Что такое пропускная способность и как её измерить на вашем интернет-соединении?

Информатек Диджитал » Ресурсы » Что такое пропускная способность и как её измерить на вашем интернет-соединении?

Чтобы полностью понять, что такое пропускная способность, как она измеряется и как оптимизируется... Это не только для фанатов социальных сетей; если вы умеете это интерпретировать, вы сможете лучше выбрать подходящий для вас тарифный план. Выявите, когда ваш оператор не выполняет доставку.Решите, нужно ли вам сменить роутер или просто настроить домашнюю сеть так, чтобы она перестала тормозить, когда весь дом подключается одновременно.

Что именно представляет собой пропускная способность?

С точки зрения сетей передачи данных, полоса пропускания — это максимальная пропускная способность. Это максимальный объем данных, который может передаваться между вашим устройством и сетью за один интервал времени. Другими словами, это максимальный объем данных, который может передаваться между вашим устройством и сетью за одну секунду. Обычно он выражается в единицах... бит в секунду (б/с) и, поскольку эта единица измерения недостаточна, используются ее кратные: Кбит/с, Мбит/с, Гбит/с или даже Тбит/с в очень быстрых каналах связи.

Для наглядного понимания этого можно представить себе дорогу или водопроводную трубу.Пропускная способность подобна количеству полос движения или толщине трубы: чем больше полос или чем больше толщина трубы, тем больше автомобилей или литров воздуха может проехать одновременно. Тот же принцип применим и к сетям: чем больше пропускная способность, тем больше данных можно передавать одновременно, что приводит к более быстрой загрузке, более плавной потоковой передаче и меньшему количеству споров по поводу домашнего Wi-Fi.

В современных связях оптоволокно (FTTH)при этом доступная пропускная способность значительно выше. По сравнению со старыми технологиями, такими как ADSL или медный кабель. Это означает не только большую пропускную способность, но и большую стабильность: скорость остается гораздо более постоянной даже в часы пик.

Важно понимать, что пропускная способность — это «теоретически максимальная пропускная способность».Это не то, что вы фактически используете в данный момент. Ваше соединение может быть рассчитано на 600 Мбит/с, но если вы сейчас просто смотрите HD-видео на своем телефоне, вы, вероятно, используете лишь очень малую часть этой пропускной способности.

Пропускная способность радиоволн, вычислительная техника и Wi-Fi

Концепция пропускной способности возникла не в Интернете.Изначально оно относится к области аналоговые волны и сигналыВ данном контексте полоса пропускания сигнала — это диапазон частот, в котором сосредоточена большая часть его мощности. Она измеряется в герц (Гц) и относится к частотам между двумя точками среза, где сигнал все еще имеет полезный уровень мощности.

Когда этот термин перешёл к вычислительной технике и сетям,оно было адаптировано для описания объем данных, который может быть передан за единицу времениТеперь речь идёт не о герцах, а о битах в секунду. С тех пор, когда мы говорим о пропускной способности сети или цифровой пропускной способности, мы имеем в виду способность передавать информацию между двумя концами.

Сети Wi-Fi буквально объединяют два мира.С одной стороны, у нас есть полоса пропускания в герцах (доступный диапазон частот в радиочастотном спектре), а с другой — полоса пропускания в битах в секунду (объем данных, которые мы можем передать, используя эти частоты). Домашние сети Wi-Fi обычно работают на частотах... 2,4 ГГц и 5 GHzДиапазон 5 ГГц имеет больше каналов и большую спектральную полосу пропускания, что позволяет передавать больше информации и достигать более высоких скоростей передачи данных.ценой уменьшения охвата.

Сигнал Wi-Fi организован в каналы.Именно здесь могут возникнуть проблемы: если вы живете в многоквартирном доме и множество расположенных поблизости роутеров используют один и тот же канал, возникают помехи, и эффективная пропускная способность резко падает. Зайдя в настройки вашего роутера (обратившись к его руководству или к вашему интернет-провайдеру), вы можете это сделать. вручную изменить канал Wi-Fi выбрать менее насыщенный рынок и получить реальную выгоду от увеличения производственных мощностей.

