servidor del proveedor y viceversa (determina la hora en que se abre la página de Internet);
• tiempo de prueba: cuando se realizó la prueba, los indicadores de resultados se pueden comparar con los actuales para verificar si hay cambios.

El ancho de banda del enrutador depende del tipo de cable (estándar, fibra óptica, etc.), el proveedor y la carga en la red en el momento actual. Como resultado de la prueba, no siempre obtiene datos objetivos, que rara vez coinciden con los declarados en el plan de tarifas, pero en cualquier caso, el indicador de rendimiento no debe desviarse en más del 10%.

Cómo determinar el rendimiento

La prueba de rendimiento es un conjunto elemental de medidas para verificar el cumplimiento de los términos del contrato. También vale la pena hacerlo si cree que la velocidad de Internet es más baja de lo esperado.

Se lleva a cabo utilizando servidores especiales en línea. Antes de continuar con la prueba, debe deshabilitar todos los programas de descarga (torrent, mediaget, flashget, etc.). Si se están ejecutando programas de radio por Internet, clientes de correo electrónico, Skype, ICQ y similares, también deben finalizarse a través del administrador de tareas. También se recomienda cerrar programas antivirus que se puede actualizar.

instrucción de prueba

En las redes IP modernas, con la aparición de muchas aplicaciones de red nuevas, se vuelve cada vez más difícil estimar el ancho de banda requerido: como regla, necesita saber qué aplicaciones planea usar, qué protocolos de transferencia de datos usan y cómo lo harán. comunicar

Ilia Nazarov
Ingeniero de sistemas de la empresa "línea INTELCOM"

Después de evaluar el ancho de banda requerido en cada una de las secciones de la red IP, es necesario decidir sobre la elección de las tecnologías de red y canal. niveles OSI. De acuerdo con las tecnologías seleccionadas, se determinan los modelos más adecuados Equipo de red. Esta pregunta tampoco es fácil, ya que el rendimiento depende directamente del rendimiento del hardware y, a su vez, el rendimiento depende de la arquitectura del software y el hardware. Consideremos con más detalle los criterios y métodos para evaluar el rendimiento de canales y equipos en redes IP.

Criterios de evaluación del rendimiento

Desde el advenimiento de la teoría del teletráfico, se han desarrollado muchos métodos para calcular las capacidades de los canales. Sin embargo, a diferencia de los métodos de cálculo aplicados a las redes de conmutación de circuitos, el cálculo del rendimiento requerido en las redes de paquetes es bastante complejo y es poco probable que proporcione resultados precisos. En primer lugar, esto se debe a una gran cantidad de factores (especialmente inherentes a las modernas redes multiservicio), que son bastante difíciles de predecir. En las redes IP, varias aplicaciones suelen compartir una infraestructura común, cada una de las cuales puede utilizar su propio modelo de tráfico distinto. Además, dentro de una sesión, el tráfico transmitido en la dirección hacia adelante puede diferir del tráfico que pasa en la dirección opuesta. Además, los cálculos se complican por el hecho de que la velocidad del tráfico entre nodos de red individuales puede cambiar. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, cuando se construyen redes, la evaluación del rendimiento en realidad está determinada por las recomendaciones generales de los fabricantes, los estudios estadísticos y la experiencia de otras organizaciones.

Para determinar con mayor o menor precisión cuánto ancho de banda se requiere para la red que se está diseñando, es necesario en primer lugar saber qué aplicaciones se utilizarán. Además, para cada aplicación, es necesario analizar cómo se llevará a cabo la transferencia de datos durante los períodos de tiempo seleccionados, qué protocolos se utilizan para esto.

Para un ejemplo sencillo considerar aplicaciones pequeñas red corporativa.

