Despre Bandwidth

Ce este Bandwidth ?

Lățimea de bandă este rata maximă de transfer de date pe o anumită cale. Lățimea de bandă poate fi caracterizată ca lățimea de bandă a rețelei, lățimea de bandă a datelor sau lățimea de bandă digitală.

Bandwidth sau lățimea de bandă este măsurată ca și cantitatea de date care poate fi transferată dintr-un punct în altul într-o rețea într-o anumită perioadă de timp. De obicei, lățimea de bandă este exprimată ca un bitrate și măsurată în biți pe secundă (bps).

Termenul de lățime de bandă se referă la capacitatea de transmisie a unei conexiuni și este un factor important la determinarea calității și vitezei unei rețele sau a conexiunii la internet.

Există mai multe moduri diferite de a măsura lățimea de bandă. Unele măsurători sunt utilizate pentru a calcula fluxul de date curent, în timp ce altele măsoară fluxul maxim, fluxul tipic sau ceea ce este considerat a fi un flux bun.

Lățimea de bandă este, de asemenea, un concept cheie în mai multe alte domenii tehnologice. În procesarea semnalului, de exemplu, este utilizată pentru a descrie diferența dintre frecvențele superioare și inferioare dintr-o transmisie cum ar fi un semnal radio și este de obicei măsurată în hertz (Hz).

Lățimea de bandă poate fi comparată cu apa care curge printr-o conductă. Lățimea de bandă ar fi viteza cu care apa (datele) curge prin conductă (conexiune) în diverse circumstanțe. În loc de biți pe secundă, am putea măsura litri pe minut. Cantitatea de apă care poate trece prin conductă reprezintă lățimea maximă de bandă, în timp ce cantitatea de apă care curge în prezent prin conductă reprezintă lățimea de bandă curentă.

Lățimea de bandă a fost inițial măsurată în biți pe secundă și exprimată ca bps. Cu toate acestea, rețelele de astăzi de obicei au o lățime de bandă mult mai mare decât poate fi exprimată confortabil folosind astfel de unități mici. Acum este obișnuit să vedem numere mai mari care sunt notate cu prefixuri metrice, cum ar fi Mbps, (megabiți pe secundă), Gbps (gigabiți pe secundă) sau Tbps (terabiți pe secundă).

• K = kilo = 1.000 biți
• M = mega = 1.000 kilo = 1.000.000 biți
• G = giga = 1.000 mega = 1.000.000.000 de biți
• T = tera = 1.000 giga = 1.000.000.000.000 de biți

După terabit, există petabit, exabit, zettabit și yottabit, fiecare reprezentând o putere suplimentară de 10.

Lățimea de bandă poate fi, de asemenea, exprimată ca octeți pe secundă. Acest lucru este notat în mod obișnuit cu un capital B. De exemplu, 10 megabyte pe secundă ar fi exprimate ca 10 MBps sau 10 MBps.

Un octet este de opt biți.
Astfel, 10 MB/s = 80 Mbps.
Aceleași prefixe metrice pot fi utilizate cu octeți ca și cu biți. Astfel, 1 TBps este un terabyte pe secundă.

Măsurarea lățimii de bandă

Măsurarea lățimii de bandă se face de obicei folosind software sau firmware și o interfață de rețea. Utilitățile comune de măsurare a lățimii de bandă includ utilitatea Test TCP (TTCP) și PRTG Network Monitor, de exemplu.

TTCP măsoară debitul pe o rețea IP între două gazde. O gazdă este receptorul, cealaltă expeditorul. Fiecare parte afișează numărul de octeți transmiți și timpul pentru fiecare pachet pentru a finaliza călătoria unică.

PRTG oferă o interfață grafică și diagrame pentru măsurarea tendințelor de lățime de bandă pe perioade mai lungi de timp și poate măsura traficul între diferite interfețe.

De obicei, pentru a măsura lățimea de bandă, se calculează cantitatea totală a traficului trimis și primit într-o anumită perioadă de timp. Măsurătorile rezultate sunt apoi exprimate ca număr pe secundă.

O altă metodă de măsurare a lățimii de bandă este de a transfera un fișier sau mai multe fișiere, de dimensiuni cunoscute și de a cronometra cât durează transferul. Rezultatul este convertit în bps prin împărțirea dimensiunii fișierelor în perioada de timp necesară transferului. Majoritatea testelor de viteză pe internet utilizează această metodă pentru a calcula viteza de conectare a computerului unui utilizator la internet.

Deși nu există nicio modalitate de a măsura lățimea totală de bandă disponibilă, există multe modalități de a defini lățimea de bandă măsurată, în funcție de necesitate.

Definitii generale

Maxim teoretic - Cea mai mare rată de transmisie în condiții ideale. Rata maximă de transfer teoretic nu poate fi atinsă în instalațiile reale. În mod obișnuit, maximul teoretic este utilizat doar pentru comparație ca o modalitate de a determina cât de bine funcționează o conexiune în comparație cu potențialul său teoretic maxim.

