ネットワークパフォーマンス

利用可能なチャネル帯域幅と達成可能な信号対雑音比によって、最大スループットが決まります。一般的に、シャノン・ハートレーの定理で規定される以上のデータを送信することは不可能です。

スループットとは、単位時間あたりに正常に配信されたメッセージの数です。スループットは、利用可能な帯域幅、信号対雑音比、およびハードウェアの制限によって左右されます。本稿では、スループットの概念をレイテンシの概念から切り離すため、スループットは受信側で最初のデータビットが到着した時点から測定されるものとします。このような議論では、「スループット」と「帯域幅」という用語はしばしば同義語として用いられます。

タイムウィンドウとは、スループットを測定する期間のことです。適切なタイムウィンドウの選択は、スループットの計算結果に大きく影響し、レイテンシを考慮するかどうかによって、レイテンシがスループットに影響を与えるかどうかが決まります。

光速は、すべての電磁信号に最小伝搬時間を課す。遅延時間をそれ以下に短縮することは不可能である。

$t=s/c_m$

ここで、sは距離、c _mは媒体中の光速（ほとんどの光ファイバーや電気媒体では、速度係数 に応じて約200,000 km/s ）です。これは、ホスト間の距離が100 km（または62マイル）ごとに、往復遅延（RTT）が約1ミリ秒増加することを意味します。  

中間ノードでも遅延が発生する。パケット交換ネットワークでは、キューイングによって遅延が発生することがある。

ジッタとは、電子機器や電気通信において、想定される周期信号の真の周期性からの望ましくないずれであり、多くの場合、基準クロック源との関係で発生します。ジッタは、連続するパルスの周波数、信号振幅、周期信号の位相などの特性で観測されることがあります。ジッタは、ほぼすべての通信リンク（ USB、PCI-e、SATA、OC-48など）の設計において重要であり、通常は望ましくない要素です。クロックリカバリアプリケーションでは、タイミングジッタと呼ばれます。^{[ 1 ]}

デジタル伝送において、ビットエラー数とは、通信チャネルを介して受信されたデータストリームのうち、ノイズ、干渉、歪み、またはビット同期エラーによって変更されたビットの数を指します。

ビット誤り率（BER ）とは、調査対象期間におけるビット誤り数を、転送されたビット総数で割った値です。BERは単位を持たない性能指標であり、多くの場合パーセンテージで表されます。

ビット誤り確率p _eは、BER の期待値です。BER は、ビット誤り確率の近似値と考えることができます。この近似値は、長時間の伝送と多数のビット誤りに対して正確です。

上記のすべての要素は、ユーザーの要求や認識と相まって、ネットワーク接続の「速さ」や利便性といった知覚される要素を決定づける上で重要な役割を果たします。スループット、レイテンシ、そしてユーザーエクスペリエンスの関係は、共有ネットワーク媒体という文脈において、スケジューリング問題として捉えるのが最も適切です。

 静止軌道上の通信衛星は、送信機と受信機の間に少なくとも 71000 km の経路長を課します。 ^{[ 2 ]}これは、メッセージ要求からメッセージ受信までの最小遅延、つまり 473 ms の遅延を意味します。この遅延は非常に顕著になる可能性があり、利用可能なスループット容量に関係なく、衛星電話サービスに影響を与えます。

地球の大気圏外にある宇宙探査機やその他の長距離ターゲットと通信する場合、このような長い経路長の問題はさらに深刻になります。NASAが実装したディープスペースネットワークは、このような問題に対処しなければならないシステムの1つです。主に遅延が原因で、GAOは現在のアーキテクチャを批判しています。^{[ 3 ]}パケット間の断続的な接続と長い遅延に対処するために、遅延耐性ネットワークなど、いくつかの異なる方法が提案されています。^{[ 4 ]}

星間距離では、ある程度の通信量を確保できる無線システムを設計すること自体が非常に困難である。このような場合、通信にかかる時間よりも、通信を維持することの方がはるかに大きな問題となる。

輸送はほぼ完全にスループットに関わるものであり、そのためバックアップテープアーカイブの物理的な配送は今でも主に車両で行われている。