Разница между пропускной способностью, скоростью, задержкой и широкополосным доступом.

Одна из самых распространенных ошибок — путать пропускную способность с скоростью интернета.Хотя во многих рекламных объявлениях эти понятия используются как синонимы, они не совсем одинаковы. Пропускная способность — это максимальная пропускная способность канала передачи данных, а скорость — это... фактическая скорость передачи данных в конкретный момент времениУ вас может быть заявленная скорость 300 Мбит/с, но если в данный момент вы загружаете данные со скоростью 80 Мбит/с, это и есть ваша фактическая скорость.

Фактическая скорость зависит от многих факторов.На пропускную способность могут влиять такие факторы, как количество устройств, использующих одно и то же соединение, какие приложения потребляют данные, загруженность сети, расстояние до сервера и т. д. Поэтому высокая пропускная способность не гарантирует, что вы всегда будете видеть максимальную заявленную скорость в тестах.

Задержка — это еще одно, но не менее важное понятие.В то время как пропускная способность обозначает объем передаваемых данных, задержка измеряет время, необходимое пакету данных для прохождения пути от вашего компьютера до места назначения и обратно.Задержка измеряется в миллисекундах (мс). Сеть с высокой пропускной способностью, но высокой задержкой может стать настоящим кошмаром для видеозвонков и онлайн-игр: данные поступают с опозданием, и вы заметите задержку при разговоре или перемещении персонажа на экране.

Вернемся к аналогии с дорогой.Пропускная способность — это количество полос движения, а задержка — время, необходимое автомобилю для преодоления расстояния между отправлением и прибытием. Автомобиль может ехать по огромной автомагистрали (высокая пропускная способность), но если есть пробки, светофоры или объезды (низкая задержка и заторы), ему все равно потребуется много времени, чтобы добраться до места назначения.

Между тем, широкополосный доступ — это скорее маркетинговый и регуляторный термин.Используется для обозначения высокоскоростные интернет-соединения которые превышают определенный минимальный порог пропускной способности. В Испании, например, скорость загрузки фиксированного широкополосного доступа считается начинающейся примерно с 30 Мбит/с. То есть широкополосный доступ — это «тип» быстрого соединения; пропускная способность — это конкретный объем данных, который соединение может передавать в секунду.

Как работает пропускная способность в вашей домашней сети

Дома все вращается вокруг роутера.Здесь происходит распределение вашего подключения к провайдеру (оптоволокно, кабельное соединение, ADSL, фиксированная связь 4G/5G и т. д.) между вашими устройствами: компьютерами, мобильными телефонами, смарт-телевизорами, игровыми приставками, умными колонками, IP-камерами, системами домашней автоматизации и т. д. Все они используют одну и ту же гарантированную полосу пропускания.

Когда несколько компьютеров одновременно используют Интернет.Пропускная способность распределяется между ними. Если сумма их запросов приближается к доступной пропускной способности или превышает её, появляется буфер. заторыЗагрузка файлов замедляется, видео приостанавливается, видеозвонки становятся пикселизированными или прерываются, игры тормозят... и вопросы типа "кто что-то скачивает?" начинаются дома.

Современные маршрутизаторы обычно включают функции управления трафиком (QoS, качество обслуживания).. С ними вы можете отдавать приоритет определенным типам трафика (например, видеозвонки или онлайн-игры) по сравнению с другими, менее важными (массовые загрузки, резервное копирование, фоновые обновления). Таким образом, даже при ограниченной пропускной способности, действия, чувствительные к прерываниям, остаются более стабильными.

Ваша локальная сеть также может ограничивать эффективную пропускную способность.Старый роутер, низкокачественные кабели Ethernet, устаревшие сетевые адаптеры или неудачно расположенная точка доступа Wi-Fi могут помешать вам даже приблизиться к использованию заявленной пропускной способности. Мы часто виним провайдера, когда на самом деле проблема кроется в нашем собственном оборудовании.

