Пропускная способность передачи данных

Создана 28.05.2022
Отредактирована 18.07.2022

Разные физические средства подключения поддерживают различные скорости передачи битов. Основной характеристикой передачи данных является пропускная способность (bandwidth). Пропускная способность (bandwidth) — это количественная характеристика, отражающая возможности передачи данных по конкретному средству подключения. В цифровых сетях под пропускной способностью понимается объем данных, который можно передать из одной точки в другую за определенное время. Обычно пропускная способность измеряется в килобитах в секунду (Кбит/с), мегабитах в секунду (Мбит/с) или гигабитах в секунду (Гбит/с). Иногда под пропускной способностью понимают скорость доставки битов, хотя это не совсем точно. Например, и в сети Ethernet 10 Мбит/с, и в сети Ethernet 100 Мбит/с биты передаются со скоростью распространения электрического сигнала. Разница заключается в количестве битов, передаваемых в секунду.

Фактическая пропускная способность сети определяется сочетанием следующих факторов.

Свойства физических средств подключения;

Технологии передачи и обнаружения сигналов в сети.

На реальную пропускную способность влияют свойства физических средств подключения, используемые технологии и законы физики.

В следующей таблице приведены наиболее часто используемые единицы измерения пропускной способности.

Единица пропускной способности	Сокращение	Эквивалентность
Биты в секунду	бит/с	1 бит/с = основная единица пропускной способности
Килобиты в секунду	кбит/с	1 Кбит/с = 1000 бит/с = 10^3 бит/с
Мегабиты в секунду	Мбит/с	1 Мбит/с = 1 000 000 бит/с = 10^6 бит/с
Гигабиты в секунду	Гбит/с	1 Гбит/с = 1,000,000,000 bps = 10^9 бит/с
Терабиты в секунду	Тбит/с	1 Тбит/с = 1,000,000,000,000 бит/с = 10^12 бит/с

Терминология пропускной способности

Термины, используемые для измерения качества полосы пропускания, включают:

Задержка;

Производительность (throughput);
Полезная пропускная способность.

Задержка

Задержки в сети оказывают влияние на итоговое время, необходимое для доставки данных из одной точки в другую.

Производительность сети, состоящей из нескольких сетей или нескольких сегментов, не может превышать скорость самого медленного соединения между источником и получателем. Даже если все или большинство сегментов имеют высокую пропускную способность, один-единственный сегмент с низкой производительностью создаст узкое место и производительность всей сети будет снижена.

Производительность

Производительность (throughput) — это количество битов, передаваемых по средствам подключения за определенный период времени.
Из-за множества факторов производительность (throughput) обычно не соответствует заявленной пропускной способности (bandwidth) в реализациях на физическом уровне. Производительность способность обычно ниже, чем пропускная способность. Есть три фактора, которые влияют на производительность:

Объем трафика

Тип трафика
Суммарная задержка, зависящая от количества сетевых устройств между источником и пунктом назначения.

Существует множество веб-сервисов проверки скорости, позволяющих узнать реальную производительность интернет-соединения.

Полезная пропускная способность

Существует также третий параметр, характеризующий передачу полезных данных, который называется полезной пропускной способностью (goodput). Полезная пропускная способность — это объем полезных данных, передаваемых за определенный период времени. Полезная пропускная способность (goodput) равна производительности (throughput) за вычетом служебного трафика, необходимого для создания сеансов, подтверждений, инкапсуляции и повторной передачи битов. Полезная пропускная способность (goodput) всегда ниже производительности, которая, как правило, ниже пропускной способности.