vad är nätverksbandbredd?

nätverksbandbredd är ett mått som anger den maximala kapaciteten för en trådbunden eller trådlös kommunikationslänk för att överföra data över en nätverksanslutning under en viss tid. Vanligtvis representeras bandbredd i antalet bitar, kilobits, megabits eller gigabits som kan överföras på 1 sekund. Synonymt med kapacitet beskriver bandbredd dataöverföringshastighet. Bandbredd är inte ett mått på nätverkshastighet-en vanlig missuppfattning.

hur fungerar bandbredd?

ju mer bandbredd en dataanslutning har, desto mer data kan den skicka och ta emot på en gång. I koncept kan bandbredd jämföras med volymen vatten som kan strömma genom ett rör. Ju bredare rörets diameter desto mer vatten kan strömma genom det på en gång. Bandbredd fungerar på samma princip. Ju högre kommunikationslänkens kapacitet desto mer data kan strömma genom den per sekund.

kostnaden för en nätverksanslutning ökar när bandbredden ökar. Således kommer en 1 gigabit per sekund (Gbps) dedikerad Internetåtkomst (DIA) – länk att vara dyrare än en som kan hantera 250 megabit per sekund (Mbps) genomströmning.

bandbredd vs. hastighet

termerna bandbredd och hastighet används ofta omväxlande men inte korrekt. Orsaken till förvirringen kan delvis bero på annonser från Internetleverantörer (Internetleverantörer) som sammanfogar de två genom att hänvisa till högre hastigheter när de verkligen betyder bandbredd.

i huvudsak avser hastighet den hastighet med vilken data kan överföras, medan definitionen av bandbredd är kapaciteten för den hastigheten. För att använda vattenmetaforen igen hänvisar hastighet till hur snabbt vatten kan skjutas genom ett rör; bandbredd avser mängden vatten som kan flyttas genom röret över en viss tidsram.

varför bandbredd är viktigt

bandbredd är inte en obegränsad resurs. I en viss distributionsplats, till exempel ett hem eller företag, finns det bara så mycket kapacitet tillgänglig. Ibland beror detta på fysiska begränsningar av nätverksenheten, såsom routern eller modemet, kablar eller trådlösa frekvenser som används. Andra gånger är bandbredd avsiktligt hastighetsbegränsad av en nätverksadministratör eller Internet-eller WAN-operatör (Wan).

flera enheter som använder samma anslutning måste dela bandbredd. Vissa enheter, till exempel TV-apparater som strömmar 4K-video, är bandbreddsgrisar. I jämförelse använder ett webinar vanligtvis mycket mindre bandbredd. Även om hastighet och bandbredd inte är utbytbara, är större bandbredd viktigt för att upprätthålla acceptabla hastigheter på flera enheter. För att illustrera detta, här är den genomsnittliga bandbredd som förbrukas för olika tjänster:

hur man mäter bandbredd

medan bandbredd traditionellt uttrycks i bitar per sekund (bps), har moderna nätverkslänkar nu mycket större kapacitet, varför bandbredd nu oftare uttrycks som Mbps eller Gbps.

Bandbreddsanslutningar kan vara symmetriska, vilket innebär att datakapaciteten är densamma i båda riktningarna-ladda upp och ladda ner-eller asymmetrisk, vilket innebär att nedladdnings-och uppladdningskapaciteten inte är lika. I asymmetriska anslutningar är uppladdningskapaciteten vanligtvis mindre än nedladdningskapacitet; detta är vanligt i Internet-bredbandsanslutningar av konsumentkvalitet. Wan-och DIA-länkar i företagsklass har oftare symmetrisk bandbredd.

överväganden för beräkning av bandbredd

tekniska framsteg har gjort vissa bandbreddberäkningar mer komplexa, och de kan bero på vilken typ av nätverkslänk som används. Till exempel kan optisk fiber med olika typer av ljusvågor och tidsdelningsmultiplexering överföra mer data via en anslutning samtidigt jämfört med koppar Ethernet-alternativ, vilket effektivt ökar dess bandbredd.

i mobila datanät, såsom Long-Term Evolution, eller LTE, och 5G, bandbredd definieras som det spektrum av frekvenser som operatörer kan licensiera från Federal Communications Commission och National Telecommunications and Information Administration för användning i USA detta spektrum kan inte lagligt användas av någon annan än den verksamhet som äger licensen till den. Bäraren kan sedan använda trådlös teknik för att transportera data över det spektrumet för att uppnå den största bandbredden som hårdvaran kan ge.