Чтобы максимально эффективно использовать соединение, желательно использовать Проводные соединения Ethernet На основных устройствах (рабочий ПК, игровая консоль, смарт-телевизор) разместите маршрутизатор в защищенном месте. центральный и возвышенныйИзбегайте прятать его в закрытых шкафах, а если ваше устройство двухдиапазонное, использовать диапазон 5 ГГц Для устройств, потребляющих больше всего энергии, оставьте диапазон 2,4 ГГц для удаленных мобильных устройств и систем домашней автоматизации.

Единицы измерения: биты, байты, Мбит/с, МБ/с и почему возникает столько путаницы.

Один из моментов, который доставляет людям больше всего головной боли. Речь идёт о понимании того, почему ваш интернет-провайдер говорит о скорости в Мбит/с, а ваш браузер или менеджер загрузок показывает скорость в МБ/с. Ключевой момент — умение различать эти значения. бит (b) и байт (B)Байт состоит из 8 битыБольшинство хранилищ и файлов измеряются в байтах, в то время как сети обычно выражаются в битах.

В сетях обычно используются значения в килобитах в секунду (Кбит/с), мегабитах в секунду (Мбит/с) или гигабитах в секунду (Гбит/с).В отличие от этого, приложения для загрузки файлов обычно отображают скорость в КБ/с, МБ/с или ГБ/с (килобайтах, мегабайтах и ​​гигабайтах в секунду). Поскольку 1 Б = 8 б, соединение со скоростью 200 Мбит/с позволяет, в лучшем случае, загружать файлы со скоростью около 25 Мб / с (200 разделить на 8).

Для уточнения приведены некоторые эквивалентные ссылки.:

• 1 б/с = 1 бит в секунду
• 1 Кбит/с ≈ 1.000 бит в секунду
• 1 Мб / с ≈ 1 000 000 000 бит в секунду
• 1 Gb / s ≈ 1 000 000 000 бит в секунду

Когда вы видите рекламу типа «оптоволокно 600 Мбит/с»Они говорят о 600 мегабит в секундуСкорость загрузки, которую вы видите в мегабайтах, будет приблизительно равна этой величине, разделенной на 8, за вычетом небольших потерь из-за протоколов и заголовков. Именно поэтому ваш браузер обычно показывает меньшую скорость в «мегабайтах в секунду», чем заявленная.

Как измерить пропускную способность вашего интернет-соединения

Измерение фактической пропускной способности необходимо для определения того, работает ли ваше соединение должным образом.Недостаточно полагаться на заявленную скорость; следует проверить, какую скорость вы фактически получаете дома или в офисе.

Самый простой способ — воспользоваться онлайн-тестом скорости.Такие сайты, как Speedtest.net, Fast.com, nPerf, или даже тест, который предлагает сам Google при поиске по запросу "проверка скорости", покажут вам результаты. скорость загрузки, скорость выгрузки и задержкаМногие операторы также предлагают собственные тестовые системы для проверки ваших линий.

Для обеспечения надежности теста необходимо соблюдать несколько правил.Подключите компьютер к маршрутизатору через сетевой кабельЗакройте программы, потребляющие данные (облачное резервное копирование, потоковая передача, загрузки), отключите другие устройства от сети и повторите тест. в разное время сутокТаким образом, вы сможете определить, если скорость слишком сильно снизится в часы пик из-за пробок.

Если измерять через Wi-Fi, результаты будут намного хуже, чем при использовании кабеля.Проблема, скорее всего, связана с беспроводным соединением: помехи, перегрузка канала, слишком большое расстояние, толстые стены и т.д. В этом случае, возможно, стоит сменить канал Wi-Fi, использовать диапазон 5 ГГц, где это возможно, или рассмотреть возможность расширения зоны действия сигнала с помощью mesh-системы.

