- Bandwidth [Băng thông] là lượng dữ liệu có thể được truyền từ điểm này sang điểm khác trong mạng trong một khoảng thời gian cụ thể. Thông thường, băng thông được biểu thị bằng tốc độ bit [Bitrate] và được đo bằng bit trên giây [bps].
- Thuật ngữ băng thông [Bandwidth] đề cập đến khả năng truyền tải của một kết nối và là một yếu tố quan trọng khi xác định chất lượng và tốc độ của mạng hoặc kết nối internet.
- Có một số cách khác nhau để đo băng thông. Một số phép đo được sử dụng để tính toán lưu lượng dữ liệu hiện tại “Current Data Flow”, trong khi những phép đo khác đo lưu lượng tối đa “Maximum Flow”, lưu lượng điển hình “Typical Flow” hoặc những gì được coi là lưu lượng tốt “Good Flow”.
- Băng thông cũng là một khái niệm quan trọng trong một số lĩnh vực công nghệ khác. Trong xử lý tín hiệu, ví dụ, nó được sử dụng để mô tả sự khác biệt giữa tần số trên “Upper Frequency” và tần số thấp hơn “Lower Frequency” trong quá trình truyền tín hiệu vô tuyến và thường được đo bằng hertz [Hz].
- Băng thông có thể được so sánh với lượng nước chảy qua một đường ống. Băng thông sẽ là tốc độ nước [dữ liệu] chảy qua đường ống [kết nối] trong các trường hợp khác nhau. Thay vì bit trên giây, chúng ta có thể đo gallon trên phút. Lượng nước có thể chảy qua đường ống thể hiện băng thông tối đa, trong khi lượng nước hiện đang chảy qua đường ống thể hiện băng thông hiện tại.
2. Đơn vị đo băng thông
- Băng thông ban đầu được đo bằng bit trên giây và được biểu thị bằng bps “bps – bit per second”. Tuy nhiên, các mạng ngày nay thường có băng thông cao hơn nhiều so với đơn vị nhỏ như vậy. Giờ đây, người ta thường thấy những con số cao hơn được biểu thị bằng tiền tố của đơn vị đo này, chẳng hạn như Mbps, [megabit trên giây], Gbps [gigabit trên giây] hoặc Tbps [terabit trên giây].
K = kilo = 1,000 bits
M = mega = 1,000 kilo = 1,000,000 bits
G = giga = 1,000 mega = 1,000,000,000 bits
T = tera = 1,000 giga = 1,000,000,000,000 bits
- Sau terabit, có petabit, exabit, zettabit và yottabit, mỗi đơn vị đo này gấp 10 lần đơn vị đo liền trước nó.
- Băng thông cũng có thể được biểu thị bằng byte trên giây. Byte dữ liệu này thường được ký hiệu bằng chữ viết hoa B. Ví dụ: 10 megabyte mỗi giây sẽ được biểu thị bằng 10 MB / s hoặc 10 MBps.
- Một byte là tám bit.
- Như vậy, 10 MB / s = 80 Mb / s.
- Các tiền tố số liệu tương tự có thể được sử dụng với byte cũng như với bit. Do đó, 1 TB / s là một terabyte mỗi giây.
3. Phương pháp đo băng thông
- Đo băng thông “Measuring Bandwidth” thường được thực hiện bằng phần mềm “Software” hoặc Firmware và giao diện mạng “Network Interface”. Ví dụ, các tiện ích đo băng thông phổ biến bao gồm tiện ích Test TCP [TTCP] và PRTG Network Monitor.
- TTCP đo lường thông lượng trên mạng IP Networks giữa hai máy chủ. Một máy chủ đóng vai trò là bên nhận, máy còn lại đóng vai trò là bên gửi. Mỗi bên hiển thị số byte được truyền và thời gian để mỗi gói tin hoàn thành chuyến đi một chiều “One-way trip”.
- PRTG cung cấp giao diện đồ họa và biểu đồ để đo xu hướng băng thông trong thời gian dài hơn và có thể đo lưu lượng giữa các giao diện khác nhau.
- Thông thường, để đo băng thông, tổng lưu lượng được gửi và nhận trong một khoảng thời gian cụ thể sẽ được tính. Kết quả các phép đo sau đó được biểu thị dưới dạng số trên giây.
- Một phương pháp đo băng thông khác là truyền một tệp hoặc một vài tệp có kích thước đã biết và đếm thời gian truyền. Kết quả được chuyển đổi thành bps bằng cách chia kích thước của tệp cho lượng thời gian chuyển cần thiết. Hầu hết các bài kiểm tra tốc độ internet đều sử dụng phương pháp này để tính toán tốc độ kết nối của máy tính của người dùng với internet.
