Calculadora de TCP Window BDP Bandwidth Delay

Janela TCP e Bandwidth-Delay Product (BDP)

O Bandwidth-Delay Product diz quanto dado consegue estar “em trânsito” num enlace de rede em um dado instante. A conta é BDP = banda × RTT. Pegue um enlace de 1 Gbps com 100 ms de ida e volta e você chega a BDP = 10⁹ bits/s × 0,1 s = 10⁸ bits = 12,5 MB. Para o TCP encher esse enlace, a janela de recepção precisa ser no mínimo igual ao BDP. Se for menor, o cano fica meio vazio enquanto o transmissor espera os ACKs.

O TCP original guarda a janela em 16 bits, o que a trava em 65 535 bytes. Dava conta de uma LAN dos anos 1990, mas hoje a gente passa desse teto sem dificuldade. A RFC 1323 (atual RFC 7323) trouxe a opção Window Scale, que desloca a janela em até 14 bits e a leva até 1 GB. Quando um enlace tem BDP alto — satélite com seu RTT longo, fibra transoceânica que junta RTT longo e banda alta, WAN 10/100 GbE — ele ganha o apelido de “long fat network” (LFN). Esses casos pedem window scaling, e selective acknowledgment (SACK, RFC 2018) por cima, para se recuperar rápido de perda de pacotes.

Aplicações

Quem usa? Engenheiros de rede ajustando Linux (sysctl net.ipv4.tcp_window_scaling, tcp_rmem, tcp_wmem), operadores de CDN e nuvem dimensionando buffers por fluxo, o pessoal de streaming e de transferência de arquivos grandes (rsync, aspera, GridFTP) e firmas de HFT tentando cortar a latência de cauda.

FAQ

Por que meu enlace de 1 Gbps só atinge 100 Mbps? Quase sempre a janela de recepção do SO está pequena demais para o BDP. Confira se o window scaling está ligado e se o máximo de tcp_rmem é ao menos o tamanho do BDP.

O BDP importa em LAN? Raramente. Com RTT submilissegundo, até 10 Gbps dá um BDP de uns 1 MB, bem abaixo das janelas padrão.

E quanto a UDP e QUIC? O QUIC carrega a própria janela de flow control, por stream e por conexão. O raciocínio do BDP continua valendo, só que aqui é o controle de congestionamento (BBR, CUBIC) que faz o trabalho pesado.