Wat is netwerkbandbreedte?
netwerkbandbreedte is een meting die de maximale capaciteit aangeeft van een bekabelde of draadloze communicatieverbinding om binnen een bepaalde tijd gegevens over een netwerkverbinding te verzenden. Typisch, bandbreedte wordt weergegeven in het aantal bits, kilobits, megabits of gigabits die kunnen worden verzonden in 1 seconde. Synoniem met capaciteit, bandbreedte beschrijft gegevensoverdracht snelheid. Bandbreedte is geen maat voor netwerksnelheid — een veel voorkomende misvatting.
Hoe werkt bandbreedte?
hoe meer bandbreedte een dataverbinding heeft, hoe meer gegevens het tegelijkertijd kan verzenden en ontvangen. In concept kan bandbreedte worden vergeleken met het volume water dat door een leiding kan stromen. Hoe groter de diameter van de pijp, hoe meer water er tegelijkertijd doorheen kan stromen. Bandbreedte werkt volgens hetzelfde principe. Hoe hoger de capaciteit van de communicatieverbinding, hoe meer gegevens er per seconde doorheen kunnen stromen.
de kosten van een netwerkverbinding stijgen naarmate de bandbreedte toeneemt. Zo zal een 1 gigabit per seconde (Gbps) Dedicated Internet Access (DIA) link duurder zijn dan een die 250 megabit per seconde (Mbps) van doorvoer kan verwerken.
bandbreedte vs. snelheid
de termen bandbreedte en snelheid worden vaak door elkaar gebruikt, maar niet correct. De oorzaak van de verwarring kan deels te wijten zijn aan advertenties van internet service providers (ISP ‘ s) die de twee combineren door te verwijzen naar hogere snelheden wanneer ze echt bandbreedte bedoelen.
in wezen verwijst snelheid naar de snelheid waarmee gegevens kunnen worden verzonden, terwijl de definitie van bandbreedte de capaciteit voor die snelheid is. Om de watermetafoor weer te gebruiken, snelheid verwijst naar hoe snel water door een pijp kan worden geduwd; bandbreedte verwijst naar de hoeveelheid water die door de pijp kan worden verplaatst over een bepaald tijdsbestek.
waarom bandbreedte belangrijk is
bandbreedte is geen onbeperkte bron. In een bepaalde implementatielocatie, zoals een huis of bedrijf, is er slechts zoveel capaciteit beschikbaar. Soms is dit te wijten aan fysieke beperkingen van het netwerkapparaat, zoals de router of modem, bekabeling of draadloze frequenties die worden gebruikt. Andere keren wordt bandbreedte opzettelijk beperkt door een netwerkbeheerder of WAN-provider (internet of wide area network).
meerdere apparaten die dezelfde verbinding gebruiken, moeten bandbreedte delen. Sommige apparaten, zoals Tv ‘ s die 4K-video streamen, zijn bandbreedte hogs. In vergelijking, een webinar gebruikt meestal veel minder bandbreedte. Hoewel snelheid en bandbreedte niet uitwisselbaar zijn, is een grotere bandbreedte essentieel om tolereerbare snelheden op meerdere apparaten te behouden. Om dit te illustreren, hier is de gemiddelde bandbreedte verbruikt voor verschillende diensten:
hoe bandbreedte
te meten terwijl bandbreedte traditioneel wordt uitgedrukt in bits per seconde( bps), hebben moderne netwerkverbindingen nu een veel grotere capaciteit, waardoor bandbreedte nu vaker wordt uitgedrukt als Mbps of Gbps.
Bandbreedteverbindingen kunnen symmetrisch zijn, wat betekent dat de gegevenscapaciteit in beide richtingen hetzelfde is — uploaden en downloaden — of asymmetrisch, wat betekent dat de capaciteit voor downloaden en uploaden niet gelijk is. Bij asymmetrische verbindingen is de uploadcapaciteit doorgaans kleiner dan de downloadcapaciteit; dit is gebruikelijk bij internetbreedbandverbindingen voor consumenten. Enterprise-grade WAN-en DIA-koppelingen hebben vaker symmetrische bandbreedte.
overwegingen voor het berekenen van de bandbreedte
de technologische vooruitgang heeft sommige bandbreedteberekeningen complexer gemaakt, en deze kunnen afhangen van het type netwerkverbinding dat wordt gebruikt. Glasvezel met behulp van verschillende soorten lichtgolven en time-division multiplexing kan bijvoorbeeld meer gegevens verzenden via een verbinding in één keer in vergelijking met koperen Ethernet-alternatieven, waardoor de bandbreedte effectief toeneemt.
in mobiele datanetwerken, zoals Long-Term Evolution, of LTE, en 5G, wordt bandbreedte gedefinieerd als het frequentiespectrum dat exploitanten van de Federal Communications Commission en de National Telecommunications and Information Administration een licentie kunnen verlenen voor gebruik in de VS. De drager kan dan draadloze technologieën gebruiken om gegevens over dat spectrum te transporteren om de grootste bandbreedte te bereiken die de hardware kan bieden.
