Kaj je pasovna širina?

Če ste kdaj kupovali novo internetno povezavo, ste verjetno že videli oglaševanje pasovne širine. Verjetno ste že videli svojo dejansko izmerjeno pasovno širino, če ste izvedli preizkus internetne hitrosti. Čeprav je očitno, da so višje številke boljše, je lahko nekoliko nejasno, kaj točno je pasovna širina, če niste dobro seznanjeni s terminologijo.

Kaj je pasovna širina?

Pasovna širina je merilo največje možne hitrosti prenosa povezave. V nekaterih robnih primerih, na primer pri pasovnih širinah internetne povezave, oglaševana pasovna širina morda ni stroga omejitev, saj imajo nekatere države zakonodajo, ki od ponudnikov internetnih storitev zahteva vsaj doseganje oglaševanih hitrosti za določenega. Na splošno velik delež baze strank. Ponudniki internetnih storitev običajno ponujajo malo več, kot je oglaševano, da bi se izognili morebitnim tožbam v tem primeru. Pasovna širina je absolutna zgornja meja prenesenih podatkov v smislu dejanske pasovne širine kabla ali tehnologije brezžičnega prenosa.

Kot pri vsakem merilu podatkov se pasovna širina meri v bitih ali bajtih. Bit je ena enota binarnih podatkov, bodisi 1 bodisi 0. Bajt je sestavljen iz osmih bitov, standardnega števila skupine bitov. Na srečo je sodobna pasovna širina zelo visoka. V milijonih ali milijardah bitov na sekundo je to običajno prikazano kot megabiti na sekundo ali gigabiti na sekundo in megabajti na sekundo ali gigabajti na sekundo. Standardno krčenje enot za te je Mbps, Gbps, MBps oziroma GBps. Vendar se lahko pri teh sčasoma »p« zamenja s »/« kot pri drugih enotah, kot je Mb/s.

Opomba: Enote, merjene v bitih, vedno uporabljajo malo črko "b", tj. Gb/s. Bajti so vedno predstavljeni z veliko črko "B", tj. MB/s.

Ključnega pomena je vedeti, da bo karkoli, izmerjeno v bajtih, videti osemkrat manjše od iste stvari, izmerjene v bitih. Na primer, optična povezava s hitrostjo 1 gigabit na sekundo zagotavlja 125 megabajtov na sekundo. Ta stopnja pretvorbe je bistvenega pomena, saj so pasovne širine, kot je vaša internetna hitrost, običajno navedene v večkratnikih bitov na sekundo. Medtem ko so velikosti datotek na splošno navedene v večkratnikih bajtov na sekundo.

Zakasnitev

Čeprav je pasovna širina najbolj znano merilo hitrosti povezave, še zdaleč ni edino. Zakasnitev je še en pomemben ukrep, ki ga je treba upoštevati. Uporabnik pogosto ne zazna zakasnitve pri notranjih povezavah svojega računalnika ali lokalnega omrežja. Vendar to ne pomeni, da nima učinka. Učinek zakasnitve se najpogosteje čuti na internetu, čeprav se imenuje tudi "ping".

Zakasnitev je mera zakasnitve med poslano zahtevo in prejemnikom, ki jo začne prejemati. V internetu se lahko zakasnitev razlikuje glede na razdaljo do strežnika, s katerim komunicirate. Na primer, standardni ping v ZDA iz Združenega kraljestva je približno 100 milisekund. V nekaterih primerih, če živite blizu lokacije strežnika, lahko dobite le 10 ali celo 8 milisekund. Zakasnitev pod to pa se v internetu v resnici ne zgodi, saj mora vaš signal še vedno potovati skozi več omrežij. V lokalnih omrežjih lahko dobite milisekundne ali podmilisekundne pinge. Na lokalno povezanih pomnilniških napravah je lahko zakasnitev dovolj nizka, da jo lahko merimo v nanosekundah.

Ni pomembno, kako dobra je vaša pasovna širina. Če imate veliko zakasnitev, boste imeli slabo izkušnjo. Vzemimo za primer Mars. Tudi če bi imeli gigabitno internetno povezavo z Zemljo, bi še vedno trajalo vsaj šest minut, da bi signal prišel do Zemlje, in še vsaj šest minut, da bi prejeli odgovor. To ni dobro za brskanje po spletu ali poskušanje vožnje Marsovih roverjev.

