پهنای باند چیست ؟

پهنای باند چیست ؟ ظرفیت ارتباطی شبکه برای انتقال حداکثر مقدار داده از یک نقطه به نقطه دیگر از طریق شبکه رایانه ای یا اتصال اینترنت در مدت زمان معینی، معمولاً یک ثانیه، است. پهنای باند مترادف با ظرفیت می باشد و میزان انتقال داده را توصیف می کند. یک برداشت غلط رایج در مورد پهنای باند این است که پهنای باند اندازه گیری سرعت شبکه است.

در حالی که پهنای باند به طور کلی با بیت بر ثانیه (bps) بیان می شود، اتصالات شبکه های مدرن ظرفیت بیشتری دارند که به طور معمول در میلیون ها بیت بر ثانیه (مگابیت در ثانیه یا مگابیت بر ثانیه) یا میلیاردها بیت در ثانیه (گیگابیت در ثانیه) اندازه گیری می شود ( Gbps).

اتصالات پهنای باند می تواند متقارن باشد، به این معنی که ظرفیت داده از هر دو جهت بارگذاری یا بارگیری داده یکسان است. یا ممکن است نامتقارن باشد. یعنی میزان ظرفیت بارگیری و بارگذاری داده مساوی نیست. در اتصالات نامتقارن، ظرفیت بارگذاری معمولاً از ظرفیت بارگیری کمتر است.

نحوه عملکرد پهنای باند چگونه است؟

هرچه پهنای باند اتصالات داده بیشتر باشد، داده های بیشتری نیز می توانند در یک زمان ارسال و دریافت کنند. پهنای باند را می توان با مقدار آب قابل عبور از طریق لوله آب مقایسه کرد. هرچه لوله بزرگتر باشد، آب بیشتری می تواند در یک زمان از طریق آن جریان یابد. پهنای باند بر اساس همین اصل کار می کند. بنابراین هرچه ظرفیت پیوند ارتباطی یا لوله بالاتر باشد، داده های بیشتری در هر ثانیه می توانند از طریق آن جریان پیدا کنند.

از آن جایی که کاربران نهایی ظرفیت اتصالات شبکه خود را پرداخت می کنند، بنابراین هرچه ظرفیت این لینک بیشتر باشد، گرانتر است.

حداکثر ظرفیت اتصال به شبکه تنها یک معیار است که بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد. از بین رفتن پکت، زمان تاخیر و jitter همه باعث کاهش توان شبکه می شوند و باعث می شوند یک اتصال با ظرفیت بالا مانند یک پهنای باند کمتر عمل کند. یک مسیر شبکه همتا به همتا (peer to peer) معمولاً شامل چندین لینک شبکه است که هرکدام ظرفیت پهنای باند مختلف دارند. در نتیجه، اتصال با کمترین پهنای باند اغلب به عنوان گلوگاه توصیف می شود، زیرا کمترین اتصال پهنای باند می تواند ظرفیت کلی اتصالات موجود در شبکه را محدود کند.

معیار های محاسبه پهنای باند چیست ؟

پیشرفت های فناوری برخی محاسبات پهنای باند را پیچیده تر کرده است و می تواند به نوع لینک شبکه مورد استفاده بستگی داشته باشد. به عنوان مثال، فیبر نوری با استفاده از انواع مختلفی از امواج نور و تقسیم زمان (TDMA) می تواند داده های بیشتری را از طریق یک اتصال در یک زمان منتقل کند. که به طور موثر پهنای باند آن را افزایش می دهد. در شبکه های بی سیم، پهنای باند به عنوان طیف قابل استفاده در اپراتورهای فرکانسی از کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) و اداره ملی ارتباطات و اطلاعات برای استفاده در خدمات تلفن همراه در ایالات متحده تعریف می شود.

پهنای باند مؤثر، که بالاترین میزان انتقال قابل اطمینان برای یک اتصال شبکه است، می تواند با استفاده از یک تست پهنای باند اندازه گیری شود که در آن ظرفیت لینک با اندازه گیری مکرر در زمان های لازم برای یک فایل خاص مشخص می شود. مسیر این فایل به این گونه است که بتواند نقطه مبدأ خود را ترک کند و با موفقیت به مقصد برسد.