Ejemplo de cálculo de rendimiento

Suponga que hay 300 computadoras en funcionamiento y la misma cantidad de teléfonos IP en la red. Está previsto utilizar los siguientes servicios: correo electrónico, telefonía IP, videovigilancia (Fig. 1). Para la videovigilancia, se utilizan 20 cámaras, desde las cuales se transmiten secuencias de video al servidor. Tratemos de estimar qué ancho de banda máximo se requiere para todos los servicios en los canales entre los conmutadores centrales de la red y en las uniones con cada uno de los servidores.

Cabe señalar de inmediato que todos los cálculos deben realizarse para el momento de mayor actividad de la red de los usuarios (en la teoría del teletráfico - CNN, horas pico), ya que generalmente durante esos períodos el rendimiento de la red es más importante y los retrasos resultantes y las fallas de aplicaciones asociadas con la falta de ancho de banda son inaceptables. En las organizaciones, la mayor carga en la red puede ocurrir, por ejemplo, al final del período del informe o durante la afluencia estacional de clientes, cuando el numero mas grande llamadas telefónicas y enviar la mayoría de los mensajes de correo.

Correo electrónico
Volviendo a nuestro ejemplo, considere un servicio de correo electrónico. Utiliza protocolos que se ejecutan sobre TCP, es decir, la tasa de transferencia de datos se ajusta constantemente, tratando de ocupar todo el ancho de banda disponible. Por lo tanto, partiremos del valor máximo de la demora en el envío de un mensaje, supongamos que 1 segundo será suficiente para que el usuario se sienta cómodo. A continuación, debe estimar el volumen promedio del mensaje enviado. Supongamos que en los picos de actividad mensajes de correo a menudo contendrá varios archivos adjuntos (copias de facturas, informes, etc.), por lo que, para nuestro ejemplo, el tamaño promedio del mensaje será de 500 kb. Y finalmente, el último parámetro que debemos elegir es el número máximo de empleados que envían mensajes simultáneamente. Supongamos que durante el trabajo urgente, la mitad de los empleados presionan simultáneamente el botón "Enviar" en cliente de correo. El rendimiento máximo requerido para el tráfico de correo electrónico sería entonces (500 kb x 150 hosts)/1 s = 75 000 kb/s o 600 Mbps. De esto podemos concluir inmediatamente que para la conexión servidor de correo la red debe utilizar un enlace Gigabit Ethernet. En el núcleo de la red, este valor será uno de los términos que componen el ancho de banda total requerido.

Telefonía y videovigilancia
Otras aplicaciones, telefonía y videovigilancia, son similares en su estructura de transmisión: ambos tipos de tráfico se transmiten utilizando el protocolo UDP y tienen una tasa de transmisión más o menos fija. Las principales diferencias son que para telefonía los flujos son bidireccionales y están limitados por el tiempo de llamada, para videovigilancia los flujos se transmiten en una dirección y, por regla general, son continuos.

Para estimar el rendimiento requerido para el tráfico de telefonía, supongamos que durante los picos de actividad, la cantidad de conexiones simultáneas que pasan a través de la puerta de enlace puede llegar a 100. Al usar el códec G.711 en redes Ethernet, la velocidad de un solo flujo, incluidos los encabezados y paquetes de servicios, es de aproximadamente 100 kbps. Por lo tanto, durante los períodos de mayor actividad de los usuarios, el ancho de banda requerido en el núcleo de la red será de 10 Mbps.

El tráfico de videovigilancia se calcula de manera bastante simple y precisa. Supongamos, en nuestro caso, que las cámaras de video transmiten flujos de 4 Mbps cada una. El ancho de banda requerido será igual a la suma de las velocidades de todos los flujos de video: 4 Mbps x 20 cámaras = 80 Mbps.

Como resultado, resta sumar los valores pico obtenidos para cada uno de los servicios de red: 600 + 10 + 80 = 690 Mbps. Este será el ancho de banda requerido en el núcleo de la red. El diseño también debe considerar la posibilidad de escalar para que los enlaces de comunicación puedan atender el tráfico de una red en crecimiento durante el mayor tiempo posible. En nuestro ejemplo, el uso de Gigabit Ethernet será suficiente para satisfacer los requisitos de los servicios y, al mismo tiempo, poder hacer crecer la red sin problemas conectando más nodos.

