ce este lățimea de bandă de rețea?
lățimea de bandă a rețelei este o măsură care indică capacitatea maximă a unei legături de comunicații prin cablu sau fără fir de a transmite date printr-o conexiune de rețea într-o anumită perioadă de timp. De obicei, lățimea de bandă este reprezentată în numărul de biți, kilobiți, megabiți sau gigabiți care pot fi transmiși în 1 secundă. Sinonim cu capacitatea, lățimea de bandă descrie rata de transfer de date. Lățimea de bandă nu este o măsură a vitezei rețelei-o concepție greșită comună.
cum funcționează lățimea de bandă?
cu cât are mai multă lățime de bandă o conexiune de date, cu atât mai multe date pot fi trimise și primite simultan. În concept, lățimea de bandă poate fi comparată cu volumul de apă care poate curge printr-o conductă. Cu cât diametrul țevii este mai mare, cu atât mai multă apă poate curge prin ea la un moment dat. Lățimea de bandă funcționează pe același principiu. Cu cât este mai mare capacitatea legăturii de comunicare, cu atât mai multe date pot curge prin ea pe secundă.
costul unei conexiuni de rețea crește odată cu creșterea lățimii de bandă. Astfel, un link dedicat de acces la Internet (Dia) de 1 gigabit pe secundă (Gbps) va fi mai scump decât unul care poate gestiona 250 megabiți pe secundă (Mbps) de transfer.
lățime de bandă vs.viteză
termenii lățime de bandă și viteză sunt adesea folosiți interschimbabil, dar nu corect. Cauza confuziei se poate datora, în parte, reclamelor furnizorilor de servicii de internet (ISP) care le combină pe cele două făcând referire la viteze mai mari atunci când înseamnă cu adevărat lățime de bandă.
în esență, viteza se referă la rata la care datele pot fi transmise, în timp ce definiția lățimii de bandă este capacitatea pentru acea viteză. Pentru a utiliza din nou metafora apei, viteza se referă la cât de repede poate fi împinsă apa printr-o conductă; lățimea de bandă se referă la cantitatea de apă care poate fi deplasată prin conductă într-un interval de timp stabilit.
de ce este importantă lățimea de bandă
lățimea de bandă nu este o resursă nelimitată. În orice locație de implementare dată, cum ar fi o casă sau o afacere, există doar atât de multă capacitate disponibilă. Uneori, acest lucru se datorează limitărilor fizice ale dispozitivului de rețea, cum ar fi routerul sau modemul, cablarea sau frecvențele wireless utilizate. Alteori, lățimea de bandă este limitată în mod intenționat de un administrator de rețea sau de un operator de internet sau de rețea extinsă (WAN).
mai multe dispozitive care utilizează aceeași conexiune trebuie să partajeze lățimea de bandă. Unele dispozitive, cum ar fi televizoarele care transmit video 4K, sunt porci de lățime de bandă. În comparație, un webinar folosește de obicei mult mai puțină lățime de bandă. Deși viteza și lățimea de bandă nu sunt interschimbabile, lățimea de bandă mai mare este esențială pentru a menține viteze tolerabile pe mai multe dispozitive. Pentru a ilustra acest lucru, iată lățimea medie de bandă consumată pentru diverse servicii:
cum se măsoară lățimea de bandă
în timp ce lățimea de bandă este exprimată în mod tradițional în biți pe secundă (bps), legăturile de rețea moderne au acum o capacitate mult mai mare, motiv pentru care lățimea de bandă este acum mai des exprimată ca Mbps sau Gbps.
conexiunile de lățime de bandă pot fi simetrice, ceea ce înseamnă că capacitatea de date este aceeași în ambele direcții-încărcare și descărcare-sau asimetrică, ceea ce înseamnă că capacitatea de descărcare și încărcare nu sunt egale. În conexiunile asimetrice, capacitatea de încărcare este de obicei mai mică decât capacitatea de descărcare; acest lucru este obișnuit în conexiunile de bandă largă la internet de calitate pentru consumatori. Legăturile WAN și dia de nivel Enterprise au mai frecvent lățime de bandă simetrică.
considerații pentru calcularea lățimii de bandă
progresele tehnologice au făcut unele calcule de lățime de bandă mai complexe și pot depinde de tipul de legătură de rețea utilizată. De exemplu, fibra optică care utilizează diferite tipuri de unde luminoase și multiplexarea prin diviziune în timp poate transmite mai multe date printr-o conexiune la un moment dat în comparație cu alternativele Copper Ethernet, ceea ce crește în mod eficient lățimea de bandă.