WiFi-spectrum wordt daarentegen als niet-gelicentieerd beschouwd. Zo kan iedereen met een Wi-Fi access point (AP) of Wi-Fi router een draadloos netwerk creëren. Het voorbehoud is dat het spectrum niet gegarandeerd beschikbaar is. Dus, Wi-Fi bandbreedte kan lijden wanneer er andere Wi-Fi APs proberen om sommige of alle van dezelfde frequenties te gebruiken.
effectieve bandbreedte — de hoogste betrouwbare transmissiesnelheid die een link kan leveren op een bepaalde transporttechnologie — kan worden gemeten met behulp van een bandbreedtetest. Tijdens een bandbreedtetest wordt de capaciteit van de link bepaald door herhaaldelijk de tijd te meten die nodig is om een specifiek bestand te verlaten en succesvol te downloaden op zijn bestemming.
na het bepalen van het bandbreedteverbruik in het netwerk, is het vervolgens noodzakelijk om te zien waar toepassingen en gegevens zich bevinden en hun gemiddelde bandbreedtebehoeften voor elke gebruiker en sessie te berekenen.
volg deze vier stappen om te begrijpen hoeveel bandbreedte een netwerk-uplink of internetbreedband nodig heeft:
- Bepaal welke toepassingen in gebruik zullen zijn.
- Bepaal de bandbreedtevereisten voor elke toepassing.
- vermenigvuldig de vereisten voor elke toepassing met het aantal verwachte gelijktijdige gebruikers.
- voeg alle bandbreedten van toepassingen samen.
voor het bepalen van de bandbreedtebehoeften voor publieke of private clouds via internet-of WAN-koppelingen geldt dezelfde berekening. Het verschil is echter dat de beschikbare bandbreedte op een lokaal netwerk of draadloos LAN doorgaans veel groter is in vergelijking met WAN-of DIA-verbindingen. Het nauwkeurig beoordelen van bandbreedtevereisten is dus van cruciaal belang, net als het monitoren van linkgebruik in de loop van de tijd. Het monitoren van de hoeveelheid bandbreedte die gedurende de dag, week, maand of jaar wordt gebruikt, kan netwerkingenieurs helpen te bepalen of een WAN/DIA-link voldoende bandbreedte heeft — of dat een bandbreedteupgrade nodig is.
wanneer er onvoldoende bandbreedte is op een netwerk, presteren applicaties en services slecht.
factoren die de netwerkprestaties beïnvloeden
de maximale capaciteit van een netwerkverbinding is slechts één factor die de netwerkprestaties beïnvloedt. Packet loss, latency en jitter kunnen allemaal de doorvoersnelheid van het netwerk degraderen en een verbinding met hoge capaciteit laten presteren als een verbinding met minder beschikbare bandbreedte.
een end-to-end netwerkpad bestaat gewoonlijk uit meerdere verbindingen, elk met een verschillende bandbreedtecapaciteit. Als gevolg hiervan wordt de link met de laagste bandbreedte vaak beschreven als de bottleneck omdat het de totale capaciteit van alle verbindingen in het pad kan beperken.
veel enterprise-grade netwerken worden geïmplementeerd met meerdere geaggregeerde koppelingen die als één logische verbinding fungeren. Als een switch uplink bijvoorbeeld vier geaggregeerde 1 Gbps-verbindingen gebruikt, heeft deze een effectieve verwerkingscapaciteit van 4 Gbps. Echter, als twee van deze links zouden falen, zou de bandbreedte limiet dalen tot 2 Gbps.
bandbreedte op aanvraag
bandbreedte voor internet-of WAN-links wordt doorgaans verkocht tegen een vaste prijs per maand. Bandbreedte op aanvraag-ook wel dynamic bandwidth allocation of burstable bandwidth genoemd-is echter een alternatief model dat abonnees in staat stelt om de hoeveelheid beschikbare bandbreedte op specifieke tijdstippen of voor specifieke doeleinden te verhogen. Bandbreedte on demand is een techniek die extra capaciteit kan bieden op een communicatieverbinding voor uitbarstingen in dataverkeer die tijdelijk meer bandbreedte vereisen.
in plaats van het netwerk het hele jaar door te voorzien van dure dedicated links, wordt bandbreedte op aanvraag vaak gebruikt in Wan ‘ s om de capaciteit te verhogen als dat nodig is voor een speciale gebeurtenis of het tijdstip van de dag waarop het verkeer naar verwachting zal pieken. Een online bloemenverkoper hoeft bijvoorbeeld alleen maar zijn capaciteit te vergroten in de weken voorafgaand aan Moederdag. Bandbreedte op aanvraag stelt ondernemingen in staat om alleen te betalen voor de extra bandbreedte die zij over een kortere periode verbruiken.
