что значит пропускная способность интернета
От чего зависит скорость интернета и как ее измерить
От скорости интернета, будь то домашний кабельный, беспроводной по Wi-Fi и мобильный 3G или 4G, зависит ваш комфорт потребления и передачи информации и производительность. Какая скорость Интернета достаточна для повседневных задач и как ее измерить — в этой статье.
Чем выше скорость интернета, тем комфортнее работать. Эта аксиома действует со времен передачи данных по телефонному проводу через Dial-Up модем и не утратила актуальности в эпоху оптоволоконных линий. Однако Россия велика и не везде есть возможность проложить оптику, поэтому во многих регионах даже витой паре от провайдера безмерно рады.
Скоростной кабельный интернет
Действительно, скоростной кабельный интернет не дает повода для нервотрепок при передаче больших данных, обеспечивая скорости до 100 Мбит/с, но только если к свичу провайдера не подключены десятки других абонентов, которые любят смотреть потоковое видео и качать торренты. В этих случаях резкого падения скорости Интернет-соединения в два-три раза, особенно в вечернее время, не избежать.
Если провайдер говорит о возможности использовать в вашем доме оптоволокно, то подключение к нему должно решить проблему с падением скорости. В некоторых случаях оптоволокно могут провести и до квартиры, но для этого потребуется специальное оборудование. Стоить такой интернет будет несколько дороже витой пары.
Понять, насколько сильно сокращается пропускная способность канала провайдера можно просто измерив скорость интернета в дневное и вечернее время. Для этого достаточно зайти на специальный Измеритель скорости Интернета CHIP и зафиксировать его показания простым снятием скриншота.
Скоростной интернет через W-Fi
Однако, если вы используете Wi-Fi роутер, падение скорости на пути к вашим девайсам по беспроводному каналу будет в любом случае, в большей или меньшей степени, в зависимости от вашего оборудования. Потери скорости в беспроводном соединении обусловлены использованием ограниченной ширины канала, шифрованием и загруженностью выбранного вами (или роутером) канала вашими соседями.
В первом случае повысить скорость приема данных из интернета поможет специальный режим двухдиапазонного роутера (не каждая модель поддерживает), при котором на отдачу пользователю задействуются сразу два диапазона: 2,4 и 5 ГГц.
Если в вашем подъезде большинство соседей используют роутеры, то в большинстве своем передача осуществляется на частоте 2,4 Гц на стандартных каналах 1/6/11. Улучшить ситуацию поможет выбор промежуточных каналов, менее зашумленными соседями.
Подобрать более-менее не загруженный канал позволит мобильное приложение wi-fi analyzer. Однако стоит помнить, что у большинства клиентских устройств мощность передатчика снижена более чем в два раза на «крайних» каналах (1 и 11/13 для 2,4 ГГц).
Более радикальным решением может стать покупка роутера с поддержкой двух диапазонов и использования частоты 5 ГГц. На этом диапазоне каналов для выбора больше, однако стоит учесть, что пробивная способность через капитальные стены у него гораздо хуже.
Здесь опять же нужно тестировать. Поможет в этом наш измеритель скорости.
Мобильный интернет через 3G | 4G
Конечно, иметь скоростной мобильный интернет — это прекрасно, но стоимость этого удовольствия весьма большая. Современные тарифы сотовых операторов существенно разнятся и начинаются от 200 рублей (у Теле 2) и далее 350, 450, 500 и даже 1000 рублей у МТС, Билайн, Мегафон и т.п. Сумма зависит от скорости и объема предоплаченного трафика. Но в любом случае, с мобильным интернетом торренты особо не накачаешь, а на видеоролики, как правило, достаточно и 2 Гбайт трафика.
Какая скорость интернета нужна на самом деле?
Все зависит от задач, которые вы будете выполнять. Многие уверены, что высокая скорость нужна для гейминга, но это не так. Для большинства популярных онлайн-игр будет вполне достаточно скорости 5 Мбит/сек. А вот для просмотра видео — больше. Причем оптимальное значение напрямую зависит от разрешения ролика. Зависимость примерно такая.
Учтите, что в данном случае речь идет об одном устройстве и одном потоке. Как правило, в квартирах через роутеры подключено несколько устройств, так что нужно учесть нюансы совместного использования. Как показывает практика, скорости 100 Мбит/сек с запасом хватает для нужд семьи из 3-4 человек.