- Mặc dù không có cách nào để đo tổng băng thông khả dụng “Total Available Bandwidth”, nhưng có nhiều cách để xác định băng thông được đo, tùy thuộc vào nhu cầu.
- Theoretical maximum – Băng thông tối đa lý thuyết, là tốc độ truyền cao nhất trong các trường hợp lý tưởng. Tốc độ truyền tối đa lý thuyết không thể đạt được trong các cài đặt thực tế. Thông thường, mức tối đa lý thuyết chỉ được sử dụng để so sánh như một cách xác định mức độ hoạt động của một kết nối so với tiềm năng tối đa lý thuyết của nó.
- Effective bandwidth – Băng thông hiệu dụng, là tốc độ truyền tin tin cậy cao nhất. Luôn luôn thấp hơn mức băng thông tối đa lý thuyết. Đôi khi được coi là băng thông có thể sử dụng tốt nhất. Đây là thông số cần thiết để biết lượng lưu lượng mà một kết nối có thể hỗ trợ.
- Throughput – Thông lượng, là tốc độ truyền dữ liệu thành công trung bình; đây là giá trị hữu ích để hiểu tốc độ truyền tin trong điều kiện bình thường của kết nối. Thông lượng được tính bằng kích thước của gói tin truyền đi chia cho thời gian cần để quá trình truyền hoàn tất. Được đo bằng byte mỗi giây, thông lượng có thể được so sánh với băng thông hiệu dụng và băng thông tối đa lý thuyết như một cách để xác định kết nối đang hoạt động tốt như thế nào.
- Goodput – Thông lượng hữu ích, đo lượng dữ liệu hữu ích được truyền, loại trừ dữ liệu không mong muốn như thông tin để truyền lại gói tin “Packet retransmissions” hoặc dữ liệu được thêm vào bởi giao thức “Protocol overhead”. Thông lượng hữu ích được tính bằng cách chia kích thước của tệp đã truyền cho lượng thời gian truyền.
- Total transfer method - Đếm tất cả lưu lượng truy cập trong một khoảng thời gian nhất định, thường là một tháng. Điều này hữu ích nhất cho việc thanh toán dựa trên lượng băng thông được sử dụng.
- 95th percentile method - Phương pháp phân vị thứ 95, Để tránh việc các phép đo băng thông bị lệch do tăng đột biến trong việc sử dụng, các nhà mạng thường sử dụng phương pháp phân vị thứ 95. Ý tưởng là liên tục đo việc sử dụng băng thông theo thời gian, sau đó loại bỏ 5 phần trăm sử dụng hàng đầu. Điều này hữu ích cho việc thanh toán dựa trên lượng băng thông được sử dụng 'bình thường' trong một khoảng thời gian nhất định.
- Trong mạng thế giới thực, băng thông thay đổi theo thời gian tùy thuộc vào việc sử dụng và kết nối mạng. Kết quả là, một phép đo băng thông đơn lẻ cho biết rất ít về việc sử dụng băng thông thực tế. Một loạt các phép đo có thể hữu ích hơn khi xác định giá trị trung bình hoặc xu hướng.
4. Phân biệt Băng thông & Tốc độ & thông lượng
- Có nhiều cách để suy nghĩ về luồng dữ liệu trong mạng. Tốc độ “Speed” của mạng được định nghĩa là tốc độ bit của mạch, được xác định bởi tốc độ tín hiệu vật lý của môi trường.
- Băng thông “Bandwidth” là mức dung lượng của mạch vật lý có thể được sử dụng để truyền dữ liệu và được xác định bằng mức dung lượng mạng khả dụng dựa trên kết nối. Trong khi kết nối mạng Gigabit Ethernet sẽ cho phép 1 Gbps, băng thông có sẵn cho máy tính được kết nối bằng Fast Ethernet Card sẽ chỉ là 100 Mbps.
- Thông lượng “Throughput” là tốc độ truyền thành công, trong khi băng thông là phép tính lượng dữ liệu đi qua giao diện mạng, bất kể dữ liệu có dẫn đến việc truyền thành công hay không. Như vậy, thông lượng luôn thấp hơn băng thông.
5. Tại sao phải đo băng thông
- Có một số lý do để đo băng thông. Băng thông có thể sử dụng thấp hơn so với băng thông tối đa lý thuyết có thể là dấu hiệu của sự cố mạng, đặc biệt nếu có sự khác biệt nhiều về băng thông có thể sử dụng từ các phần khác nhau của mạng được thiết kế để hoạt động giống nhau.