Wi-Fi-spektrum anses å andra sidan vara olicensierat. Således kan alla med en Wi-Fi-åtkomstpunkt (AP) eller Wi-Fi-router skapa ett trådlöst nätverk. Förbehållet är att spektrumet inte garanteras vara tillgängligt. Således kan Wi-Fi-bandbredd drabbas när det finns andra Wi-Fi-AP: er som försöker använda några eller alla samma frekvenser.

effektiv bandbredd-som är den högsta tillförlitliga överföringshastigheten som en länk kan ge på en viss transportteknik – kan mätas med hjälp av ett bandbreddstest. Under ett bandbreddstest bestäms länkens kapacitet genom att upprepade gånger mäta den tid som krävs för att en specifik fil ska lämna sin ursprungspunkt och ladda ner den på sin destination.

efter att ha bestämt bandbreddskonsumtion över nätverket är det då nödvändigt att se var applikationer och data finns och beräkna deras genomsnittliga bandbreddsbehov för varje användare och session.

för att förstå hur mycket bandbredd ett nätverk upplänk eller internet bredband kräver, följ dessa fyra steg:

1. Bestäm vilka applikationer som ska användas.
2. Bestäm bandbreddskraven för varje applikation.
3. multiplicera applikationskraven för varje applikation med antalet förväntade samtidiga användare.
4. Lägg till alla programbandbreddsnummer tillsammans.

för att bestämma bandbreddsbehov för offentliga eller privata moln över internet-eller WAN-länkar gäller samma beräkning. Skillnaden är dock att tillgänglig bandbredd på ett lokalt nätverk eller trådlöst LAN vanligtvis är mycket större jämfört med Wan-eller DIA-anslutningar. Således är det viktigt att noggrant bedöma bandbreddskraven, liksom övervakning av länkutnyttjande över tiden. Övervakning av mängden bandbredd som används under hela dagen, veckan, månaden eller året kan hjälpa nätverksingenjörer att avgöra om en WAN/DIA-länk har tillräcklig bandbredd-eller om en bandbredduppgradering behövs.

när det inte finns tillräcklig bandbredd i ett nätverk, fungerar applikationer och tjänster dåligt.

faktorer som påverkar nätverksprestanda

den maximala kapaciteten för en nätverksanslutning är bara en faktor som påverkar nätverksprestanda. Paketförlust, latens och jitter kan alla försämra nätverksflödet och göra en högkapacitetslänk som en med mindre tillgänglig bandbredd.

en end-to-end-nätverksbana består vanligtvis av flera anslutningar, var och en med olika bandbreddskapacitet. Som ett resultat beskrivs länken med den lägsta bandbredden ofta som flaskhalsen eftersom den kan begränsa den totala kapaciteten för alla anslutningar i banan.

många nätverk av företagsklass distribueras med flera aggregerade länkar som fungerar som en enda logisk anslutning. Om till exempel en switch uplink använder fyra aggregerade 1 Gbps-anslutningar, har den en effektiv genomströmningskapacitet på 4 Gbps. Men om två av dessa länkar skulle misslyckas skulle bandbreddsgränsen sjunka till 2 Gbps.

bandbredd på begäran

bandbredd för internet-eller WAN-länkar säljs vanligtvis till ett fast pris per månad. Bandbredd på begäran-även kallad dynamisk bandbreddsallokering eller burstable bandbredd-är dock en alternativ modell som gör det möjligt för abonnenter att öka mängden tillgänglig bandbredd vid specifika tider eller för specifika ändamål. Bandbredd på begäran är en teknik som kan ge ytterligare kapacitet på en kommunikationslänk för att rymma skurar i datatrafik som tillfälligt kräver mer bandbredd.

i stället för att överprovisionera nätverket med dyra dedikerade länkar året runt används bandbredd på begäran ofta i Wan för att öka kapaciteten efter behov för en speciell händelse eller tid på dagen när trafiken förväntas öka. En online-blomsterhandlare kan till exempel bara behöva öka sin kapacitet under veckorna fram till Mors dag. Bandbredd på begäran gör det möjligt för företag att bara betala för den extra bandbredd de förbrukar under en kortare tid.

