Hvad er båndbredde?

Du har sikkert set båndbredden annonceret, hvis du nogensinde har handlet efter en ny internetforbindelse. Du har sikkert set din faktiske målte båndbredde, hvis du har udført en internethastighedstest. Selvom det er tydeligt, at højere tal er bedre, kan det være lidt uklart, præcist hvad båndbredde er, hvis du ikke er så fortrolig med terminologien.

Hvad er båndbredde?

Båndbredde er et mål for den maksimalt mulige transmissionshastighed for en forbindelse. I nogle edge-tilfælde, som med internetforbindelsesbåndbredder, er den annoncerede båndbredde muligvis ikke en hård grænse, da nogle lande har lovgivning, der kræver, at internetudbydere i det mindste overholder de annoncerede hastigheder for en bestemt. Generelt store, andelen af ​​kundebasen. Internetudbydere yder typisk lidt mere end annonceret for at undgå potentielle retssager, hvis dette er tilfældet. Båndbredden er den absolutte øvre grænse for transmitterede data i forhold til den faktiske båndbredde af et kabel eller trådløs transmissionsteknologi.

Som med enhver måling af data, måles båndbredde i bits eller bytes. En bit er en enkelt enhed af binære data, enten 1 eller 0. En byte er sammensat af otte bit, standardtallet for en gruppe af bit. Heldigvis er moderne båndbredde meget høj. I millioner eller milliarder af bits per sekund vises dette generelt som megabit per sekund eller gigabit per sekund og megabyte per sekund eller gigabyte per sekund. Standardenhedskontraktionen for disse er henholdsvis Mbps, Gbps, MBps og GBps. Disse kan dog nogle gange få "p" erstattet med et "/" som i andre enheder over tid, såsom Mb/s.

Bemærk: Enheder målt i bit bruger altid et lille "b", dvs. Gb/s. Bytes er altid repræsenteret med stort "B", dvs. MB/s.

Det er vigtigt at huske, at alt målt i bytes vil se otte gange mindre ud end det samme målt i bits. For eksempel giver en 1 gigabit per sekund fiberforbindelse 125 megabyte per sekund. Denne konverteringsrate er afgørende, da båndbredder, såsom din internethastighed, typisk er angivet i multipla af bits pr. sekund. Mens filstørrelser generelt er angivet i multipler af bytes pr. sekund.

Reaktionstid

Selvom båndbredde er det mest kendte mål for forbindelseshastighed, er det langt fra det eneste. Latency er en anden vigtig foranstaltning at tage hensyn til. Latency mærkes ofte ikke af brugeren for forbindelser internt til deres computer eller lokale netværk. Det betyder dog ikke, at det ikke har en effekt. Effekten af ​​latens mærkes oftest på internettet, selvom det også omtales som "ping".

Latency er målet for forsinkelsen mellem en anmodning sendes og modtageren begynder at modtage den. På internettet kan latency variere med afstanden til den server, du kommunikerer med. For eksempel er et standard ping til USA fra Storbritannien omkring 100 millisekunder. I nogle tilfælde, hvis du bor i nærheden af ​​serverplaceringen, kan du få så lavt som 10 eller endda 8 millisekunder. Latency under dette sker dog ikke rigtigt på internettet, da dit signal stadig skal rejse gennem flere netværk. På lokale netværk kan du få millisekund eller sub-millisekunde ping. På lokalt tilsluttede hukommelsesenheder kan latenstiden være lav nok til at blive målt i nanosekunder.

Det er lige meget, hvor god din båndbredde er. Hvis du har en stor latency, vil du have en dårlig oplevelse. Tag for eksempel Mars. Selvom du havde en gigabit-internetforbindelse til Jorden, ville det stadig tage mindst seks minutter for signalet at komme til Jorden og mindst yderligere seks minutter at få et svar. Dette er ikke fantastisk til at surfe på nettet eller prøve at køre Mars-rovere med.

