o que é largura de banda de rede?
a largura de banda da rede é uma medida que indica a capacidade máxima de um link de comunicação com ou sem fio para transmitir dados através de uma conexão de rede em um determinado período de tempo. Normalmente, a largura de banda é representada no número de bits, kilobits, megabits ou gigabits que podem ser transmitidos em 1 segundo. Sinônimo de capacidade, a largura de banda descreve a taxa de transferência de dados. A largura de banda não é uma medida da velocidade da rede-um equívoco comum.
como funciona a largura de banda?
quanto mais largura de banda uma conexão de dados tiver, mais dados ela poderá enviar e receber ao mesmo tempo. Em conceito, a largura de banda pode ser comparada ao volume de água que pode fluir através de um tubo. Quanto maior o diâmetro do tubo, mais água pode fluir através dele ao mesmo tempo. A largura de banda funciona com o mesmo princípio. Quanto maior a capacidade do link de comunicação, mais dados podem fluir por ele por segundo.
o custo de uma conexão de rede aumenta à medida que a largura de banda aumenta. Assim, um link dedicado de acesso à Internet (DIA) de 1 gigabit por segundo (Gbps) será mais caro do que um que pode lidar com 250 megabits por segundo (Mbps) de taxa de transferência.
largura de banda vs. velocidade
os Termos largura de banda e velocidade são frequentemente usados de forma intercambiável, mas não corretamente. A causa da confusão pode ser devido, em parte, a Anúncios de provedores de serviços de internet (ISPs) que confundem os dois, referindo-se a velocidades maiores quando eles realmente significam largura de banda.
essencialmente, a velocidade refere-se à taxa na qual os dados podem ser transmitidos, enquanto a definição de largura de banda é a capacidade dessa velocidade. Para usar a metáfora da água novamente, velocidade refere-se à rapidez com que a água pode ser empurrada através de um tubo; largura de banda refere-se à quantidade de água que pode ser movida através do tubo ao longo de um período de tempo definido.
por que a largura de banda é importante
a largura de banda não é um recurso ilimitado. Em qualquer local de implantação, como uma casa ou empresa, há apenas tanta capacidade disponível. Às vezes, isso se deve a limitações físicas do dispositivo de rede, como o roteador ou modem, cabeamento ou frequências sem fio sendo usados. Outras vezes, a largura de banda é intencionalmente limitada por uma operadora de administrador de rede ou Internet ou rede de área ampla (WAN).
vários dispositivos usando a mesma conexão devem compartilhar largura de banda. Alguns dispositivos, como TVs que transmitem vídeo 4K, são porcos de largura de banda. Em comparação, um webinar normalmente usa muito menos largura de banda. Embora a velocidade e a largura de banda não sejam intercambiáveis, maior largura de banda é essencial para manter velocidades toleráveis em vários dispositivos. Para ajudar a ilustrar isso, aqui está a largura de banda média consumida por vários serviços:
Como medir a largura de banda
Enquanto a largura de banda é tradicionalmente expresso em bits por segundo (bps), modernos, ligações de rede agora têm muito mais capacidade, é por isso que a largura de banda é agora mais frequentemente expressa como Mbps, Gbps.
as conexões de largura de Banda podem ser simétricas, o que significa que a capacidade de dados é a mesma em ambas as direções-upload e download-ou assimétrica, o que significa que a capacidade de download e upload não é igual. Em conexões assimétricas, a capacidade de upload é normalmente menor do que a capacidade de download; isso é comum em conexões de banda larga de internet de nível consumidor. Os links WAN e DIA de nível empresarial mais comumente têm largura de banda simétrica.
considerações para calcular a largura de banda
os avanços tecnológicos tornaram alguns cálculos de largura de banda mais complexos e podem depender do tipo de link de rede que está sendo usado. Por exemplo, a fibra óptica usando diferentes tipos de ondas de luz e multiplexação por divisão de tempo pode transmitir mais dados por meio de uma conexão ao mesmo tempo em comparação com as alternativas de Ethernet de cobre, o que efetivamente aumenta sua largura de banda.
em redes de dados móveis, como evolução de longo prazo, ou LTE, e 5G, a largura de banda é definida como o espectro de frequências que as operadoras podem licenciar da Federal Communications Commission e da National Telecommunications and Information Administration para uso nos EUA. A operadora pode então usar tecnologias sem fio para transportar dados em todo esse espectro para obter a maior largura de banda que o hardware pode fornecer.
