Chapterبەش 1 · Lectureوانە 1.6

How Fast Is a Network? Delay, Bandwidth and Throughputڕایەڵە چەند خێرایە؟ دواکەوتن، پانایی باند و ڕێژەی تێپەڕین

Why a packet takes time: store-and-forward and the four delays at every router — processing, queuing, transmission (L/R) and propagation (d/s) — with worked examples from a classic exam question and from Erbil to Frankfurt; round-trip time and ping; bandwidth versus throughput and the bottleneck link; speed tests; bits, bytes and prefixes; and the bandwidth–delay product.

بۆچی کاتی پێویستە: و چوار جۆری لە هەر — چارەسەرکردن، سەرەگرتن، ناردن ⁦(L/R)⁩ و بڵاوبوونەوە ⁦(d/s)⁩ — بە نموونەی چارەسەرکراو لە پرسیارێکی ناسراوی تاقیکردنەوە و لە هەولێرەوە بۆ فرانکفۆرت؛ و ؛ بەرانبەر بە و ؛ تاقیکردنەوەی خێرایی؛ ، و پێشگرەکان؛ و .

20 min read22 خولەک خوێندنەوە · 20 stepsهەنگاو

What you will learnچی فێر دەبیت

  • Explain store-and-forward and compute N × L/R for a packet crossing N links.
  • Name the four nodal delays, say what each depends on and compute L/R and d/s with correct units.
  • Estimate the one-way delay and the round-trip time of a long path such as Erbil–Frankfurt.
  • Tell bandwidth from throughput and find the bottleneck link of a path.
  • Convert between bits and bytes and use the prefixes k, M, G and T correctly.
  • ڕوون بکەیتەوە و ⁦N × L/R⁩ بۆ بژمێریت کە N بەستنەوە دەبڕێت.
  • چوار جۆرەکەی ناو ببەیت، بڵێیت هەریەکە بەندە بە چی و ⁦L/R⁩ و ⁦d/s⁩ بە یەکەی دروست بژمێریت.
  • یەک ئاڕاستە و ڕێگایەکی درێژ وەک هەولێر–فرانکفۆرت بخەمڵێنیت.
  • جیاوازیی و بکەیت و ڕێگایەک بدۆزیتەوە.
  • لە نێوان و بگۆڕیت و پێشگرەکانی k، M، G و T بە دروستی بەکاربهێنیت.

How long, and how much?چەند دەخایەنێت و چەند دەگات؟

Aram in Erbil opens a video that comes from a server in Frankfurt. Two different questions decide how good that feels:

ئارام لە هەولێر ڤیدیۆیەک دەکاتەوە کە لە لە فرانکفۆرتەوە دێت. دوو پرسیاری جیاواز دیاری دەکەن ئەمە چەند باش هەست پێ دەکرێت:

  • How long? The delay, or latency: the time a piece of data is held back on its way, from the moment it leaves the source until it reaches the destination — the time the packet spends travelling. It is measured in milliseconds (ms).
  • How much? The throughput: how many bits actually arrive each second. It is measured in bits per second (b/s, Mb/s, Gb/s).
  • چەند دەخایەنێت؟ : ئەو ماوەیەی پارچەیەک لە ڕێگادا دوا دەکەوێت، لەو ساتەوەی لە سەرچاوە دەردەچێت تا دەگاتە مەبەست — واتە ئەو ماوەیەی بە ڕێگاوە دەبێت. بە ملیچرکە ⁦(ms)⁩ دەپێورێت.
  • چەند دەگات؟ : لە هەر چرکەیەکدا بە ڕاستی چەند دەگات. بە لە چرکەیەکدا دەپێورێت (⁦b/s⁩، ⁦Mb/s⁩، ⁦Gb/s⁩).

In networking, latency and delay mean the same thing. A first look at both numbers is in Bandwidth and latency. This lesson opens the box: where the delay comes from, how to compute it, and what limits the throughput.

لە ئینگلیزیدا هەردوو وشەی latency و delay بۆ هەمان شت بەکاردێن: . یەکەم سەیرکردنی هەردوو ژمارەکە لە پانایی باند و دواکەوتندایە. ئەم وانەیە سندووقەکە دەکاتەوە: لە کوێوە دێت، چۆن دەژمێردرێت و چی سنووردار دەکات.

A path from a laptop in Erbil to a server in Frankfurt: the laptop, a home router, the provider’s routers, and further routers in Turkey and Europe, joined by links. Notes say: about 4,000 km of fibre and about a dozen routers. A stopwatch asks how long, in milliseconds: the delay or latency. A gauge asks how much, in megabits per second: the throughput.ڕێگایەک لە لاپتۆپێک لە هەولێرەوە بۆ ڕاژەکارێک لە فرانکفۆرت: لاپتۆپەکە، ڕێدۆزێکی ماڵەوە، ڕێدۆزەکانی دابینکەر و ڕێدۆزەکانی تر لە تورکیا و ئەوروپا، کە بە بەستنەوە پێکەوە بەستراون. تێبینییەکان دەڵێن: نزیکەی 4,000 km فایبەر و نزیکەی دوازدە ڕێدۆز. کاتژمێرێکی ڕاگرتن دەپرسێت چەند دەخایەنێت، بە ملیچرکە: دواکەوتن. پێوەرێک دەپرسێت چەند دەگات، بە Mb/s: ڕێژەی تێپەڕین.
Every packet on this path takes time (delay) and shares the links (throughput).هەر لەسەر ئەم ڕێگایە کاتی پێویستە () و بەستنەوەکان بە هاوبەشی بەکاردەهێنێت ().CêIT

Routers store, then forwardهەڵگرتن و پێشڕۆکردن

On the Internet, data travels in packets, and almost every router and switch on the way works by store-and-forward: it must receive the entire packet before it can send the first bit of it onto the next link. Only then can it check the packet for errors and send it on whole. It is like a box that waits until the whole message is inside before passing it on: a little slower, but nothing broken or missing goes further.

لە بە دەڕوات و نزیکەی هەموو و سەر ڕێگا بە کار دەکات: دەبێت هەموو وەربگرێت پێش ئەوەی بتوانێت یەکەم بنێرێتە سەر بەستنەوەی دواتر. تەنیا ئەو کاتە دەتوانێت لە هەڵە بپشکنێت و بە تەواوی بینێرێت. وەک سندووقێک وایە کە چاوەڕێ دەکات تا هەموو پەیامەکە دەچێتە ناوی، پاشان دەینێرێت: کەمێک خاوترە، بەڵام هیچ شتێکی شکاو یان ناتەواو بەرەو پێش ناچێت.

So a packet of L bits needs L/R seconds to be pushed onto each link of rate R, and over N such links in a row, store-and-forward costs N × L/R — when nothing else is in the way. How packets share the links: Packet switching.

بۆیە بە L بۆ هەر بەستنەوەیەک بە ڕێژەی R پێویستی بە ⁦L/R⁩ چرکە هەیە تا بخرێتە سەری و بەسەر N بەستنەوەی لەم جۆرەدا بە دوای یەکدا، ⁦N × L/R⁩ دەخایەنێت — کاتێک هیچ شتێکی تر لە ڕێگادا نییە. چۆن بەستنەوەکان بە هاوبەشی بەکاردەهێنن: سویچکردنی پاکێت.

dN links=N⋅LRd_{N\,\text{links}} = N \cdot \frac{L}{R}

Example: a 1,500-byte packet (12,000 bits) over 3 links of 10 Mb/s: 3 × 1.2 ms = 3.6 ms.

نموونە: ⁦1,500⁩ (⁦12,000⁩ ) بەسەر 3 بەستنەوەی ⁦10 Mb/s⁩ـدا: ⁦3 × 1.2 ms = 3.6 ms⁩.