Как добиться высокой скорости вашего домашнего и мобильного интернета
Читайте также:
Фото: компании-производители
Входящая и исходящая скорость интернета — что это значит
В повседневной жизни людям приходится каждый день использовать интернет. Качество его работы напрямую зависит от быстроты передачи данных. Если она слишком низкая, использовать интернет будет не очень удобно. Каждый человек, который регулярно выходит в глобальную сеть, должен узнать о том, какие особенности имеет входящая и исходящая скорость интернета, что это и от чего она зависит.
Скорость сети определяет быстроту передачи информации
Что такое скорость интернета — от чего зависит
Многие пользователи не знают о том, что такое исходящее соединение интернета и входящее. Прежде чем воспользоваться сетью, необходимо детальнее ознакомиться с этими понятиями.
Пропускная способность сетевого канала — это максимальное количество информации, принятых устройством или отправленных в глобальную сеть за определенное время. Чаще всего измеряется в мегабитах за секунду. Однако если она слишком маленькая, ее можно измерить и в килобитах в секунду.
Стоит отметить, что подключение не всегда стабильное и поэтому скорость передачи информации может отличаться. Есть несколько факторов, от которых зависит быстрота получения и передачи информации:
Дополнительная информация! Еще один фактор, от которого зависит насколько быстро можно будет отправлять и получать данные — наличие вредоносного ПО. Часто из-за большого количества вирусов на компьютере или смартфоне интернет начинает работать медленнее.
В чем разница между входящей и исходящей скоростью
Далеко не все знают, что такое входящее и исходящее соединение интернета и какая между ними разница.
От входящей скорости зависит, насколько быстро будут загружаться данные. Этот параметр показывает, сколько мегабайт будет скачано за определенное время. Быстрота работы входящего соединения важна в следующих ситуациях:
Исходящая скорость имеет совершенно другое значение. Она отвечает за передачу информации или файлов в сеть. Чаще всего она используется в таких случаях:
Дополнительная информация! Если исходящая скорость будет слишком низкой, Internet начнет работать менее стабильно. Поэтому надо обращать внимание на то, насколько быстро отправляются данные.
Какая важнее для пользователя
Многих пользователей интересует, какая именно скорость является наиболее важной. На само деле ответить на этот вопрос довольно трудно. Дело в том, что интернет не сможет работать как без входящего, так и без исходящего соединения. Если хотя бы один из этих элементов исчезнет, пользователь не сможет войти в сеть.
Чтобы определить важность того или иного параметра, необходимо учитывать нюансы использования интернета. Некоторые люди используют Internet только для скачивания файлов или просмотра онлайн видео. В таком случае более важным является входящий трафик.
Важно! Если же человек предпочитает пользоваться мессенджерами и общаться по видеосвязи, то для него важным будет и исходящий трафик.
Почему исходящая скорость интернета больше чем входящая
Довольно часто люди решают проверить работу интернета. Иногда во время проверки они обнаруживают, что исходящий трафик передается на порядок быстрее, чем входящий. Многих пользователей начинает беспокоить этот факт, и они задаются вопросами по поводу того, почему входящая скорость интернета меньше исходящей.
На самом деле есть немало причин появления данной ситуации. Чаще всего разница скоростей связана с особенностями работы провайдера. Некоторые из них изначально немного ограничивают входящий трафик. При этом исходящий передается без каких-либо ограничений. Еще одна распространенная причина — работа фоновых программ, которые что-то загружают или обновляют. В таком случае при тестировании интернета входящий трафик будет передаваться в разы медленнее.
Что делать в такой ситуации
Прежде чем предпринимать какие-либо действия, необходимо узнать точную причину медленного приема трафика. Если это связано с установленными программами, необходимо удалить или просто закрыть софт, чтобы он больше не влиял на работу сети Internet.
Если же проблема появилась из-за провайдера, самостоятельно пользователь ничего не сможет сделать. Единственный метод решения проблемы — позвонить в техническую поддержку и сообщить о нестабильной работе сети.
Важно! Провайдер должен отправить мастера, который проверит оборудование, а также поможет узнать точную причину появления проблемы.
Можно ли как-то улучшить показатели скорости
Многих интересует, можно ли сделать так, чтобы Internet начал работать быстрее. Есть несколько рекомендаций, которые помогут улучшить функционирование сети:
Скорость интернета — параметр, который обозначает быстроту передачи информации. Многие люди сталкиваются с проблемой, когда сетевые данные начинают передаваться слишком медленно. Чтобы устранить эту проблему, надо заранее ознакомиться с особенностями передачи информации и со способами улучшения соединения.
