Co je šířka pásma?

Pokud jste někdy nakupovali nové internetové připojení, pravděpodobně jste již viděli inzerovanou šířku pásma. Pravděpodobně jste viděli svou skutečnou naměřenou šířku pásma, pokud jste provedli test rychlosti internetu. I když je zřejmé, že vyšší čísla jsou lepší, může být trochu nejasné, co přesně je šířka pásma, pokud nejste tak obeznámeni s terminologií.

Co je šířka pásma?

Šířka pásma je měřítkem maximální možné přenosové rychlosti připojení. V některých okrajových případech, jako u šířek pásma připojení k internetu, nemusí být inzerovaná šířka pásma pevným limitem, protože některé země mají legislativu, která od poskytovatelů internetových služeb vyžaduje, aby alespoň splňovali inzerované rychlosti pro konkrétního uživatele. Obecně velký, podíl na zákaznické základně. Poskytovatelé internetových služeb obvykle poskytují o něco více, než je inzerováno, aby se v tomto případě vyhnuli případným soudním sporům. Šířka pásma je absolutní horní hranice přenášených dat z hlediska skutečné šířky pásma kabelové nebo bezdrátové přenosové technologie.

Stejně jako u každého měření dat se šířka pásma měří v bitech nebo bajtech. Bit je jediná jednotka binárních dat, buď 1 nebo 0. Byte se skládá z osmi bitů, což je standardní počet skupiny bitů. Naštěstí je moderní šířka pásma velmi vysoká. V milionech nebo miliardách bitů za sekundu se to obecně zobrazuje jako megabity za sekundu nebo gigabity za sekundu a megabajty za sekundu nebo gigabajty za sekundu. Standardní jednotková kontrakce pro tyto je Mbps, Gbps, MBps a GBps. U těchto jednotek však může být „p“ časem nahrazeno „/“, jako u jiných jednotek, například Mb/s.

Poznámka: Jednotky měřené v bitech vždy používají malé písmeno „b“, tj. Gb/s. Bajty jsou vždy reprezentovány velkým „B“, tj. MB/s.

Je důležité si pamatovat, že vše měřené v bajtech bude vypadat osmkrát menší než totéž měřené v bitech. Například optické připojení s rychlostí 1 gigabit za sekundu poskytuje 125 megabajtů za sekundu. Tato míra konverze je nezbytná, protože šířky pásma, jako je rychlost vašeho internetu, jsou obvykle uvedeny v násobcích bitů za sekundu. Zatímco velikosti souborů jsou obecně uvedeny v násobcích bajtů za sekundu.

Latence

I když je šířka pásma nejznámějším měřítkem rychlosti připojení, není to zdaleka jediné. Latence je dalším důležitým měřítkem, které je třeba vzít v úvahu. Uživatel často nepociťuje latenci u interních připojení k počítači nebo místní síti. To však neznamená, že to nemá efekt. Vliv latence je nejčastěji pociťován na internetu, i když je také označován jako „ping“.

Latence je měřítkem prodlevy mezi odesláním požadavku a tím, že jej příjemce začne přijímat. Na internetu se latence může lišit podle vzdálenosti od serveru, se kterým komunikujete. Například standardní ping do USA z Velké Británie trvá přibližně 100 milisekund. V některých případech, pokud žijete v blízkosti umístění serveru, můžete získat až 10 nebo dokonce 8 milisekund. Latence pod touto hodnotou se však na internetu ve skutečnosti nevyskytuje, protože váš signál musí stále procházet několika sítěmi. V místních sítích můžete získat milisekundové nebo submilisekundové pingy. Na lokálně připojených paměťových zařízeních může být latence dostatečně nízká, aby se dala měřit v nanosekundách.

Nezáleží na tom, jak dobrou máte šířku pásma. Pokud máte velkou latenci, budete mít špatnou zkušenost. Vezměte si například Mars. I kdybyste měli k Zemi gigabitové internetové připojení, stále by trvalo nejméně šest minut, než by se signál dostal na Zemi, a dalších nejméně šest minut, než se dostanete k odpovědi. To není skvělé pro procházení webu nebo snahu řídit Mars rovery.