Animation in six steps. A source sends a packet of four bits to a router, which will pass it to a destination. The bits arrive one by one; the router stores the front of the packet and waits for the rest. Only when all four bits are inside does the router start sending the packet onto the next link, while the source starts on the next packet. The last step shows the rule: over two links, one packet needs 2 × L/R.
Animation in six steps. A source sends a packet of four bits to a router, which will pass it to a destination. The bits arrive one by one; the router stores the front of the packet and waits for the rest. Only when all four bits are inside does the router start sending the packet onto the next link, while the source starts on the next packet. The last step shows the rule: over two links, one packet needs 2 × L/R.
Store-and-forward: the router waits for the whole packet before sending it on.: چاوەڕێی هەموو دەکات پێش ئەوەی بینێرێت.CêIT

Four delays at every routerچوار جۆر دواکەوتن لە هەر ڕێدۆزێکدا

The network delay, or end-to-end delay, is the time one packet needs from its source to its destination. At every router on the path the packet meets four delays, one after another:

ئەو کاتەیە کە یەک پێویستیەتی لە سەرچاوەکەیەوە تا مەبەستەکەی. لە هەر سەر ڕێگاکەدا بە دوای یەکدا تووشی چوار جۆر دەبێت:

  1. Processing: the router reads the header, checks for errors and decides where the packet goes.
  2. Queuing: the packet waits until the packets in front of it have been sent.
  3. Transmission: the router pushes all the packet’s bits onto the outgoing link.
  4. Propagation: the bits travel along the link to the next router.
  1. چارەسەرکردن: دەخوێنێتەوە، هەڵەکان دەپشکنێت و بڕیار دەدات بۆ کوێ بچێت.
  2. سەرەگرتن: چاوەڕێ دەکات تا ئەو لە پێشیەوەن دەنێردرێن.
  3. ناردن: هەموو دەخاتە سەر بەستنەوەی دەرچوون.
  4. بڵاوبوونەوە: بە درێژایی بەستنەوەکەدا دەڕۆن بۆ دواتر.
dnodal=dproc+dqueue+dtrans+dpropd_{\text{nodal}} = d_{\text{proc}} + d_{\text{queue}} + d_{\text{trans}} + d_{\text{prop}}

This is the nodal delay at one router. The end-to-end delay is the sum of the nodal delays of every hop on the path.

ئەمە لە یەک . کۆی هەموو سەر ڕێگاکەیە.

Animation in six steps of a packet passing router A on its way to router B. Four counters tick: processing, queuing, transmission and propagation. First the packet arrives and router A checks its header: processing, a few microseconds. Then it waits behind three packets in the queue: queuing. Then its bits are pushed onto the link one after another: transmission, L/R. Then the bits travel the length of the link to router B: propagation, d/s. The last step adds the four delays into the nodal delay.
Animation in six steps of a packet passing router A on its way to router B. Four counters tick: processing, queuing, transmission and propagation. First the packet arrives and router A checks its header: processing, a few microseconds. Then it waits behind three packets in the queue: queuing. Then its bits are pushed onto the link one after another: transmission, L/R. Then the bits travel the length of the link to router B: propagation, d/s. The last step adds the four delays into the nodal delay.
Processing, queuing, transmission, propagation: the four delays at one router.چارەسەرکردن، سەرەگرتن، ناردن، بڵاوبوونەوە: چوار جۆری لە یەک .CêIT

Processing delayدواکەوتنی چارەسەرکردن

When a packet arrives, the router examines its header, checks the bits for errors and finds the best next hop in its routing table. Then the packet goes to the queue of the outgoing link. In high-speed routers this takes a few microseconds or less, because special forwarding chips do the work in hardware. A home router or a PC that routes in software needs more CPU power and more time.

کاتێک دەگات، دەپشکنێت، لە هەڵە دەپشکنێت و باشترین لە دەدۆزێتەوە. پاشان دەچێتە بەستنەوەی دەرچوون. لە خێرادا ئەمە چەند مایکرۆچرکەیەک یان کەمتر دەخایەنێت، چونکە چیپی تایبەتی ناردن کارەکە بە دەکەن. ماڵەوە یان PCـیەک کە بە دەکات، توانای و کاتی زیاتری پێویستە.

So the processing delay depends on the speed of the router’s processor or forwarding chips — not on the length of the link, and hardly on the size of the packet.

بۆیە بەندە بە خێرایی پرۆسێسەر یان چیپە ناردنەکانی — نەک بە درێژیی بەستنەوەکە و بە زەحمەت بە قەبارەی .

Inside a router: a packet arrives with its header enlarged. Three numbered steps happen in a few microseconds: 1, check the bits for errors; 2, read the destination address; 3, look it up in the routing table and choose the next hop. Then the packet moves on to the queue of the outgoing link.لە ناو ڕێدۆزێکدا: پاکێتێک دەگات و سەردێڕی پاکێتەکەی گەورە کراوە. سێ هەنگاوی ژمارەدار لە چەند مایکرۆچرکەیەکدا ڕوو دەدەن: 1، پشکنینی بیتەکان بۆ هەڵە؛ 2، خوێندنەوەی ناونیشانی مەبەست؛ 3، گەڕان لە خشتەی ڕێدۆزیدا و هەڵبژاردنی بازی دواتر. پاشان پاکێتەکە دەچێت بۆ کیووی بەستنەوەی دەرچوون.
Processing: check, read, look up — microseconds in a fast router.چارەسەرکردن: پشکنین، خوێندنەوە، گەڕان — چەند مایکرۆچرکەیەک لە خێرادا.CêIT

Queuing delay, and lost packetsدواکەوتنی سەرەگرتن و ونبوونی پاکێت

An outgoing link sends one packet at a time; packets that arrive meanwhile wait in a queue. If the queue is empty and no other packet is being sent, the queuing delay is zero. When traffic is heavy and many packets are waiting, it is long — in practice from microseconds to milliseconds. The more congestion in the queue, the longer the wait.

بەستنەوەیەکی دەرچوون لە هەر جارێکدا یەک دەنێرێت؛ ئەو لەو کاتەدا دەگەن لە چاوەڕێ دەکەن. ئەگەر بەتاڵ بێت و هیچ تر نەنێردرێت، سفرە. کاتێک هاتوچۆ قورسە و زۆر چاوەڕێن، درێژ دەبێت — لە ڕاستیدا لە مایکرۆچرکەوە تا ملیچرکە. تا لە زیاتر بێت، چاوەڕوانییەکە درێژتر دەبێت.

A queue has limited memory, a buffer. When it is full, a newly arriving packet has no place to wait and is dropped: packet loss. TCP notices the loss and sends the packet again — see TCP Connections.

بیرگەیەکی سنوورداری هەیە، . کاتێک پڕ دەبێت، کە تازە دەگات شوێنی چاوەڕوانیی نییە و فڕێ دەدرێت: . هەست بە ونبوونەکە دەکات و دووپاتە دەنێرێتەوە — بڕوانە پەیوەندییەکانی TCP.

Animation in five steps of a router queue with room for six packets in front of one outgoing link. Light traffic: a packet arrives, finds the queue empty and leaves at once. Heavier traffic: packets arrive faster than the link sends them, so the queue fills and each new packet waits longer. The queue is full: a new packet finds no room and is dropped, marked with a cross. The last step says the queuing delay grows with congestion, and a full queue loses packets.
Animation in five steps of a router queue with room for six packets in front of one outgoing link. Light traffic: a packet arrives, finds the queue empty and leaves at once. Heavier traffic: packets arrive faster than the link sends them, so the queue fills and each new packet waits longer. The queue is full: a new packet finds no room and is dropped, marked with a cross. The last step says the queuing delay grows with congestion, and a full queue loses packets.
Light traffic: no wait. Heavy traffic: a long wait. Full queue: lost packets.هاتوچۆی کەم: چاوەڕوانی نییە. هاتوچۆی قورس: چاوەڕوانیی درێژ. پڕ: ون دەبن.CêIT

Transmission delay: L / Rدواکەوتنی ناردن: ⁦L / R⁩

Packets leave a link first-come-first-served: our packet can be transmitted only after all the packets that arrived before it. Then the router pushes its bits onto the link one after another. The time needed to push all the bits out is the transmission delay:

بە نۆرە بەسەر بەستنەوەیەکدا دەڕۆن، هەرکەس پێشتر بێت پێشتر: تەنیا دوای هەموو ئەو پێش ئەو گەیشتوون دەتوانێت بنێردرێت. پاشان یەک لە دوای یەک دەخاتە سەر بەستنەوەکە. ئەو کاتەی بۆ دەرکردنی هەموو پێویستە :

dtrans=LRd_{\text{trans}} = \frac{L}{R}

L = length of the packet in bits; R = transmission rate of the link in bits per second.