Gennemløb

Gennemstrømning er et andet mål. Det minder meget om båndbredde, men måler den nyttige databåndbredde, der bruges i øjeblikket. Den tager højde for eventuelle signaloverhead og det faktum, at nogle enheder muligvis ikke er i stand til at mætte en forbindelse med høj båndbredde.

Tag for eksempel et SATA-kabel. Den har en båndbredde på 6Gb/s eller 750MB/s. SATA bruges traditionelt til at forbinde HDD'er. En HDD kan dog typisk kun læse data ved omkring 230 MB/s. Dette er det reelle mål for transmitterede data snarere end den teoretiske spidsbåndbredde af forbindelsen. Gennemstrømning er kritisk, når båndbredden af ​​en forbindelse ikke er den begrænsende faktor.

Dette diagram forklarer tydeligt forskellen mellem båndbredde, gennemløb og latens. Kilde: DNSstuff

Et klassisk eksempel

Et stort problem med båndbredde kan ses, når du forsøger at udføre store overførsler. Forestil dig en virksomhed, der har haft en katastrofe, der har ødelagt flere kritiske harddiske. Lad os sige, en strømstød stegte drevene. Heldigvis havde de ekstra drev ved hånden, som de bare kunne bytte ind, og sikkerhedskopier, hvorfra de kunne gendanne.

Det er imidlertid nu, de indser båndbreddeproblemet. De gemmer data på hurtige PCIe Gen3 SSD'er, men sikkerhedskopien gemmes eksternt. Fjernsiden har en gigabit ethernet-forbindelse. Dette lyder godt for hjemmebrugere, men 1 Gb/s er kun 125 MB/s, hvilket er langsommere, end en harddisk kan overføre data. Med en backup i størrelsesordenen 100TB og udnyttelse af forbindelsens samlede båndbredde vil det tage mere end ni dage at fuldføre overførslen. Dette er selvfølgelig dårligt.

Det er her en ingeniør tilbyder en løsning. De kører den tre timer lange tur til det andet datacenter, indsamler og mærker omhyggeligt alle de nødvendige drev og kører derefter tilbage med dem i deres bil. Planen er, at når de har gennemført rundturen, kan de tilslutte drevene lokalt og fuldføre gendannelsesprocessen ved meget hurtigere lokale overførselshastigheder.

Selvom denne plan kan have en frygtelig tre-timers latency og en minimum seks-timers tur-retur-tid, tilbyder flytning af drevene manuelt fremragende båndbredde, så hele processen kan fuldføres på mindre end en dag. Dette fører til den klassiske sætning i scenarier for planlægning af genopretning efter katastrofe: "undervurder aldrig båndbredden af ​​en lastbil fuld af harddiske."

Bemærk: Metoden "lastbil fuld af harddiske" bruges ofte til at overføre væsentlige videnskabelige datasæt fra stedet. Hvor dataene blev indsamlet til supercomputeren, der skal behandle dem.

Konklusion

Båndbredde er et mål for den maksimale mulige overførselshastighed for en forbindelse. Det er et vigtigt mål for forbindelseshastighed, men generelt kun hvis det er den begrænsende faktor. Det er vigtigt at være opmærksom på, hvornår båndbredde er en vigtig begrænsende faktor, og hvornår den ikke er det. Andre mål for forbindelseshastighed, såsom latens og gennemløb, kan også være vigtige begrænsende faktorer. Ideelt set ønsker du ikke, at en enkelt stor flaskehals og overførselshastigheder matcher, samtidig med at du giver en nyttig forbindelse til dine brugssituationer.

Nogle serversystemer, hovedsageligt cloud-serverbrugsdashboards, refererer ofte til båndbredde. I dette tilfælde betyder de generelt ikke den højeste overførselshastighed. I stedet refererer de til den samlede mængde data, der overføres over tid, typisk en dag, uge, måned eller år. Teknisk set bør dette ikke omtales som båndbredde. Et bedre navn for dette ville være "månedlig dataoverførsel" eller lignende, da dette er et mål for faktisk brug, ikke teoretisk topdataoverførsel.