în rețelele de date mobile, cum ar fi Long-Term Evolution sau LTE și 5G, lățimea de bandă este definită ca spectrul de frecvențe pe care operatorii îl pot licenția de la Comisia Federală de comunicații și Administrația Națională de telecomunicații și informații pentru utilizare în SUA. Operatorul poate utiliza apoi tehnologii wireless pentru a transporta date în acel spectru pentru a obține cea mai mare lățime de bandă pe care o poate oferi hardware-ul.
spectrul Wi-Fi, pe de altă parte, este considerat a fi fără licență. Astfel, oricine are un punct de acces Wi-Fi (AP) sau un router Wi-Fi poate crea o rețea fără fir. Avertismentul este că spectrul nu este garantat să fie disponibil. Astfel, lățimea de bandă Wi-Fi poate suferi atunci când există alte AP-uri Wi-Fi care încearcă să utilizeze unele sau toate aceleași frecvențe.
lățimea de bandă efectivă-care este cea mai mare rată de transmisie fiabilă pe care o poate oferi o legătură pe orice tehnologie de transport dată-poate fi măsurată folosind un test de lățime de bandă. În timpul unui test de lățime de bandă, capacitatea legăturii este determinată prin măsurarea repetată a timpului necesar pentru ca un anumit fișier să părăsească punctul de origine și să descarce cu succes la destinație.
după determinarea consumului de lățime de bandă în rețea, este necesar să se vadă unde se află aplicațiile și datele și să se calculeze nevoile lor medii de lățime de bandă pentru fiecare utilizator și sesiune.
pentru a înțelege cât de mult lățime de bandă o legătură în sus de rețea sau internet în bandă largă necesită, urmați acești patru pași:
- determinați ce aplicații vor fi utilizate.
- determinați cerințele de lățime de bandă ale fiecărei aplicații.
- înmulțiți cerințele aplicației fiecărei aplicații cu numărul de utilizatori simultani așteptați.
- adăugați toate numerele de lățime de bandă ale aplicației împreună.
pentru a determina nevoile de lățime de bandă pentru nori publici sau privați pe link-uri de internet sau WAN, se aplică același calcul. Cu toate acestea, diferența este că lățimea de bandă disponibilă pe o rețea locală sau o rețea LAN fără fir este de obicei mult mai mare în comparație cu conexiunile WAN sau DIA. Astfel, evaluarea corectă a cerințelor de lățime de bandă este critică, la fel ca și monitorizarea utilizării legăturilor în timp. Monitorizarea cantității de lățime de bandă utilizată pe parcursul zilei, săptămânii, lunii sau anului poate ajuta inginerii de rețea să determine dacă o legătură WAN/DIA are o lățime de bandă suficientă-sau dacă este necesară o actualizare a lățimii de bandă.
atunci când există o lățime de bandă insuficientă într-o rețea, aplicațiile și serviciile funcționează prost.
factori care afectează performanța rețelei
capacitatea maximă a unei conexiuni de rețea este doar un factor care afectează performanța rețelei. Pierderea pachetelor, latența și bruiajul pot degrada debitul rețelei și pot face ca o legătură de mare capacitate să funcționeze ca una cu o lățime de bandă mai mică disponibilă.
o cale de rețea end-to-end constă de obicei din mai multe conexiuni, fiecare cu o capacitate de lățime de bandă diferită. Drept urmare, legătura cu cea mai mică lățime de bandă este adesea descrisă ca blocaj, deoarece poate limita capacitatea totală a tuturor conexiunilor din cale.
multe rețele de nivel enterprise sunt implementate cu mai multe legături agregate care acționează ca o singură conexiune logică. Dacă, de exemplu, un comutator uplink utilizează patru conexiuni agregate de 1 Gbps, acesta are o capacitate eficientă de transfer de 4 Gbps. Cu toate acestea, dacă două dintre aceste legături ar eșua, limita lățimii de bandă ar scădea la 2 Gbps.
lățime de bandă la cerere
lățime de bandă pentru Internet sau WAN link-uri este de obicei vândut la un preț stabilit pe lună. Cu toate acestea, lățimea de bandă la cerere-numită și alocarea dinamică a lățimii de bandă sau lățimea de bandă burstabilă-este un model alternativ care permite Abonaților să crească cantitatea de lățime de bandă disponibilă la anumite momente sau în scopuri specifice. Lățimea de bandă la cerere este o tehnică care poate oferi o capacitate suplimentară pe o legătură de comunicații pentru a găzdui explozii în traficul de date care necesită temporar mai multă lățime de bandă.
mai degrabă decât supraprovisionarea rețelei cu legături dedicate scumpe pe tot parcursul anului, lățimea de bandă la cerere este frecvent utilizată în Wan-uri pentru a crește capacitatea necesară pentru un eveniment special sau o oră din zi când se așteaptă ca traficul să crească. Un retailer online de flori, de exemplu, poate avea nevoie să-și mărească capacitatea doar în săptămânile care au precedat Ziua Mamei. Lățimea de bandă la cerere permite întreprinderilor să plătească doar pentru lățimea de bandă suplimentară pe care o consumă într-o perioadă mai scurtă de timp.