L = درێژیی بە ؛ R = ڕێژەی ناردنی بەستنەوەکە بە لە چرکەیەکدا.

A 1,500-byte packet is 12,000 bits. On 10 Mb/s Ethernet it needs 12,000 ÷ 10,000,000 = 1.2 ms; on 100 Mb/s, 0.12 ms; on 10 Gb/s, only 1.2 µs. The transmission delay depends on the packet’s length and the link’s rate — not on the distance.

⁦1,500⁩ ⁦12,000⁩ . لەسەر ⁦10 Mb/s⁩ پێویستی بە ⁦12,000 ÷ 10,000,000 = 1.2 ms⁩ هەیە؛ لەسەر ⁦100 Mb/s⁩، ⁦0.12 ms⁩؛ لەسەر ⁦10 Gb/s⁩ تەنیا ⁦1.2 µs⁩. بەندە بە درێژیی و ڕێژەی بەستنەوەکە — نەک بە دووری.

A router pushes the twelve bits of a packet onto a link one after another; the last bit is still inside the router while the first ones are already on the wire. Below, three bars compare the time to push out one 1,500-byte packet (12,000 bits): 1.2 ms at 10 Mb/s, 0.12 ms at 100 Mb/s and 1.2 µs at 10 Gb/s.ڕێدۆزێک دوازدە بیتی پاکێتێک یەک لە دوای یەک دەخاتە سەر بەستنەوەیەک؛ دوایین بیت هێشتا لە ناو ڕێدۆزەکەدایە لە کاتێکدا یەکەمەکان لەسەر وایەرەکەن. لە خوارەوە سێ ستوون کاتی دەرکردنی یەک پاکێتی 1,500 بایتی (12,000 بیت) بەراورد دەکەن: 1.2 ms لە 10 Mb/s، 0.12 ms لە 100 Mb/s و 1.2 µs لە 10 Gb/s.
Transmission delay = L / R: a faster link pushes the same packet out sooner. = ⁦L / R⁩: بەستنەوەی خێراتر هەمان زووتر دەردەکات.CêIT

Propagation delay: d / sدواکەوتنی بڵاوبوونەوە: ⁦d / s⁩

Once a bit is on the link, it must travel to the next router. The time it needs is the propagation delay: the distance between the two routers divided by the propagation speed of the medium.

کاتێک خرایە سەر بەستنەوەکە، دەبێت بڕوات بۆ دواتر. ئەو کاتەی پێویستیەتی : دووریی نێوان هەردوو دابەش بەسەر خێرایی بڵاوبوونەوەی .

dprop=dsd_{\text{prop}} = \frac{d}{s}

d = distance between the routers in metres; s = propagation speed of the medium in metres per second.

d = دووریی نێوان بە مەتر؛ s = خێرایی بڵاوبوونەوەی بە مەتر لە چرکەیەکدا.

In copper and in fibre a signal travels at about 2×1082 \times 10^{8} m/s, about two thirds of the speed of light in a vacuum (0.59 to 0.77 of it, depending on the material). So 150 km of fibre from Erbil to Sulaimani takes 0.75 ms, and 4,000 km to Frankfurt takes 20 ms. The propagation delay depends on the distance and the medium — not on the packet’s size or the link’s rate. Why light is slower in glass than in a vacuum: How fast is light in a fibre?

لە مس و فایبەردا بە نزیکەی 2×1082 \times 10^{8} ⁦m/s⁩ دەڕوات، نزیکەی دوو لەسەر سێی خێرایی ڕووناکی لە بۆشاییدا (⁦0.59⁩ تا ⁦0.77⁩ـی، بەپێی کەرەستەکە). بۆیە ⁦150 km⁩ فایبەر لە هەولێرەوە بۆ سلێمانی ⁦0.75 ms⁩ دەخایەنێت و ⁦4,000 km⁩ بۆ فرانکفۆرت ⁦20 ms⁩. بەندە بە دووری و — نەک بە قەبارەی یان ڕێژەی بەستنەوەکە. بۆچی ڕووناکی لە شووشەدا لە بۆشایی خاوترە: ڕووناکی لە فایبەردا چەند خێرایە؟

One bit travels along a fibre from router A to router B. The distance is labelled d and the speed s, about 2 × 10⁸ m/s, two thirds of the speed of light. Examples below: Erbil to Sulaimani, 150 km, 0.75 ms; Erbil to Frankfurt, 4,000 km, 20 ms; once round the Earth, about 40,000 km, about 200 ms.یەک بیت بە درێژایی فایبەرێکدا لە ڕێدۆز Aـەوە دەڕوات بۆ ڕێدۆز B. دوورییەکە d و خێراییەکە s نووسراوە، نزیکەی 2 × 10⁸ m/s، دوو لەسەر سێی خێرایی ڕووناکی. نموونەکانی خوارەوە: هەولێر بۆ سلێمانی، 150 km، 0.75 ms؛ هەولێر بۆ فرانکفۆرت، 4,000 km، 20 ms؛ جارێک بە دەوری زەویدا، نزیکەی 40,000 km، نزیکەی 200 ms.
Propagation delay = d / s: only a shorter path makes it smaller. = ⁦d / s⁩: تەنیا ڕێگای کورتتر بچووکی دەکاتەوە.CêIT

Transmission or propagation? The wedding convoyناردن یان بڵاوبوونەوە؟ کاروانی بووک

A wedding convoy at the city gateکاروانی بووک لە دەروازەی شار

Ten cars of a wedding convoy leave Sulaimani for Erbil. At the city gate each car needs 12 seconds to pass, so the whole convoy needs 10 × 12 = 120 seconds to get through: that is the transmission delay — the cars are the bits, and the gate decides the rate. Then the cars drive about 180 km at 90 km/h: two hours of propagation delay. At Erbil the convoy waits until every car has arrived, then moves on together: store-and-forward.

دە ئۆتۆمبێلی کاروانی بووکێک لە سلێمانییەوە بەرەو هەولێر دەڕۆن. لە دەروازەی شاردا هەر ئۆتۆمبێلێک ⁦12⁩ چرکەی پێویستە تا تێپەڕێت، بۆیە هەموو کاروانەکە ⁦10 × 12 = 120⁩ چرکەی پێویستە بۆ تێپەڕین: ئەمە — ئۆتۆمبێلەکان و دەروازەکە ڕێژەکە دیاری دەکات. پاشان ئۆتۆمبێلەکان نزیکەی ⁦180 km⁩ بە ⁦90 km/h⁩ لێدەخوڕن: دوو کاتژمێر . لە هەولێر کاروانەکە چاوەڕێ دەکات تا هەموو ئۆتۆمبێلێک دەگات، پاشان پێکەوە بەردەوام دەبن: .

Where the analogy stops workingسنووری ئەم نموونەیە

Real bits do not wait at the start: the first bit already travels while the others are still being pushed out, and bits move at two thirds of the speed of light, not 90 km/h.

لە سەرەتادا چاوەڕێ ناکەن: یەکەم لە ڕێگادایە لە کاتێکدا ئەوانی تر هێشتا دەخرێنە سەر بەستنەوەکە و بە دوو لەسەر سێی خێرایی ڕووناکی دەڕۆن، نەک ⁦90 km/h⁩.

