Prawdopodobnie widziałeś reklamowaną przepustowość, jeśli kiedykolwiek kupowałeś nowe połączenie internetowe. Prawdopodobnie widziałeś swoją rzeczywistą zmierzoną przepustowość, jeśli wykonałeś test prędkości Internetu. Chociaż oczywiste jest, że wyższe liczby są lepsze, może być trochę niejasne, jaka jest przepustowość, jeśli nie znasz terminologii.
Co to jest przepustowość?
Przepustowość to miara maksymalnej możliwej szybkości transmisji połączenia. W niektórych skrajnych przypadkach, takich jak przepustowość połączeń internetowych, reklamowana przepustowość może nie być trudna ograniczenia, ponieważ w niektórych krajach obowiązują przepisy wymagające od dostawców usług internetowych co najmniej osiągania reklamowanych prędkości przez pewien czas konkretny. Ogólnie duża część bazy klientów. Dostawcy usług internetowych zazwyczaj zapewniają nieco więcej niż reklamują, aby uniknąć potencjalnych procesów sądowych, jeśli tak jest. Przepustowość to bezwzględna górna granica przesyłanych danych pod względem rzeczywistej przepustowości technologii transmisji kablowej lub bezprzewodowej.
Jak w przypadku każdej miary danych, przepustowość jest mierzona w bitach lub bajtach. Bit to pojedyncza jednostka danych binarnych, 1 lub 0. Bajt składa się z ośmiu bitów, standardowej liczby grupy bitów. Na szczęście współczesna przepustowość jest bardzo wysoka. W milionach lub miliardach bitów na sekundę jest to zwykle wyświetlane jako megabity na sekundę lub gigabity na sekundę i megabajty na sekundę lub gigabajty na sekundę. Standardowe skrócenie jednostki to odpowiednio Mb/s, Gb/s, MB/s i GB/s. Jednak mogą one czasami mieć „p” zastąpione przez „/”, jak w innych jednostkach, takich jak Mb/s.
Notatka: Jednostki mierzone w bitach zawsze używają małej litery „b”, tj. Gb/s. Bajty są zawsze reprezentowane przez duże „B”, tj. MB/s.
Należy pamiętać, że wszystko mierzone w bajtach będzie wyglądać osiem razy mniej niż to samo mierzone w bitach. Na przykład połączenie światłowodowe 1 gigabit na sekundę zapewnia 125 megabajtów na sekundę. Ten współczynnik konwersji jest niezbędny, ponieważ przepustowości, takie jak prędkość Internetu, są zwykle podawane w wielokrotnościach bitów na sekundę. Podczas gdy rozmiary plików są zazwyczaj podawane w wielokrotnościach bajtów na sekundę.
Czas oczekiwania
Chociaż przepustowość jest najbardziej znaną miarą szybkości połączenia, nie jest jedyną. Kolejną ważną miarą, którą należy wziąć pod uwagę, jest opóźnienie. Opóźnienia często nie są odczuwane przez użytkownika w przypadku połączeń wewnętrznych z komputerem lub siecią lokalną. Nie oznacza to jednak, że nie ma to żadnego efektu. Efekt opóźnienia jest najczęściej odczuwalny w Internecie, chociaż jest również określany jako „ping”.
Opóźnienie to miara opóźnienia między wysłaniem żądania a rozpoczęciem jego odbierania przez odbiorcę. W Internecie opóźnienie może się różnić w zależności od odległości od serwera, z którym się komunikujesz. Na przykład standardowy ping do USA z Wielkiej Brytanii wynosi około 100 milisekund. W niektórych przypadkach, jeśli mieszkasz w pobliżu lokalizacji serwera, możesz uzyskać zaledwie 10 lub nawet 8 milisekund. Opóźnienie poniżej tego tak naprawdę nie występuje w Internecie, ponieważ sygnał nadal musi podróżować przez wiele sieci. W sieciach lokalnych możesz otrzymywać pingi milisekundowe lub submilisekundowe. Na lokalnie podłączonych urządzeniach pamięci opóźnienie może być na tyle niskie, że można je zmierzyć w nanosekundach.
Nie ma znaczenia, jak dobra jest twoja przepustowość. Jeśli masz duże opóźnienie, będziesz miał słabe doświadczenie. Weźmy na przykład Marsa. Nawet gdybyś miał gigabitowe połączenie internetowe z Ziemią, i tak zajęłoby to co najmniej sześć minut, aby sygnał dotarł na Ziemię i co najmniej kolejne sześć minut, aby uzyskać odpowiedź. To nie jest dobre do przeglądania sieci lub prób prowadzenia łazików marsjańskich.
