Vad är bandbredd?

Du har förmodligen sett bandbredden annonseras om du någonsin har handlat efter en ny internetanslutning. Du har förmodligen sett din faktiska uppmätta bandbredd om du har utfört ett internethastighetstest. Även om det är uppenbart att högre siffror är bättre, kan det vara lite oklart exakt vad bandbredd är om du inte är så bekant med terminologin.

Vad är bandbredd?

Bandbredd är ett mått på den maximala möjliga överföringshastigheten för en anslutning. I vissa edge-fall, som med internetanslutningsbandbredder, kanske den annonserade bandbredden inte är en hård gräns eftersom vissa länder har lagstiftning som kräver att internetleverantörer åtminstone uppfyller de annonserade hastigheterna för en specifik. Generellt stor, andelen av kundbasen. ISP:er tillhandahåller vanligtvis lite mer än vad som annonserats för att undvika potentiella stämningar om så är fallet. Bandbredden är den absoluta övre gränsen för överförda data i termer av den faktiska bandbredden för en kabel eller trådlös överföringsteknik.

Som med alla datamått mäts bandbredden i bitar eller byte. En bit är en enda enhet av binär data, antingen 1 eller 0. En byte består av åtta bitar, standardnumret för en grupp bitar. Tack och lov är den moderna bandbredden mycket hög. I miljontals eller miljarder bitar per sekund visas detta vanligtvis som megabit per sekund eller gigabit per sekund och megabyte per sekund eller gigabyte per sekund. Standardenhetskontraktionen för dessa är Mbps, Gbps, MBps respektive GBps. Men dessa kan ibland få "p" ersatt med ett "/" som i andra enheter med tiden, såsom Mb/s.

Obs: Enheter mätt i bitar använder alltid gemener "b", dvs. Gb/s. Bytes representeras alltid med stort "B", dvs MB/s.

Det är viktigt att komma ihåg att allt som mäts i byte kommer att se åtta gånger mindre ut än samma sak mätt i bitar. Till exempel ger en 1 gigabit per sekund fiberanslutning 125 megabyte per sekund. Denna omvandlingsfrekvens är viktig eftersom bandbredder, som din internethastighet, vanligtvis anges i multipler av bitar per sekund. Medan filstorlekar i allmänhet anges i multipler av byte per sekund.

Latens

Även om bandbredd är det mest kända måttet på anslutningshastighet, är det långt ifrån det enda. Latens är en annan viktig åtgärd att ta hänsyn till. Latensen känns ofta inte av användaren för anslutningar internt till deras dator eller lokala nätverk. Det betyder dock inte att det inte har någon effekt. Effekten av latens märks oftast på internet, även om det också kallas "ping".

Latens är måttet på fördröjningen mellan att en förfrågan skickas och att mottagaren börjar ta emot den. På internet kan latensen variera med avståndet till servern du kommunicerar med. Till exempel är en standardping till USA från Storbritannien cirka 100 millisekunder. I vissa fall, om du bor nära serverplatsen, kan du få så lite som 10 eller till och med 8 millisekunder. Latens under detta händer dock inte riktigt på internet, eftersom din signal fortfarande måste färdas genom flera nätverk. På lokala nätverk kan du få millisekunders eller submillisekunders pingar. På lokalt anslutna minnesenheter kan latensen vara tillräckligt låg för att mätas i nanosekunder.

Det spelar ingen roll hur bra din bandbredd är. Om du har en stor latens kommer du att ha en dålig upplevelse. Ta Mars till exempel. Även om du hade en gigabit internetanslutning till jorden, skulle det fortfarande ta minst sex minuter för signalen att komma till jorden och minst ytterligare sex minuter att få ett svar. Det här är inte bra för att surfa på nätet eller försöka köra Mars-rovers.

Genomströmning

Genomströmning är ett annat mått. Det är väldigt likt bandbredd men mäter den användbara databandbredd som används för närvarande. Den tar hänsyn till eventuella signaleringskostnader och det faktum att vissa enheter kanske inte kan mätta en anslutning med hög bandbredd.

Ta till exempel en SATA-kabel. Den har en bandbredd på 6Gb/s eller 750MB/s. SATA används traditionellt för att ansluta hårddiskar. En hårddisk kan dock vanligtvis bara läsa data med cirka 230 MB/s. Detta är det verkliga måttet på data som överförs snarare än den teoretiska toppbandbredden för anslutningen. Genomströmningen är kritisk när bandbredden för en anslutning inte är den begränsande faktorn.

Detta diagram förklarar tydligt skillnaden mellan bandbredd, genomströmning och latens. Källa: DNSstuff

Ett klassiskt exempel

Ett stort problem med bandbredd kan ses när man försöker göra stora överföringar. Föreställ dig ett företag som har haft en katastrofstrejk som har skadat flera kritiska hårddiskar. Säg, en strömstörning stekte enheterna. Tack och lov hade de reservenheter till hands som de bara kunde byta in och säkerhetskopior som de kunde återställa från.

Nu är det dock när de inser bandbreddsproblemet. De lagrar data på snabba PCIe Gen3 SSD:er, men säkerhetskopian lagras på distans. Fjärrplatsen har en gigabit Ethernet-anslutning. Detta låter bra för hemanvändare, men 1 Gb/s är bara 125 MB/s vilket är långsammare än en hårddisk kan överföra data. Med en säkerhetskopia i storleksordningen 100TB och utnyttjande av anslutningens totala bandbredd kommer det att ta mer än nio dagar att slutföra överföringen. Detta är naturligtvis dåligt.

Det är här en ingenjör erbjuder en lösning. De kommer att köra den tre timmar långa resan till det andra datacentret, samla in och märka noggrant alla nödvändiga enheter och sedan köra tillbaka med dem i sin bil. Planen är att när de väl har slutfört tur och retur kan de koppla in enheterna lokalt och slutföra återställningsprocessen med mycket snabbare lokala överföringshastigheter.

Även om den här planen kan ha en fruktansvärd tre timmars latens och en minsta sex timmars tur-retur-tid, erbjuder en manuell flyttning av enheterna utmärkt bandbredd som gör att hela processen kan slutföras på mindre än en dag. Detta leder till den klassiska frasen i scenarier för planering av katastrofåterställning: "underskatta aldrig bandbredden för en lastbil full av hårddiskar."

Obs: Metoden "lastbil full av hårddiskar" används ofta för att överföra betydande vetenskapliga data från platsen. Där data samlades in till superdatorn som ska behandla den.

Slutsats

Bandbredd är ett mått på den högsta möjliga överföringshastigheten för en anslutning. Det är ett viktigt mått på anslutningshastighet, men i allmänhet bara om det är den begränsande faktorn. Det är viktigt att vara medveten om när bandbredd är en viktig begränsande faktor och när den inte är det. Andra anslutningshastighetsmått, såsom latens och genomströmning, kan också vara viktiga begränsande faktorer. Helst vill du inte att en enda stor flaskhals och överföringshastigheter ska matcha samtidigt som du tillhandahåller en användbar anslutning för dina användningsfall.

Vissa serversystem, främst instrumentpaneler för användning av molnserver, hänvisar ofta till bandbredd. I det här fallet betyder de i allmänhet inte maximal överföringshastighet. Istället hänvisar de till den totala mängden data som överförs över tiden, vanligtvis en dag, vecka, månad eller år. Tekniskt sett bör detta inte kallas bandbredd. Ett bättre namn för detta skulle vara "månadsdata överförd" eller liknande, eftersom detta är ett mått på faktisk användning, inte teoretisk toppdataöverföring.