A road from Sulaimani to Erbil. At the Sulaimani gate ten cars pass one every 12 seconds, labelled transmission delay: 10 × 12 s = 120 s, like L / R. On the 180 km road the cars drive at 90 km/h, labelled propagation delay: 180 km ÷ 90 km/h = 2 hours, like d / s. At Erbil the cars gather before moving on, labelled store-and-forward.ڕێگایەک لە سلێمانییەوە بۆ هەولێر. لە دەروازەی سلێمانی دە ئۆتۆمبێل یەک لە دوای یەک، هەر 12 چرکە یەکێک، تێدەپەڕن، بە ناونیشانی دواکەوتنی ناردن: 10 × 12 s = 120 s، وەک L / R. لەسەر ڕێگای 180 kmـی ئۆتۆمبێلەکان بە 90 km/h دەڕۆن، بە ناونیشانی دواکەوتنی بڵاوبوونەوە: 180 km ÷ 90 km/h = 2 کاتژمێر، وەک d / s. لە هەولێر ئۆتۆمبێلەکان کۆ دەبنەوە پێش ئەوەی بەردەوام بن، بە ناونیشانی هەڵگرتن و پێشڕۆکردن.
The gate sets the transmission delay; the road sets the propagation delay.دەروازەکە دیاری دەکات؛ ڕێگاکە .CêIT

Worked example: 1,000 bytes over 2,500 kmنموونەی چارەسەرکراو: ⁦1,000⁩ بایت بەسەر ⁦2,500 km⁩ـدا

A classic exam question: How long does it take a packet of length 1,000 bytes to propagate over a link of distance 2,500 km, propagation speed 2.5×1082.5 \times 10^{8} m/s, and transmission rate 2 Mb/s?

پرسیارێکی ناسراوی تاقیکردنەوە: بە درێژیی ⁦1,000⁩ چەند دەخایەنێت تا بەسەر بەستنەوەیەکدا بڵاو ببێتەوە کە دووریی ⁦2,500 km⁩، خێرایی بڵاوبوونەوەی 2.5×1082.5 \times 10^{8} ⁦m/s⁩ و ڕێژەی ناردنی ⁦2 Mb/s⁩ـە؟

  1. Propagation is askedبڵاوبوونەوە پرسیارە

    The question asks how long the packet takes to propagate: d/s. Change km into metres first: 2,500 km = 2.5×1062.5 \times 10^{6} m, so d/s = 2.5×1062.5 \times 10^{6} ÷ 2.5×1082.5 \times 10^{8} = 0.01 s = 10 ms.

    پرسیارەکە دەپرسێت چەند دەخایەنێت تا بڵاو ببێتەوە: ⁦d/s⁩. سەرەتا km بگۆڕە بۆ مەتر: ⁦2,500 km⁩ = 2.5×1062.5 \times 10^{6} m، بۆیە ⁦d/s⁩ = 2.5×1062.5 \times 10^{6} ÷ 2.5×1082.5 \times 10^{8} = ⁦0.01 s = 10 ms⁩.

  2. Spot the distractorفریودەرەکە بدۆزەرەوە

    The packet length and the rate do not change the propagation delay: here 2 Mb/s is a distractor.

    درێژیی و ڕێژەکە ناگۆڕن: لێرەدا ⁦2 Mb/s⁩ تەنیا بۆ فریودانە.

  3. Extend: the whole packetدرێژکردنەوە: هەموو پاکێتەکە

    How long until the whole packet has arrived? Add the transmission delay: 1,000 bytes = 8,000 bits, and 8,000 ÷ (2×1062 \times 10^{6}) = 0.004 s = 4 ms.

    چەند دەخایەنێت تا هەموو دەگات؟ زیاد بکە: ⁦1,000⁩ = ⁦8,000⁩ و ⁦8,000⁩ ÷ (2×1062 \times 10^{6}) = ⁦0.004 s = 4 ms⁩.

  4. Add them upکۆیان بکەرەوە

    For this one link: 4 ms + 10 ms = 14 ms, plus the processing and queuing at the router.

    بۆ ئەم یەک بەستنەوەیە: ⁦4 ms + 10 ms = 14 ms⁩، لەگەڵ چارەسەرکردن و سەرەگرتن لە .

dprop=2.5×106 m2.5×108 m/s=0.01 s=10 msdtrans=8000 bit2×106 bit/s=0.004 s=4 msdtrans+dprop=14 ms\begin{aligned} d_{\text{prop}} &= \frac{2.5\times10^{6}\ \text{m}}{2.5\times10^{8}\ \text{m/s}} = 0.01\ \text{s} = 10\ \text{ms}\\ d_{\text{trans}} &= \frac{8000\ \text{bit}}{2\times10^{6}\ \text{bit/s}} = 0.004\ \text{s} = 4\ \text{ms}\\ d_{\text{trans}} + d_{\text{prop}} &= 14\ \text{ms} \end{aligned}

Worked example: one packet from Erbil to Frankfurtنموونەی چارەسەرکراو: یەک پاکێت لە هەولێرەوە بۆ فرانکفۆرت

Aram’s laptop in Erbil sends a 1,500-byte packet (12,000 bits) to a server in Frankfurt. Assume: about 4,000 km of fibre (the straight line is about 3,200 km, but cables follow roads, pipelines and coasts); 13 links, the first at 100 Mb/s and the other 12 at 10 Gb/s; 12 routers that each need about 5 µs; and quiet links with empty queues.

لاپتۆپەکەی ئارام لە هەولێر ⁦1,500⁩ (⁦12,000⁩ ) دەنێرێت بۆ لە فرانکفۆرت. وا دابنێ: نزیکەی ⁦4,000 km⁩ فایبەر (هێڵی ڕاست نزیکەی ⁦3,200 km⁩ـە، بەڵام کێبڵەکان بەدوای ڕێگا، بۆری و کەنارەکاندا دەڕۆن)؛ ⁦13⁩ بەستنەوە، یەکەمیان ⁦100 Mb/s⁩ و ⁦12⁩ـەکەی تر ⁦10 Gb/s⁩؛ ⁦12⁩ کە هەریەکەیان نزیکەی ⁦5 µs⁩ـیان پێویستە؛ و بەستنەوەی ئارام بە بەتاڵ.

DelayWorkingژماردنResultئەنجام
Propagationبڵاوبوونەوە4 000 000 m÷(2×108 m/s)4\,000\,000\ \text{m} \div (2 \times 10^{8}\ \text{m/s})20 ms
Transmissionناردن12 000108+12×12 0001010\frac{12\,000}{10^{8}} + 12 \times \frac{12\,000}{10^{10}} s0.12 + 0.0144 ≈ 0.13 ms
Processingچارەسەرکردن12×5 μs12 \times 5\ \mu\text{s}0.06 ms
Queuingسەرەگرتنquiet linksبەستنەوەی ئارام0 ms (busy links: several ms more)⁦0 ms⁩ (بەستنەوەی قەرەباڵغ: چەند ms زیاتر)
Total, one wayکۆ، یەک ئاڕاستەabout 20.2 msنزیکەی ⁦20.2 ms⁩

On long paths propagation dominates; on slow links transmission does. There and back, the round trip is at least about 40 ms.

لە ڕێگا درێژەکاندا بڵاوبوونەوە زاڵە؛ لە بەستنەوە خاوەکاندا ناردن. بۆ چوون و گەڕانەوە، لانیکەم نزیکەی ⁦40 ms⁩ـە.