Lățime de bandă eficientă - cea mai mare rată de transmisie fiabilă. Întotdeauna mai mic decât maximul teoretic. Uneori considerată cea mai bună lățime de bandă utilizabilă. Este necesar pentru a înțelege cantitatea de trafic pe care o conexiune o poate suporta.

Randament - rata medie de transfer de date de succes; util pentru înțelegerea vitezei tipice sau obișnuite a unei conexiuni. Randamentul este mărimea transferului împărțită la timpul necesar pentru finalizarea transferului. Măsurată în octeți pe secundă, debitul poate fi comparat cu lățimea efectivă de bandă și maximul teoretic ca o modalitate de a determina cât de performantă este conexiunea.

Goodput - Măsoară cantitatea de date utile transferate, excluzând datele nedorite, cum ar fi retransmisiile de pachete sau cheltuielile generale ale protocolului. Acesta se calculează împărțind dimensiunea fișierului transferat la perioada de timp pe care a avut-o transferul.

Metoda de transfer total - Contorizează tot traficul într-o perioadă de timp stabilită, de obicei o lună. Acest lucru este cel mai util pentru facturare bazat pe câtă lățime de bandă este utilizată.

Metoda funcției de repartiție 95 - Pentru a evita măsurarea lățimii de bandă înclinate de vârfurile de utilizare, transportatorii folosesc adesea metoda de percentila 95. Ideea este să măsurați continuu utilizarea lățimii de bandă în timp, apoi să eliminați cei 5 procente de utilizare. Acest lucru este util pentru facturare pe baza câtă lățime de bandă este utilizată „în mod normal” într-o perioadă determinată.

În rețelele din lumea reală, lățimea de bandă variază în timp, în funcție de utilizare și conexiunile de rețea. Drept urmare, o singură măsurare a lățimii de bandă spune foarte puțin despre utilizarea efectivă a lățimii de bandă. O serie de măsurători pot fi mai utile la determinarea mediilor sau a tendințelor.

Lățimea de bandă vs viteză vs tranfer

Există multe moduri de a gândi fluxul de date într-o rețea. Viteza unei rețele este definită ca viteza de biți a circuitului, determinată de viteza fizică a semnalului.

Lățimea de bandă este cât de mult din capacitatea circuitului fizic poate fi utilizată pentru a transmite date și este determinată de cât de mult din capacitatea rețelei este disponibilă pe baza conexiunii. În timp ce o conexiune de rețea Gigabit Ethernet ar permite 1 Gbps, lățimea de bandă disponibilă pentru un computer conectat de un card Ethernet Fast ar fi de doar 100 Mbps.

Randamentul este rata de transmisie reușită, în timp ce lățimea de bandă este un calcul al cantității de date care trece prin interfața de rețea, indiferent dacă datele au ca rezultat o transmisie de succes. Ca atare, debitul este întotdeauna mai mic decât lățimea de bandă.

Măsurarea lățimii de bandă

Există mai multe motive pentru a măsura lățimea de bandă. Lățimea de bandă scăzută utilizată în comparație cu lățimea maximă de bandă teoretică poate fi o problemă de rețea, în special dacă există lățimi de bandă utilizabile pe scară largă din diferite părți ale unei rețele care sunt proiectate să funcționeze la fel.

În plus, măsurarea lățimii de bandă este necesară pentru a vă asigura că orice conexiune plătită respectă promisiunea lor. Utilizatorii casnici pot efectua un test de lățime de bandă online, cum ar fi testul de viteză DSLReports, pentru a vedea cât de mult din acea conexiune „până la 40 Mb / s” pe care furnizorul lor de servicii de internet (ISP) le încarcă pentru că ajung să folosească de fapt. Conexiunile corporative ar putea fi mai bine servite prin măsurarea debitului între birourile conectate printr-o conexiune de linie închiriată de transportator.

Managementul lățimii de bandă

Pentru a implementa gestionarea corectă a lățimii de bandă sau controalele de calitate a serviciului (QoS), trebuie mai întâi să înțelegeți ce lățime de bandă este utilizată. Odată determinată, o măsurare continuă va asigura că toți utilizatorii obțin lățimea de bandă necesară.

Accelerarea lățimiii de bandă

Odată ce modelele de utilizare a lățimii de bandă sunt înțelese și dacă utilizatorii sau aplicațiile specifice degradează performanța rețelei pentru alții, instrumentele pot fi utilizate pentru a limita cantitatea de lățime de bandă pe care o folosesc.

Maximele de lățime de bandă

Unele tipuri de conexiuni au o lățime de bandă maximă definită. Lățimea de bandă reală depinde de mulți factori, inclusiv mediu, cablare și utilizare și este de obicei mai mică decât maximul teoretic.

Probleme bandwidth

Prea puțină lățime de bandă:
Deși protocoalele moderne sunt destul de bune pentru a nu pierde niciun pachet, lățimea de bandă limitată poate totuși face ca operațiunile să fie prea lungi pentru a fi finalizate, ceea ce duce la pierderi de timp sau alte probleme. Aceste probleme pot provoca erori de aplicație sau erori de bază de date. Când faceți o copie de siguranță sau copiați date într-o rețea, lățimea de bandă prea mică poate provoca backup-uri să dureze prea mult, adesea rulând în alte procese de lot, sau chiar ore de lucru principale.