Por supuesto, el ejemplo dado está lejos de ser una referencia: cada caso debe considerarse por separado. En realidad, la topología de la red puede ser mucho más compleja (Fig. 2) y es necesario estimar el rendimiento para cada una de las secciones de la red.

Tenga en cuenta que el tráfico de VoIP (telefonía IP) se distribuye no solo desde los teléfonos al servidor, sino también directamente entre teléfonos. Además, los diferentes departamentos de la organización pueden tener una actividad de red diferente: el servicio de soporte técnico realiza más llamadas telefónicas, el departamento de proyectos es más activo que otros. correo electrónico, el departamento de ingeniería consume más tráfico de Internet que otros, etc. Como resultado, algunas partes de la red pueden requerir más ancho de banda que otras.

Ancho de banda útil y total

En nuestro ejemplo, al calcular la tasa de transmisión de telefonía IP, tomamos en cuenta el códec utilizado y el tamaño del encabezado del paquete. Este es un detalle importante a tener en cuenta. Según el método de codificación (códecs utilizados), la cantidad de datos transmitidos en cada paquete y los protocolos de capa de enlace utilizados, se forma el ancho de banda total del flujo. Es el ancho de banda total que debe tenerse en cuenta al estimar el ancho de banda de red requerido. Esto es más relevante para la telefonía IP y otras aplicaciones que usan transmisión en tiempo real de baja velocidad, en las que el tamaño de los encabezados de los paquetes es una fracción significativa del tamaño del paquete. Para mayor claridad, comparemos dos flujos de VoIP (ver tabla). Estos flujos usan la misma compresión, pero diferentes tamaños de carga útil (el flujo de audio digital real) y diferentes protocolos de capa de enlace.

La tasa de transferencia de datos en su forma más pura, sin tener en cuenta los encabezados de los protocolos de red (en nuestro caso, el flujo de audio digital), es un ancho de banda útil. Como se puede ver en la tabla, con el mismo rendimiento útil de flujos, su rendimiento total puede variar mucho. Por lo tanto, al calcular el ancho de banda de red requerido para las llamadas telefónicas durante los picos de carga, especialmente para los operadores de telecomunicaciones, la elección de los protocolos de canal y los parámetros de flujo juegan un papel importante.

Selección de equipos

La elección de los protocolos de capa de enlace no suele ser un problema (hoy en día, la pregunta suele ser cuánto ancho de banda debe tener un canal Ethernet), pero incluso un ingeniero experimentado puede tener dificultades para elegir el equipo adecuado.

El desarrollo de las tecnologías de red junto con las crecientes necesidades de las aplicaciones de ancho de banda de red está obligando a los fabricantes de equipos de red a desarrollar nuevas arquitecturas de software y hardware. A menudo, en un mismo fabricante, existen a primera vista modelos de equipos similares, pero diseñados para resolver diferentes problemas de red. Tomemos, por ejemplo, los conmutadores Ethernet: junto con los conmutadores habituales que se utilizan en las empresas, la mayoría de los fabricantes tienen conmutadores para crear redes de almacenamiento, organizar servicios de operadores, etc. Los modelos de la misma categoría de precio difieren en su arquitectura, "afilados" para ciertas tareas.

Además del rendimiento general, la elección del hardware también debe estar impulsada por las tecnologías admitidas. Dependiendo del tipo de equipo, se puede procesar un determinado conjunto de funciones y tipos de tráfico a nivel de hardware, sin utilizar recursos de CPU y memoria. Al mismo tiempo, el tráfico de otras aplicaciones se procesará en nivel de programa, lo que reduce en gran medida el rendimiento general y, como resultado, el rendimiento máximo. Por ejemplo, los conmutadores multicapa, debido a su sofisticada arquitectura de hardware, pueden transmitir paquetes IP sin degradación del rendimiento cuando todos los puertos están completamente cargados. Además, si queremos utilizar una encapsulación más compleja (GRE, MPLS), es poco probable que estos conmutadores (al menos los modelos económicos) nos convengan, ya que su arquitectura no es compatible con los protocolos correspondientes y, en el mejor de los casos, dicha encapsulación ocurrirá en el expensas del bajo rendimiento del procesador central. Por lo tanto, para resolver tales problemas, se pueden considerar, por ejemplo, enrutadores cuya arquitectura se basa en un procesador central de alto rendimiento y depende más de la implementación del software que del hardware. En este caso, a expensas del máximo rendimiento, obtenemos un gran conjunto de protocolos y tecnologías compatibles que no son compatibles con conmutadores de la misma categoría de precio.

