Wie Latenz, Bandbreite und Durchsatz die Internetgeschwindigkeit beeinflussen
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Die Internetgeschwindigkeit oder wie schnell Daten in einem Netzwerk übertragen werden, wird anhand verschiedener Metriken berechnet: Latenz, Bandbreite und Durchsatz. Dieser Artikel soll diese Metriken erklären und wie das TCP-Protokoll sie beeinflusst.
Senden deiner Datenpakete
Der Zugriff auf das Internet basiert auf einem Informationsaustausch. Wenn du online einkaufst oder einen Film streamst, sendet deine IP einen Informationsfluss in Form von Datenpaketen, die eine Anfrage stellen. Der Empfänger antwortet wiederum, indem er einen weiteren Informationsfluss zurücksendet, ebenfalls in Form von Datenpaketen.
Bei der Verwendung des TCP-Protokolls werden diese Datenpakete nacheinander über ein Netzwerk von Kanälen an das Ziel übertragen. Wenn sie ihr Ziel erreichen, wird eine Bestätigung an deine IP zurückgesendet. Es kann nur eine begrenzte Anzahl von Paketen gesendet werden, ohne eine Bestätigung zu erhalten, dass die vorherigen Pakete ihr Ziel erreicht haben.
Gleichzeitig ist auch die Menge der Pakete begrenzt, die sich während einer bestimmten Zeitspanne durch den Kanal bewegen können. Die Geschwindigkeit, mit der sich Datenpakete durch das Netzwerk bewegen können, wird als Bandbreite bezeichnet.
Die Bandbreite ist jedoch nicht das einzige Element, das deine tatsächliche Internetgeschwindigkeit beeinflusst. Eine Reihe von Faktoren, einschließlich der physischen Entfernung zum Ziel sowie eventuelle Zwischenfälle auf dem Weg, können die Ankunft am Ziel und letztendlich die Bestätigung verzögern. Die Zeit, die deine Pakete benötigen, um ihr Ziel zu erreichen, wird als Latenz bezeichnet.
Stau auf der Autobahn
Wenn jedes Paket das Netzwerk durchläuft, passiert es mehrere Knotenpunkte, wo es an sein Ziel weitergeleitet wird. Wenn dein Paket zur gleichen Zeit wie mehrere andere Pakete an einem Knotenpunkt ankommt, wird es in eine Warteschlange eingereiht.
Leider kann dein Paket in dieser Phase auch verworfen werden oder verloren gehen, und deine IP erhält keine Bestätigung, dass es sein Ziel erreicht hat. In diesem Fall musst du es erneut senden, was den Versand des folgenden Pakets verzögert.
Diese Paketverluste weisen das TCP-Protokoll auf Verzögerungen bei der Datenübertragung hin. Um den Datenverkehr zu entlasten, implementiert das Protokoll automatisch einen Mechanismus (den sogenannten AIMD-Algorithmus(neues Fenster)), der das verlorene Paket mit der Hälfte der Geschwindigkeit erneut sendet, mit der es normalerweise gesendet würde.
Dies wirkt sich nicht nur auf die Geschwindigkeit aus, mit der das verlorene Paket erneut gesendet wird, sondern auch auf die Geschwindigkeit der nachfolgenden Pakete. Ihre Geschwindigkeit steigt erst dann schrittweise an, wenn sich der Datenverkehr verbessert.
Letztendlich führt dies selbst bei geringfügigem Paketverlust zu Verzögerungen beim Erreichen des Ziels aller deiner Pakete und natürlich beim Erhalt einer Antwort auf deine Anfrage. Die endgültige Anzahl von Datenpaketen, die in einem Netzwerk während einer bestimmten Zeitspanne ausgetauscht werden können, wird als Durchsatz bezeichnet.
Um den maximalen Durchsatz einer TCP-Verbindung zu berechnen, kannst du die Mathis-Formel(neues Fenster) und diesen Online-Rechner(neues Fenster) verwenden.
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Eine der Schlüsseltechnologien, die von VPN Accelerator verwendet werden, ist ein TCP-verzögerungsgesteuerter TCP-Flusskontrollalgorithmus namens BBR. Auf längeren Pfaden oder überlasteten Netzwerken erholt sich BBR schneller von Paketverlusten und fährt auch schneller hoch (das heißt, es erreicht die maximale Geschwindigkeit schneller, wenn eine Datenübertragung beginnt). VPN Accelerator ist besonders effektiv bei der Verbesserung von Geschwindigkeiten über große Entfernungen.
