ネットワーク帯域幅とは何ですか？

ネットワーク帯域幅は、一定の時間内にネットワーク接続を介してデータを送信するための有線または無線通信リンクの最大容量を示す測定値です。 通常、帯域幅は、1秒で送信できるビット数、キロビット数、メガビット数、またはギガビット数で表されます。 容量と同義で、帯域幅はデータ転送速度を表します。 帯域幅は、ネットワーク速度の尺度ではありません-一般的な誤解。

帯域幅はどのように機能しますか？

データ接続の帯域幅が多ければ多いほど、一度に送受信できるデータが増えます。 概念では、帯域幅は、パイプを流れることができる水の量と比較することができます。 より広い管の直径、より多くの水はそれを同時に流れることができます。 帯域幅は同じ原理で動作します。 通信リンクの容量が高いほど、毎秒より多くのデータが流れることができます。

ネットワーク接続のコストは、帯域幅が増加するにつれて上昇します。 したがって、1ギガビット/秒(Gbps)専用インターネットアクセス(DIA)リンクは、250メガビット/秒(Mbps)のスループットを処理できるリンクよりも高価になります。

帯域幅と速度

帯域幅と速度という用語は、しばしば互換的に使用されますが、正しくは使用されません。 混乱の原因は、部分的には、インターネットサービスプロバイダ（Isp）による広告が、本当に帯域幅を意味するときに高速化を参照することによって両者を

基本的に、速度はデータを送信できる速度を指し、帯域幅の定義はその速度の容量です。 再び水のメタファーを使用するには、速度は、水がパイプを介してプッシュすることができますどのように迅速に指し、帯域幅は、設定された時間枠に

帯域幅が重要な理由

帯域幅は無制限のリソースではありません。 家庭やビジネスなどの特定の展開場所では、利用可能な容量はそれほど多くありません。 場合によっては、ルーターやモデム、ケーブル、使用されている無線周波数など、ネットワークデバイスの物理的な制限が原因である場合があります。 また、帯域幅は、ネットワーク管理者、インターネットまたはワイドエリアネットワーク(WAN)キャリアによって意図的にレート制限されます。

同じ接続を使用する複数のデバイスは帯域幅を共有する必要があります。 4KビデオをストリーミングするTvなどの一部のデバイスは、帯域幅の豚です。 比較では、ウェビナーは、通常、はるかに少ない帯域幅を使用しています。 速度と帯域幅は互換性がありませんが、複数のデバイスで許容可能な速度を維持するためには、より大きな帯域幅が不可欠です。 これを説明するために、さまざまなサービスで消費される平均帯域幅を次に示します:

帯域幅の測定方法

帯域幅は伝統的にビット/秒（bps）で表されていますが、現代のネットワークリンクははるかに大きな容量を持っているため、帯域幅はMbpsまたはGbpsで表されることが増えています。

帯域幅接続は対称であり、データ容量はアップロードとダウンロードの両方向で同じであるか、非対称であり、ダウンロードとアップロードの容量が等しくな 非対称接続では、アップロード容量は一般的にダウンロード容量よりも小さく、これは消費者向けのインターネットブロードバンド接続で一般的です。 エンタープライズグレードのWANリンクとDIAリンクは、より一般的に対称的な帯域幅を持っています。

帯域幅を計算するための考慮事項

技術の進歩により、いくつかの帯域幅の計算がより複雑になり、使用されているネットワークリンクのタイプに依存する可能性があります。 例えば、異なるタイプの光波と時分割多重を使用する光ファイバは、銅イーサネットの代替品と比較して、一度に接続を介してより多くのデータを送信

Long-Term Evolution、LTE、5Gなどのモバイルデータネットワークでは、帯域幅は、事業者が連邦通信委員会および米国での使用のために米国通信情報局からライセン キャリアは、ハードウェアが提供できる最大の帯域幅を達成するために、そのスペクトル全体でデータを転送するために無線技術を使用することがで