Rendimiento general del equipo

En la documentación de sus equipos, los fabricantes suelen indicar dos valores del rendimiento máximo: uno se expresa en paquetes por segundo y el otro en bits por segundo. Esto se debe al hecho de que la mayor parte del rendimiento de los equipos de red suele dedicarse al procesamiento de los encabezados de los paquetes. En términos generales, el equipo debe aceptar el paquete, encontrar una ruta de conmutación adecuada para él, formar un nuevo encabezado (si es necesario) y transmitirlo. Obviamente, en este caso, no es la cantidad de datos transmitidos por unidad de tiempo lo que juega un papel, sino la cantidad de paquetes.

Si comparamos dos flujos transmitidos a la misma velocidad pero con diferentes tamaños de paquetes, entonces el flujo con un tamaño de paquete más pequeño requerirá más rendimiento. Este hecho debe tenerse en cuenta si se supone que la red debe utilizar, por ejemplo, un gran número de Flujos de telefonía IP: el rendimiento máximo en bits por segundo aquí será mucho menor que el declarado.

Está claro que con tráfico mixto, e incluso teniendo en cuenta servicios adicionales (NAT, VPN), como ocurre en la gran mayoría de los casos, es muy difícil calcular la carga de recursos de los equipos. A menudo, los fabricantes de equipos o sus socios realizan pruebas de carga diferentes modelos en diferentes condiciones y los resultados se publican en Internet en forma de cuadros comparativos. La familiarización con estos resultados simplifica enormemente el problema de elegir modelo adecuado.

Trampas de los equipos modulares

Si el equipo de red seleccionado es modular, además de la configuración flexible y la escalabilidad prometida por el fabricante, puede tener muchos "escollos".

Al elegir módulos, debe leer atentamente su descripción o consultar al fabricante. No es suficiente guiarse solo por el tipo de interfaces y su número, también debe familiarizarse con la arquitectura del módulo en sí. No es raro que módulos similares, al transmitir tráfico, algunos puedan procesar paquetes de forma autónoma, mientras que otros simplemente envían paquetes a la unidad central de procesamiento para su posterior procesamiento (en consecuencia, para los mismos módulos externos, el precio por ellos puede variar varios veces). En el primer caso, el rendimiento global del equipo y, en consecuencia, su rendimiento máximo son superiores que en el segundo, ya que parte de su trabajo UPC cambia a los procesadores del módulo.

Además, los equipos modulares suelen tener una arquitectura de bloqueo (cuando el rendimiento máximo es inferior a la velocidad total de todos los puertos). Esto se debe al ancho de banda limitado del bus interno a través del cual los módulos intercambian tráfico entre ellos. Por ejemplo, si un conmutador modular tiene un bus interno de 20 Gbps, solo se pueden usar 20 puertos para su tarjeta de línea con 48 puertos Gigabit Ethernet cuando está completamente cargado. Estos detalles también deben tenerse en cuenta y, al elegir el equipo, lea detenidamente la documentación.