o espectro Wi-Fi, por outro lado, é considerado não licenciado. Assim, qualquer pessoa com um ponto de acesso Wi-Fi (AP) ou roteador Wi-Fi pode criar uma rede sem fio. A ressalva é que o espectro não é garantido para estar disponível. Assim, a largura de banda Wi-Fi pode sofrer quando há outros APs Wi-Fi tentando usar algumas ou todas as mesmas frequências.
largura de banda efetiva-que é a maior taxa de transmissão confiável que um link pode fornecer em qualquer tecnologia de transporte-pode ser medida usando um teste de largura de banda. Durante um teste de largura de Banda, a capacidade do link é determinada medindo repetidamente o tempo necessário para que um arquivo específico deixe seu ponto de origem e faça o download com sucesso em seu destino.
depois de determinar o consumo de largura de banda em toda a rede, é necessário ver onde os aplicativos e dados residem e calcular suas necessidades médias de largura de banda para cada usuário e sessão.
para entender quanta largura de banda um uplink de rede ou banda larga de internet requer, siga estas quatro etapas:
- Determine quais aplicativos estarão em uso.
- Determine os requisitos de largura de banda de cada aplicativo.
- multiplique os requisitos do aplicativo de cada aplicativo pelo número de usuários simultâneos esperados.
- adicione todos os números de largura de banda do aplicativo juntos.
para determinar as necessidades de largura de banda para nuvens públicas ou privadas em links de Internet ou WAN, o mesmo cálculo se aplica. A diferença, no entanto, é que a largura de banda disponível em uma rede local ou LAN sem fio é normalmente muito maior em comparação com as conexões WAN ou DIA. Assim, avaliar com precisão os requisitos de largura de banda é fundamental, assim como monitorar a utilização do link ao longo do tempo. Monitorar a quantidade de largura de banda usada ao longo do dia, semana, mês ou ano pode ajudar os engenheiros de rede a determinar se um link WAN/DIA tem largura de banda suficiente-ou se uma atualização de largura de banda é necessária.
quando há largura de banda insuficiente em uma rede, aplicativos e serviços têm um desempenho ruim.
Fatores que afetam o desempenho da rede
A capacidade máxima de uma conexão de rede é apenas um fator que afeta o desempenho da rede. A perda de pacotes, a latência e o jitter podem degradar a taxa de transferência da rede e fazer com que um link de alta capacidade funcione como um com menos largura de banda disponível.
um caminho de rede de ponta a ponta geralmente consiste em várias conexões, cada uma com capacidade de largura de banda diferente. Como resultado, o link com a largura de banda mais baixa é frequentemente descrito como o gargalo porque pode limitar a capacidade geral de todas as conexões no caminho.
muitas redes de nível empresarial são implantadas com vários links agregados atuando como uma única conexão lógica. Se, por exemplo, um switch uplink usar quatro conexões agregadas de 1 Gbps, ele terá uma capacidade de transferência efetiva de 4 Gbps. No entanto, se dois desses links falhassem, o limite de largura de banda cairia para 2 Gbps.
largura de banda sob demanda
a largura de banda para links de Internet ou WAN é normalmente vendida a um preço definido por mês. No entanto, a largura de banda sob demanda-também chamada de alocação dinâmica de largura de banda ou largura de banda portátil-é um modelo alternativo que permite aos assinantes aumentar a quantidade de largura de banda disponível em horários específicos ou para fins específicos. Largura de banda sob demanda é uma técnica que pode fornecer capacidade adicional em um link de comunicação para acomodar rajadas no tráfego de dados que exigem temporariamente mais largura de banda.
em vez de superprovisionar a rede com links dedicados caros durante todo o ano, a largura de banda sob demanda é freqüentemente usada em WANs para aumentar a capacidade conforme necessário para um evento especial ou hora do dia em que o tráfego deve aumentar. Um varejista de flores on-line, por exemplo, pode precisar apenas aumentar sua capacidade nas semanas que antecedem o Dia Das Mães. A largura de banda sob demanda permite que as empresas paguem apenas pela largura de banda adicional que consomem em um curto período de tempo.
