Je hebt waarschijnlijk de geadverteerde bandbreedte gezien als je ooit hebt gewinkeld voor een nieuwe internetverbinding. Je hebt waarschijnlijk je daadwerkelijk gemeten bandbreedte gezien als je een internetsnelheidstest hebt uitgevoerd. Hoewel het duidelijk is dat hogere aantallen beter zijn, kan het een beetje onduidelijk zijn wat bandbreedte precies is als je niet zo bekend bent met de terminologie.
Wat is bandbreedte?
Bandbreedte is een maat voor de maximaal mogelijke transmissiesnelheid van een verbinding. In sommige randgevallen, zoals bij bandbreedtes voor internetverbindingen, is de geadverteerde bandbreedte misschien niet moeilijk limiet, aangezien sommige landen wetgeving hebben die ISP's verplicht om ten minste de geadverteerde snelheden te halen voor een specifiek. Over het algemeen groot, het aandeel van het klantenbestand. ISP's bieden doorgaans iets meer dan geadverteerd om mogelijke rechtszaken te voorkomen als dit het geval is. De bandbreedte is de absolute bovengrens van verzonden gegevens in termen van de werkelijke bandbreedte van een kabel of draadloze transmissietechnologie.
Zoals bij elke gegevensmaat, wordt bandbreedte gemeten in bits of bytes. Een bit is een enkele eenheid van binaire gegevens, ofwel 1 of 0. Een byte is samengesteld uit acht bits, het standaardgetal van een groep bits. Gelukkig is de moderne bandbreedte erg hoog. In de miljoenen of miljarden bits per seconde wordt dit over het algemeen weergegeven als megabits per seconde of gigabits per seconde en megabytes per seconde of gigabytes per seconde. De standaardeenheidscontractie hiervoor is respectievelijk Mbps, Gbps, MBps en GBps. Deze kunnen echter soms de "p" vervangen door een "/" zoals in andere eenheden in de loop van de tijd, zoals Mb/s.
Opmerking: Eenheden gemeten in bits gebruiken altijd een kleine letter "b", d.w.z. Gb/s. Bytes worden altijd weergegeven met een hoofdletter "B", d.w.z. MB/s.
Het is belangrijk om te onthouden dat alles gemeten in bytes er acht keer kleiner uit zal zien dan hetzelfde gemeten in bits. Een glasvezelverbinding van 1 gigabit per seconde levert bijvoorbeeld 125 megabyte per seconde op. Deze conversieratio is essentieel omdat bandbreedtes, zoals uw internetsnelheid, doorgaans worden weergegeven in veelvouden van bits per seconde. Hoewel bestandsgroottes over het algemeen worden weergegeven in veelvouden van bytes per seconde.
Latentie
Hoewel bandbreedte de meest bekende maatstaf voor verbindingssnelheid is, is het verre van de enige. Latency is een andere belangrijke maatregel om rekening mee te houden. Latentie wordt vaak niet gevoeld door de gebruiker voor interne verbindingen met hun computer of lokale netwerk. Dat betekent echter niet dat het geen effect heeft. Het effect van latentie wordt meestal gevoeld op internet, hoewel het ook wel 'ping' wordt genoemd.
Latency is de mate van vertraging tussen een verzoek dat wordt verzonden en de ontvanger het begint te ontvangen. Op internet kan de latentie variëren met de afstand tot de server waarmee u communiceert. Een standaard ping naar de VS vanuit het VK duurt bijvoorbeeld ongeveer 100 milliseconden. In sommige gevallen, als u in de buurt van de serverlocatie woont, kunt u slechts 10 of zelfs 8 milliseconden krijgen. Latentie hieronder gebeurt echter niet echt op internet, omdat je signaal nog steeds door meerdere netwerken moet reizen. Op lokale netwerken kunt u pings van milliseconden of submilliseconden krijgen. Op lokaal aangesloten geheugenapparaten kan de latentie laag genoeg zijn om in nanoseconden te worden gemeten.
Het maakt niet uit hoe goed uw bandbreedte is. Als je een grote latentie hebt, heb je een slechte ervaring. Neem bijvoorbeeld Mars. Zelfs als je een gigabit-internetverbinding met de aarde had, zou het nog minstens zes minuten duren voordat het signaal naar de aarde kwam en nog minstens zes minuten om een reactie te krijgen. Dit is niet geweldig om op internet te surfen of Mars-rovers te besturen.
