Qu’est-ce que la bande passante réseau ?
La bande passante du réseau est une mesure indiquant la capacité maximale d’une liaison de communication filaire ou sans fil à transmettre des données sur une connexion réseau dans un laps de temps donné. En règle générale, la bande passante est représentée par le nombre de bits, de kilobits, de mégabits ou de gigabits pouvant être transmis en 1 seconde. Synonyme de capacité, la bande passante décrit le taux de transfert de données. La bande passante n’est pas une mesure de la vitesse du réseau – une idée fausse courante.
Comment fonctionne la bande passante ?
Plus une connexion de données a de bande passante, plus elle peut envoyer et recevoir de données en même temps. En principe, la bande passante peut être comparée au volume d’eau qui peut s’écouler dans un tuyau. Plus le diamètre du tuyau est large, plus l’eau peut le traverser en même temps. La bande passante fonctionne sur le même principe. Plus la capacité de la liaison de communication est élevée, plus les données peuvent la traverser par seconde.
Le coût d’une connexion réseau augmente à mesure que la bande passante augmente. Ainsi, une liaison DIA (Accès Internet dédié) de 1 gigabit par seconde (Gbps) coûtera plus cher qu’une liaison pouvant gérer un débit de 250 mégabits par seconde (Mbps).
Bande passante vs vitesse
Les termes bande passante et vitesse sont souvent utilisés de manière interchangeable, mais pas correctement. La cause de la confusion peut être due, en partie, aux publicités des fournisseurs de services Internet (FSI) qui confondent les deux en faisant référence à des vitesses plus élevées lorsqu’elles signifient vraiment de la bande passante.
Essentiellement, la vitesse fait référence à la vitesse à laquelle les données peuvent être transmises, tandis que la définition de la bande passante est la capacité de cette vitesse. Pour reprendre la métaphore de l’eau, la vitesse fait référence à la vitesse à laquelle l’eau peut être poussée à travers un tuyau; la bande passante fait référence à la quantité d’eau qui peut être déplacée à travers le tuyau sur une période de temps définie.
Pourquoi la bande passante est importante
La bande passante n’est pas une ressource illimitée. Dans n’importe quel emplacement de déploiement donné, comme une maison ou une entreprise, il n’y a qu’une grande capacité disponible. Parfois, cela est dû à des limitations physiques du périphérique réseau, telles que le routeur ou le modem, le câblage ou les fréquences sans fil utilisées. D’autres fois, la bande passante est intentionnellement limitée par un administrateur réseau ou un opérateur Internet ou de réseau étendu (WAN).
Plusieurs périphériques utilisant la même connexion doivent partager la bande passante. Certains appareils, tels que les téléviseurs qui diffusent des vidéos 4K, sont des porcs de bande passante. En comparaison, un webinaire utilise généralement beaucoup moins de bande passante. Bien que la vitesse et la bande passante ne soient pas interchangeables, une plus grande bande passante est essentielle pour maintenir des vitesses tolérables sur plusieurs appareils. Pour illustrer cela, voici la bande passante moyenne consommée pour différents services:
Comment mesurer la bande passante
Alors que la bande passante est traditionnellement exprimée en bits par seconde (bps), les liaisons réseau modernes ont maintenant une capacité beaucoup plus grande, c’est pourquoi la bande passante est maintenant plus souvent exprimée en Mbps ou Gbps.
Les connexions de bande passante peuvent être symétriques, ce qui signifie que la capacité de données est la même dans les deux sens – téléchargement et téléchargement – ou asymétriques, ce qui signifie que les capacités de téléchargement et de téléchargement ne sont pas égales. Dans les connexions asymétriques, la capacité de téléchargement est généralement inférieure à la capacité de téléchargement; ceci est courant dans les connexions Internet haut débit grand public. Les liaisons WAN et DIA de niveau entreprise ont plus généralement une bande passante symétrique.
Considérations pour le calcul de la bande passante
Les progrès technologiques ont rendu certains calculs de bande passante plus complexes et peuvent dépendre du type de liaison réseau utilisée. Par exemple, la fibre optique utilisant différents types d’ondes lumineuses et le multiplexage temporel peut transmettre plus de données via une connexion à la fois par rapport aux alternatives Ethernet en cuivre, ce qui augmente efficacement sa bande passante.
Dans les réseaux de données mobiles, tels que l’évolution à long terme, ou LTE et 5G, la bande passante est définie comme le spectre de fréquences que les opérateurs peuvent accorder une licence à la Federal Communications Commission et à la National Telecommunications and Information Administration pour une utilisation aux États-Unis. Ce spectre ne peut être légalement utilisé par personne d’autre que l’entreprise qui en détient la licence. L’opérateur peut alors utiliser des technologies sans fil pour transporter des données à travers ce spectre afin d’obtenir la plus grande bande passante que le matériel puisse fournir.