lățimea de bandă la cerere este disponibilă prin intermediul multor furnizori de servicii de internet și WAN. În funcție de legătura de rețea pe care un client o are în prezent în uz, un furnizor poate furniza o capacitate suplimentară la cerere utilizând conexiunea existentă. De exemplu, un link de 100 Mbps poate exploda până la 1 Gb, deoarece conexiunea furnizorului de servicii are capacitatea disponibilă. Dacă un client are nevoie de mai mult decât lățimea de bandă maximă absolută disponibilă pe acel link, ar fi necesară o altă conexiune fizică.
ocazional, un furnizor de servicii va permite clienților să explodeze peste limita de lățime de bandă abonată fără a percepe taxe suplimentare. Cu toate acestea, dacă clienții ar susține în mod regulat mai mult de 100 Mbps folosind funcția burst, aceștia sunt facturați în mod obișnuit de furnizorul de servicii folosind calcule de 95 de procente.
SD-WAN facilitează procesele dedicate de planificare a capacității lățimii de bandă
tehnologia Wan (SD-WAN) definită de Software poate oferi clienților o capacitate suplimentară prin echilibrarea traficului pe mai multe conexiuni WAN și DIA, mai degrabă decât o singură conexiune. Implementările SD-WAN folosesc adesea o comutare de etichete Multiprotocol sau MPLS, conexiune sau alte tipuri de legături de transport dedicate în combinație cu un internet în bandă largă cu costuri mai mici sau conexiune celulară.
cum optimizați și monitorizați utilizarea lățimii de bandă?
inginerii de rețea au mai multe opțiuni disponibile atunci când o legătură de rețea devine congestionată. Cea mai frecventă alegere este creșterea lățimii de bandă. Acest lucru poate fi realizat prin modernizarea capacităților fizice de transfer ale legăturii sau prin agregarea porturilor și echilibrarea încărcării pentru a împărți logic traficul pe mai multe legături. Cu toate acestea, uneori aceste tehnici nu sunt posibile.
ISP-urile sau administratorii de rețea pot ajusta, de asemenea, în mod intenționat viteza-în sus sau în jos-a datelor care călătoresc prin rețea, o măsură cunoscută sub numele de limitarea lățimii de bandă. Există diferite motive pentru limitarea lățimii de bandă, inclusiv limitarea congestiei rețelei, în special în rețelele de acces public. ISP-urile pot utiliza limitarea pentru a reduce utilizarea lățimii de bandă de către un anumit utilizator sau clasă de utilizatori. De exemplu, cu prețuri diferențiate, un furnizor de servicii poate oferi un meniu de lățime de bandă de încărcare și descărcare. ISP – urile pot, de asemenea, să accelereze lățimea de bandă pentru a uniformiza utilizarea tuturor utilizatorilor din rețea.
utilizarea limitării lățimii de bandă pe internet a fost criticată de susținătorii neutralității rețelei, care spun că practica poate fi utilizată în mod abuziv din motive politice sau economice și că vizează în mod nedrept segmente ale populației.
se poate executa un test de viteză pentru a vedea dacă un ISP reduce lățimea de bandă. Testele de viteză măsoară viteza dintre un dispozitiv și un server de testare utilizând Conexiunea la internet a unui dispozitiv. ISP-urile oferă teste de viteză pe propriile site-uri web, iar teste independente sunt disponibile și de la servicii precum Speedtest. Deoarece mulți factori pot afecta rezultatele unui test de viteză, se recomandă, în general, efectuarea mai multor teste în momente diferite ale zilei și angajarea diferitelor servere disponibile prin intermediul site-ului de testare a vitezei. De asemenea, se recomandă efectuarea unui test de viteză printr-o conexiune prin cablu.
limitarea transferului de date restricționează în mod intenționat cantitatea de date trimise sau primite printr-o rețea, în special în scopul prevenirii transmiterii de spam sau de e-mail în bloc prin intermediul unui server. Poate fi considerată o altă formă de limitare a lățimii de bandă. Dacă este implementat pe o scară suficient de mare, limitarea transferului de date poate controla răspândirea virușilor de calculator, a viermilor sau a altor programe malware prin internet.
instrumentele de monitorizare a lățimii de bandă a rețelei sunt disponibile pentru a ajuta la identificarea problemelor de performanță, cum ar fi un router defect sau un computer infectat cu malware care participă la un atac distribuit de refuz de serviciu. După cum sa menționat anterior, monitorizarea lățimii de bandă poate ajuta, de asemenea, administratorii de rețea să planifice mai bine creșterea viitoare a rețelei-văzând unde este cea mai mare nevoie de lățimea de bandă a rețelei. Instrumentele de monitorizare pot ajuta, de asemenea, administratorii să vadă dacă ISP-ul lor îndeplinește acordul la nivel de serviciu din contractul lor.
aflați ce bune practici de planificare a capacității rețelei pun în aplicare organizațiile acum, pe măsură ce preocupările pandemice încep să dispară și mai mulți angajați se întorc la birou.