Doorvoer
Doorvoer is een andere maatstaf. Het lijkt erg op bandbreedte, maar meet de bruikbare databandbreedte die momenteel wordt gebruikt. Het houdt rekening met eventuele overhead voor signalering en het feit dat sommige apparaten een verbinding met hoge bandbreedte mogelijk niet kunnen verzadigen.
Neem bijvoorbeeld een SATA-kabel. Het heeft een bandbreedte van 6Gb/s of 750MB/s. SATA wordt traditioneel gebruikt om HDD's aan te sluiten. Een HDD kan echter doorgaans alleen gegevens lezen met een snelheid van ongeveer 230 MB/s. Dit is de echte maatstaf van de verzonden gegevens in plaats van de theoretische piekbandbreedte van de verbinding. Doorvoer is van cruciaal belang wanneer de bandbreedte van een verbinding niet de beperkende factor is.
Een klassiek voorbeeld
Een groot probleem met bandbreedte kan worden gezien bij het uitvoeren van grote overdrachten. Stel je een bedrijf voor dat een ramp heeft gehad waarbij verschillende kritieke harde schijven zijn beschadigd. Zeg, een stroomstoot heeft de schijven gefrituurd. Gelukkig hadden ze reserveschijven bij de hand die ze gewoon konden inwisselen en back-ups van waaruit ze konden herstellen.
Maar nu realiseren ze zich het bandbreedteprobleem. Ze slaan gegevens op snelle PCIe Gen3 SSD's op, maar de back-up wordt op afstand opgeslagen. De externe site heeft een gigabit-ethernetverbinding. Dit klinkt geweldig voor thuisgebruikers, maar 1 Gb/s is slechts 125 MB/s, wat langzamer is dan een HDD die gegevens kan overbrengen. Met een back-up in het bereik van 100 TB en gebruik makend van de totale bandbreedte van de verbinding, duurt het meer dan negen dagen om de overdracht te voltooien. Dit is natuurlijk slecht.
Hier biedt een engineer uitkomst. Ze rijden de drie uur durende reis naar het andere datacenter, verzamelen en labelen alle benodigde schijven zorgvuldig en rijden er vervolgens mee terug in hun auto. Het plan is dat ze, zodra ze de rondreis hebben voltooid, de schijven lokaal kunnen aansluiten en het herstelproces kunnen voltooien met veel hogere lokale overdrachtssnelheden.
Hoewel dit plan een verschrikkelijke latentie van drie uur kan hebben en een minimale reistijd van zes uur heen en terug de schijven bieden handmatig een uitstekende bandbreedte waardoor het hele proces in minder dan een dag. Dit leidt tot de klassieke uitdrukking in scenario's voor rampherstelplanning: "Onderschat nooit de bandbreedte van een vrachtwagen vol harde schijven."
Opmerking: De methode “vrachtwagen vol harde schijven” wordt vaak gebruikt om substantiële wetenschappelijke datasets van de locatie over te brengen. Waar de gegevens zijn verzameld naar de supercomputer die deze zal verwerken.
Conclusie
Bandbreedte is een maat voor de maximale mogelijke overdrachtssnelheid van een verbinding. Het is een belangrijke maatstaf voor de verbindingssnelheid, maar over het algemeen alleen als dit de beperkende factor is. Het is belangrijk om te weten wanneer bandbreedte een belangrijke beperkende factor is en wanneer niet. Andere maatregelen voor de verbindingssnelheid, zoals latentie en doorvoer, kunnen ook belangrijke beperkende factoren zijn. In het ideale geval wilt u niet dat één enkel groot knelpunt en overdrachtssnelheden overeenkomen, terwijl u een nuttige verbinding voor uw gebruikssituaties biedt.
Sommige serversystemen, voornamelijk dashboards voor het gebruik van cloudservers, verwijzen vaak naar bandbreedte. In dit geval bedoelen ze over het algemeen niet de piekoverdrachtssnelheid. In plaats daarvan verwijzen ze naar de totale hoeveelheid gegevens die in de loop van de tijd is overgedragen, meestal een dag, week, maand of jaar. Technisch gezien zou dit geen bandbreedte moeten worden genoemd. Een betere naam hiervoor zou "maandelijkse gegevensoverdracht" of iets dergelijks zijn, omdat dit een maatstaf is voor het daadwerkelijke gebruik, niet voor theoretische piekgegevensoverdracht.