Al diseñar redes IP, el ancho de banda es un parámetro clave que afectará la arquitectura de la red en su conjunto. Para obtener una estimación más precisa del rendimiento, puede seguir estas pautas:

1. Estudie las aplicaciones que planea usar en la red, las tecnologías que usan y los volúmenes de tráfico transmitido. Utilice los consejos de los desarrolladores y la experiencia de los colegas para tener en cuenta todos los matices de estas aplicaciones al construir redes.
2. Estudiar en detalle protocolos de red y tecnologías que son utilizadas por estas aplicaciones.
3. Lea atentamente la documentación al elegir el equipo. Para tener un stock de soluciones listas para usar, consulte las líneas de productos de diferentes fabricantes.

Como resultado, en Buena elección tecnologías y equipos, puede estar seguro de que la red cumplirá plenamente con los requisitos de todas las aplicaciones y, al ser lo suficientemente flexible y escalable, durará mucho tiempo.

rendimiento - parámetro importante para eventuales conducciones, acequias y demás herederos del acueducto romano. Sin embargo, el rendimiento no siempre se indica en el empaque de la tubería (o en el producto mismo). Además, también depende del esquema de la tubería la cantidad de líquido que pasa la tubería a través de la sección. ¿Cómo calcular correctamente el rendimiento de las tuberías?

Métodos para calcular el rendimiento de las tuberías.

Existen varios métodos para calcular este parámetro, cada uno de los cuales es adecuado para un caso particular. Algunas anotaciones que son importantes para determinar el rendimiento de una tubería:

Diámetro exterior: el tamaño físico de la sección de la tubería desde un borde de la pared exterior hasta el otro. En los cálculos, se designa como Dn o Dn. Este parámetro se indica en el marcado.

El diámetro nominal es el valor aproximado del diámetro de la sección interna de la tubería, redondeado a un número entero. En los cálculos, se designa como Du o Du.

Métodos físicos para calcular el rendimiento de las tuberías.

Los valores de rendimiento de la tubería están determinados por fórmulas especiales. Para cada tipo de producto, para gas, suministro de agua, alcantarillado, los métodos de cálculo son diferentes.

Métodos de cálculo tabular

Hay una tabla de valores aproximados creada para facilitar la determinación del rendimiento de las tuberías para el cableado dentro del apartamento. En la mayoría de los casos, no se requiere una alta precisión, por lo que los valores se pueden aplicar sin cálculos complejos. Pero esta tabla no tiene en cuenta la disminución del caudal debido a la aparición de crecimientos sedimentarios dentro de la tubería, que es típico de las carreteras antiguas.

Tabla 1. Capacidad de tubería para líquidos, gas, vapor

Tipo de líquido	Velocidad (m/s)
Abastecimiento de agua de la ciudad	0,60-1,50
Tubería de agua	1,50-3,00
Agua de calefacción central	2,00-3,00
Sistema de presión de agua en la línea de tubería	0,75-1,50
fluido hidráulico	hasta 12 m/s
Línea de oleoducto	3,00-7,5
Aceite en el sistema de presión de la línea de tubería.	0,75-1,25
Vapor en el sistema de calefacción.	20,0-30,00
Sistema de tubería central de vapor	30,0-50,0
Vapor en un sistema de calefacción de alta temperatura	50,0-70,00
Aire y gas en el sistema de tuberías central	20,0-75,00

Hay una tabla de cálculo de capacidad exacta, llamada tabla Shevelev, que tiene en cuenta el material de la tubería y muchos otros factores. Estas mesas rara vez se usan cuando se colocan tuberías de agua alrededor del apartamento, pero en una casa privada con varios elevadores no estándar pueden ser útiles.

Cálculo usando programas

A disposición de las empresas de plomería modernas hay especiales programas de computador para calcular el rendimiento de las tuberías, así como muchos otros parámetros similares. Además, se han desarrollado calculadoras en línea que, aunque menos precisas, son gratuitas y no requieren instalación en una PC. Uno de los programas estacionarios "TAScope" es una creación de ingenieros occidentales, que es shareware. EN grandes compañias use "Hydrosystem": este es un programa doméstico que calcula las tuberías de acuerdo con los criterios que afectan su funcionamiento en las regiones de la Federación Rusa. Además del cálculo hidráulico, permite calcular otros parámetros de tuberías. El precio medio es de 150.000 rublos.

