Čo je šírka pásma?

Pravdepodobne ste už videli inzerovanú šírku pásma, ak ste niekedy nakupovali nové internetové pripojenie. Ak ste vykonali test rýchlosti internetu, pravdepodobne ste už videli svoju skutočnú nameranú šírku pásma. Aj keď je zrejmé, že vyššie čísla sú lepšie, môže byť trochu nejasné, čo presne je šírka pásma, ak nie ste až tak oboznámení s terminológiou.

Čo je šírka pásma?

Šírka pásma je miera maximálnej možnej prenosovej rýchlosti pripojenia. V niektorých okrajových prípadoch, napríklad v prípade šírky pásma internetového pripojenia, inzerovaná šírka pásma nemusí byť pevným limitom, pretože niektoré krajiny majú právne predpisy, ktoré od poskytovateľov internetových služieb vyžadujú, aby aspoň spĺňali inzerované rýchlosti pre konkrétneho používateľa. Vo všeobecnosti veľký, podiel zákazníckej základne. Poskytovatelia internetových služieb zvyčajne poskytujú o niečo viac, ako je inzerované, aby sa v tomto prípade vyhli prípadným súdnym sporom. Šírka pásma je absolútna horná hranica prenášaných dát z hľadiska skutočnej šírky pásma káblovej alebo bezdrôtovej prenosovej technológie.

Ako pri každom meraní údajov, šírka pásma sa meria v bitoch alebo bajtoch. Bit je jedna jednotka binárnych dát, buď 1 alebo 0. Bajt sa skladá z ôsmich bitov, čo je štandardný počet skupiny bitov. Našťastie je moderná šírka pásma veľmi vysoká. V miliónoch alebo miliardách bitov za sekundu sa to zvyčajne zobrazuje ako megabity za sekundu alebo gigabity za sekundu a megabajty za sekundu alebo gigabajty za sekundu. Štandardná jednotková kontrakcia pre tieto je Mbps, Gbps, MBps a GBps. U týchto jednotiek sa však časom môže písmeno „p“ nahradiť písmenom „/“, ako je tomu v iných jednotkách, napríklad Mb/s.

Poznámka: Jednotky merané v bitoch vždy používajú malé písmeno „b“, tj Gb/s. Bajty sú vždy reprezentované veľkým „B“, tj MB/s.

Je dôležité si zapamätať, že čokoľvek merané v bajtoch bude vyzerať osemkrát menšie ako to isté merané v bitoch. Napríklad optické pripojenie s rýchlosťou 1 gigabit za sekundu poskytuje 125 megabajtov za sekundu. Táto miera konverzie je nevyhnutná, pretože šírky pásma, ako napríklad rýchlosť vášho internetu, sú zvyčajne uvedené v násobkoch bitov za sekundu. Zatiaľ čo veľkosti súborov sú vo všeobecnosti uvedené v násobkoch bajtov za sekundu.

Latencia

Zatiaľ čo šírka pásma je najznámejším meradlom rýchlosti pripojenia, nie je to ani zďaleka jediné. Latencia je ďalším dôležitým meradlom, ktoré treba vziať do úvahy. Používateľ často nepociťuje latenciu interných pripojení k počítaču alebo lokálnej sieti. To však neznamená, že to nemá efekt. Vplyv latencie sa najčastejšie prejavuje na internete, hoci sa označuje aj ako „ping“.

Latencia je miera oneskorenia medzi odoslaním žiadosti a jej prijatím príjemcom. Na internete sa latencia môže líšiť v závislosti od vzdialenosti od servera, s ktorým komunikujete. Napríklad štandardný ping do USA z Veľkej Británie trvá približne 100 milisekúnd. V niektorých prípadoch, ak žijete v blízkosti servera, môžete získať až 10 alebo dokonca 8 milisekúnd. Latencia pod touto hodnotou sa však na internete v skutočnosti nevyskytuje, pretože váš signál musí stále prechádzať viacerými sieťami. V lokálnych sieťach môžete získať milisekundové alebo submilisekundové pingy. Na lokálne pripojených pamäťových zariadeniach môže byť latencia dostatočne nízka na to, aby sa dala merať v nanosekundách.

Nezáleží na tom, aká dobrá je vaša šírka pásma. Ak máte veľkú latenciu, budete mať zlú skúsenosť. Vezmite si napríklad Mars. Aj keby ste mali k Zemi gigabitové internetové pripojenie, signál by sa na Zem dostal najmenej šesť minút a odpoveď by mala trvať najmenej ďalších šesť minút. To nie je skvelé na prehliadanie webu alebo pokusy riadiť Mars rovery.