a largura de banda sob demanda está disponível por meio de muitos provedores de serviços de internet e WAN. Dependendo do link de rede que um cliente tem atualmente em uso, um provedor pode ser capaz de fornecer capacidade adicional sob demanda usando a conexão existente. Por exemplo, um link de 100 Mbps pode ser capaz de estourar até 1 Gb porque a conexão do provedor de serviços tem capacidade disponível. Se um cliente precisasse de mais do que a largura de banda máxima absoluta disponível nesse link, outra conexão física seria necessária.
ocasionalmente, um provedor de serviços permitirá que os clientes explodam acima do limite de largura de banda subscrito sem cobrar taxas adicionais. No entanto, se os clientes mantiverem regularmente mais de 100 Mbps usando o recurso burst, eles são comumente cobrados pelo Provedor de serviços usando cálculos do percentil 95.
SD-WAN facilita os processos de planejamento de capacidade de largura de banda dedicada
a tecnologia WAN definida por Software (SD-WAN) pode fornecer aos clientes capacidade extra equilibrando o tráfego em várias conexões WAN e DIA em vez de uma única conexão. As implantações SD-WAN geralmente usam uma comutação de rótulo multiprotocolo, ou MPLS, conexão ou outros tipos de links de transporte dedicados em combinação com uma internet de banda larga de baixo custo ou conexão celular.
como você otimiza e monitora o uso da largura de banda?
os engenheiros de rede têm várias opções disponíveis quando um link de rede fica congestionado. A escolha mais frequente é aumentar a largura de banda. Isso pode ser conseguido atualizando os recursos de taxa de transferência física do link ou por meio da agregação de porta e do balanceamento de carga para dividir logicamente o tráfego em vários links. No entanto, às vezes essas técnicas não são possíveis.
ISPs ou administradores de rede também podem ajustar intencionalmente a velocidade-para cima ou para baixo-de dados viajando pela rede, uma medida conhecida como limitação de largura de banda. Existem diferentes razões para a limitação da largura de banda, incluindo a limitação do congestionamento da rede, particularmente em redes de acesso público. Os ISPs podem usar o estrangulamento para reduzir o uso da largura de banda por um usuário ou classe específica de usuários. Por exemplo, com preços em camadas, um provedor de serviços pode oferecer um menu de largura de banda de upload e download. Os ISPs também podem limitar a largura de banda para uniformizar o uso em todos os usuários da rede.
O uso de otimização de largura de banda na internet tem sido criticado por defensores da neutralidade da rede, que dizem que a prática pode ser usado indevidamente por razões políticas ou econômicas e que ele injustamente metas segmentos da população.
um teste de velocidade pode ser executado para ver se um ISP está estrangulando a largura de banda. Os testes de velocidade medem a velocidade entre um dispositivo e um servidor de teste usando a conexão de internet de um dispositivo. Os ISPs oferecem testes de Velocidade em seus próprios sites, e testes independentes também estão disponíveis em serviços como o Speedtest. Como muitos fatores podem afetar os resultados de um teste de velocidade, geralmente é recomendável realizar vários testes em diferentes momentos do dia e engajar diferentes servidores disponíveis no site de teste de velocidade. Também é recomendável realizar um teste de velocidade por meio de uma conexão com fio.A limitação da transferência de dados restringe intencionalmente a quantidade de dados enviados ou recebidos através de uma rede, particularmente para fins de prevenção de spam ou transmissão de E-mail em massa através de um servidor. Pode ser considerada outra forma de limitação de largura de banda. Se for implementado em uma escala grande o suficiente, o estrangulamento de transferência de dados pode controlar a propagação de vírus de computador, worms ou outro malware pela internet.Ferramentas de monitoramento de largura de banda de rede estão disponíveis para ajudar a identificar problemas de desempenho, como um roteador defeituoso ou um computador infectado por malware que está participando de um ataque distribuído de negação de serviço. Como observado anteriormente, o monitoramento de largura de banda também pode ajudar os administradores de rede a planejar melhor o crescimento futuro da rede-vendo onde a largura de banda da rede é mais necessária. As ferramentas de monitoramento também podem ajudar os administradores a ver se seu ISP está cumprindo o contrato de nível de serviço em seu contrato.Saiba quais as melhores práticas de planejamento de capacidade de rede que as organizações estão implementando agora, à medida que as preocupações com a pandemia começam a diminuir e mais funcionários estão retornando ao escritório.