A bar chart of the one-way delays of the Erbil to Frankfurt example: propagation 20 ms is by far the longest bar; transmission 0.13 ms and processing 0.06 ms are thin slivers; queuing is 0 on quiet links but can add several milliseconds when the links are busy. Total about 20.2 ms one way.هێڵکاریی ستوونیی دواکەوتنەکانی یەک ئاڕاستەی نموونەی هەولێر بۆ فرانکفۆرت: بڵاوبوونەوە 20 ms زۆر درێژترین ستوونە؛ ناردن 0.13 ms و چارەسەرکردن 0.06 ms هێڵی زۆر باریکن؛ سەرەگرتن لە بەستنەوەی ئارامدا 0ـە بەڵام کاتێک بەستنەوەکان قەرەباڵغن دەتوانێت چەند ملیچرکەیەک زیاد بکات. کۆ نزیکەی 20.2 ms بۆ یەک ئاڕاستە.
Over 4,000 km, propagation is almost the whole delay.بەسەر ⁦4,000 km⁩ـدا بڵاوبوونەوە نزیکەی هەموو .CêIT

What each delay depends onهەر دواکەوتنێک بەندە بە چی

DelayDepends onبەندە بەTypical sizeقەبارەی باوSmaller with…بچووکتر دەبێت بە…
Processingthe speed of the router’s CPU or forwarding chipsخێرایی یان چیپە ناردنەکانی microsecondsمایکرۆچرکەfaster routers, forwarding in hardware خێراتر، ناردن بە
Queuingthe level of congestion: how many packets waitئاستی : چەند چاوەڕێن0 to milliseconds0 تا ملیچرکەless traffic, faster linksهاتوچۆی کەمتر، بەستنەوەی خێراتر
Transmission, L/R، ⁦L/R⁩the packet length L and the link rate Rدرێژیی L و ڕێژەی بەستنەوە Rµs on fast links, ms on slow onesµs لەسەر بەستنەوەی خێرا، ms لەسەر خاوa faster link, shorter packetsبەستنەوەی خێراتر، کورتتر
Propagation, d/s، ⁦d/s⁩the distance d and the propagation speed s of the mediumدووری d و خێرایی بڵاوبوونەوەی s5 µs per km⁦5 µs⁩ بۆ هەر kma shorter route, a server nearer to you (CDN)ڕێگایەکی کورتتر، نزیکتر لە تۆوە ()

Remember the two pairs that students mix up most: transmission ↔ length and rate (L/R); propagation ↔ distance and speed (d/s).

ئەو دوو جووتەی قوتابیان زیاتر تێکەڵیان دەکەن لە بیر بێت: ناردن ↔ درێژی و ڕێژە ⁦(L/R)⁩؛ بڵاوبوونەوە ↔ دووری و خێرایی ⁦(d/s)⁩.

There and back: round-trip timeچوون و گەڕانەوە: کاتی چوون و گەڕانەوە

Most measurements count the delay there and back. The round-trip time (RTT) is the time from sending a small message until its answer comes back: about twice the one-way delay, plus the time the other side needs to answer. The ping command measures it (ICMP, Ping and Traceroute).

زۆربەی پێوانەکان بە چوون و گەڕانەوە دەژمێرن. ⁦(RTT)⁩ ئەو کاتەیە لە ناردنی پەیامێکی بچووکەوە تا وەڵامەکەی دەگەڕێتەوە: نزیکەی دوو ئەوەندەی یەک ئاڕاستە، لەگەڵ ئەو کاتەی لایەکەی تر بۆ وەڵامدانەوە پێویستیەتی. فەرمانی ping دەیپێوێت (ICMP، پینگ و بەدواداچوونی ڕێگە).

A real measurement: from Frankfurt to a server in Baghdad, the hourly averages of the pings were mostly 72–90 ms and never below 71 ms (WonderNetwork, 24 October – 7 November 2026). If those 71 ms were all propagation, the signal would have travelled about 7,100 km each way — twice the straight line of about 3,450 km. Real routes wind through other countries, and queues add the rest.

پێوانەیەکی ڕاستەقینە: لە فرانکفۆرتەوە بۆ لە بەغدا، تێکڕای کاتژمێرانەی زۆربەی جار ⁦72–90 ms⁩ بوو و هەرگیز لە ⁦71 ms⁩ کەمتر نەبوو (WonderNetwork، ⁦24⁩ی ئۆکتۆبەر – 7ی نۆڤەمبەری ⁦2026⁩). ئەگەر هەموو ئەو ⁦71 ms⁩ـە بڵاوبوونەوە بوایە، بۆ هەر ئاڕاستەیەک نزیکەی ⁦7,100 km⁩ـی دەبڕی — دوو ئەوەندەی هێڵی ڕاستی نزیکەی ⁦3,450 km⁩. ڕێگا ڕاستەقینەکان بە ناو وڵاتانی تردا پێچ دەخۆن و ئەوەی تر زیاد دەکەن.

A time diagram: Erbil on the left, Frankfurt on the right, time running downwards. A request travels down and to the right, taking about 20 ms; the server answers; the reply travels back, about 20 ms more. A bracket on the left marks the round-trip time, about 40 ms plus the server’s time to answer.هێڵکارییەکی کات: هەولێر لای چەپ، فرانکفۆرت لای ڕاست و کات بەرەو خوارەوە دەڕوات. داواکارییەک بەرەو خوارەوە و ڕاست دەڕوات و نزیکەی 20 ms دەخایەنێت؛ ڕاژەکارەکە وەڵام دەداتەوە؛ وەڵامەکە دەگەڕێتەوە، نزیکەی 20 msـی تر. کەوانەیەک لای چەپ کاتی چوون و گەڕانەوە نیشان دەدات، نزیکەی 40 ms لەگەڵ ئەو کاتەی ڕاژەکارەکە بۆ وەڵامدانەوە پێویستیەتی.
RTT = there + the answer + back. = چوون + وەڵامدانەوە + گەڕانەوە.CêIT

Bandwidth and throughputپانایی باند و ڕێژەی تێپەڕین

Bandwidth is the maximum data transfer rate of a link or an Internet connection: what it can carry at best. Throughput is the amount of data actually transferred successfully each second. Both are measured in bits per second (Mb/s, Gb/s).

زۆرترین ڕێژەی گواستنەوەی بەستنەوەیەک یان پەیوەندییەکی : لە باشترین حاڵەتدا چەند دەتوانێت هەڵبگرێت. ئەو بڕە کە لە هەر چرکەیەکدا بە ڕاستی و بە سەرکەوتوویی دەگوازرێتەوە. هەردووکیان بە لە چرکەیەکدا دەپێورێن (⁦Mb/s⁩، ⁦Gb/s⁩).

Throughput can never be more than the bandwidth, and in practice it is almost always less: headers and acknowledgements use part of the capacity, other users share the link, Wi-Fi radios take turns, and lost packets must be sent again.

هەرگیز لە زیاتر نابێت و لە ڕاستیدا نزیکەی هەمیشە کەمترە: و پشتڕاستکردنەوەکان بەشێک لە تواناکە بەکاردەهێنن، بەکارهێنەرانی تر بەستنەوەکە بە هاوبەشی بەکاردەهێنن، ڕادیۆکانی نۆرە دەگرن و کە ون دەبن دەبێت دووپاتە بنێردرێنەوە.

A chart of traffic in bits per second against time in seconds. A flat dashed line at the top marks the bandwidth, 100 Mb/s: the most the line can carry. A wavy line below it marks the throughput, the data that really gets through: it moves between about 40 and 92 Mb/s and never crosses the bandwidth line. The gap between them is used by headers, other users and resent packets.هێڵکارییەکی هاتوچۆ بە بیت لە چرکەیەکدا بەرانبەر بە کات بە چرکە. هێڵێکی ڕێکی پچڕپچڕ لە سەرەوە پانایی باند نیشان دەدات، 100 Mb/s: زۆرترین ئەوەی هێڵەکە دەتوانێت هەڵیبگرێت. هێڵێکی شەپۆلاوی لە ژێریدا ڕێژەی تێپەڕین نیشان دەدات، ئەو دراوەیەی بە ڕاستی تێدەپەڕێت: لە نێوان نزیکەی 40 و 92 Mb/sـدا دەجووڵێت و هەرگیز لە هێڵی پانایی باند تێناپەڕێت. بۆشایی نێوانیان بۆ سەردێڕەکانی پاکێت، بەکارهێنەرانی تر و ئەو پاکێتانەی دووپاتە دەنێردرێنەوە بەکاردێت.
Bandwidth is the ceiling; throughput is what actually flows under it. بنمیچەکەیە؛ ئەوەیە کە بە ڕاستی لە ژێریدا دەڕوات.CêIT

The slowest link decidesخاوترین بەستنەوە بڕیار دەدات

A download crosses many links, and its throughput can be no higher than the slowest of them: the bottleneck link.

