Mikä on kaistanleveys?

Olet luultavasti nähnyt kaistanleveyttä mainostettuna, jos olet koskaan ostanut uutta internetyhteyttä. Olet luultavasti nähnyt todellisen mitatun kaistanleveytesi, jos olet suorittanut Internetin nopeustestin. Vaikka on selvää, että suuremmat luvut ovat parempia, voi olla hieman epäselvää, mikä kaistanleveys tarkalleen on, jos et ole kovinkaan perehtynyt terminologiaan.

Mikä on kaistanleveys?

Kaistanleveys on yhteyden suurimman mahdollisen siirtonopeuden mitta. Joissakin reunatapauksissa, kuten Internet-yhteyden kaistanleveyksissä, mainostettu kaistanleveys ei välttämättä ole kova raja, koska joissakin maissa on lainsäädäntö, joka edellyttää Internet-palveluntarjoajien vähintään tietyn tietyn mainostetun nopeuden saavuttamista. Yleensä suuri, osuus asiakaskunta. Internet-palveluntarjoajat tarjoavat yleensä hieman enemmän kuin mainostetaan välttääkseen mahdolliset oikeusjutut, jos näin on. Kaistanleveys on siirrettävien tietojen absoluuttinen yläraja kaapelin tai langattoman siirtotekniikan todellisessa kaistanleveydessä.

Kuten mikä tahansa datamitta, kaistanleveys mitataan bitteinä tai tavuina. Bitti on yksittäinen binääridatan yksikkö, joko 1 tai 0. Tavu koostuu kahdeksasta bitistä, joka on bittiryhmän standardiluku. Onneksi nykyaikainen kaistanleveys on erittäin suuri. Miljoonia tai miljardeja bittejä sekunnissa tämä näytetään yleensä megatavuina sekunnissa tai gigabitteinä sekunnissa ja megatavuina sekunnissa tai gigatavuina sekunnissa. Näiden vakioyksikkösupistus on Mbps, Gbps, MBps ja GBps. Näissä saattaa kuitenkin joskus olla "p" korvattu "/":llä, kuten muissa yksiköissä ajan myötä, kuten Mb/s.

Huomaa: Bitteinä mitatut yksiköt käyttävät aina pientä "b":tä eli Gb/s. Tavut esitetään aina isolla B-kirjaimella eli MB/s.

On tärkeää muistaa, että kaikki tavuissa mitattu näyttää kahdeksan kertaa pienemmältä kuin sama asia bitteinä mitattuna. Esimerkiksi 1 gigabitin sekunnissa kuituyhteys tarjoaa 125 megatavua sekunnissa. Tämä muunnosprosentti on olennainen, koska kaistanleveydet, kuten Internetin nopeus, on tyypillisesti lueteltu bitteinä sekunnissa. Vaikka tiedostokoot on yleensä lueteltu useina tavuina sekunnissa.

Viive

Vaikka kaistanleveys on tunnetuin yhteyden nopeuden mitta, se ei suinkaan ole ainoa. Latenssi on toinen tärkeä huomioitava toimenpide. Käyttäjä ei useinkaan tunne tietokoneen tai paikallisen verkon sisäisten yhteyksien latenssia. Se ei kuitenkaan tarkoita, etteikö sillä olisi vaikutusta. Latenssin vaikutus tuntuu useimmiten Internetissä, vaikka sitä kutsutaan myös "pingiksi".

Latenssi on viive pyynnön lähettämisen ja vastaanottajan vastaanottamisen välillä. Internetissä latenssi voi vaihdella etäisyyden mukaan palvelimeen, jonka kanssa olet yhteydessä. Esimerkiksi tavallinen ping Yhdysvaltoihin Iso-Britanniasta on noin 100 millisekuntia. Joissakin tapauksissa, jos asut lähellä palvelinpaikkaa, saatat saada jopa 10 tai jopa 8 millisekuntia. Tämän alle jäävä latenssi ei kuitenkaan tapahdu Internetissä, koska signaalisi täytyy silti kulkea useiden verkkojen kautta. Paikallisissa verkoissa voit saada millisekuntien tai alle millisekuntien pituisia ping-kutsuja. Paikallisesti yhdistetyissä muistilaitteissa latenssi voi olla tarpeeksi pieni nanosekunteina mitattavaksi.

Ei ole väliä kuinka hyvä kaistanleveys on. Jos sinulla on suuri latenssi, sinulla on huono kokemus. Otetaan esimerkiksi Mars. Vaikka sinulla olisi gigabitin internetyhteys Maahan, kestäisi silti vähintään kuusi minuuttia ennen kuin signaali saapuisi Maahan ja vielä vähintään kuusi minuuttia ennen kuin saisit vastauksen. Tämä ei ole hyvä verkkoselailuun tai Mars-kulkijoiden ajamiseen.