В более технически сложных или корпоративных средах существуют передовые инструменты. в качестве iPerf, Netperf или qPerfЭти инструменты позволяют измерить фактическую пропускную способность между двумя точками во внутренней сети, имитировать трафик и анализировать производительность под нагрузкой. Команды, такие как... ping y traceroute для оценки задержки и выявления потенциальных узких мест на пути к конкретным серверам.

Измерение и мониторинг пропускной способности сети в профессиональной среде.

В корпоративных сетях измерение пропускной способности — это не разовое мероприятие, а непрерывный процесс мониторинга.Цель состоит в том, чтобы определить, какие приложения, пользователи и сегменты сети потребляют больше всего ресурсов, выявить аномалии безопасности и спланировать расширение, не действуя вслепую.

Мониторинг пропускной способности позволяет администраторам назначить приоритет для критически важных приложений (например, VoIP, видеоконференцсвязь или системы управления предприятием), предотвратить блокировку сети не приоритетным или даже несанкционированным трафиком, определить местоположение Узкие и выявлять аномальное поведение, которое может указывать на DDoS-атаки или использование вредоносным ПО ресурсов.

Двумя широко используемыми методами сбора данных о трафике являются SNMP и NetFlow., с SNMPИнструменты мониторинга периодически запрашивают у сетевых устройств (маршрутизаторов, коммутаторов) статистику использования их интерфейсов, включая количество отправленных и полученных байтов. Поток данных, передающихся по сети (и их варианты, такие как jFlow, sFlow или IPFIX) оборудование передает подробную информацию о «потоках» трафика: исходные и целевые IP-адреса, порты, протокол, входной интерфейс и значения качества обслуживания.

Анализ этих данных позволяет понять, кто что потребляет и когда.Основные отправители и получатели, наиболее часто используемые протоколы, преобладающие приложения, пики и спады пропускной способности и т. д. Коммерческие инструменты, такие как WhatsUp Gold и другие, используют NetFlow и аналогичные технологии для предоставления графиков, оповещений на основе пороговых значений и исторических отчетов, очень полезных для обоснования инвестиций или тонкой настройки конфигураций.

Помимо производительности, мониторинг полосы пропускания имеет ключевое значение для безопасности.Необычный трафик на редких портах, внезапное увеличение исходящих соединений или массовые потоки в один и тот же пункт назначения могут указывать на заражение, скрытый криптомайнинг, несанкционированные приложения (теневые ИТ) или атаки отказа в обслуживании.

Как заключается договор на использование полосы пропускания и производится оплата за неё.

При подключении домашнего интернета оператор обычно предлагает вам тарифный план с максимальным лимитом "до X Мбит/с".Это значит, что в идеальных условиях ваше соединение могло бы достичь этого показателя, но Нет гарантии, что вы всегда будете просматривать сайты именно с такой скоростью.Фактическая скорость будет варьироваться в зависимости от времени суток, загруженности сети, технологии доступа и других факторов.

В деловом мире контракты, как правило, более строгие.Телекоммуникационные компании предоставляют услуги с гарантированная минимальная пропускная способностьСоглашения об уровне обслуживания (SLA) с гарантированным временем бесперебойной работы и конкретными показателями производительности имеют важное значение для предприятий, чья повседневная деятельность зависит от подключения к сети.

Существует также модель оплаты за использование полосы пропускания. Вместо фиксированной ставки. Например, хостинг-провайдер может взимать плату с клиента в зависимости от объема данных, переданных его сайтом за месяц. В этом случае точное измерение использования имеет важное значение для контроля затрат и выбора подходящих тарифных планов.

Поэтому в профессиональной среде знания номинальной скорости соединения недостаточно.Необходимо регулярно анализировать отчеты об использовании, отслеживать частоту превышения лимита и решать, стоит ли оптимизировать использование (приоритеты, сегментация, кэширование) или пора перейти на более высокий уровень и заключить контракт на увеличение мощности.

Распространенные проблемы, связанные с пропускной способностью.