bandbreedte op aanvraag is beschikbaar via vele internet-en WAN-serviceproviders. Afhankelijk van de netwerkverbinding die een klant Momenteel in gebruik heeft, kan een provider op verzoek extra capaciteit leveren met behulp van de bestaande verbinding. Een verbinding van 100 Mbps kan bijvoorbeeld tot 1 Gb uitvallen omdat de verbinding van de serviceprovider beschikbare capaciteit heeft. Als een klant meer nodig heeft dan de absolute maximale bandbreedte die beschikbaar is op die link, zou een andere fysieke verbinding nodig zijn.
af en toe zal een dienstverlener klanten in staat stellen om te barsten boven hun geabonneerde bandbreedteplafond zonder extra kosten in rekening te brengen. Echter, als klanten waren om regelmatig te ondersteunen meer dan 100 Mbps met behulp van de burst-functie, ze worden meestal gefactureerd door de dienstverlener met behulp van 95e percentiel berekeningen.
SD-WAN vereenvoudigt speciale planningsprocessen voor bandbreedtecapaciteit
softwaregedefinieerde WAN-technologie (SD-WAN) kan klanten extra capaciteit bieden door het verkeer over meerdere WAN-en DIA-verbindingen te balanceren in plaats van één enkele verbinding. SD-WAN implementaties maken vaak gebruik van een Multiprotocol Label Switching, of MPLS, verbinding of andere soorten speciale transportverbindingen in combinatie met een goedkopere breedband internet of mobiele verbinding.
hoe optimaliseert en bewaakt u het gebruik van de bandbreedte?
netwerkingenieurs hebben verschillende opties beschikbaar wanneer een netwerkverbinding overbelast raakt. De meest voorkomende keuze is om de bandbreedte te verhogen. Dit kan worden bereikt door de fysieke verwerkingsmogelijkheden van de link te upgraden of door poortaggregatie en load balancing om het verkeer logisch te splitsen over meerdere links. Soms zijn deze technieken echter niet mogelijk.
ISP ‘ s of netwerkbeheerders kunnen ook opzettelijk de snelheid-omhoog of omlaag-aanpassen van gegevens die over het netwerk reizen, een maatregel die bekend staat als bandbreedtebeperking. Er zijn verschillende redenen voor bandbreedtebeperking, waaronder het beperken van netwerkcongestie, met name op openbare toegangsnetwerken. ISP ‘ s kunnen throttling gebruiken om het gebruik van bandbreedte door een bepaalde gebruiker of klasse gebruikers te verminderen. Een serviceprovider kan bijvoorbeeld met gelaagde prijzen een menu aanbieden van upload-en downloadbandbreedte. ISP ‘ s kunnen ook bandbreedte beperken om het gebruik voor alle gebruikers op het netwerk gelijk te maken.
het gebruik van bandbreedtebeperking op het internet is bekritiseerd door voorstanders van netneutraliteit, die zeggen dat de praktijk kan worden misbruikt om politieke of economische redenen en dat het oneerlijk is gericht op segmenten van de bevolking.
een snelheidstest kan worden uitgevoerd om te zien of een ISP bandbreedte verstoort. Snelheidstests meet de snelheid tussen een apparaat en een testserver met behulp van de internetverbinding van een apparaat. ISP ‘ s bieden snelheidstesten aan op hun eigen websites, en onafhankelijke tests zijn ook beschikbaar bij diensten zoals Speedtest. Omdat veel factoren van invloed kunnen zijn op de resultaten van een snelheidstest, is het over het algemeen aanbevolen om meerdere tests uit te voeren op verschillende tijdstippen van de dag en gebruik te maken van verschillende servers die beschikbaar zijn via de snelheidstest site. Het wordt ook aanbevolen om een snelheidstest uit te voeren via een bekabelde verbinding.
beperking van gegevensoverdracht beperkt opzettelijk de hoeveelheid gegevens die via een netwerk wordt verzonden of ontvangen, met name om spam of bulk-e-mailoverdracht via een server te voorkomen. Het kan worden beschouwd als een andere vorm van bandbreedte throttling. Als het op voldoende grote schaal wordt geïmplementeerd, kan data transfer throttling de verspreiding van computervirussen, wormen of andere malware via het internet beheersen.
tools voor netwerkbandbreedtebewaking zijn beschikbaar om prestatieproblemen te helpen identificeren, zoals een defecte router of een met malware geïnfecteerde computer die deelneemt aan een gedistribueerde denial-of-service-aanval. Zoals eerder opgemerkt, kan bandbreedtebewaking netwerkbeheerders ook helpen bij het beter plannen van toekomstige netwerkgroei – kijken waar in het netwerk bandbreedte het meest nodig is. Monitoring tools kunnen beheerders ook helpen om te zien of hun ISP voldoet aan de service level agreement in hun contract.
Ontdek welke best practices voor netwerkcapaciteit planning organisaties nu opzetten, nu de pandemieproblemen beginnen af te nemen en meer werknemers naar het kantoor terugkeren.