co to jest przepustowość sieci?

przepustowość sieci to pomiar określający maksymalną przepustowość łącza komunikacji przewodowej lub bezprzewodowej do przesyłania danych przez połączenie sieciowe w określonym czasie. Zazwyczaj przepustowość jest reprezentowana przez liczbę bitów, kilobitów, megabitów lub gigabitów, które mogą być przesyłane w ciągu 1 sekundy. Synonim pojemności, przepustowość opisuje szybkość transferu danych. Przepustowość nie jest miarą szybkości sieci-powszechne błędne przekonanie.

jak działa przepustowość?

im więcej przepustowości ma połączenie danych, tym więcej danych może wysyłać i odbierać jednocześnie. W koncepcji szerokość pasma można porównać do objętości wody, która może przepływać przez rurę. Im szersza średnica rury, tym więcej wody może przepływać przez nią jednocześnie. Przepustowość działa na tej samej zasadzie. Im większa pojemność łącza komunikacyjnego, tym więcej danych może przepływać przez nie na sekundę.

koszt połączenia sieciowego rośnie wraz ze wzrostem przepustowości. W związku z tym łącze dedykowanego dostępu do Internetu (DIA) o przepustowości 1 gigabita na sekundę (Gbps) będzie droższe niż łącze, które może obsłużyć przepustowość 250 megabitów na sekundę (Mbps).

przepustowość vs.prędkość

terminy przepustowość i prędkość są często używane zamiennie, ale nieprawidłowo. Przyczyną zamieszania mogą być po części reklamy dostawców usług internetowych (ISP), które łączą te dwie rzeczy, odnosząc się do większych prędkości, gdy naprawdę oznaczają przepustowość.

zasadniczo prędkość odnosi się do szybkości, z jaką dane mogą być przesyłane, podczas gdy definicja przepustowości jest przepustowością dla tej prędkości. Aby ponownie użyć metafory wody, prędkość odnosi się do tego, jak szybko woda może być przepychana przez rurę; szerokość pasma odnosi się do ilości wody, która może być przemieszczana przez rurę w określonym przedziale czasowym.

dlaczego przepustowość jest ważna

przepustowość nie jest nieograniczonym zasobem. W każdej lokalizacji wdrożenia, takiej jak dom lub firma, dostępna jest tylko tak duża pojemność. Czasami jest to spowodowane fizycznymi ograniczeniami urządzenia sieciowego, takimi jak router lub modem, okablowanie lub używane częstotliwości bezprzewodowe. W innych przypadkach przepustowość jest celowo ograniczana przez administratora sieci lub operatora sieci internetowej lub sieci rozległej (Wan).

wiele urządzeń korzystających z tego samego połączenia musi współdzielić przepustowość. Niektóre urządzenia, takie jak telewizory, które przesyłają strumieniowo wideo 4K, to wieprze przepustowości. Dla porównania, webinar zazwyczaj wykorzystuje znacznie mniejszą przepustowość. Chociaż prędkość i przepustowość nie są wymienne, większa przepustowość jest niezbędna do utrzymania tolerowanych prędkości na wielu urządzeniach. Aby to zilustrować, oto średnia przepustowość zużywana dla różnych usług:

jak zmierzyć przepustowość

podczas gdy przepustowość jest tradycyjnie wyrażana w bitach na sekundę (bps), nowoczesne łącza sieciowe mają teraz znacznie większą pojemność, dlatego przepustowość jest teraz częściej wyrażana jako Mb / s lub Gbps.

połączenia przepustowe mogą być symetryczne, co oznacza, że pojemność danych jest taka sama w obu kierunkach-wysyłanie i pobieranie-lub asymetryczne, co oznacza, że pojemność pobierania i wysyłania nie są równe. W przypadku połączeń asymetrycznych pojemność wysyłania jest zazwyczaj mniejsza niż pojemność pobierania; jest to powszechne w szerokopasmowych łączach internetowych klasy konsumenckiej. Łącza WAN i DIA klasy korporacyjnej mają zazwyczaj symetryczną przepustowość.

rozważania dotyczące obliczania przepustowości

postęp technologiczny sprawił, że niektóre obliczenia przepustowości stały się bardziej złożone i mogą zależeć od rodzaju używanego łącza sieciowego. Na przykład światłowód wykorzystujący różne rodzaje fal świetlnych i multipleksowanie z podziałem czasu może przesyłać więcej danych za pośrednictwem połączenia jednocześnie w porównaniu z alternatywami miedzianego Ethernetu, co skutecznie zwiększa jego przepustowość.

w mobilnych sieciach danych, takich jak Long-Term Evolution lub LTE i 5G, przepustowość jest definiowana jako widmo częstotliwości, które operatorzy mogą licencjonować od Federalnej Komisji Łączności i Krajowej Administracji Telekomunikacji i informacji do użytku w USA.widmo to nie może być legalnie wykorzystywane przez nikogo innego niż firma, która jest właścicielem licencji. Operator może następnie korzystać z technologii bezprzewodowych do przesyłania danych przez to spektrum, aby osiągnąć największą przepustowość, jaką może zapewnić sprzęt.