Le spectre Wi-Fi, en revanche, est considéré comme sans licence. Ainsi, toute personne disposant d’un point d’accès Wi-Fi (AP) ou d’un routeur Wi-Fi peut créer un réseau sans fil. La mise en garde est que le spectre n’est pas garanti pour être disponible. Ainsi, la bande passante Wi-Fi peut souffrir lorsqu’il y a d’autres points d’accès Wi-Fi qui tentent d’utiliser une partie ou la totalité des mêmes fréquences.
La bande passante effective – qui est le taux de transmission fiable le plus élevé qu’une liaison puisse fournir sur une technologie de transport donnée – peut être mesurée à l’aide d’un test de bande passante. Lors d’un test de bande passante, la capacité du lien est déterminée en mesurant à plusieurs reprises le temps nécessaire pour qu’un fichier spécifique quitte son point d’origine et se télécharge avec succès à sa destination.
Après avoir déterminé la consommation de bande passante sur le réseau, il est alors nécessaire de voir où résident les applications et les données et de calculer leurs besoins moyens en bande passante pour chaque utilisateur et session.
Pour comprendre la quantité de bande passante requise par une liaison montante réseau ou une large bande Internet, suivez ces quatre étapes:
- Déterminez quelles applications seront utilisées.
- Déterminez les besoins en bande passante de chaque application.
- Multipliez les exigences de chaque application par le nombre d’utilisateurs simultanés attendus.
- Ajoutez tous les numéros de bande passante d’application ensemble.
Pour déterminer les besoins en bande passante pour les clouds publics ou privés sur des liaisons Internet ou WAN, le même calcul s’applique. La différence, cependant, est que la bande passante disponible sur un réseau local ou un réseau local sans fil est généralement beaucoup plus grande que les connexions WAN ou DIA. Il est donc essentiel d’évaluer avec précision les besoins en bande passante, tout comme de surveiller l’utilisation des liaisons au fil du temps. La surveillance de la quantité de bande passante utilisée tout au long de la journée, de la semaine, du mois ou de l’année peut aider les ingénieurs réseau à déterminer si une liaison WAN / DIA a une bande passante suffisante or ou si une mise à niveau de la bande passante est nécessaire.
Lorsqu’il y a une bande passante insuffisante sur un réseau, les applications et les services fonctionnent mal.
Facteurs affectant les performances du réseau
La capacité maximale d’une connexion réseau n’est qu’un facteur qui affecte les performances du réseau. La perte de paquets, la latence et la gigue peuvent toutes dégrader le débit du réseau et faire en sorte qu’une liaison haute capacité fonctionne comme une liaison avec moins de bande passante disponible.
Un chemin réseau de bout en bout se compose généralement de plusieurs connexions, chacune avec une capacité de bande passante différente. En conséquence, la liaison avec la bande passante la plus faible est souvent décrite comme le goulot d’étranglement car elle peut limiter la capacité globale de toutes les connexions du chemin.
De nombreux réseaux d’entreprise sont déployés avec plusieurs liens agrégés agissant comme une seule connexion logique. Si, par exemple, une liaison montante de commutateur utilise quatre connexions agrégées de 1 Gbit/s, elle a une capacité de débit effective de 4 Gbit/s. Cependant, si deux de ces liens échouaient, la limite de bande passante tomberait à 2 Gbit/s.
Bande passante à la demande
La bande passante pour les liaisons Internet ou WAN est généralement vendue à un prix fixe par mois. Cependant, la bande passante à la demande – également appelée allocation de bande passante dynamique ou bande passante burstable – est un modèle alternatif qui permet aux abonnés d’augmenter la quantité de bande passante disponible à des moments spécifiques ou à des fins spécifiques. La bande passante à la demande est une technique qui peut fournir une capacité supplémentaire sur une liaison de communication pour accueillir des rafales dans le trafic de données qui nécessitent temporairement plus de bande passante.
Plutôt que de surcharger le réseau avec des liaisons dédiées coûteuses toute l’année, la bande passante à la demande est fréquemment utilisée dans les réseaux WAN pour augmenter la capacité au besoin pour un événement spécial ou une heure de la journée où le trafic devrait augmenter. Un détaillant de fleurs en ligne, par exemple, n’a peut-être besoin d’augmenter sa capacité que dans les semaines précédant la fête des mères. La bande passante à la demande permet aux entreprises de ne payer que la bande passante supplémentaire qu’elles consomment sur une période plus courte.