În plus, utilizatorii care se bazează pe o conexiune cu o lățime de bandă prea mică pot observa perioade de decalaj lung între momentul în care fac ceva, cum ar fi un clic pe un buton și răspunsul la acea acțiune. În cazul în care așteptați să se încarce informații sau alte date, o lățime de bandă prea mică poate determina operațiunile să dureze mult timp, sau chiar să determine utilizatorii să renunțe la așteptare.

Pentru utilizatorii care încearcă să efectueze apeluri telefonice printr-o rețea, cum ar fi Voice over Internet Protocol (VoIP), care are o lățime de bandă prea mică duce la apeluri de calitate inferioară. Majoritatea sistemelor VoIP reduc fidelitatea unui apel bazat pe lățimea de bandă disponibilă. Dacă nu există suficientă lățime de bandă, apelul poate suna „tinny” sau „ecou”. În cazul în care calitatea este suficient de proastă, pot exista lacune reale în apelul în care lipsesc părți ale conversației.

Apelurile video necesită și mai multă lățime de bandă. Apelurile video efectuate fără lățimea de bandă necesară nu vor avea ca rezultat doar o calitate a sunetului proastă, ci și o calitate scăzută.

Pentru utilizatorii de internet, Comisia Federală a Comunicațiilor din Statele Unite (FCC) recomandă o lățime de bandă minimă de 4 Mbps pentru o performanță adecvată atunci când transmiteți un videoclip în calitate HD. Mulți jucători video vor funcționa cu mai puțin lățime de bandă prin „buffering" sau descărcând date înainte de momentul în care acestea sunt afișate efectiv. Dacă conexiunea este prea lentă, utilizatorii vor trebui să aștepte mult timp înainte ca videoclipul să înceapă, în timp ce sistemul face buffer o mulțime de date, sau videoclipul se poate opri brusc atunci când sistemul rămâne fără video buffered pentru a fi redat.

De asemenea, jucătorii sunt frustrați de lățimea de bandă limitată. În timp ce joacă online împotriva altor jucători, jucătorii cu conexiuni mai rapide văd ce se întâmplă mai repede, iar datele despre reacțiile lor sunt transmise și primite mai rapid. FCC recomandă o viteză de descărcare minimă de 4 Mbps pentru jocuri multiplayer online în HD.

Prea multă lățime de bandă:
Există câteva probleme tehnice cauzate de o lățime de bandă prea mare. Lățimea de bandă cu o capacitate mai mare costă, de obicei, mai mult. Astfel, este posibil ca o lățime de bandă prea mare să nu fie rentabilă.

Latența
Proiectarea și infrastructura rețelei pot crea probleme de lățime de bandă. Latența măsoară întârzierile într-o rețea care poate provoca un randament mai mic sau o cantitate bună. O rețea cu latență scăzută are întârzieri scurte, în timp ce o rețea cu latență ridicată are întârzieri mai mari. Latența ridicată împiedică datele să folosească pe deplin capacitățile rețelei, reducând astfel lățimea de bandă.

Troubleshooting

Găsirea și remedierea problemelor de lățime de bandă ajută la îmbunătățirea performanței rețelei fără actualizări costisitoare.

Ping și traceroute
Instrumente precum Ping și traceroute pot ajuta la rezolvarea problemelor de bază.
Ping-ul unui server de testare, de exemplu, va returna informații despre cât de rapid pot fi trimise și primite datele, precum și timpii medii dus-întors. Timpurile mari de ping indică o latență mai mare în rețea.
Instrumentul de urmărire poate ajuta la determinarea dacă există prea multe conexiuni individuale de rețea sau salturi, de-a lungul căii de conectare. În plus, traceroute returnează timpul luat de fiecare hop. Un timp mai lung pe un singur salt poate identifica sursa unei probleme.

TTCP
TTCP măsoară timpul necesar pentru ca datele să călătorească de la o interfață de rețea la alta cu un receptor pe celălalt capăt. Aceasta elimină călătoria de întoarcere din calcul și poate ajuta la identificarea rapidă a problemelor. Dacă lățimea de bandă măsurată este mai mică decât se aștepta, măsurătorile suplimentare pot izola problema. Măsurarea la o altă interfață din aceeași rețea funcționează mai repede? Dacă da, unde este diferența dintre cele două sisteme? Prin măsurarea continuă a lățimii de bandă, administratorii pot vedea blocajele din rețea.

Monitor de rețea PRTG
Cu interfața sa grafică a datelor, PRTG poate ajuta, de asemenea, la rezolvarea problemelor de lățime de bandă care nu sunt legate de proiectare. De exemplu, prin măsurarea utilizării lățimii de bandă în timp, se poate determina că anumiți utilizatori sau aplicații folosesc uneori cantități mai mari de lățime de bandă și provoacă congestionarea rețelei și încetinirea capacității de rețea a rețelei și a vitezei de internet pentru alți utilizatori.