Prepustnost

Prepustnost je drugo merilo. Je zelo podoben pasovni širini, vendar meri uporabno podatkovno pasovno širino, ki se trenutno uporablja. Upošteva vse stroške signalizacije in dejstvo, da nekatere naprave morda ne bodo mogle nasičiti povezave z visoko pasovno širino.

Na primer, vzemite kabel SATA. Ima pasovno širino 6Gb/s ali 750MB/s. SATA se tradicionalno uporablja za povezavo trdih diskov. Trdi disk pa običajno lahko bere podatke le pri približno 230 MB/s. To je dejansko merilo prenesenih podatkov in ne teoretična najvišja pasovna širina povezave. Prepustnost je kritična, kadar pasovna širina povezave ni omejevalni dejavnik.

Ta diagram jasno pojasnjuje razliko med pasovno širino, prepustnostjo in zakasnitvijo. Vir: DNSstuff

Klasičen primer

Velika težava s pasovno širino je vidna pri poskusu velikih prenosov. Predstavljajte si podjetje, ki je imelo katastrofo, ki je poškodovala več kritičnih trdih diskov. Recimo, napetostni sunek je spražil pogone. K sreči so imeli pri roki rezervne pogone, ki so jih lahko preprosto zamenjali, in varnostne kopije, iz katerih so lahko obnovili.

Zdaj pa se zavedajo problema pasovne širine. Podatke shranjujejo na hitre diske SSD PCIe Gen3, vendar se varnostna kopija shrani na daljavo. Oddaljeno mesto ima gigabitno ethernet povezavo. Domačim uporabnikom se to sliši odlično, vendar je 1 Gb/s samo 125 MB/s, kar je počasneje, kot lahko trdi disk prenaša podatke. Z varnostno kopijo v obsegu 100 TB in uporabo celotne pasovne širine povezave bo trajalo več kot devet dni, da se dokonča prenos. To je seveda slabo.

Tukaj inženir ponudi rešitev. Odpeljali se bodo na triurno pot do drugega podatkovnega centra, zbrali in skrbno označili vse potrebne pogone, nato pa se z njimi odpeljali nazaj v njihovem avtomobilu. Načrt je, da lahko, ko končajo povratno potovanje, lokalno priključijo pogone in dokončajo postopek obnovitve pri veliko višjih lokalnih hitrostih prenosa.

Čeprav ima ta načrt lahko strašno triurno zakasnitev in najmanj šest ur povratnega časa, ročno premikanje pogonov ponuja odlično pasovno širino, ki omogoča, da se celoten postopek zaključi v manj kot enem dnevu. To vodi do klasične fraze v scenarijih načrtovanja obnove po katastrofi: "nikoli ne podcenjujte pasovne širine tovornjaka, polnega trdih diskov."

Opomba: metoda »tovornjak, poln trdih diskov« se pogosto uporablja za prenos znatnih naborov znanstvenih podatkov z lokacije. Kje so bili podatki zbrani do superračunalnika, ki jih bo obdelal.

Zaključek

Pasovna širina je merilo najvišje možne prenosne hitrosti povezave. Je pomembno merilo hitrosti povezave, a na splošno le, če je omejevalni dejavnik. Pomembno se je zavedati, kdaj je pasovna širina pomemben omejevalni dejavnik in kdaj ne. Druge mere hitrosti povezave, kot sta zakasnitev in prepustnost, so lahko tudi pomembni omejevalni dejavniki. V idealnem primeru ne želite, da bi se eno samo ozko grlo in hitrost prenosa ujemala, hkrati pa zagotavljala uporabno povezavo za vaše primere uporabe.

Nekateri strežniški sistemi, predvsem nadzorne plošče za uporabo strežnikov v oblaku, se pogosto nanašajo na pasovno širino. V tem primeru na splošno ne pomenijo najvišje hitrosti prenosa. Namesto tega se nanašajo na skupno količino podatkov, prenesenih skozi čas, običajno v dnevu, tednu, mesecu ali letu. Tehnično tega ne bi smeli imenovati pasovna širina. Boljše ime za to bi bilo »mesečni prenos podatkov« ali podobno, saj je to merilo dejanske porabe in ne teoretičnega največjega prenosa podatkov.