بە ناو زۆر بەستنەوەدا تێدەپەڕێت و ناتوانێت لە خاوترینیان بەرزتر بێت: .

throughput≤min⁡(R1,R2,…,RN)\text{throughput} \le \min(R_1, R_2, \ldots, R_N)

R1 … RN are the rates of the links on the path.

⁦R1 … RN⁩ ڕێژەی بەستنەوەکانی سەر ڕێگاکەن.

Example: a 5 GB game update comes from a server on a 10 Gb/s link, over 100 Gb/s backbones, into a home fibre line of 100 Mb/s. The bottleneck is the home line: 5 GB = 40×10940 \times 10^{9} bits, and 40×10940 \times 10^{9} ÷ 10810^{8} = 400 s, almost 7 minutes. If four people in the house download at the same time and share the line equally, each gets 25 Mb/s and the same update takes about 27 minutes.

نموونە: نوێکردنەوەیەکی یاری بە قەبارەی ⁦5 GB⁩ لە لەسەر بەستنەوەیەکی ⁦10 Gb/s⁩ دێت، بەسەر ⁦100 Gb/s⁩ـدا، بۆ ناو هێڵی فایبەری ماڵێک بە ⁦100 Mb/s⁩. هێڵی ماڵەکەیە: ⁦5 GB⁩ = 40×10940 \times 10^{9} و 40×10940 \times 10^{9} ÷ 10810^{8} = ⁦400 s⁩، نزیکەی 7 خولەک. ئەگەر چوار کەس لە ماڵەکەدا لە هەمان کاتدا بکەن و هێڵەکە بە یەکسانی دابەش بکەن، هەریەکە ⁦25 Mb/s⁩ وەردەگرێت و هەمان نوێکردنەوە نزیکەی ⁦27⁩ خولەک دەخایەنێت.

Animation in five steps. A download flows from a server through three links drawn as pipes: a wide 10 Gb/s server link, a wide 100 Gb/s backbone and a narrow 100 Mb/s home line. Packets move easily through the wide pipes but pile up in front of the narrow one, and only a thin stream reaches the laptop. A meter at the laptop shows 100 Mb/s. Then four family members share the narrow pipe and each gets 25 Mb/s. The last step says that the slowest link sets the throughput.
Animation in five steps. A download flows from a server through three links drawn as pipes: a wide 10 Gb/s server link, a wide 100 Gb/s backbone and a narrow 100 Mb/s home line. Packets move easily through the wide pipes but pile up in front of the narrow one, and only a thin stream reaches the laptop. A meter at the laptop shows 100 Mb/s. Then four family members share the narrow pipe and each gets 25 Mb/s. The last step says that the slowest link sets the throughput.
However wide the other pipes, the narrowest one sets the throughput.بۆرییەکانی تر هەرچەند پان بن، تەسکترینیان دیاری دەکات.CêIT

Is my connection fast? Speed testsئایا پەیوەندییەکەم خێرایە؟ تاقیکردنەوەی خێرایی

People say “speed” and usually mean the data rate in Mb/s — the bandwidth: how much information arrives every second. But how fast a page or a game feels also depends on latency: how long each bit takes. A small web page needs several round trips before it appears, so a 200 Mb/s line with 150 ms latency shows it later than a 50 Mb/s line with 10 ms.

خەڵک دەڵێن «خێرایی» و زۆرجار مەبەستیان ڕێژەی بە ⁦Mb/s⁩ — : لە هەر چرکەیەکدا چەند زانیاری دەگات. بەڵام لاپەڕەیەک یان یارییەک چەند خێرا هەست پێ دەکرێت بەندە بە : هەر چەند دەخایەنێت. بچووک پێش دەرکەوتنی پێویستی بە چەند جار چوون و گەڕانەوە هەیە، بۆیە هێڵێکی ⁦200 Mb/s⁩ بە ⁦150 ms⁩ درەنگتر نیشانی دەدات لە هێڵێکی ⁦50 Mb/s⁩ بە ⁦10 ms⁩.

A speed test sends data to and from a nearby test server and reports: download and upload throughput (Mb/s); latency, the round-trip time (ms), often also under load, when the full line makes the queues grow; and jitter, how much the latency changes (Jitter).

تاقیکردنەوەی خێرایی بۆ تاقیکردنەوەی نزیک دەنێرێت و لێیەوە وەردەگرێت و ڕاپۆرت دەکات: و ⁦(Mb/s)⁩؛ ، واتە ⁦(ms)⁩، زۆرجار لە کاتی بارگرانیشدا، کاتێک هێڵە پڕەکە گەورە دەکات؛ و ، کە چەند دەگۆڕێت (لەرزینی دواکەوتن).

An example speed-test result screen (made-up numbers): download 94.2 Mb/s, upload 18.7 Mb/s, latency 24 ms when idle and 61 ms under load, jitter 3 ms. Labels explain that download and upload are throughput, latency is the round-trip time, latency under load shows the queues growing, and jitter is how much the latency changes.نموونەی شاشەی ئەنجامی تاقیکردنەوەیەکی خێرایی (ژمارەی دەستکرد): دابارکردن 94.2 Mb/s، هەڵبارکردن 18.7 Mb/s، دواکەوتن 24 ms لە کاتی بێکاریدا و 61 ms لە کاتی بارگرانیدا، لەرزینی دواکەوتن 3 ms. ناونیشانەکان ڕوون دەکەنەوە کە دابارکردن و هەڵبارکردن ڕێژەی تێپەڕینن، دواکەوتن کاتی چوون و گەڕانەوەیە، دواکەوتن لە کاتی بارگرانیدا گەورەبوونی کیووەکان نیشان دەدات و لەرزینی دواکەوتن ئەوەیە کە دواکەوتن چەند دەگۆڕێت.
What a speed test measures: two throughputs, the latency and the jitter.تاقیکردنەوەی خێرایی چی دەپێوێت: دوو ، و .CêIT

Units: bits, bytes and prefixesیەکەکان: بیت، بایت و پێشگرەکان

PrefixپێشگرValueبەهاExampleنموونە
k (kilo)10310^{3} = 1,00056 kb/s: an old dial-up modem⁦56 kb/s⁩: مۆدێمێکی ⁦dial-up⁩ـی کۆن
M (mega)10610^{6} = 1,000,000100 Mb/s: a home fibre line⁦100 Mb/s⁩: هێڵێکی فایبەری ماڵ
G (giga)10910^{9}1 Gb/s: a GigabitEthernet port⁦1 Gb/s⁩: GigabitEthernet
T (tera)101210^{12}1.6 Tb/s: the next Ethernet standard⁦1.6 Tb/s⁩: داهاتووی

Speeds use bits (small b), file sizes use bytes (capital B), and 1 B = 8 b. So 100 Mb/s carries at most 100 ÷ 8 = 12.5 MB/s, a “GigabitEthernet” port means 1 gigabit (10910^{9} bits) per second — not a gigabyte — and a modem sold as “56 KB” really ran at 56 kb/s. Network speeds always use powers of ten; for file sizes some programs use 1 KiB = 1,024 B instead (KB or KiB?). Time goes down the same way: 1 ms = 10−310^{-3} s, 1 µs = 10−610^{-6} s.

خێرایی بە دەنووسرێت (b بچووک) و قەبارەی بە (B گەورە) و ⁦1 B = 8 b⁩. بۆیە ⁦100 Mb/s⁩ لانی زۆر ⁦100 ÷ 8 = 12.5 MB/s⁩ هەڵدەگرێت، «GigabitEthernet» واتە ⁦1 Gb/s⁩، واتە 10910^{9} لە چرکەیەکدا — نەک — و مۆدێمێک کە بە «⁦56 KB⁩» دەفرۆشرا لە ڕاستیدا بە ⁦56 kb/s⁩ کاری دەکرد. خێرایی هەمیشە توانی دە بەکاردەهێنێت؛ بۆ قەبارەی هەندێک لە جیاتی ئەوە ⁦1 KiB = 1,024 B⁩ بەکاردەهێنن (KB یان KiB؟). کاتیش بە هەمان شێوە دادەبەزێت: ⁦1 ms⁩ = 10−310^{-3} s، ⁦1 µs⁩ = 10−610^{-6} s.