一方、Wi-Fiスペクトルは無免許であると考えられています。 したがって、Wi-Fiアクセスポイント（AP）またはWi-Fiルーターを使用すると、誰でもワイヤレスネットワークを作成できます。 注意点は、スペクトルが利用可能であることが保証されていないということです。 したがって、同じ周波数の一部またはすべてを使用しようとする他のWi-Fi Apがある場合、Wi-Fi帯域幅が低下する可能性があります。

有効帯域幅は、リンクが任意のトランスポート技術で提供できる最高の信頼性の高い伝送レートであり、帯域幅テストを使用して測定できます。 帯域幅テスト中に、リンクの容量は、特定のファイルが元のポイントを離れて宛先に正常にダウンロードするのに必要な時間を繰り返し測定するこ

ネットワーク全体の帯域幅消費量を決定した後、アプリケーションとデータがどこにあるかを確認し、各ユーザーとセッションの平均帯域幅ニーズを計算する

ネットワークアップリンクまたはインターネットブロードバンドに必要な帯域幅を理解するには、次の4つの手順に従います:

1. どのアプリケーションが使用されるかを決定します。
2. 各アプリケーションの帯域幅要件を決定します。
3. 各アプリケーションのアプリケーション要件に予想される同時ユーザー数を掛けます。
4. すべてのアプリケーション帯域幅番号を一緒に追加します。

インターネットまたはWANリンク間のパブリッククラウドまたはプライベートクラウドの帯域幅の必要性を判断するには、同じ計算が適用されます。 ただし、違いは、ローカルエリアネットワークまたは無線LAN上の利用可能な帯域幅は、通常、WANまたはDIA接続に比べてはるかに大きいことです。 したがって、帯域幅要件を正確に評価することは重要であり、時間の経過とともにリンク使用率を監視することも重要です。 日、週、月、または年を通して使用される帯域幅の量を監視することは、WAN/DIAリンクに十分な帯域幅があるかどうか、または帯域幅のアップグレードが必

ネットワーク上の帯域幅が不十分な場合、アプリケーションやサービスのパフォーマンスが低下します。

ネットワークパフォーマンスに影響を与える要因

ネットワーク接続の最大容量は、ネットワークパフォーマンスに影響を与える唯一の要因です。 パケット損失、レイテンシ、ジッタはすべてネットワークスループットを低下させ、利用可能な帯域幅が少ない大容量リンクのように動作させる可能性があります。

エンドツーエンドのネットワークパスは、通常、それぞれ異なる帯域幅容量を持つ複数の接続で構成されます。 その結果、最も低い帯域幅のリンクは、パス内のすべての接続の全体的な容量を制限する可能性があるため、ボトルネックとして記述されることが

多くの企業レベルのネットワークは、単一の論理接続として機能する複数の集約リンクを使用して展開されています。 たとえば、スイッチアップリンクが4つの集約された1Gbps接続を使用する場合、有効スループット容量は4Gbpsになります。 ただし、これらのリンクのうち2つに障害が発生した場合、帯域幅の制限は2Gbpsに低下します。

Bandwidth on demand

インターネットまたはWANリンクの帯域幅は、通常、月額設定価格で販売されます。 ただし、bandwidth on demand（動的帯域幅割り当てまたはバースト可能帯域幅とも呼ばれます）は、加入者が特定の時間に、または特定の目的のために利用可能な帯域幅の量を増加させることを可能にする代替モデルです。 Bandwidth on demandは、一時的により多くの帯域幅を必要とするデータトラフィックのバーストに対応するために、通信リンクに追加の容量を提供できる技術です。

年間を通して高価な専用リンクを使用してネットワークをオーバープロビジョニングするのではなく、トラフィックが急増すると予想される特別なイ 例えば、オンラインの花の小売業者は、母の日に至るまでの数週間でその能力を高める必要があるかもしれません。 Bandwidth on demandを使用すると、企業はより短い期間に消費する追加の帯域幅のみを支払うことができます。