widmo Wi-Fi jest natomiast uważane za nielicencjonowane. W ten sposób każdy, kto ma punkt dostępowy Wi-Fi (AP) lub router Wi-Fi, może utworzyć sieć bezprzewodową. Zastrzeżenie polega na tym, że widmo nie jest gwarantowane. Tak więc przepustowość Wi-Fi może ucierpieć, gdy inne punkty dostępowe Wi-Fi próbują korzystać z niektórych lub wszystkich tych samych częstotliwości.

efektywna przepustowość-która jest najwyższą niezawodną szybkością transmisji, jaką łącze może zapewnić w dowolnej technologii transportowej-może być mierzona za pomocą testu przepustowości. Podczas testu przepustowości przepustowość łącza jest określana poprzez wielokrotne mierzenie czasu potrzebnego do opuszczenia określonego pliku i pomyślnego pobrania w miejscu docelowym.

po określeniu zużycia przepustowości w sieci konieczne jest sprawdzenie, gdzie znajdują się aplikacje i dane oraz obliczenie ich średniego zapotrzebowania na przepustowość dla każdego użytkownika i sesji.

aby zrozumieć, ile przepustowości wymaga łącze uplink lub Internet szerokopasmowy, wykonaj następujące cztery kroki:

1. określ, które aplikacje będą używane.
2. Określ wymagania dotyczące przepustowości dla każdej aplikacji.
3. pomnóż wymagania aplikacji każdej aplikacji przez liczbę oczekiwanych jednoczesnych użytkowników.
4. Dodaj wszystkie numery przepustowości aplikacji razem.

aby określić zapotrzebowanie na przepustowość dla chmur publicznych lub prywatnych w łączach internetowych lub WAN, stosuje się te same obliczenia. Różnica polega jednak na tym, że dostępna przepustowość w sieci lokalnej lub bezprzewodowej SIECI LAN jest zazwyczaj znacznie większa w porównaniu z połączeniami WAN lub DIA. Dlatego dokładna ocena wymagań dotyczących przepustowości ma kluczowe znaczenie, podobnie jak monitorowanie wykorzystania łącza w czasie. Monitorowanie ilości wykorzystywanej przepustowości w ciągu dnia, tygodnia, miesiąca lub roku może pomóc inżynierom sieci określić, czy łącze WAN/DIA ma wystarczającą przepustowość-lub czy konieczna jest aktualizacja przepustowości.

gdy przepustowość sieci jest niewystarczająca, aplikacje i usługi działają słabo.

czynniki wpływające na wydajność sieci

Maksymalna pojemność połączenia sieciowego jest tylko jednym z czynników wpływających na wydajność sieci. Utrata pakietów, opóźnienie i jitter mogą obniżyć przepustowość sieci i sprawić, że łącze o dużej pojemności będzie działać tak samo, jak łącze o mniejszej dostępnej przepustowości.

ścieżka sieciowa typu end-to-end zwykle składa się z wielu połączeń, z których każde ma inną przepustowość. W rezultacie łącze o najniższej przepustowości jest często opisywane jako wąskie gardło, ponieważ może ograniczać ogólną pojemność wszystkich połączeń na ścieżce.

wiele sieci klasy korporacyjnej jest wdrażanych z wieloma zagregowanymi łączami działającymi jako jedno połączenie logiczne. Jeśli na przykład łącze uplink switch wykorzystuje cztery zagregowane połączenia 1 GB / S, jego efektywna przepustowość wynosi 4 Gb / s. Jeśli jednak dwa z tych łączy zawiodą, limit przepustowości spadnie do 2 Gbps.

przepustowość na żądanie

przepustowość dla łączy internetowych lub WAN jest zazwyczaj sprzedawana po ustalonej cenie miesięcznie. Jednak przepustowość na żądanie – zwana również dynamiczną alokacją przepustowości lub przepustowością burstable – jest alternatywnym modelem, który umożliwia abonentom zwiększenie dostępnej przepustowości w określonych godzinach lub w określonych celach. Przepustowość na żądanie to technika, która może zapewnić dodatkową przepustowość łącza komunikacyjnego w celu dostosowania się do impulsów w ruchu danych, które tymczasowo wymagają większej przepustowości.

zamiast przepełniać sieć drogimi łączami dedykowanymi przez cały rok, przepustowość na żądanie jest często używana w sieci WAN w celu zwiększenia przepustowości w razie potrzeby w przypadku specjalnego zdarzenia lub pory dnia, gdy oczekuje się wzrostu ruchu. Na przykład sklep internetowy z kwiatami może potrzebować tylko zwiększyć swoją wydajność w tygodniach poprzedzających dzień matki. Przepustowość na żądanie umożliwia przedsiębiorstwom płacenie tylko za dodatkową przepustowość, którą zużywają w krótszym czasie.