How many bits are on the wire?چەند بیت لەسەر وایەرەکەن؟

Multiply a link’s rate by its delay and you get the number of bits that are on their way at the same moment: the bandwidth–delay product.

ڕێژەی بەستنەوەیەک لێک بدە لە و ژمارەی دەردەچێت کە لە هەمان ساتدا لە ڕێگادان: .

bits on the link=R⋅dprop\text{bits on the link} = R \cdot d_{\text{prop}}

R = rate in bits per second; d_prop = one-way propagation delay in seconds.

R = ڕێژە بە لە چرکەیەکدا؛ ⁦d_prop⁩ = یەک ئاڕاستە بە چرکە.

On a 100 m LAN cable at 1 Gb/s (propagation 0.5 µs), only 500 bits are on the cable at once. On a 1 Gb/s fibre from Erbil to Frankfurt (20 ms), 10910^{9} × 0.02 = 2×1072 \times 10^{7} bits — 20 megabits, or 2.5 MB — travel inside the glass at the same moment.

لەسەر کێبڵێکی ⁦100⁩ مەتریی بە ⁦1 Gb/s⁩ (بڵاوبوونەوە ⁦0.5 µs⁩) تەنیا ⁦500⁩ لە یەک کاتدا لەسەر کێبڵەکەن. لەسەر فایبەرێکی ⁦1 Gb/s⁩ لە هەولێرەوە بۆ فرانکفۆرت ⁦(20 ms)⁩، 10910^{9} × ⁦0.02⁩ = 2×1072 \times 10^{7} — ⁦20 Mb⁩، یان ⁦2.5 MB⁩ — لە هەمان ساتدا لە ناو شووشەکەدا دەڕۆن.

Usually the product is taken with the round-trip time, R × RTT: the data a sender must have in flight before the first acknowledgement can come back. At 100 Mb/s and an RTT of 40 ms that is 4×1064 \times 10^{6} bits = 500 kB. A sender that keeps less in flight never fills the line — one reason long, fast links need large TCP windows (The sliding window).

زۆرجار ئەم لێکدانە بە دەکرێت، ⁦R × RTT⁩: ئەو نێرەر دەبێت لە ڕێگادا هەیبێت پێش ئەوەی یەکەم پشتڕاستکردنەوە بگەڕێتەوە. بە ⁦100 Mb/s⁩ و RTTـی ⁦40 ms⁩ ئەمە 4×1064 \times 10^{6} = ⁦500 kB⁩ـە. نێرەرێک کە کەمتر لە ڕێگادا بهێڵێتەوە هەرگیز هێڵەکە پڕ ناکات — یەکێک لە هۆکارەکانی ئەوەی بەستنەوە درێژ و خێراکان پێویستیان بە گەورەی هەیە (پەنجەرەی خزۆک).

Two links drawn as pipes filled with bits. Top: a 100 m LAN cable at 1 Gb/s holds about 500 bits at once. Bottom: a 4,000 km fibre at 1 Gb/s from Erbil to Frankfurt holds 20 million bits, 2.5 MB, at once. A note gives the rule: bits on the link = rate × propagation delay.دوو بەستنەوە کە وەک بۆریی پڕ لە بیت کێشراون. سەرەوە: کێبڵێکی 100 مەتریی ڕایەڵەی ناوچەیی بە 1 Gb/s لە یەک کاتدا نزیکەی 500 بیت هەڵدەگرێت. خوارەوە: فایبەرێکی 4,000 کیلۆمەتری بە 1 Gb/s لە هەولێرەوە بۆ فرانکفۆرت لە یەک کاتدا 20 ملیۆن بیت، 2.5 MB، هەڵدەگرێت. تێبینییەک یاساکە دەدات: بیتەکانی سەر بەستنەوە = ڕێژە × دواکەوتنی بڵاوبوونەوە.
A long, fast link is a long pipe full of bits.بەستنەوەی درێژ و خێرا بۆرییەکی درێژی پڕ لە .CêIT

Common mistakesهەڵە باوەکان

MistakeهەڵەWhat is trueڕاستییەکە
Transmission delay and propagation delay are the same thing. و هەمان شتن.Transmission = pushing all the bits onto the link (L/R); propagation = one bit travelling the distance (d/s).ناردن = خستنی هەموو بۆ سەر بەستنەوە ⁦(L/R)⁩؛ بڵاوبوونەوە = یەک کە دوورییەکە دەبڕێت ⁦(d/s)⁩.
A faster link (more Mb/s) makes the signal travel faster.بەستنەوەی خێراتر (⁦Mb/s⁩ـی زیاتر) خێراتر دەبات.It only shortens the transmission delay. The propagation speed is set by the medium: about 2×1082 \times 10^{8} m/s.تەنیا کورت دەکاتەوە. خێرایی بڵاوبوونەوە دیاری دەکات: نزیکەی 2×1082 \times 10^{8} ⁦m/s⁩.
Using bytes in L/R.بەکارهێنانی لە ⁦L/R⁩ـدا.Change bytes into bits first: 1,000 bytes = 8,000 bits.سەرەتا بگۆڕە بۆ : ⁦1,000⁩ = ⁦8,000⁩ .
Throughput can beat the bandwidth on a good day. لە ڕۆژێکی باشدا دەتوانێت لە زیاتر بێت.Never: throughput ≤ bandwidth, and usually less.هەرگیز: ≤ و زۆرجار کەمترە.
Mb/s and MB/s are the same.⁦Mb/s⁩ و ⁦MB/s⁩ هەمان شتن.1 MB/s = 8 Mb/s: a 100 Mb/s line gives at most 12.5 MB/s.⁦1 MB/s = 8 Mb/s⁩: هێڵێکی ⁦100 Mb/s⁩ لانی زۆر ⁦12.5 MB/s⁩ دەدات.
“GigabitEthernet” means one gigabyte per second.«GigabitEthernet» واتە یەک لە چرکەیەکدا.One gigabit per second (10910^{9} bits), about 125 MB/s.⁦1 Gb/s⁩، واتە 10910^{9} لە چرکەیەکدا، نزیکەی ⁦125 MB/s⁩.
Rates add up along a path.ڕێژەکان بە درێژایی ڕێگا کۆ دەبنەوە.The slowest link, the bottleneck, sets the throughput.خاوترین بەستنەوە، ، دیاری دەکات.
The ping time is the one-way delay.کاتی یەک ئاڕاستەیە.Ping shows the round trip: about twice the one-way delay. چوون و گەڕانەوە نیشان دەدات: نزیکەی دوو ئەوەندەی یەک ئاڕاستە.

Exercisesڕاهێنانەکان

Exerciseڕاهێنان

A 1,500-byte packet crosses three links of 10 Mb/s each, through two store-and-forward routers. The cables are short and the queues empty. How long does the trip take?

⁦1,500⁩ سێ بەستنەوەی ⁦10 Mb/s⁩ دەبڕێت، بە ناو دوو کە بەکاردەهێنن. کێبڵەکان کورتن و بەتاڵن. گەشتەکە چەند دەخایەنێت؟

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە

L/R = 12,000 ÷ 10,000,000 = 1.2 ms per link; three links: 3 × 1.2 = 3.6 ms.

⁦L/R = 12,000 ÷ 10,000,000 = 1.2 ms⁩ بۆ هەر بەستنەوەیەک؛ سێ بەستنەوە: ⁦3 × 1.2 = 3.6 ms⁩.

Exerciseڕاهێنان

You download a 600 MB file through links of 1 Gb/s, 20 Mb/s and 300 Mb/s. What is the bottleneck, and how long does the download take at best?