Пропускная способность в IP-сетях: расчет и выбор сетевого оборудования
После оценки требуемой пропускной способности на каждом из участков IP-сети необходимо определиться с выбором технологий сетевого и канального уровней OSI. В соответствии с выбранными технологиями определяются наиболее подходящие модели сетевого оборудования. Этот вопрос также непростой, поскольку пропускная способность напрямую зависит от производительности оборудования, а производительность, в свою очередь, – от программно-аппаратной архитектуры. Рассмотрим подробнее критерии и методы оценки пропускной способности каналов и оборудования в IP-сетях.
Критерии оценки пропускной способности
Со времени возникновения теории телетрафика было разработано множество методов расчета пропускных способностей каналов. Однако в отличие от методов расчета, применяемых к сетям с коммутацией каналов, расчет требуемой пропускной способности в пакетных сетях довольно сложен и вряд ли позволит получить точные результаты. В первую очередь это связано с огромным количеством факторов (в особенности присущих современным мультисервисным сетям), которые довольно сложно предугадать. В IP-сетях общая инфраструктура, как правило, используется множеством приложений, каждое из которых может использовать собственную, отличную от других модель трафика. Причем в рамках одного сеанса трафик, передаваемый в прямом направлении, может отличаться от трафика, проходящего в обратном направлении. Вдобавок к этому расчеты осложняются тем, что скорость трафика между отдельно взятыми узлами сети может изменяться. Поэтому в большинстве случаев при построении сетей оценка пропускной способности фактически обусловлена общими рекомендациями производителей, статистическими исследованиями и опытом других организаций.
Чтобы более или менее точно определить, какая пропускная способность требуется для проектируемой сети, необходимо в первую очередь знать, какие приложения будут использоваться. Далее для каждого приложения следует проанализировать, каким образом будет происходить передача данных в течение выбранных промежутков времени, какие протоколы для этого применяются.
Для простого примера рассмотрим приложения небольшой корпоративной сети.
Пример расчета пропускной способности
Предположим, в сети расположены 300 рабочих компьютеров и столько же IP-телефонов. Планируется использовать такие сервисы: электронная почта, IP-телефония, видеонаблюдение (рис. 1). Для видеонаблюдения применяются 20 камер, с которых видеопотоки передаются на сервер. Попытаемся оценить, какая максимальная пропускная способность потребуется для всех сервисов на каналах между коммутаторами ядра сети и на стыках с каждым из серверов.
Следует сразу отметить, что все расчеты нужно проводить для времени наибольшей сетевой активности пользователей (в теории телетрафика – ЧНН, часы наибольшей нагрузки), поскольку обычно в такие периоды работоспособность сети наиболее важна и возникающие задержки и отказы в работе приложений, связанные с нехваткой пропускной способности, неприемлемы. В организациях наибольшая нагрузка на сеть может возникать, например, в конце отчетного периода или в сезонный наплыв клиентов, когда совершается наибольшее количество телефонных вызовов и отправляется большая часть почтовых сообщений.
Электронная почта
Возвращаясь к нашему примеру, рассмотрим сервис электронной почты. В нем используются протоколы, работающие поверх TCP, то есть скорость передачи данных постоянно корректируется, стремясь занять всю доступную пропускную способность. Таким образом, будем отталкиваться от максимального значения задержки отправки сообщения – предположим, 1 секунды будет достаточно, чтобы пользователю было комфортно. Далее нужно оценить средний объем отправляемого сообщения. Предположим, что в пиках активности почтовые сообщения часто будут содержать различные вложения (копии счетов, отчеты и т.д.), поэтому для нашего примера средний размер сообщения возьмем 500 кбайт. И наконец, последний параметр, который нам необходимо выбрать, – максимальное число сотрудников, которые одновременно отправляют сообщения. Предположим, во время авралов половина сотрудников одновременно нажмут кнопку «Отправить» в почтовом клиенте. Тогда требуемая максимальная пропускная способность для трафика электронной почты составит (500 кбайт х 150 хостов)/1 с = 75 000 кбайт/с или 600 Мбит/с. Отсюда сразу можно сделать вывод, что для соединения почтового сервера с сетью необходимо использовать канал Gigabit Ethernet. В ядре сети это значение будет одним из слагаемых, составляющих общую требуемую пропускную способность.