При недостаточной пропускной способности сети симптомы проявляются немедленно.Операции, которые должны выполняться быстро, начинают занимать слишком много времени, появляются задержки, возникают ошибки в работе приложений, резервное копирование завершается с ошибкой, и в целом возникает ощущение постоянной медлительности при работе с сетью.

В VoIP (интернет-звонках) низкая пропускная способность приводит к плохому качеству звука.Прерывистый звук, низкая громкость, эхо или даже обрывы связи. Многие голосовые системы автоматически регулируют качество в зависимости от доступной пропускной способности; когда эта пропускная способность очень низкая, качество звука приносится в жертву ради поддержания связи, пока она не станет непригодной для использования.

Видеозвонки требуют еще больше усилий, чем голосовые звонки.Потому что они объединяют аудио и видео в реальном времени. Без достаточной пропускной способности результатом являются зависания изображения, низкое разрешение, задержки в несколько секунд и, в худшем случае, повторяющиеся разрывы соединения. Передовые платформы видеоконференцсвязи динамически регулируют разрешение и битрейт в зависимости от доступных ресурсов, но существует физический предел, который нельзя превысить.

Стриминговые сервисы, такие как платформы видео по запросу, также предъявляют минимальные требования.Например, по крайней мере 4 Мбит/с для HD-видео И это особенно актуально для 4K. Многие плееры используют буферизацию: они загружают часть контента заранее, чтобы компенсировать возможные временные перебои в скорости. Если соединение слишком медленное, воспроизведение видео будет занимать много времени или часто приостанавливаться для заполнения буфера.

Онлайн-геймеры также не являются исключением.Хотя задержка является наиболее важным параметром для игр, недостаток пропускной способности может вызывать задержки в отправке и получении игровой информации, что приводит к рассинхронизации, «телепортации» и отключению сервера. Такие организации, как FCC, даже рекомендовали минимальная скорость около 4 Мбит/с для многопользовательских игр в реальном времени в HD-качестве, хотя на практике важно, чтобы линия была стабильной и не перегружена другими приложениями.

Интересно, что избыток пропускной способности редко приводит к техническим проблемам.Единственный недостаток – финансовый: платить за большую пропускную способность, чем вам действительно нужно, может оказаться нерентабельно. Ключевым моментом является правильный расчет мощности: обеспечение разумного запаса на пиковые нагрузки, но без чрезмерного увеличения пропускной способности линии.

Ещё одним врагом эффективного использования полосы пропускания является высокая задержка.Даже при наличии высокоскоростного канала связи, если передача пакетов в сеть и из сети занимает слишком много времени, сеть не будет эффективно заполняться, и эффективная пропускная способность (полезная пропускная способность) снизится. Это происходит, например, в спутниковая связь или когда имеется много плохо оптимизированных промежуточных переходов.

Какой объем пропускной способности вам действительно необходим?

Не существует единого универсального значения пропускной способности, которое подошло бы всем.Необходимые вам устройства будут зависеть от количества людей в доме или офисе, количества одновременно подключенных устройств и вида вашей деятельности.

Некоторые ориентировочные данные для среднестатистической семьи они могли быть:

• 5-10 Мбит: два человека, использующие самые простые приложения (просмотр веб-страниц, электронная почта, социальные сети, видео низкого качества).
• 15-25 Мбит: для 2-3 пользователей с несколько более интенсивным потреблением ресурсов: потоковая передача HD-видео, периодические онлайн-игры, нерегулярные видеозвонки.
• 50-100 Мбит: дома с несколькими устройствами, подключенными одновременно, потоковая передача видео высокой четкости на нескольких телевизорах, удаленная работа, онлайн-обучение.
• Более 100 Мбит/с: если вы проводите несколько трансляций в формате 4K, серьезно играете в онлайн-игры, загружаете много больших файлов или ежедневно работаете с облачными инструментами.