Priepustnosť

Priepustnosť je ďalším meradlom. Je veľmi podobná šírke pásma, ale meria užitočnú dátovú šírku pásma, ktorá sa v súčasnosti používa. Zohľadňuje akúkoľvek réžiu signalizácie a skutočnosť, že niektoré zariadenia nemusia byť schopné nasýtiť širokopásmové pripojenie.

Vezmite si napríklad kábel SATA. Má šírku pásma 6 Gb/s alebo 750 MB/s. SATA sa tradične používa na pripojenie HDD. Pevný disk však zvyčajne dokáže čítať dáta rýchlosťou približne 230 MB/s. Toto je skutočná miera prenášaných údajov a nie teoretická maximálna šírka pásma pripojenia. Priepustnosť je kritická, keď šírka pásma pripojenia nie je limitujúcim faktorom.

Tento diagram jasne vysvetľuje rozdiel medzi šírkou pásma, priepustnosťou a latenciou. Zdroj: DNSstuff

Klasický príklad

Veľký problém so šírkou pásma možno vidieť pri pokuse o veľké prenosy. Predstavte si spoločnosť, ktorá postihla katastrofu, ktorá poškodila niekoľko dôležitých pevných diskov. Povedzme, že prepätie spálilo disky. Našťastie mali po ruke náhradné disky, ktoré mohli len vymeniť, a zálohy, z ktorých sa dali obnoviť.

Teraz si však uvedomujú problém so šírkou pásma. Ukladajú dáta na rýchlych PCIe Gen3 SSD, ale záloha sa ukladá na diaľku. Vzdialená lokalita má gigabitové ethernetové pripojenie. Pre domácich používateľov to znie skvele, ale rýchlosť 1 Gb/s je iba 125 MB/s, čo je pomalšie, ako dokáže prenášať dáta pevný disk. So zálohou v rozsahu 100 TB a využitím celkovej šírky pásma bude dokončenie prenosu trvať viac ako deväť dní. To je, samozrejme, zlé.

Toto je miesto, kde inžinier ponúka riešenie. Odvezú sa na trojhodinovú cestu do druhého dátového centra, zhromaždia a starostlivo označia všetky potrebné jednotky a potom sa s nimi odvezú späť v aute. Plán je taký, že po dokončení spiatočnej cesty môžu disky zapojiť lokálne a dokončiť proces obnovy oveľa rýchlejšími lokálnymi prenosovými rýchlosťami.

Aj keď tento plán môže mať hroznú trojhodinovú latenciu a minimálnu šesťhodinovú spiatočnú cestu, manuálne presúvanie diskov ponúka vynikajúcu šírku pásma, ktorá umožňuje dokončiť celý proces za menej ako jeden deň. To vedie ku klasickej fráze v scenároch plánovania obnovy po havárii: „nikdy nepodceňujte šírku pásma nákladného auta plného pevných diskov“.

Poznámka: Metóda „nákladného auta plného pevných diskov“ sa často používa na prenos podstatných súborov vedeckých údajov z miesta. Odkiaľ boli údaje zhromaždené do superpočítača, ktorý ich spracuje.

Záver

Šírka pásma je mierou maximálnej možnej prenosovej rýchlosti pripojenia. Je to dôležitá miera rýchlosti pripojenia, ale vo všeobecnosti iba vtedy, ak je obmedzujúcim faktorom. Je dôležité si uvedomiť, kedy je šírka pásma dôležitým limitujúcim faktorom a kedy nie. Dôležitými limitujúcimi faktormi môžu byť aj ďalšie ukazovatele rýchlosti pripojenia, ako je latencia a priepustnosť. V ideálnom prípade nechcete, aby sa jedna veľká prekážka a prenosové rýchlosti zhodovali a zároveň poskytovali užitočné pripojenie pre vaše prípady použitia.

Niektoré serverové systémy, najmä panely používania cloudových serverov, často odkazujú na šírku pásma. V tomto prípade vo všeobecnosti neznamenajú špičkovú prenosovú rýchlosť. Namiesto toho sa vzťahujú na celkové množstvo údajov prenesených v priebehu času, zvyčajne za deň, týždeň, mesiac alebo rok. Technicky by sa to nemalo označovať ako šírka pásma. Lepší názov by bol „mesačný prenos údajov“ alebo podobný, pretože ide o mieru skutočného využitia, nie o teoretický špičkový prenos údajov.