ネットワークの性能と伝送時間の計算

ネットワークの性能計算では、データ量をビット数に直し、回線速度で割ることが基本となる。伝送時間は「データ量のビット数÷回線速度」で求められ、バイトとビットの換算や、Mやkといった単位の接頭辞を正しく扱えるかどうかが得点の鍵になる。計算に入る前に、どの量を求める問題なのか（伝送時間か、誤り率か、利用率か）を確認することが大切である。

伝送時間の基本式

伝送時間は、パケットのビット数を回線速度で割って求める。1,250バイトは10,000ビットであり、100Mビット／秒の回線では1パケットあたり0.1ミリ秒、1Gビット／秒の回線では0.01ミリ秒かかる。 ここで、バイトをビットに換算する一手間を省くと、伝送時間が一桁以上ずれてしまう。

パケットを複数送る場合、送信間隔も伝送時間に含めて考える必要がある。ただし、送信間隔が両方の回線で同じであれば、二つの回線の時間差には影響しない。差を求める問題では、回線速度の違いによって生じる部分だけを取り出して計算すると、解答の手順が簡潔になる。

判断の基準と数値

誤り率は、誤りが発生したビット数を、送信したビット数で割って求める。30Mビット／秒の回線で100秒に1ビットの誤りが発生した場合、送信ビット数は3.0×10⁹ビットとなり、誤り率は約3.33×10⁻¹⁰である。

ビット誤り率が0.0001%（10⁻⁶）の回線で1,500バイトのパケットを送る場合、1パケットに誤りが含まれる確率は近似的に約0.012となる。10,000個のパケットを送れば、誤りを含むパケットの期待値は約120個である。

映像の帯域幅は、横と縦の画素数、色のビット数、フレームレートの積で求める。800×600ピクセル、24ビットカラー、30フレーム／秒の動画は、圧縮を行わない場合に約345.6Mビット／秒の帯域を必要とする。