Пропускная способность каналов компьютерных сетей

🖧 Что такое пропускная способность (в компьютерной сети)?

Пропускная способность – это термин, используемый для выражения общей пропускной способности сети за одну секунду.

Это значение обеспечивает максимальную скорость передачи данных для заданного пути или соединения в компьютерной сети.

Пропускная способность также называется пропускной способностью сети, пропускной способностью данных или цифровой пропускной способностью, где все они обычно все они относятся к одному и тому же термину пропускная способность.

Единицы пропускной способности

В качестве скорости или емкости сети термин пропускная способность может быть выражен с использованием различных единиц скорости или емкости.

Сегодня популярны следующие единицы пропускной способности:

Пропускная способность в сетевых технологях

Компьютерная сеть использует разные технологии с различной пропускной способностью.

Ниже мы перечислим некоторые из самых популярных и известных сетевых технологий и их пропускную способность.

56 kbit/s	Modem / Dialup
1.5 Mbit/s	ADSL Lite
1.544 Mbit/s	T1/DS1
2.048 Mbit/s	E1 / E-carrier
4 Mbit/s	ADSL1
10 Mbit/s	Ethernet
11 Mbit/s	Wireless 802.11b
24 Mbit/s	ADSL2+
44.736 Mbit/s	T3/DS3
54 Mbit/s	Wireless 802.11g
100 Mbit/s	Fast Ethernet
155 Mbit/s	OC3
600 Mbit/s	Wireless 802.11n
622 Mbit/s	OC12
1 Gbit/s	Gigabit Ethernet
1.3 Gbit/s	Wireless 802.11ac
2.5 Gbit/s	OC48
5 Gbit/s	SuperSpeed USB
7 Gbit/s	Wireless 802.11ad
9.6 Gbit/s	OC192
10 Gbit/s	10 Gigabit Ethernet, SuperSpeed USB 10 Gbit/s
20 Gbit/s	SuperSpeed USB 20 Gbit/s
40 Gbit/s	Thunderbolt 3
100 Gbit/s	100 Gigabit Ethernet

Примеры использования пропускной способности

Каждая сеть или онлайн-приложение использует пропускную способность разных размеров.

Ниже мы предоставим информацию о том, какие приложения или действия требуют какой пропускной способности в целом.

Для чата, который обычно представляет собой простой текст требуется менее 1 кбит/с в большинстве случаев.

Но если мы отправим получателю изображение или видео, использование полосы будет выше.

Телефон использует 16 или 80 кбит/с для аналогового использования.

Цифровые телефоны могут иметь меньшую полосу пропускания, например 4 или 8 кбит/с.

Радио и Mp3 требуют от 32 до 320 кбит/с, что меняется в зависимости от качества звука.

Интернет-серфинг и отправка электронной почты требуют от 1 до 6 Мбит/с, что может меняться в зависимости от количества одновременных пользователей.

Для телевидения требуется полоса пропускания от 3 до 6 Мбит/с для аналогового и цифрового потокового вещания 1-4 Мбит/с.

DVD Video требует пропускной способности до 10 Мбит/с.

HD-видео требует пропускной способности от 6 до 8 Мбит/с для надежной потоковой передачи.

Пропускная способность и скорость сети

Пропускная способность и скорость, как правило, неправильно понимаются.

Подумайте о дорожных полосах.

Пропускная способность – это количество полос, где на более широких полосах может проехать больше автомобилей, а скорость автомобиля – это скорость, с которой автомобили или пакеты будут перемещаться к месту назначения.

Пропускная способность и задержка

Задержка – это задержка полученного пакета, и никакой конкретной связи с пропускной способностью нет.

Задержка связана со скоростью, при которой свитчинг и маршрутизация будут создавать задержки относительно скорости доставки.

Как измерить пропускную способность?

Пропускная способность может быть измерена по-разному, но мы можем найти различные службы в Интернете, чтобы измерить пропускную способность нашего интернет-соединения.

Также такого рода ПО , для измерения пропускной способности сети можно найти в Каталоге программ.

Источник

Компьютерные сети Пропускная способность канала

• Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени. • Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с.

1 байт/с = 8 бит/с 1 Кбит/с = 210 бит/с = 1024 бит/с 1 Мбит/с = 210 Кбит/с = 1024 Кбит/с 1 Гбит/с = 210 Мбит/с = 1024 Мбит/с

• Сеть (Network) – группа компьютеров, каким-либо способом соединенных для обмена информацией и совместного использования ресурсов.

• Ресурсы – программы, файлы данных, а также принтеры и другие совместно используемые периферийные устройства в сети.

Классификация сетей по расстоянию между компьютерами Сети Локальные LAN – Local Area Network Региональные MAN – Metropolitan Area Network Глобальные WAN – Wide Area Network

• Локальная вычислительная сеть (ЛВС) – небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одного здания или организации. • Региональная сеть – сеть, соединяющая, множество локальных сетей в рамках одного района, города или региона. • Глобальная сеть – сеть, объединяющая компьютеры разных городов, регионов и государств.