فایلێکی ⁦600 MB⁩ دەکەیت بە ناو بەستنەوەی ⁦1 Gb/s⁩، ⁦20 Mb/s⁩ و ⁦300 Mb/s⁩ـدا. کامەیە و لە باشترین حاڵەتدا چەند دەخایەنێت؟

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە

The bottleneck is the 20 Mb/s link. 600 MB = 4.8×1094.8 \times 10^{9} bits; 4.8×1094.8 \times 10^{9} ÷ 2×1072 \times 10^{7} = 240 s = 4 minutes.

بەستنەوەی ⁦20 Mb/s⁩ـە. ⁦600 MB⁩ = 4.8×1094.8 \times 10^{9} ؛ 4.8×1094.8 \times 10^{9} ÷ 2×1072 \times 10^{7} = ⁦240 s = 4⁩ خولەک.

Exerciseڕاهێنان

Convert into bytes per second: 56 kb/s, 8 Mb/s and 1 Gb/s.

بیانگۆڕە بۆ لە چرکەیەکدا: ⁦56 kb/s⁩، ⁦8 Mb/s⁩ و ⁦1 Gb/s⁩.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە

Divide by 8: 7 kB/s, 1 MB/s and 125 MB/s.

دابەش بکە بەسەر 8دا: ⁦7 kB/s⁩، ⁦1 MB/s⁩ و ⁦125 MB/s⁩.

Exerciseڕاهێنان

Your ping to a server in Istanbul is 30 ms. If all of it were propagation in fibre, how long could the cable path be? The straight line from Erbil to Istanbul is about 1,400 km.

بۆ لە ئیستانبوڵ ⁦30 ms⁩ـە. ئەگەر هەمووی بڵاوبوونەوە بوایە لە فایبەردا، ڕێگای کێبڵەکە چەند درێژ دەبوو؟ هێڵی ڕاست لە هەولێرەوە بۆ ئیستانبوڵ نزیکەی ⁦1,400 km⁩ـە.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە

One way: 15 ms × 2×1082 \times 10^{8} m/s = 3×1063 \times 10^{6} m = 3,000 km at most — the real path can be up to about twice the straight line, and part of the 30 ms is queuing and processing.

یەک ئاڕاستە: ⁦15 ms⁩ × 2×1082 \times 10^{8} ⁦m/s⁩ = 3×1063 \times 10^{6} m = لانی زۆر ⁦3,000 km⁩ — ڕێگا ڕاستەقینەکە دەکرێت تا نزیکەی دوو ئەوەندەی هێڵی ڕاست بێت و بەشێک لە ⁦30 ms⁩ـەکە سەرەگرتن و چارەسەرکردنە.

Review questionsپرسیارەکانی پێداچوونەوە
Name the four nodal delays and what each depends on.چوار جۆرەکەی دواکەوتنی نۆد ناو ببە و بڵێ هەریەکە بەندە بە چی.

Processing — the router’s CPU or forwarding chips; queuing — the level of congestion; transmission — the packet length and the link rate (L/R); propagation — the distance and the propagation speed of the medium (d/s).

چارەسەرکردن — یان چیپە ناردنەکانی ؛ سەرەگرتن — ئاستی ؛ ناردن — درێژیی و ڕێژەی بەستنەوە ⁦(L/R)⁩؛ بڵاوبوونەوە — دووری و خێرایی بڵاوبوونەوەی ⁦(d/s)⁩.

What is the difference between bandwidth and throughput, and which is larger?جیاوازیی نێوان پانایی باند و ڕێژەی تێپەڕین چییە و کامیان گەورەترە؟

Bandwidth is the maximum rate; throughput is what is actually transferred. Throughput is never larger, and usually smaller.

زۆرترین ڕێژەیە؛ ئەوەیە کە بە ڕاستی دەگوازرێتەوە. هەرگیز گەورەتر نییە و زۆرجار بچووکترە.

“Bandwidth is how much information you receive every second, while speed is how fast that information is received.” Explain this sentence in correct networking terms.«پانایی باند ئەوەیە کە لە هەر چرکەیەکدا چەند زانیاری وەردەگریت، بەڵام خێرایی ئەوەیە کە ئەو زانیارییە چەند بە خێرایی دەگات.» ئەم ڕستەیە بە زاراوەی دروستی ڕایەڵە ڕوون بکەرەوە.

The “speed” sold for a line is its data rate, the bandwidth. How fast information arrives after you ask for it is the latency. A good connection needs both: enough bandwidth and low latency.

ئەو «خێرایی»یەی بۆ هێڵێک دەفرۆشرێت ڕێژەی ، واتە . ئەوەی زانیاری دوای داواکردن چەند خێرا دەگات . پەیوەندیی باش هەردووکیانی پێویستە: بەس و کەم.

When is the queuing delay zero?دواکەوتنی سەرەگرتن کەی سفرە؟

When the queue is empty and no other packet is being transmitted.

کاتێک بەتاڵە و هیچ تر نانێردرێت.

Summaryپوختە

  • Delay (latency) = how long data takes on its way; throughput = how many bits per second actually arrive.
  • Routers store-and-forward: a packet of L bits costs L/R on every link it crosses.
  • Nodal delay = processing + queuing + transmission (L/R) + propagation (d/s); end-to-end delay = the sum over all hops.
  • Queues grow with congestion; a full queue drops packets.
  • Signals in copper and fibre travel at about 2×1082 \times 10^{8} m/s: 5 µs per km, 20 ms from Erbil to Frankfurt. Ping shows the round trip.
  • Throughput ≤ bandwidth, and throughput ≤ the rate of the bottleneck link.
  • Speeds in bits (b), sizes in bytes (B): divide by 8. k, M, G, T = 10310^{3}, 10610^{6}, 10910^{9}, 101210^{12}.
  • Rate × delay = the bits in flight (bandwidth–delay product).
  • = چەند لە ڕێگادا دەخایەنێت؛ = لە هەر چرکەیەکدا چەند بە ڕاستی دەگات.
  • دەکەن: بە L لەسەر هەر بەستنەوەیەک کە دەیبڕێت ⁦L/R⁩ دەخایەنێت.
  • = چارەسەرکردن + سەرەگرتن + ناردن ⁦(L/R) +⁩ بڵاوبوونەوە ⁦(d/s)⁩؛ = کۆیان بە درێژایی هەموو .
  • لەگەڵ گەورە دەبن؛ پڕ فڕێ دەدات.
  • لە مس و فایبەردا بە نزیکەی 2×1082 \times 10^{8} ⁦m/s⁩ دەڕۆن: ⁦5 µs⁩ بۆ هەر km، ⁦20 ms⁩ لە هەولێرەوە بۆ فرانکفۆرت. چوون و گەڕانەوە نیشان دەدات.
  • ≤ ، هەروەها ≤ ڕێژەی .
  • خێرایی بە ⁦(b)⁩، قەبارە بە ⁦(B)⁩: دابەش بکە بەسەر 8دا. k، M، G، T = 10310^{3}، 10610^{6}، 10910^{9}، 101210^{12}.
  • ڕێژە × = ئەو لە ڕێگادان ().

Lesson complete!وانەکە تەواو بوو!

Well done. Review the key terms, then go on to the next lesson.دەستخۆش. سەیرێکی زاراوە سەرەکییەکان بکەرەوە، پاشان بڕۆ بۆ وانەی داهاتوو.

Key termsزاراوە سەرەکییەکان

Next lessonوانەی داهاتوو

Protocols, Layers and the OSI Ideaپرۆتۆکۆڵەکان، چینەکان و بیرۆکەی OSI

References and further readingسەرچاوەکان و خوێندنەوەی زیاتر

This lecture is a first edition. The Kurdish text and terminology are waiting for review by Kurdish IT teachers.ئەم وانەیە چاپی یەکەمە. دەقە کوردییەکە و زاراوەکانی چاوەڕێی پێداچوونەوەی مامۆستایانی کوردی بواری IT ن.

Appearanceڕووکار

Modeدۆخ
Styleشێواز
Coloursڕەنگەکان

Saved on this device only.تەنیا لەسەر ئەم ئامێرە پاشەکەوت دەکرێت.