Если мы посмотрим на дома с высоким уровнем подключения к интернету или небольшие офисы с большим количеством сотрудников, то это будет актуально.Нередко можно увидеть связи между 300 Мбит/с, 600 Мбит/с или даже 1 Гбит/сВ таком сценарии важна не только пропускная способность, но и качество маршрутизатора, внутренней кабельной инфраструктуры, а также возможность сегментирования сети по отделам или категориям использования, чтобы трафик не мешал друг другу.

Прежде чем безрассудно повышать тарифы из-за "медленной" работы сети...Стоит проверить свою конфигурацию: убедитесь, что ваш роутер достаточно мощный, кабели подходят, Wi-Fi не перегружен и нет фоновых процессов, занимающих пропускную способность (автоматическое резервное копирование, обновления, загрузка видео с IP-камер в облако и т. д.). Часто оптимизация этих аспектов оказывается эффективнее, чем простое увеличение объема трафика.

В любом случае, как только появится возможность подключения по оптоволокну (FTTH), выбирайте именно такой способ. Это лучший способ обеспечить Стабильная пропускная способность с минимальными колебаниями в зависимости от времени суток. а также низкая задержка, что улучшает как пакетную загрузку, так и работу приложений в режиме реального времени.

Как увеличить и оптимизировать пропускную способность сети

Если вы заметили, что вашего интернет-соединения недостаточно для ваших потребностейЕсть несколько вещей, которые вы можете сделать до (и после) звонка своему оператору связи для обновления тарифного плана.

Первым делом нужно проверить оборудование.роутеру, которому более 4-5 лет или с устаревшая прошивка Это может стать узким местом, особенно если у вас высокоскоростное интернет-соединение. Замена на современную модель с новейшим Wi-Fi часто значительно улучшает ситуацию. Также полезно использовать Ethernet-кабели категории 6 или выше А если дом большой или имеет много стен, установите... ретрансляторы или ячеистые системы чтобы покрытие охватывало все комнаты в хорошем состоянии.

После этого стоит взглянуть на конфигурацию сети.Активировать и настроить QoS Для приоритезации важного трафика (видеозвонки, VoIP, игры) на маршрутизаторе выберите один из следующих вариантов: менее загруженные каналы Wi-FiОтделите гостевые сети от основной сети и, по возможности, ограничьте или настройте автоматическую загрузку файлов на раннее утро.

Ещё одна простая мера — избегать излишнего насыщения.Планируйте резервное копирование в облако вне рабочего времени, приостанавливайте загрузку торрентов, когда кто-то находится на важной встрече, закрывайте вкладки и приложения, воспроизводящие видео в фоновом режиме или потребляющие данные без необходимости, и минимизируйте координацию действий с другими пользователями в сети.

Да, даже после оптимизации всего этого сеть по-прежнему не справляется со своей задачей.вероятно, да перейти на тарифный план с большей пропускной способностьюВ этот момент целесообразно сравнить реальные предложения, проверить, достаточно ли скорости загрузки для ваших задач (загрузка видео, отправка больших файлов, интенсивная удаленная работа) и с опаской относиться к обещаниям «до X Мбит/с» без минимальных гарантий.

В профессиональных сервисах видеоконференцсвязи используются методы автоматической оптимизации. Что касается пропускной способности: платформа анализирует ваше соединение в режиме реального времени и регулирует качество видео и звука, чтобы свести к минимуму перебои. Если сеть перегружена, она снижает разрешение для поддержания стабильной связи; если обнаруживается дополнительная свободная пропускная способность, она её увеличивает. Такой интеллектуальный подход к управлению позволяет проводить совещания даже при неидеальном соединении.

Понимание пропускной способности как ограниченного ресурса, требующего управления. —точно так же, как и с электричеством, водой или местом для хранения — помогает извлечь из них гораздо больше пользы. Знание того, что это такое, как это измеряется, что на это влияет и как это улучшить, упрощает выбор правильного тарифного плана, корректную настройку сети и позволяет избежать многих классических проблем типа «интернет ужасен», которые доставляют столько головной боли дома и в офисе.