- Ngoài ra, việc đo băng thông là cần thiết để đảm bảo rằng mọi kết nối trả phí đều hoạt động theo đúng lời hứa của chúng. Người dùng gia đình có thể chạy một bài kiểm tra băng thông trực tuyến, chẳng hạn như bài kiểm tra tốc độ DSLReports để xem mức độ kết nối “lên đến 40 Mb / s” mà nhà cung cấp dịch vụ internet [ISP] tính phí cho họ khi họ thực sự sử dụng. Các kết nối công ty có thể được phục vụ tốt hơn bằng cách đo thông lượng giữa các văn phòng được kết nối bằng kết nối kênh thuê riêng của nhà cung cấp dịch vụ.
- Quản lý băng thông [Bandwidth management]
- Để thực hiện quản lý băng thông thích hợp, hoặc kiểm soát Chất lượng Dịch vụ [QoS], trước tiên người ta phải hiểu băng thông được sử dụng. Sau khi xác định, một phép đo liên tục sẽ đảm bảo rằng tất cả người dùng có được băng thông cần thiết.
- Giới hạn băng thông [Bandwidth throttling]
- Khi đã hiểu rõ các kiểu sử dụng băng thông và nếu người dùng hoặc ứng dụng cụ thể đang làm giảm hiệu suất mạng cho những người khác, thì có thể sử dụng các công cụ để giới hạn lượng băng thông mà họ đang sử dụng.
- Băng thông tối đa [Bandwidth maximums]
- Một số loại kết nối có băng thông xác định tối đa. Băng thông thực tế phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm môi trường, hệ thống cáp và cách sử dụng, và thường nhỏ hơn mức tối đa lý thuyết.
- Tiêu chuẩn băng thông có dây cho các kết nối:
Dialup Modem 56 kbps T1 [Digital leased landline connection] 1.544 Mbps E1 [Digital leased landline connection European] 2.048 Mbps Asynchronous DSL 4 Mbps Ethernet 10 Mbps T3 [Digital leased landline connection] 44.763 Mbps VDSL 55 Mbps VDSL 2 100 Mbps Fast Ethernet 100 Mbps OC3 [Ficer optic leased landline connection] 155 Mbps OC 12 [Ficer optic leased landline connection] 622 Mbps Gigabit Ethernet 1000 Mbps or 1 Gbps VSDL 2 Vplus 300 Mbps 10 Gigabit Ethernet 10 Gbps 100 Gigabit Ethernet 100 Gbps
- Tốc độ tải xuống tối đa theo tiêu chuẩn mạng không dây
- Tốc độ kết nối mạng không dây rất khác nhau tùy thuộc vào các điều kiện của kết nối. Các số dưới đây là tốc độ băng thông tối đa theo tiêu chuẩn hoặc thông số kỹ thuật. 802.11b 11 Mbps 802.11g 54 Mbps 802.11n 600 Mbps 802.11ac 600 Mbps 3G - HSPA 7.2 Mbps 3G - HSPA+ 21 Mbps 3G - DC-HSPA+ 42 Mbps 4G - LTE 100 Mbps 5G [proposed] 1 Gpbs [or higher]
6. Mua băng thông
- Băng thông thường được mua từ các công ty viễn thông. Hầu hết băng thông của người tiêu dùng được bán là “tối đa” có nghĩa là khách hàng có thể nhận được tới 40 MB / s, nhưng không phải lúc nào cũng có tốc độ đó khi sử dụng kết nối. Tốc độ có thể cao hơn hoặc thấp hơn vào các thời điểm khác nhau trong ngày hoặc trong các trường hợp khác nhau. Băng thông công ty cũng thường được mua từ các công ty viễn thông. Tuy nhiên, nhiều thỏa thuận của công ty đi kèm với các biện pháp thực hiện hợp đồng phải được đáp ứng, bao gồm băng thông có thể sử dụng tối thiểu, thời gian hoạt động tối thiểu và các chỉ số khác.
- Ngoài ra, đo băng thông có thể được sử dụng để tính phí cho việc sử dụng cụ thể thay vì kết nối đầy đủ. Ví dụ: chủ sở hữu trang web chỉ có thể trả tiền cho máy chủ lưu trữ trang web cho lượng băng thông được sử dụng bởi trang web cụ thể đó trong một khoảng thời gian, chẳng hạn như chu kỳ thanh toán hàng tháng.