Классификация сетей по типу среды передачи Сети Проводные (с использованием медного коаксиального кабеля, витой пары, оптического волокна) Беспроводные (с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне)

Классификация сетей по скорости передачи информации Сети Низкоскоростные (до 10 Мбит/с) Среднескоростные (до 100 Мбит/с) Высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с)

Классификация сетей по распределению ролей между компьютерами Сети Одноранговые Клиент-серверные (сети с выделенным сервером)

Общая схема соединения компьютеров в сети называется топологией сети.

Источник

1. Скорость передачи информации и пропускная способность канала связи

Персональные компьютеры, ноутбуки, смартфоны и другие гаджеты обмениваются информацией, используя кабельные, оптоволоконные и другие каналы связи.

Скорость передачи информации — это скорость, с которой передаются данные через канал связи, показывающая, какое количество бит информации передаётся за единицу времени.

Базовой единицей измерения скорости передачи информации является бит в секунду и обозначается бит/с .

Пропускная способность канала — одна из важных характеристик каналов передачи информации, которая показывает, какова максимальная скорость передачи информации по каналу связи в единицу времени.

С другой стороны, пропускная способность канала — это количество информации, передаваемое в единицу времени.

V = I t , где \(V\) — пропускная способность канала; \(I\) — объём переданной информации; \(t\) — время передачи информации.

Основные единицы измерения пропускной способности канала: бит/с; Кбит/с; Мбит/с.

При решении задач используется формула I = V · t , где \(V\) — пропускная способность канала; \(I\) — объём переданной информации; \(t\) — время передачи информации.

Если скорость передачи информации задана в бит/с, а размер файла — в мегабайтах, то следует привести все единицы в один формат и только после этого делать вычисления.

Источник

1.4 Расчет пропускной способности сети

Скорость доступа к сети Internet: = 2, Мбит/с

Скорость доступа к IP-телефонии:

Скорость доступа к IPTV: = 4, Мбит/с

Рассчитаем пропускную способность сети на уровне доступа при условии, что услугами одновременно пользуются 100% пользователей:

, (1.1)

где ,

,

n – количество портов в коммутаторе уровня доступа

Для IPTV мы предварительно выделяем 50 каналов, значит:

,

=251,2, Мбит/с

Ситуация, когда всеми услугами одновременно пользуются 100% пользователей, встречаются крайне редко. По итогам мониторинга некоторых операторов в среднем услугой Интернет одновременно пользуются примерно 70% пользователей, а услугой SIP-телефонии – 30% пользователей. Тогда пропускная способность сети на уровне доступа будет равна:

, (1.2)

Пропускная способность сети на уровне агрегации рассчитывается следующим образом.

Так как к одному узлу агрегации подходят 40 коммутаторов уровня доступа, то количество пользователей подключенных к одному коммутатору уровня агрегации будет равно:

, (1.3)

где — количество коммутаторов, соединенных с одним узлом агрегации

Тогда при условии, что всеми услугами одновременно пользуются 100% пользователей, пропускная способность одного узла агрегации будет равна:

, (1.4)

где ,

,

=

При условии, что услугой Интернет одновременно пользуются примерно 70% пользователей, а услугой SIP-телефонии – 30% пользователей, пропускная способность одного узла агрегации будет равна:

, (1.5)

=

Пропускная способность сети на уровне агрегации будет равна:

, (1.6)

где — количество коммутаторов агрегации в кольце уровня агрегации

6,4 Гбит/с

Полученные при расчете результаты не превышают заданные параметры сети. Следовательно, перегрузок на выбранном оборудовании не будет.

2. Выбор оборудования

Основными критериями при выборе решений для построения ядра сети являются производительность, отказоустойчивость и поддержка QoS.

1. Выбор коммутатора в ядро сети
   1. Huawei Quidway S6700
   1. ZTE ZXR10 8905
   • Списки контроля доступа (ACL) для пакетной фильтрации трафика;
   • Средства безопасного администрирования:
   • поддержку протоколов SSH,SNMPv3 и HTTPS, обеспечивающих шифрование каналов управления;
   • удобные инструменты управления и мониторинга SDM и Autosecure;
   • Поддержку централизованной аутентификации, авторизации и учета административной деятельности, удаленного доступа и подключений к сети с помощью протоколов RADIUS и TACACS+;
   • Обеспечение целостности и конфиденциальности данных на сетевом уровне с использованием стека протоколов IPSec;
   • Cisco IOS Firewall – контекстный межсетевой экран, в число особенностей которого входят:
   • Средства классификации трафика – по заголовкам канального и сетевого уровней, а также функциональность Network-Based Application Recognition (NBAR)для распознавания приложений, QoS Policy Propagation Through BGP.
   • Средства организации очередей и управления перегрузками – Priority Queuing (PQ), Custom Queuing (CQ), Weighted Fair Queuing (WFQ), Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ), Low Latency Queuing (LLQ), Weighted Random Early Detection (WRED).
   • Средства ограничения и сглаживания трафика – Committed Access Rate (CAR), Generic Traffic Shaping (GTS), Frame Relay Traffic Shaping (FRTS).
   • Механизмы повышения эффективности использования каналов связи – Compressed Real Time Protocol (CRTP), Link Fragmentation and Interleaving (LFI),сжатие данных.
   1. ВыборBRAS
      1. Ericsson (RedBack) SmartEdge 400
      1. Cisco ASR 1004
      1. Huawei MA5200G-8

      Источник