علاوه بر آزمایش، سازمان ها باید محاسبه کنند که چقدر پهنای باند برای اجرای همه برنامه ها در شبکه های خود نیاز دارند. برای اینکه بدانند به چه ظرفیتی احتیاج دارند، باید حداکثر تعداد کاربرانی که ممکن است از اتصال شبکه استفاده می کنند را در یک زمان محاسبه کنند. سپس آن تعداد را برابر ظرفیت پهنای باند مورد نیاز هر برنامه (program) ضرب کنند.

تمام موارد گفته شده در بالا در میزبانی ابری (Cloud Computing) نیز صدق می کند. برای محاسبه پهنای باند مورد نیاز محاسبات ابری، شناخت ظرفیت لازم برای ارسال و دریافت ترافیک از ابرهای عمومی بسیار مهم است. این ظرفیت می تواند تحت تأثیر هرگونه ازدحام در اتصالات مورد استفاده برای دستیابی به ارائه دهندگان ابر باشد، به ویژه اگر این داده ها از طریق اینترنت حرکت کنند.

پهنای باند در صورت تقاضا (bandwidth on-demand) چیست ؟

علاوه بر اتصالات اختصاصی در شبکه با حداکثر مقدار پهنای باند موجود، که به طور معمول با قیمت تعیین شده در ماه به فروش می رسد، پهنای باند در صورت تقاضا، که به آن نیز تخصیص پهنای باند یا پهنای باند پراکنده گفته می شود، گزینه ای است که به مشترکین امکان می دهد مقدار ظرفیت پهنای باند را در مواقع خاص یا برای اهداف خاص افزایش دهند. پهنای باند در صورت تقاضا روشی است که می تواند ظرفیت بیشتری را در یک میزبانی وب فراهم کند.

بجای تأمین بیش از حد شبکه با اتصالات اختصاصی گران قیمت، از پهنای باند پویا ارائه شده توسط ارائه دهندگان خدمات غالباً در شبکه های گسترده استفاده می شود. بدین معنی که ظرفیت مورد نیاز در یک رویداد خاص یا در یک زمان خاص در روز افزایش می یابد. با استفاده از این تکنیک، پهنای باند در یک شبکه ارتباطی مشترک قابل افزایش است و کاربران فقط پهنای باندی را که مصرف می کنند پرداخت می کنند.

پهنای باند Burstable از طریق بسیاری از ارائه دهندگان خدمات در دسترس است. زیرا اتصالات شبکه ای که به آنها ارائه می دهند پهنای باند اضافی دارند. در حالی که مشتریان می خواهند فقط برای ظرفیت مورد نیاز خود هزینه پرداخت می کنند. از طرف دیگر یک اتصال شبکه با پهنای باند 100 مگابیت در ثانیه می تواند یک گیگابیت داده بر ثانیه عبور دهد. اگر کاربر به بیش از این مقدار پهنای باند نیاز داشته باشد، اتصال فیزیکی دیگری لازم است. گاهی اوقات، یک ارائه دهنده خدمات به مشتریان امکان می دهد بالاتر از پهنای باند خود را بدون شارژ هزینه های اضافی استفاده کنند.

SD-WAN درخواست پهنای باند را کاهش می دهد.

فناوری WAN از طریق نرم افزار ظرفیت اضافی را در اختیار مشتریان قرار می دهد بدین صورت که پهنای باند اضافی و استفاده نشده را از اتصالات متعدد در دسترس کاربران قرار دهد. این موارد معمولاً شامل یک اتصال (MPLS) یا انواع دیگری از لینک اختصاصی به پهنای باند، به علاوه یک لینک اینترنتی باند پهن یا اتصال تلفن همراه است.

با استفاده از SD-WAN، اگر یک اتصال متوقف شده یا به طور کامل خراب شود، ترافیک به طور خودکار به اتصال با ظرفیت موجود هدایت می شود. در حالی که پهنای باند هر دو پیوند SD-WAN محدود است، نرم افزار مدیریت SD-WAN پهنای باند محدود را پیش از بروز مشکل بر روی کاربر، آدرس می دهد.