Le produit bande passante-délai
Un lien réseau ressemble à un tuyau : le débit en est la largeur et le temps aller-retour (RTT, mesuré par un ping) la longueur. Le produit bande passante-délai (BDP) est la quantité de données qui remplit ce tuyau :
BDP (octets) = débit (bit/s) × RTT (s) ÷ 8
Pour garder le lien plein, l’émetteur doit avoir au moins cette quantité de données en vol, envoyées mais pas encore acquittées.
Le rôle de la fenêtre TCP
TCP limite les données en vol à la fenêtre annoncée par le récepteur. Une seule connexion ne peut donc pas dépasser :
Débit ≤ fenêtre ÷ RTT
L’en-tête TCP d’origine ne permet qu’une fenêtre de 64 Ko. Sur un lien de 100 Mbit/s avec 80 ms de RTT, comme une liaison entre Paris et la côte est américaine, le BDP vaut 1 Mo, mais une fenêtre de 64 Ko plafonne une connexion à environ 6,6 Mbit/s, soit 7 % du lien. Le window scaling (RFC 7323), actif par défaut dans les systèmes récents, autorise des fenêtres jusqu’à 1 Go, mais les tampons, les équipements intermédiaires et les réglages applicatifs la limitent encore souvent.
Les pertes de paquets
Le contrôle de congestion de TCP ralentit à chaque perte. La formule de Mathis donne un plafond approximatif pour un TCP classique de type Reno :
Débit ≤ (MSS ÷ RTT) × 1,22 ÷ √pertes
Avec des segments de 1 460 octets, 80 ms de RTT et 0,01 % de pertes, le plafond est d’environ 17,8 Mbit/s. Les algorithmes récents comme CUBIC ou BBR supportent mieux les pertes : prenez ce chiffre comme une estimation prudente.
Résumé de l’exemple
| Élément | Valeur |
|---|---|
| BDP | 1 Mo (977 Ko) |
| Limite due à la fenêtre (64 Ko) | 6,6 Mbit/s |
| Limite due aux pertes (0,01 %) | 17,8 Mbit/s |
| Débit attendu | 6,6 Mbit/s |
Comment aller plus vite
- Augmentez les tampons de socket pour que la fenêtre atteigne au moins le BDP.
- Réduisez la latence, par exemple avec un serveur plus proche ou un CDN.
- Corrigez les pertes sur le Wi-Fi ou les liens saturés.
- Utilisez plusieurs connexions en parallèle, comme le font de nombreux gestionnaires de téléchargement et outils de sauvegarde.
Avec une box fibre à 1 Gbit/s et un serveur à 20 ms, le BDP atteint déjà 2,5 Mo : c’est souvent la latence, plus que l’abonnement, qui limite un téléchargement depuis l’étranger.