Телефония и видеонаблюдение
Другие приложения – телефония и видеонаблюдение – в своей структуре передачи потоков схожи: оба вида трафика передаются с использованием протокола UDP и имеют более или менее фиксированную скорость передачи. Главные отличия в том, что у телефонии потоки являются двунаправленными и ограничены временем вызова, у видеонаблюдения потоки передаются в одном направлении и, как правило, являются непрерывными.
Чтобы оценить требуемую пропускную способность для трафика телефонии, предположим, что в пики активности количество одновременных соединений, проходящих через шлюз, может достигать 100. При использовании кодека G.711 в сетях Ethernet скорость одного потока с учетом заголовков и служебных пакетов составляет примерно 100 кбит/с. Таким образом, в периоды наибольшей активности пользователей требуемая пропускная способность в ядре сети составит 10 Мбит/с.
Трафик видеонаблюдения рассчитывается довольно просто и точно. Допустим, в нашем случае видеокамеры передают потоки по 4 Мбит/с каждая. Требуемая пропускная способность будет равна сумме скоростей всех видеопотоков: 4 Мбит/с х 20 камер = 80 Мбит/с.
Витоге осталось сложить полученные пиковые значения для каждого из сетевых сервисов: 600 + 10 + 80 = 690 Мбит/с. Это и будет требуемая пропускная способность в ядре сети. При проектировании следует также предусмотреть и возможность масштабирования, чтобы каналы связи могли как можно дольше обслуживать трафик разрастающейся сети. В нашем примере будет достаточно использования Gigabit Ethernet, чтобы удовлетворить требованиям сервисов и одновременно иметь возможность беспрепятственно развивать сеть, подключая большее количество узлов
Конечно же, приведенный пример является далеко не эталонным – каждый случай нужно рассматривать отдельно. В реальности топология сети может быть гораздо сложнее (рис. 2), и оценку пропускной способности необходимо производить для каждого из участков сети.
Нужно учитывать, что VoIP-трафик (IP-телефония) распространяется не только от телефонов к серверу, но и между телефонами напрямую. Кроме того, в разных отделах организации сетевая активность может различаться: служба техподдержки совершает больше телефонных вызовов, отдел проектов активнее других пользуется электронной почтой, инженерный отдел больше других потребляет интернет-трафик и т.д. В результате некоторые участки сети могут требовать большей пропускной способности по сравнению с остальными.
Полезная и полная пропускная способность
В нашем примере при расчете скорости потока IP-телефонии мы учитывали используемый кодек и размеры заголовка пакета. Это немаловажная деталь, которую нужно иметь в виду. В зависимости от способа кодирования (используемые кодеки), объема данных, передаваемых в каждом пакете, и применяемых протоколов канального уровня формируется полная пропускная способность потока. Именно полная пропускная способность должна учитываться при оценке требуемой пропускной способности сети. Это наиболее актуально для IP-телефонии и других приложений, использующих передачу низкоскоростных потоков в реальном времени, в которых размер заголовков пакета составляет существенную часть от размера пакета целиком. Для наглядности сравним два потока VoIP (см. таблицу). Эти потоки используют одинаковое сжатие, но разные размеры полезной нагрузки (собственно, цифровой аудиопоток) и разные протоколы канального уровня.
Скорость передачи данных в чистом виде, без учета заголовков сетевых протоколов (в нашем случае – цифрового аудиопотока), есть полезная пропускная способность. Как видно из таблицы, при одинаковой полезной пропускной способности потоков их полная пропускная способность может сильно различаться. Таким образом, при расчете требуемой пропускной способности сети для телефонных вызовов в пиковые нагрузки, особенно у операторов связи, выбор канальных протоколов и параметров потоков играет значительную роль.
Выбор оборудования
Выбор протоколов канального уровня обычно не составляет проблемы (сегодня чаще стоит вопрос, какая пропускная способность должна быть у канала Ethernet), но вот выбор подходящего оборудования даже у опытного инженера может вызвать затруднения.
Развитие сетевых технологий одновременно с растущими потребностями приложений в пропускной способности сетей вынуждает производителей сетевого оборудования разрабатывать все новые программно-аппаратные архитектуры. Часто у отдельно взятого производителя встречаются на первый взгляд схожие модели оборудования, но предназначенные для решения разных сетевых задач. Взять, к примеру, коммутаторы Ethernet: у большинства производителей наряду с обычными коммутаторами, используемыми на предприятиях, есть коммутаторы для построения сетей хранения данных, для организации операторских сервисов и т.д. Модели одной ценовой категории различаются своей архитектурой, «заточенной» под определенные задачи.