Cómo calcular el rendimiento de una tubería de gas.

El gas es uno de los materiales más difíciles de transportar, en particular porque tiende a comprimirse y, por lo tanto, puede fluir a través de los espacios más pequeños de las tuberías. Se imponen requisitos especiales en el cálculo del rendimiento de las tuberías de gas (así como en el diseño del sistema de gas en su conjunto).

La fórmula para calcular el rendimiento de una tubería de gas.

La capacidad máxima de los gasoductos está determinada por la fórmula:

Qmáx = 0,67 DN2 * p

donde p es igual a la presión de trabajo en el sistema de gasoductos + 0,10 MPa o la presión absoluta del gas;

Du - paso condicional de la tubería.

Existe una fórmula compleja para calcular el rendimiento de una tubería de gas. Al realizar cálculos preliminares, así como al calcular un gasoducto doméstico, generalmente no se usa.

Qmáx = 196,386 Du2 * p/z*T

donde z es el factor de compresibilidad;

T es la temperatura del gas transportado, K;

Según esta fórmula, se determina la dependencia directa de la temperatura del medio transportado con la presión. Cuanto mayor sea el valor de T, más se expande el gas y presiona contra las paredes. Por lo tanto, al calcular grandes carreteras, los ingenieros tienen en cuenta las posibles condiciones climáticas en el área por donde pasa la tubería. Si el valor nominal de la tubería DN es menor que la presión del gas generada a altas temperaturas en verano (por ejemplo, a + 38 ... + 45 grados Celsius), es probable que la línea se dañe. Esto implica la fuga de materias primas valiosas y crea la posibilidad de una explosión de la sección de la tubería.

Tabla de capacidades de tuberías de gas según presión

Hay una tabla para calcular el rendimiento de un gasoducto para los diámetros de uso común y la presión de trabajo nominal de las tuberías. Se requerirán cálculos de ingeniería para determinar las características de un gasoducto de dimensiones y presión no estándar. Además, la presión, la velocidad de movimiento y el volumen del gas se ven afectados por la temperatura del aire exterior.

La velocidad máxima (W) del gas en la tabla es 25 m/s y z (factor de compresibilidad) es 1. La temperatura (T) es 20 grados Celsius o 293 Kelvin.

Tabla 2. Capacidad del gasoducto en función de la presión

Ptrabajo(MPa)	Capacidad de rendimiento de la tubería (m? / h), con wgas \u003d 25 m / s; z \u003d 1; T \u003d 20? C = 293? K
	DN 50	DN 80	DN 100	DN 150	DN 200	DN 300	DN 400	DN 500
0,3	670	1715	2680	6030	10720	24120	42880	67000
0,6	1170	3000	4690	10550	18760	42210	75040	117000
1,2	2175	5570	8710	19595	34840	78390	139360	217500
1,6	2845	7290	11390	25625	45560	102510	182240	284500
2,5	4355	11145	17420	39195	69680	156780	278720	435500
3,5	6030	15435	24120	54270	96480	217080	385920	603000
5,5	9380	24010	37520	84420	150080	337680	600320	938000
7,5	12730	32585	50920	114570	203680	458280	814720	1273000
10,0	16915	43305	67670	152255	270680	609030	108720	1691500

Capacidad de la tubería de alcantarillado

La capacidad de la tubería de alcantarillado es un parámetro importante que depende del tipo de tubería (con o sin presión). La fórmula de cálculo se basa en las leyes de la hidráulica. Además del laborioso cálculo, se utilizan tablas para determinar la capacidad del alcantarillado.

Para el cálculo hidráulico del alcantarillado, se requiere determinar las incógnitas:

1. diámetro de tubería Du;
2. velocidad de flujo promedio v;
3. pendiente hidráulica l;
4. grado de llenado h / Du (en los cálculos, se repelen del radio hidráulico, que está asociado con este valor).