Läpäisykyky

Suorituskyky on toinen mitta. Se on hyvin samanlainen kuin kaistanleveys, mutta mittaa tällä hetkellä käytettävää hyödyllistä datakaistanleveyttä. Se ottaa huomioon signaalinsiirron ja sen tosiasian, että jotkin laitteet eivät ehkä pysty kyllästämään suuren kaistanleveyden yhteyttä.

Ota esimerkiksi SATA-kaapeli. Sen kaistanleveys on 6 Gb/s tai 750 MB/s. SATAa käytetään perinteisesti kiintolevyjen liittämiseen. Kiintolevy voi kuitenkin yleensä lukea tietoja vain noin 230 Mt/s nopeudella. Tämä on lähetetyn tiedon todellinen mitta eikä yhteyden teoreettinen huippukaistanleveys. Suorituskyky on kriittinen, kun yhteyden kaistanleveys ei ole rajoittava tekijä.

Tämä kaavio selittää selvästi eron kaistanleveyden, suorituskyvyn ja latenssin välillä. Lähde: DNSstuff

Klassinen esimerkki

Suuri ongelma kaistanleveyden kanssa voidaan nähdä yritettäessä tehdä suuria siirtoja. Kuvittele yritys, joka on saanut katastrofilakon, joka on vioittunut useita tärkeitä kiintolevyjä. Sanotaan, että tehopiippu paistoi asemat. Onneksi heillä oli vara-asemia, jotka he voivat vain vaihtaa, ja varmuuskopioita, joista he voivat palauttaa.

Nyt he kuitenkin ymmärtävät kaistanleveysongelman. Ne tallentavat tietoja nopeille PCIe Gen3 SSD -levyille, mutta varmuuskopio tallennetaan etänä. Etäsivustolla on gigabitin Ethernet-yhteys. Tämä kuulostaa hyvältä kotikäyttäjille, mutta 1 Gb/s on vain 125 Mt/s, mikä on hitaampaa kuin HDD pystyy siirtämään tietoja. 100 Tt:n varmuuskopiolla ja yhteyden kokonaiskaistanleveyttä hyödyntäen siirron suorittaminen kestää yli yhdeksän päivää. Tämä on tietysti huono asia.

Tässä insinööri tarjoaa ratkaisun. He ajavat kolmen tunnin matkan toiseen palvelinkeskukseen, keräävät ja merkitsevät huolellisesti kaikki tarvittavat asemat ja ajavat sitten takaisin autossaan. Suunnitelmana on, että kun he ovat suorittaneet edestakaisen matkan, he voivat kytkeä asemat paikallisesti ja suorittaa palautusprosessin paljon nopeammilla paikallisilla siirtonopeuksilla.

Vaikka tällä suunnitelmalla voi olla kauhea kolmen tunnin viive ja vähintään kuuden tunnin edestakainen matka-aika, asemia manuaalisesti siirtää, tarjoaa erinomaisen kaistanleveyden, jolloin koko prosessi voidaan suorittaa alle päivässä. Tämä johtaa klassiseen lauseeseen katastrofipalautussuunnitteluskenaarioissa: "älä koskaan aliarvioi kiintolevyjä täynnä olevan kuorma-auton kaistanleveyttä."

Huomautus: "Rekka täynnä kiintolevyjä" -menetelmää käytetään usein siirtämään merkittäviä tieteellisiä tietoja paikasta. Mistä tiedot kerättiin supertietokoneelle, joka käsittelee ne.

Johtopäätös

Kaistanleveys on yhteyden suurimman mahdollisen siirtonopeuden mitta. Se on tärkeä yhteyden nopeuden mitta, mutta yleensä vain, jos se on rajoittava tekijä. On tärkeää tietää, milloin kaistanleveys on tärkeä rajoittava tekijä ja milloin se ei ole. Myös muut yhteyden nopeusmittaukset, kuten latenssi ja suorituskyky, voivat olla tärkeitä rajoittavia tekijöitä. Ihannetapauksessa et halua yksittäisen suuren pullonkaulan ja siirtonopeuksien vastaavan toisiaan samalla kun tarjoat hyödyllisen yhteyden käyttötapauksiin.

Jotkin palvelinjärjestelmät, lähinnä pilvipalvelimen käytön hallintapaneelit, viittaavat usein kaistanleveyteen. Tässä tapauksessa ne eivät yleensä tarkoita huippusiirtonopeutta. Sen sijaan ne viittaavat siirrettyjen tietojen kokonaismäärään ajan kuluessa, tyypillisesti päivän, viikon, kuukauden tai vuoden aikana. Teknisesti tätä ei pitäisi kutsua kaistanleveydeksi. Parempi nimi tälle olisi "kuukausittainen tiedonsiirto" tai vastaava, koska tämä on todellisen käytön mitta, ei teoreettista huipputiedonsiirtoa.