Tìm hiểu về các thông số đo hiệu suất mạng: Bandwidth, Throughput, Goodput

[QuangHung 1109]

1. Bandwidth (Băng thông)
Băng thông được xác định bởi các thuộc tính vật lý của môi trường truyền dẫn (cáp đồng, cáp quang, sóng vô tuyến) và được đo bằng bit trên giây (bps).

• Đặc điểm: Đây là năng lực truyền tải tối đa trên lý thuyết.

• Ví dụ: Chuẩn 10GBASE-T Ethernet có dung lượng tối đa là 10Gbps. Nó giống như con đường có 10 làn xe, về lý thuyết có thể cho 1000 xe chạy cùng lúc.

• Lưu ý: Đây chính là con số mà các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) dùng để quảng cáo và tính phí hàng tháng cho chúng ta.

2. Throughput (Thông lượng)
Throughput là tốc độ truyền dữ liệu thực tế chạy qua mạng tại một thời điểm nhất định. Con số này luôn thấp hơn Bandwidth.

• Tại sao lại thấp hơn? Vì trên đường truyền luôn có các dữ liệu tiêu hao (Overhead) như: các giao thức định tuyến, kích thước khung hình tối thiểu của Layer 2 (Ethernet), hoặc tình trạng nghẽn mạng (Congestion).

Ví dụ: Cuốn sách chính là dữ liệu gốc (payload) bạn muốn truyền đi. Nhưng đơn vị vận chuyển không bao giờ để nguyên cuốn sách như vậy mà ném lên xe. Mà họ phải bọc chống sốc, cho vào hộp carton, ghi rõ địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, mã vạch để máy quét nhận diện. Các thông tin trên là các Header (tiêu đề) của gói tin. Nó chiếm thêm không gian và cân nặng trên xe nhưng không phải là nội dung cuốn sách bạn cần. Kết quả là xe tải có tải trọng 1 tấn (Bandwidth), nhưng vì mỗi món quà đều phải bọc hộp và dán nhãn dày cộm, nên thực tế số lượng sách chở được sẽ ít hơn 1 tấn.

• Góc nhìn kỹ sư: Khi thiết kế mạng, mức sử dụng 80% băng thông là đã "đầy tải". Khoảng trống 20% còn lại là để dự phòng cho các đợt bùng phát dữ liệu đột ngột (Traffic Bursts), giúp các ứng dụng mới có thể khởi chạy mà không làm treo hệ thống.

Ví dụ: Hãy tưởng tượng một con đường có 5 làn xe (Bandwidth), chỉ cho phép xe chạy trên 4 làn (Throughput) để đảm bảo an toàn. Làn thứ 5 luôn được để trống làm làn đường ưu tiên/khẩn cấp. Nếu có một xe cấp cứu (ứng dụng quan trọng/dữ liệu bùng phát) xuất hiện đột ngột, nó sẽ có đường để chạy ngay lập tức mà không gây ra tai nạn (treo mạng) cho 4 làn xe còn lại.

3. Goodput (Thông lượng hữu ích)
Đây là thông số ít được nhắc đến hơn nhưng lại là cái người dùng cuối thực sự nhận được. Goodput đo lường lượng dữ liệu thực tế (Payload) được truyền tải thành công sau khi đã loại bỏ các phần tiêu hao như header, mã kiểm tra lỗi...)..

• Đặc điểm: Goodput luôn thấp hơn Throughput.
• Lý do: Mọi gói tin dữ liệu đều chứa các trường thông tin tiêu hao (Headers). Ví dụ: Ethernet có Header 20-byte, IPv6 có Header 40-byte. Ngoài ra, Goodput còn bị giảm đi do các gói tin bị lỗi trong quá trình truyền dẫn và phải gửi lại (Retransmission).

---

Tóm tắt nhanh dễ nhớ:

1. Bandwidth: Tốc độ tối đa trên lý thuyết (Cái bạn "mua").
2. Throughput: Tốc độ truyền tải thực tế (Cái bạn "thấy").
3. Goodput: Tốc độ của dữ liệu sạch nhận được (Cái bạn thực sự "dùng được").

Hy vọng phần chia sẻ ngắn gọn này giúp mọi người hiểu được thêm kiến thức về các thông số mạng