Wydajność
Kolejną miarą jest przepustowość. Jest bardzo podobny do przepustowości, ale mierzy użyteczną przepustowość danych, która jest obecnie używana. Uwzględnia wszelkie narzuty sygnalizacyjne oraz fakt, że niektóre urządzenia mogą nie być w stanie nasycić połączenia o dużej przepustowości.
Na przykład weź kabel SATA. Ma przepustowość 6Gb/s lub 750MB/s. SATA jest tradycyjnie używany do podłączania dysków twardych. Jednak dysk twardy może zazwyczaj odczytywać dane tylko z prędkością około 230 MB/s. Jest to rzeczywista miara przesyłanych danych, a nie teoretyczna szczytowa przepustowość połączenia. Przepustowość ma krytyczne znaczenie, gdy przepustowość połączenia nie jest czynnikiem ograniczającym.
Klasyczny przykład
Podczas wykonywania dużych transferów można zauważyć duży problem z przepustowością. Wyobraź sobie firmę, której katastrofa spowodowała uszkodzenie kilku krytycznych dysków twardych. Powiedzmy, że przepięcie spaliło dyski. Na szczęście mieli pod ręką zapasowe dyski, które mogli po prostu zamienić i kopie zapasowe, z których mogliby przywrócić.
Teraz jednak zdają sobie sprawę z problemu z przepustowością. Przechowują dane na szybkich dyskach SSD PCIe Gen3, ale kopie zapasowe są przechowywane zdalnie. Witryna zdalna ma połączenie Gigabit Ethernet. Brzmi to świetnie dla użytkowników domowych, ale 1 Gb/s to tylko 125 MB/s, czyli wolniej niż dysk twardy może przesyłać dane. Z kopią zapasową w zakresie 100 TB i wykorzystującą całkowitą przepustowość połączenia, ukończenie transferu zajmie ponad dziewięć dni. To oczywiście jest złe.
Tutaj inżynier oferuje rozwiązanie. Pojadą w trzygodzinną podróż do innego centrum danych, zbierzą i dokładnie oznaczą wszystkie niezbędne dyski, a następnie wrócą z nimi swoim samochodem. Plan jest taki, że po zakończeniu podróży w obie strony mogą podłączyć dyski lokalnie i zakończyć proces przywracania przy znacznie szybszych lokalnych prędkościach transferu.
Chociaż ten plan może mieć straszne trzygodzinne opóźnienie i co najmniej sześciogodzinny czas podróży w obie strony? napędy ręcznie oferują doskonałą przepustowość, dzięki czemu cały proces można ukończyć w czasie krótszym niż dzień. Prowadzi to do klasycznego wyrażenia w scenariuszach planowania odzyskiwania po awarii: „nigdy nie należy lekceważyć przepustowości ciężarówki pełnej dysków twardych”.
Notatka: Metoda „ciężarówka pełna dysków twardych” jest często wykorzystywana do przesyłania z lokalizacji znacznych zbiorów danych naukowych. Gdzie dane zostały zebrane do superkomputera, który je przetworzy.
Wniosek
Przepustowość jest miarą maksymalnej możliwej prędkości transferu połączenia. Jest to ważna miara szybkości połączenia, ale generalnie tylko wtedy, gdy jest czynnikiem ograniczającym. Ważne jest, aby być świadomym, kiedy przepustowość jest ważnym czynnikiem ograniczającym, a kiedy nie. Inne miary szybkości połączenia, takie jak opóźnienie i przepustowość, również mogą być ważnymi czynnikami ograniczającymi. W idealnym przypadku nie chcesz, aby żadne pojedyncze duże wąskie gardło i prędkości przesyłania pasowały do siebie, zapewniając jednocześnie przydatne połączenie dla twoich zastosowań.
Niektóre systemy serwerowe, głównie pulpity nawigacyjne dotyczące wykorzystania serwerów w chmurze, często odnoszą się do przepustowości. W tym przypadku na ogół nie oznaczają one szczytowej szybkości transferu. Zamiast tego odnoszą się do całkowitej ilości danych przesłanych w czasie, zwykle dnia, tygodnia, miesiąca lub roku. Technicznie nie powinno to być określane jako przepustowość. Lepszą nazwą dla tego byłoby „przesyłanie danych miesięcznych” lub podobne, ponieważ jest to miara rzeczywistego wykorzystania, a nie teoretyczny szczytowy transfer danych.