En la práctica, se limitan a calcular el valor de l o h/d, ya que el resto de parámetros son fáciles de calcular. La pendiente hidráulica en los cálculos preliminares se considera igual a la pendiente de la superficie de la tierra, en la que el movimiento de las aguas residuales no será inferior a la velocidad de autolimpieza. Los valores de velocidad así como los valores máximos de h/Dn para redes domésticas se pueden encontrar en la Tabla 3.

Yulia Petrichenko, experta

Además, existe un valor normalizado para la pendiente mínima para tuberías de pequeño diámetro: 150 mm

(i=0,008) y 200 (i=0,007) mm.

La fórmula para la tasa de flujo volumétrico de un líquido se ve así:

donde a es el área libre del flujo,

v es la velocidad del flujo, m/s.

La velocidad se calcula con la fórmula:

donde R es el radio hidráulico;

C es el coeficiente de humectación;

De esto podemos derivar la fórmula para la pendiente hidráulica:

determina parámetro dado cálculo si es necesario.

donde n es el factor de rugosidad, que varía de 0,012 a 0,015 según el material de la tubería.

El radio hidráulico se considera igual al radio habitual, pero solo cuando la tubería está completamente llena. En otros casos, utilice la fórmula:

donde A es el área del flujo transversal del fluido,

P es el perímetro mojado, o la longitud transversal de la superficie interior de la tubería que toca el líquido.

Tablas de capacidad para tuberías de alcantarillado sin presión

La tabla tiene en cuenta todos los parámetros utilizados para realizar el cálculo hidráulico. Los datos se seleccionan de acuerdo con el valor del diámetro de la tubería y se sustituyen en la fórmula. Aquí, ya se calculó el caudal volumétrico q del líquido que pasa a través de la sección de la tubería, que puede tomarse como el rendimiento de la tubería.

Además, hay tablas de Lukin más detalladas que contienen valores de rendimiento listos para usar para tuberías de diferentes diámetros de 50 a 2000 mm.

Tablas de capacidad para sistemas de alcantarillado presurizado

En las tablas de capacidad para tuberías de presión de alcantarillado, los valores dependen del grado máximo de llenado y del caudal medio estimado de las aguas residuales.

Tabla 4. Cálculo del caudal de aguas residuales, litros por segundo

Diámetro, mm	Relleno	Aceptable (pendiente óptima)	La velocidad de movimiento de las aguas residuales en la tubería, m / s	Consumo, l/s
100	0,6	0,02	0,94	4,6
125	0,6	0,016	0,97	7,5
150	0,6	0,013	1,00	11,1
200	0,6	0,01	1,05	20,7
250	0,6	0,008	1,09	33,6
300	0,7	0,0067	1,18	62,1
350	0,7	0,0057	1,21	86,7
400	0,7	0,0050	1,23	115,9
450	0,7	0,0044	1,26	149,4
500	0,7	0,0040	1,28	187,9
600	0,7	0,0033	1,32	278,6
800	0,7	0,0025	1,38	520,0
1000	0,7	0,0020	1,43	842,0
1200	0,7	0,00176	1,48	1250,0

Capacidad de la tubería de agua

Las tuberías de agua en la casa se usan con mayor frecuencia. Y dado que están sujetos a una gran carga, el cálculo del rendimiento de la tubería principal de agua se convierte en una condición importante para una operación confiable.

Pasabilidad de la tubería en función del diámetro.

El diámetro no es el parámetro más importante al calcular la permeabilidad de la tubería, pero también afecta su valor. Cuanto mayor sea el diámetro interior de la tubería, mayor será la permeabilidad, así como menor la posibilidad de bloqueos y tapones. Sin embargo, además del diámetro, es necesario tener en cuenta el coeficiente de fricción del agua en las paredes de la tubería (valor de tabla para cada material), la longitud de la línea y la diferencia de presión del fluido en la entrada y la salida. Además, la cantidad de curvas y accesorios en la tubería afectará en gran medida la permeabilidad.