La bande passante à la demande est disponible auprès de nombreux fournisseurs de services Internet et WAN. En fonction de la liaison réseau actuellement utilisée par un client, un fournisseur peut être en mesure de fournir une capacité supplémentaire à la demande en utilisant la connexion existante. Par exemple, une liaison de 100 Mbps peut éclater jusqu’à 1 Go car la connexion du fournisseur de services a une capacité disponible. Si un client avait besoin de plus que la bande passante maximale absolue disponible sur cette liaison, une autre connexion physique serait nécessaire.
À l’occasion, un fournisseur de services permet aux clients de dépasser le plafond de leur bande passante souscrite sans facturer de frais supplémentaires. Cependant, si les clients devaient supporter régulièrement plus de 100 Mbps en utilisant la fonction rafale, ils sont généralement facturés par le fournisseur de services en utilisant des calculs du 95e centile.
SD-WAN facilite les processus de planification de la capacité de bande passante dédiée
La technologie WAN définie par logiciel (SD-WAN) peut fournir aux clients une capacité supplémentaire en équilibrant le trafic sur plusieurs connexions WAN et DIA plutôt qu’une seule connexion. Les déploiements SD-WAN utilisent souvent une commutation d’étiquettes multiprotocoles, ou une connexion MPLS, ou d’autres types de liaisons de transport dédiées en combinaison avec une connexion Internet haut débit ou cellulaire à moindre coût.
Comment optimiser et surveiller l’utilisation de la bande passante?
Les ingénieurs réseau disposent de plusieurs options lorsqu’une liaison réseau est encombrée. Le choix le plus fréquent consiste à augmenter la bande passante. Ceci peut être réalisé en mettant à niveau les capacités de débit physique de la liaison ou par l’agrégation de ports et l’équilibrage de charge pour diviser logiquement le trafic sur plusieurs liaisons. Cependant, parfois, ces techniques ne sont pas possibles.
Les FAI ou les administrateurs réseau peuvent également ajuster intentionnellement la vitesse – à la hausse ou à la baisse – des données circulant sur le réseau, une mesure appelée limitation de la bande passante. Il existe différentes raisons à la limitation de la bande passante, notamment la limitation de la congestion du réseau, en particulier sur les réseaux d’accès public. Les FAI peuvent utiliser la limitation pour réduire l’utilisation de la bande passante par un utilisateur particulier ou une classe d’utilisateurs. Par exemple, avec une tarification à plusieurs niveaux, un fournisseur de services peut offrir un menu de bande passante de téléchargement et de téléchargement. Les FAI peuvent également réduire la bande passante pour uniformiser l’utilisation de tous les utilisateurs du réseau.
L’utilisation de la limitation de la bande passante sur Internet a été critiquée par les défenseurs de la neutralité du net, qui affirment que cette pratique peut être utilisée à mauvais escient pour des raisons politiques ou économiques et qu’elle cible injustement des segments de la population.
Un test de vitesse peut être exécuté pour voir si un FAI limite la bande passante. Les tests de vitesse mesurent la vitesse entre un appareil et un serveur de test à l’aide de la connexion Internet d’un appareil. Les FAI proposent des tests de vitesse sur leurs propres sites Web, et des tests indépendants sont également disponibles auprès de services tels que Speedtest. Étant donné que de nombreux facteurs peuvent affecter les résultats d’un test de vitesse, il est généralement recommandé d’effectuer plusieurs tests à différents moments de la journée et d’engager différents serveurs disponibles via le site de test de vitesse. Il est également recommandé d’effectuer un test de vitesse sur une connexion filaire.
la limitation du transfert de données limite intentionnellement la quantité de données envoyées ou reçues sur un réseau, en particulier dans le but d’empêcher le spam ou la transmission massive d’e-mails via un serveur. Il peut être considéré comme une autre forme de limitation de bande passante. Si elle est mise en œuvre à une échelle suffisamment grande, la limitation du transfert de données peut contrôler la propagation de virus informatiques, de vers ou d’autres logiciels malveillants via Internet.
Des outils de surveillance de la bande passante réseau sont disponibles pour aider à identifier les problèmes de performances, tels qu’un routeur défectueux ou un ordinateur infecté par un logiciel malveillant qui participe à une attaque par déni de service distribué. Comme indiqué précédemment, la surveillance de la bande passante peut également aider les administrateurs réseau à mieux planifier la croissance future du réseau – en voyant où la bande passante du réseau est la plus nécessaire. Les outils de surveillance peuvent également aider les administrateurs à voir si leur FAI respecte l’accord de niveau de service de leur contrat.
Découvrez les meilleures pratiques de planification de la capacité du réseau que les organisations mettent en place maintenant, alors que les préoccupations liées à la pandémie commencent à s’atténuer et que de plus en plus d’employés retournent au bureau.