bandbredd på begäran är tillgänglig via många Internet-och WAN-tjänsteleverantörer. Beroende på vilken nätverkslänk en kund för närvarande har i bruk, kan en leverantör kunna tillhandahålla ytterligare kapacitet på begäran med den befintliga anslutningen. Till exempel kan en 100 Mbps-länk spränga upp till 1 Gb eftersom tjänsteleverantörens anslutning har tillgänglig kapacitet. Om en kund behövde mer än den absoluta maximala bandbredden som finns tillgänglig på den länken, skulle en annan fysisk anslutning krävas.

ibland kommer en tjänsteleverantör att göra det möjligt för kunder att brista över sitt tecknade bandbreddskap utan att ta ut ytterligare avgifter. Men om kunderna regelbundet skulle upprätthålla mer än 100 Mbps med hjälp av burst-funktionen faktureras de vanligtvis av tjänsteleverantören med hjälp av 95: e percentilberäkningar.

SD-WAN underlättar dedikerade planeringsprocesser för bandbredd

programvarudefinierad WAN-teknik (SD-WAN) kan ge kunderna extra kapacitet genom att balansera trafik över flera WAN-och DIA-anslutningar snarare än en enda anslutning. SD-WAN-distributioner använder ofta en multiprotocol-Etikettbyte, eller MPLS, anslutning eller andra typer av dedikerade transportförbindelser i kombination med en billigare bredbandsinternet eller mobilanslutning.

hur optimerar och övervakar du bandbredd?

nätverksingenjörer har flera alternativ tillgängliga när en nätverkslänk blir överbelastad. Det vanligaste valet är att öka bandbredden. Detta kan uppnås genom att uppgradera länkens fysiska genomströmningsfunktioner eller genom portaggregation och lastbalansering för att logiskt dela trafik över flera länkar. Men ibland är dessa tekniker inte möjliga.

Internetleverantörer eller nätverksadministratörer kan också avsiktligt justera hastigheten-upp eller ner-av data som reser över nätverket, ett mått som kallas bandbredd strypning. Det finns olika orsaker till bandbreddsbegränsning, inklusive begränsning av överbelastning i nätverket, särskilt på allmänna åtkomstnät. Internetleverantörer kan använda strypning för att minska bandbredd användning av en viss användare eller klass av användare. Till exempel, med tiered prissättning, kan en tjänsteleverantör erbjuda en meny med uppladdning och nedladdning bandbredd. Internetleverantörer kan också Strypa bandbredd för att jämna ut användningen över alla användare i nätverket.

användningen av bandbreddsgasning på internet har kritiserats av förespråkare för nätneutralitet, som säger att praxis kan missbrukas av politiska eller ekonomiska skäl och att den orättvist riktar sig till segment av befolkningen.

ett hastighetstest kan köras för att se om en Internetleverantör stryper bandbredd. Hastighetstester mäter hastigheten mellan en enhet och en testserver med hjälp av en enhets internetanslutning. Internetleverantörer erbjuder hastighetstester på sina egna webbplatser, och oberoende tester är också tillgängliga från tjänster som Speedtest. Eftersom många faktorer kan påverka resultaten av ett hastighetstest rekommenderas det i allmänhet att utföra flera tester vid olika tidpunkter på dagen och engagera olika servrar som är tillgängliga via hastighetstestplatsen. Det rekommenderas också att utföra ett hastighetstest över en trådbunden anslutning.

strypning av dataöverföring begränsar avsiktligt mängden data som skickas eller tas emot via ett nätverk, särskilt för att förhindra skräppost eller massutskick via en server. Det kan betraktas som en annan form av bandbreddsgasning. Om det implementeras i tillräckligt stor skala kan dataöverföringsgasning styra spridningen av datavirus, maskar eller annan skadlig kod via internet.

övervakningsverktyg för nätverksbandbredd finns tillgängliga för att identifiera prestandaproblem, till exempel en felaktig router eller en dator med skadlig kod som deltar i en distribuerad överbelastningsattack. Som tidigare nämnts kan bandbreddsövervakning också hjälpa nätverksadministratörer att bättre planera för framtida nätverkstillväxt – se var i nätverksbandbredden behövs mest. Övervakningsverktyg kan också hjälpa administratörer att se om deras internetleverantör uppfyller servicenivåavtalet i sitt kontrakt.

lär dig vad organisationer för bästa praxis för nätverkskapacitetsplanering inför nu när pandemiproblemen börjar avta och fler anställda återvänder till kontoret.