Calculadora de TCP Window BDP Bandwidth Delay

Janela TCP e Bandwidth-Delay Product (BDP)

O Bandwidth-Delay Product é a quantidade de dados que pode estar “em trânsito” em um enlace de rede a qualquer momento. É calculado por BDP = banda × RTT — por exemplo, um enlace de 1 Gbps com 100 ms de tempo de ida e volta rende BDP = 10⁹ bits/s × 0,1 s = 10⁸ bits = 12,5 MB. Para o TCP saturar o enlace, a janela de recepção deve ser pelo menos igual ao BDP; janelas menores deixam o “cano” parcialmente vazio enquanto o transmissor espera ACKs.

O TCP original codifica a janela em 16 bits, limitando-a a 65 535 bytes — suficiente para LANs dos anos 1990, mas trivialmente excedido hoje. A RFC 1323 (atual RFC 7323) introduziu a opção Window Scale, que desloca a janela em até 14 bits, permitindo janelas de até 1 GB. Enlaces com alto BDP — satélite (RTT alto), fibra transoceânica (RTT alto × banda alta), WAN 10/100 GbE — são chamados de “long fat networks” (LFN) e exigem window scaling mais selective acknowledgment (SACK, RFC 2018) para se recuperar rápido de perda de pacotes.

Aplicações

Usado por engenheiros de rede ajustando Linux (sysctl net.ipv4.tcp_window_scaling, tcp_rmem, tcp_wmem), operadores de CDN/nuvem dimensionando buffers por fluxo, aplicações de streaming e transferência de arquivos grandes (rsync, aspera, GridFTP) e empresas de HFT minimizando latência de cauda.

FAQ

Por que meu enlace de 1 Gbps só atinge 100 Mbps? Provavelmente a janela de recepção do SO é pequena em relação ao BDP — confira se window scaling está habilitado e se o máximo de tcp_rmem é pelo menos o BDP.

O BDP importa em LAN? Raramente — com RTT submilissegundo, mesmo 10 Gbps dá um BDP de ~1 MB, bem abaixo das janelas padrão.

E quanto a UDP e QUIC? QUIC tem janela de flow control própria por stream e por conexão; o mesmo raciocínio de BDP se aplica, mas o controle de congestionamento (BBR, CUBIC) faz o trabalho pesado.