オンデマンドの帯域幅は、多くのインターネットおよびWANサービスプロバイダを介して利用可能です。 顧客が現在使用しているネットワークリンクに応じて、プロバイダは既存の接続を使用してオンデマンドで追加の容量をプロビジョニングできる場合があります。 たとえば、サービスプロバイダーの接続に使用可能な容量があるため、100Mbpsのリンクで最大1Gbのバーストが発生する可能性があります。 顧客がそのリンクで利用可能な絶対最大帯域幅を超える必要がある場合は、別の物理接続が必要になります。

時折、サービスプロバイダーは、追加料金を請求することなく、顧客が購読している帯域幅の上限を超えてバーストすることを可能にします。 ただし、バースト機能を使用して定期的に100Mbps以上を維持する場合は、通常、95パーセンタイル計算を使用してサービスプロバイダによって請求されます。

SD-WANは、専用の帯域幅容量計画プロセスを容易にします

ソフトウェア定義WAN(SD-WAN)技術は、単一の接続ではなく、複数のWANおよびDIA接続間のトラフィッ SD-WANの展開では、多くの場合、マルチプロトコルラベルスイッチング、またはMPLS、接続、またはその他のタイプの専用トランスポートリンクを、低コストのブ

帯域幅の使用をどのように最適化して監視しますか？

ネットワークエンジニアは、ネットワークリンクが混雑したときにいくつかのオプションを利用できます。 最も頻繁な選択は、帯域幅を増やすことです。 これは、リンクの物理スループット機能をアップグレードするか、ポート集約と負荷分散を介して複数のリンク間でトラフィックを論理的に分割するこ しかし、これらの技術は不可能な場合があります。

Ispまたはネットワーク管理者は、ネットワーク上を移動するデータの速度を意図的に上下に調整することもできます。 帯域幅の調整には、特にパブリックアクセスネットワークでのネットワークの輻輳の制限など、さまざまな理由があります。 Ispは、特定のユーザーまたはユーザークラスによる帯域幅の使用を減らすために調整を使用することができます。 たとえば、階層化された価格設定では、サービスプロバイダーはアップロードとダウンロードの帯域幅のメニューを提供できます。 ISPは、ネットワーク上のすべてのユーザーの使用量を均等にするために帯域幅を調整することもできます。

インターネット上での帯域幅調整の使用は、政治的または経済的な理由で悪用される可能性があり、人口のセグメントを不当にターゲットにしていると言うネットの中立性の支持者によって批判されている。

ISPが帯域幅を調整しているかどうかを確認するために速度テストを実行できます。 速度テストは、デバイスのインターネット接続を使用して、デバイスとテストサーバー間の速度を測定します。 Ispは自分のウェブサイトでスピードテストを提供し、Speedtestなどのサービスから独立したテストも利用できます。 速度テストの結果には多くの要因が影響する可能性があるため、一般的には、1日の異なる時間に複数のテストを実行し、速度テストサイトで利用 また、有線接続で速度テストを行うことをお勧めします。

データ転送調整は、特にサーバーを介したスパムや大量の電子メール送信を防ぐ目的で、ネットワーク経由で送受信されるデータの量を意図的に制限します。 これは、別の形式の帯域幅調整と考えることができます。 十分な規模で実装されている場合、データ転送調整は、インターネットを介したコンピュータウイルス、ワーム、またはその他のマルウェアの拡散を制御

ネットワーク帯域幅監視ツールは、障害のあるルーターや、分散型サービス拒否攻撃に参加しているマルウェアに感染したコンピュータなどのパフォーマンス 前述したように、帯域幅の監視は、ネットワーク管理者が将来のネットワークの成長に向けてより良い計画を立てるのにも役立ちます。 監視ツールは、ISPが契約のサービスレベル契約を満たしているかどうかを管理者が確認するのにも役立ちます。

パンデミックの懸念が沈静化し始め、より多くの従業員がオフィスに戻っているように、組織が現在どのようなネットワーク容量計画のベストプラクティスを実施しているかを学びます。