Tabla de capacidad de tubería por temperatura de refrigerante

Cuanto mayor sea la temperatura en la tubería, menor será su capacidad, ya que el agua se expande y crea fricción adicional. Para la plomería, esto no es importante, pero en los sistemas de calefacción es un parámetro clave.

Hay una tabla para los cálculos de calor y refrigerante.

Tabla 5. Capacidad de tubería en función del refrigerante y el calor desprendido

Diámetro del tubo, mm	Banda ancha
	por calor		por refrigerante
	Agua	Vapor	Agua	Vapor
	Gcal/h		t/h
15	0,011	0,005	0,182	0,009
25	0,039	0,018	0,650	0,033
38	0,11	0,05	1,82	0,091
50	0,24	0,11	4,00	0,20
75	0,72	0,33	12,0	0,60
100	1,51	0,69	25,0	1,25
125	2,70	1,24	45,0	2,25
150	4,36	2,00	72,8	3,64
200	9,23	4,24	154	7,70
250	16,6	7,60	276	13,8
300	26,6	12,2	444	22,2
350	40,3	18,5	672	33,6
400	56,5	26,0	940	47,0
450	68,3	36,0	1310	65,5
500	103	47,4	1730	86,5
600	167	76,5	2780	139
700	250	115	4160	208
800	354	162	5900	295
900	633	291	10500	525
1000	1020	470	17100	855

Tabla de capacidades de tubería en función de la presión del refrigerante

Hay una tabla que describe el rendimiento de las tuberías en función de la presión.

Tabla 6. Capacidad de tubería en función de la presión del líquido transportado

Consumo	Banda ancha
tubo DN	15mm	20mm	25mm	32mm	40mm	50mm	65mm	80mm	100mm
Pa/m - mbar/m	menos de 0,15 m/s			0,15 m/s					0,3 m/s
90,0 - 0,900	173	403	745	1627	2488	4716	9612	14940	30240
92,5 - 0,925	176	407	756	1652	2524	4788	9756	15156	30672
95,0 - 0,950	176	414	767	1678	2560	4860	9900	15372	31104
97,5 - 0,975	180	421	778	1699	2596	4932	10044	15552	31500
100,0 - 1,000	184	425	788	1724	2632	5004	10152	15768	31932
120,0 - 1,200	202	472	871	1897	2898	5508	11196	17352	35100
140,0 - 1,400	220	511	943	2059	3143	5976	12132	18792	38160
160,0 - 1,600	234	547	1015	2210	3373	6408	12996	20160	40680
180,0 - 1,800	252	583	1080	2354	3589	6804	13824	21420	43200
200,0 - 2,000	266	619	1151	2486	3780	7200	14580	22644	45720
220,0 - 2,200	281	652	1202	2617	3996	7560	15336	23760	47880
240,0 - 2,400	288	680	1256	2740	4176	7920	16056	24876	50400
260,0 - 2,600	306	713	1310	2855	4356	8244	16740	25920	52200
280,0 - 2,800	317	742	1364	2970	4356	8566	17338	26928	54360
300,0 - 3,000	331	767	1415	3076	4680	8892	18000	27900	56160

Tabla de capacidades de tubería según diámetro (según Shevelev)

Las tablas de F.A. y A.F. Shevelev son uno de los métodos tabulares más precisos para calcular el rendimiento de un sistema de suministro de agua. Además, contienen todas las fórmulas de cálculo necesarias para cada material específico. Este es un material informativo voluminoso utilizado por los ingenieros hidráulicos con mayor frecuencia.

Las tablas tienen en cuenta:

1. diámetros de tubería - internos y externos;
2. espesor de pared;
3. vida útil de la tubería;
4. Longitud de la línea;
5. asignación de tubería.

Fórmula de cálculo hidráulico

Para las tuberías de agua, se aplica la siguiente fórmula de cálculo:

Calculadora en línea: cálculo de capacidad de tubería

Si tiene alguna pregunta, o si tiene alguna guía que use métodos no mencionados aquí, escriba en los comentarios.