Propustnost

Dalším měřítkem je propustnost. Je to velmi podobné šířce pásma, ale měří užitečnou šířku pásma dat, která se aktuálně používá. Bere v úvahu veškerou režii signalizace a skutečnost, že některá zařízení nemusí být schopna nasytit širokopásmové připojení.

Vezměte si například kabel SATA. Má šířku pásma 6 Gb/s nebo 750 MB/s. SATA se tradičně používá pro připojení HDD. HDD však obvykle dokáže číst data pouze rychlostí 230 MB/s. Jedná se spíše o skutečnou míru přenášených dat než o teoretickou špičkovou šířku pásma připojení. Propustnost je kritická, když šířka pásma připojení není omezujícím faktorem.

Tento diagram jasně vysvětluje rozdíl mezi šířkou pásma, propustností a latencí. Zdroj: DNSstuff

Klasický příklad

Velký problém s šířkou pásma lze vidět při pokusu o velké přenosy. Představte si společnost, která měla katastrofu, která poškodila několik důležitých pevných disků. Řekněme, že přepětí spálilo disky. Naštěstí měli po ruce náhradní disky, které mohli jen vyměnit, a zálohy, ze kterých mohli obnovit.

Nyní si však uvědomují problém šířky pásma. Ukládají data na rychlé PCIe Gen3 SSD, ale záloha se ukládá vzdáleně. Vzdálené místo má gigabitové ethernetové připojení. Pro domácí uživatele to zní skvěle, ale 1 Gb/s je pouze 125 MB/s, což je pomalejší než HDD dokáže přenášet data. Se zálohou v rozsahu 100 TB a využitím celkové šířky pásma připojení bude dokončení přenosu trvat déle než devět dní. To je samozřejmě špatné.

Zde inženýr nabízí řešení. Ujedou tříhodinovou cestu do druhého datového centra, shromáždí a pečlivě označí všechny potřebné jednotky a poté s nimi odjedou zpět v autě. Plán je takový, že jakmile dokončí zpáteční cestu, budou moci zapojit disky lokálně a dokončit proces obnovy mnohem rychlejšími místními přenosovými rychlostmi.

I když tento plán může mít strašlivou tříhodinovou latenci a minimální šestihodinovou zpáteční dobu, ruční přesun disků nabízí vynikající šířku pásma, která umožňuje dokončení celého procesu za méně než jeden den. To vede ke klasické frázi ve scénářích plánování obnovy po havárii: „nikdy nepodceňujte šířku pásma nákladního auta plného pevných disků“.

Poznámka: Metoda „náklaďák plný pevných disků“ se často používá k přenosu rozsáhlých souborů vědeckých dat z místa. Kde byla data shromážděna do superpočítače, který je zpracuje.

Závěr

Šířka pásma je měřítkem maximální možné přenosové rychlosti připojení. Je to důležité měřítko rychlosti připojení, ale obecně pouze v případě, že je omezujícím faktorem. Je důležité si uvědomit, kdy je šířka pásma důležitým omezujícím faktorem a kdy nikoli. Důležitými limitujícími faktory mohou být i další měření rychlosti připojení, jako je latence a propustnost. V ideálním případě nechcete, aby se jedna velká úzká hrdla a přenosové rychlosti shodovaly a zároveň poskytovaly užitečné připojení pro vaše případy použití.

Některé serverové systémy, zejména řídicí panely využití cloudových serverů, často odkazují na šířku pásma. V tomto případě obecně neznamenají špičkovou přenosovou rychlost. Místo toho odkazují na celkové množství dat přenesených v průběhu času, obvykle za den, týden, měsíc nebo rok. Technicky by to nemělo být označováno jako šířka pásma. Lepší název by byl „měsíční přenos dat“ nebo podobný, protože se jedná o míru skutečného využití, nikoli o teoretický špičkový přenos dat.