przepustowość na żądanie jest dostępna przez wielu dostawców usług internetowych i WAN. W zależności od połączenia sieciowego, z którego obecnie korzysta klient, dostawca może być w stanie zapewnić dodatkową przepustowość na żądanie przy użyciu istniejącego połączenia. Na przykład łącze o przepustowości 100 MB / s może rozpędzić się do 1 Gb, ponieważ połączenie dostawcy usług ma dostępną pojemność. Jeśli klient potrzebował więcej niż absolutna maksymalna przepustowość dostępna dla tego łącza, wymagane byłoby inne połączenie fizyczne.

czasami dostawca usług umożliwia Klientom przekroczenie limitu abonamentowego bez pobierania dodatkowych opłat. Jeśli jednak klienci mają regularnie obsługiwać więcej niż 100 MB / s przy użyciu funkcji burst, są oni zwykle rozliczani przez dostawcę usług za pomocą obliczeń 95.percentyla.

SD-WAN ułatwia dedykowane procesy planowania przepustowości

definiowana programowo technologia WAN (SD-WAN) może zapewnić klientom dodatkową pojemność, równoważąc ruch w wielu połączeniach WAN i DIA, zamiast pojedynczego połączenia. We wdrożeniach SD-WAN często używa się przełączania etykiet Multiprotocol lub MPLS, połączenia lub innego rodzaju dedykowanych łączy transportowych w połączeniu z tańszym szerokopasmowym Internetem lub połączeniem komórkowym.

jak zoptymalizować i monitorować wykorzystanie przepustowości?

inżynierowie sieci mają kilka opcji dostępnych, gdy łącze sieciowe staje się przeciążone. Najczęstszym wyborem jest zwiększenie przepustowości. Można to osiągnąć poprzez ulepszenie fizycznych możliwości przepustowości łącza lub poprzez agregację portów i równoważenie obciążenia w celu logicznego podziału ruchu na wiele łączy. Jednak czasami techniki te nie są możliwe.

dostawcy usług internetowych lub administratorzy sieci mogą również celowo dostosowywać prędkość-w górę lub w dół-danych przesyłanych przez sieć, co jest znane jako „Dławienie” przepustowości. Istnieją różne przyczyny ograniczania przepustowości, w tym ograniczenie przeciążenia sieci, szczególnie w publicznych sieciach dostępu. Dostawcy usług internetowych mogą stosować „dławienie” w celu zmniejszenia wykorzystania przepustowości przez określonego użytkownika lub określoną klasę użytkowników. Na przykład dzięki cenom warstwowym dostawca usług może zaoferować menu przepustowości przesyłania i pobierania. Dostawcy usług internetowych mogą również ograniczać przepustowość, aby wyrównać zużycie przez wszystkich użytkowników w sieci.

stosowanie dławienia przepustowości w Internecie zostało skrytykowane przez zwolenników neutralności sieci, którzy twierdzą, że praktyka ta może być nadużywana ze względów politycznych lub ekonomicznych i niesprawiedliwie skierowana do segmentów społeczeństwa.

można przeprowadzić test prędkości, aby sprawdzić, czy dostawca usług internetowych dławi przepustowość. Testy prędkości mierzą prędkość między urządzeniem a serwerem testowym za pomocą połączenia internetowego urządzenia. Dostawcy usług internetowych oferują testy prędkości na własnych stronach internetowych, a niezależne testy są również dostępne w usługach takich jak Speedtest. Ponieważ wiele czynników może mieć wpływ na wyniki testu prędkości, ogólnie zaleca się wykonywanie wielu testów w różnych porach dnia i angażowanie różnych serwerów dostępnych za pośrednictwem witryny speed test. Zaleca się również przeprowadzenie testu prędkości za pośrednictwem połączenia przewodowego.

ograniczenie transferu danych celowo ogranicza ilość danych wysyłanych lub odbieranych przez sieć, szczególnie w celu zapobiegania spamowi lub masowej transmisji wiadomości e-mail przez serwer. Można to uznać za inną formę dławienia przepustowości. Jeśli jest on zaimplementowany na wystarczająco dużą skalę, ograniczanie transferu danych może kontrolować rozprzestrzenianie się wirusów komputerowych, robaków lub innego złośliwego oprogramowania za pośrednictwem Internetu.

dostępne są narzędzia do monitorowania przepustowości sieci, które pomagają zidentyfikować problemy z wydajnością, takie jak wadliwy router lub zainfekowany złośliwym oprogramowaniem komputer uczestniczący w rozproszonym ataku typu odmowa usługi. Jak wspomniano wcześniej, monitorowanie przepustowości może również pomóc administratorom sieci w lepszym planowaniu przyszłego rozwoju sieci – sprawdzanie, gdzie przepustowość sieci jest najbardziej potrzebna. Narzędzia do monitorowania mogą również pomóc administratorom sprawdzić, czy ich dostawca usług internetowych spełnia umowę na poziomie usług zawartą w ich umowie.

dowiedz się, jakie najlepsze praktyki w zakresie planowania przepustowości sieci wdrażają organizacje, ponieważ obawy związane z pandemią zaczynają ustępować, a więcej pracowników wraca do biura.