Кроме общей производительности, выбор оборудования также должен быть обусловлен поддерживаемыми технологиями. В зависимости от типа оборудования определенный набор функций и виды трафика могут обрабатываться на аппаратном уровне, не используя ресурсы центрального процессора и памяти. При этом трафик других приложений будет обрабатываться на программном уровне, что сильно снижает общую производительность и, как следствие, максимальную пропускную способность. Например, многоуровневые коммутаторы, благодаря сложной аппаратной архитектуре, способны осуществлять передачу IP-пакетов без снижения производительности при максимальной загрузке всех портов. При этом если мы захотим использовать более сложную инкапсуляцию (GRE, MPLS), то такие коммутаторы (по крайней мере недорогие модели) вряд ли нам подойдут, поскольку их архитектура не поддерживает соответствующие протоколы, и в лучшем случае такая инкапсуляция будет происходить за счет центрального процессора малой производительности. Поэтому для решения подобных задач можно рассматривать, например, маршрутизаторы, у которых архитектура основана на высокопроизводительном центральном процессоре и в большей степени зависит от программной, нежели аппаратной реализации. В этом случае в ущерб максимальной пропускной способности мы получаем огромный набор поддерживаемых протоколов и технологий, которые не поддерживаются коммутаторами той же ценовой категории.
Общая производительность оборудования
В документации к своему оборудованию производители часто указывают два значения максимальной пропускной способности: одно выражается в пакетах в секунду, другое – в битах в секунду. Это связано с тем, что большая часть производительности сетевого оборудования расходуется, как правило, на обработку заголовков пакетов. Грубо говоря, оборудование должно принять пакет, найти для него подходящий путь коммутации, сформировать новый заголовок (если нужно) и передать дальше. Очевидно, что в этом случае играет роль не объем данных, передаваемых в единицу времени, а количество пакетов.
Если сравнить два потока, передаваемых с одинаковой скоростью, но с разным размером пакетов, то на передачу потока с меньшим размером пакетов потребуется больше производительности. Данный факт следует учитывать, если в сети предполагается использовать, например, большое количество потоков IP-телефонии – максимальная пропускная способность в битах в секунду здесь будет гораздо меньше заявленной.
Понятно, что при смешанном трафике, да еще и с учетом дополнительных сервисов (NAT, VPN), как это бывает в подавляющем большинстве случаев, очень сложно рассчитать нагрузку на ресурсы оборудования. Часто производители оборудования или их партнеры проводят нагрузочное тестирование разных моделей при разных условиях и результаты публикуют в Интернете в виде сравнительных таблиц. Ознакомление с этими результатами сильно упрощает задачу выбора подходящей модели.
Подводные камни модульного оборудования
Если выбранное сетевое оборудование является модульным, то, кроме гибкой конфигурации и масштабируемости, обещанной производителем, можно получить и множество «подводных камней».
При выборе модулей следует тщательно ознакомиться с их описанием или проконсультироваться у производителя. Недостаточно руководствоваться только типом интерфейсов и их количеством – нужно также ознакомиться и с архитектурой самого модуля. Для похожих модулей нередка ситуация, когда при передаче трафика одни способны обрабатывать пакеты автономно, а другие просто пересылают пакеты центральному процессорному модулю для дальнейшей обработки (соответственно для одинаковых внешне модулей цена на них может различаться в несколько раз). В первом случае общая производительность оборудования и, как следствие, его максимальная пропускная способность оказываются выше, чем во втором, поскольку часть своей работы центральный процессор перекладывает на процессоры модулей.
Кроме этого, модульное оборудование часто обладает блокируемой архитектурой (когда максимальная пропускная способность ниже суммарной скорости всех портов). Это связано с ограниченной пропускной способностью внутренней шины, через которую модули осуществляют обмен трафиком между собой. Например, если модульный коммутатор имеет внутреннюю шину с пропускной способностью 20 Гбит/с, то для его линейной платы с 48 портами Gigabit Ethernet при полной загрузке можно использовать только 20 портов. Подобные детали нужно также иметь в виду и при выборе оборудования внимательно читать документацию.
Общие рекомендации
При проектировании IP-сетей пропускная способность является ключевым параметром, от которого будет зависеть архитектура сети в целом. Для более точной оценки пропускной способности, можно руководствоваться следующим рекомендациям:
В результате при правильном выборе технологий и оборудования можно быть уверенным, что сеть в полной мере удовлетворит требованиям всех приложений и, будучи достаточно гибкой и масштабируемой, прослужит долгое время.