什么是带宽？定义、工作、重要性、用途

网络带宽是有线或无线通信链路在给定时间内通过网络连接传递数据的最大容量。带宽通常定义为在一秒钟内可以发送的比特、千比特、兆比特或千兆比特的数量。带宽和容量是可互换使用的术语，用于描述数据传输的速度。带宽是衡量网络速度的一种常见误解。吞吐量就是带宽的全部意义所在。网络带宽是指在给定的时间长度内，我们可以通过链路发送或接收多少数字数据。它也被称为数据传输率。大多数时候，带宽是指最大吞吐量，传输的数据量以每秒比特数为单位。位是数字数据的最小单位，用 1 或 0 表示。

我们可能会使用每秒千比特（Kbps 或每秒 1,000 比特）或每秒兆比特（Mbps 或每秒 1,000,000 比特）等术语来描述每秒可以传送或接收多少比特，因为比特的数量可能相当巨大.典型的互联网速度约为 10Mbps（兆比特每秒），相当于大约 1.3MBps（兆字节每秒）。顺便说一句，如果您对 10Mbps 如何转换为 1.3MBps 感到好奇，只需除以 8，即每个字节中的位数。

带宽的工作

数据连接的带宽决定了它一次可以发送和接收多少数据。可以流过管道的水量可以比作带宽。管道的直径越大，一次可以流过的水就越多。同样的想法也适用于带宽。通信链路的容量越高，每秒可以处理的数据就越多。

随着带宽的增长，网络连接的成本也在增加。因此，每秒 1 吉比特 (Gbps) 的专用互联网接入 (DIA) 链接将比每秒 250 兆比特 (Mbps) 的专用互联网接入 (DIA) 链接更昂贵。

带宽的重要性

网页的带宽决定了它在浏览器中的加载速度。在选择网络托管平台时，这可以说是最重要的考虑因素。重要的是要考虑网站和互联网连接将如何影响带宽。具有大量图形的网站的带宽要求可以达到 10 GB 或更多。更简单的网站的带宽使用率也会更低。更快的互联网连接将使您能够流畅地下载网页和电影，就像更高的带宽将改善用户体验一样。

测量带宽

虽然带宽曾经以每秒比特 (bps) 来衡量，但如今现代网络电缆的容量要大得多，因此带宽现在以每秒兆比特 (Mbps) 或每秒千兆比特 (Gbps) 来衡量。

带宽连接可以是对称的，即两个方向（上传和下载）的数据容量相同，也可以是不对称的，即两个方向（上传和下载）的数据容量不相同。在消费级互联网宽带连接中常见的不对称连接中，上传容量通常低于下载容量。在企业级WAN和DIA线路中，对称带宽更为频繁。

计算带宽

由于技术改进，一些带宽计算变得更加复杂，并且它们可以根据所使用的网络链接类型而变化。光纤连接具有比铜以太网替代方案高得多的带宽。这是由于光纤利用多种光波，使用时分复用，并依赖于多种波长的光波。

作为联邦电信和信息管理局与联邦通信委员会和国家电信和信息管理局谈判的一部分，联邦政府正在将长期演进 (LTE) 和 5G 等移动数据网络的带宽定义为联邦政府可以许可移动运算符在美国使用。使用此频谱需要许可证，该许可证仅适用于相应的公司。然后可以使用无线技术在该频谱上传输数据，从而最大化硬件的带宽。

虽然 Wi-Fi 不需要许可证，但它是一项颠覆性技术。您可以使用任何 Wi-Fi 接入点 (AP) 或 Wi-Fi 路由器设置无线网络。频谱可能并非始终可用，这是一个限制。因此，当其他 Wi-Fi AP 尝试使用部分或全部相同频率时，Wi-Fi 带宽可能会受到影响。

带宽测试可用于评估有效带宽，这是任何特定传输技术上的链路可以提供的最高可靠传输速率。在带宽测试期间，给定文件离开其起始点并成功下载到其目的地所花费的时间用于估计链接的容量。

在审查网络带宽使用情况后，确定应用程序和数据的存储位置，并计算每个用户和会话的平均带宽需求。

按照以下四个步骤计算网络上行链路或互联网宽带需要多少带宽：

• 选择将使用的程序。
• 确定每个应用程序的带宽要求。
• 将每个应用程序的应用程序需求乘以预期的并发用户数。
• 将所有应用程序带宽数相加。

可以应用相同的程序来确定连接到 Internet 或通过 WAN 线路的公共或私有云的带宽要求。然而，与 WAN 或 DIA 连接相比，局域网或无线 LAN 上的可用带宽通常要高得多。因此，准确估计带宽需求并跟踪一段时间内的连接消耗至关重要。监控一天、一周、一个月或一年的带宽利用率可以帮助网络工程师确定 WAN/DIA 链路是否足够，或者是否需要进行容量扩展。

当网络带宽不足时，应用程序和服务运行不佳。

影响带宽性能的因素

以下是影响带宽性能的一些因素：

• 网络性能受许多因素影响，包括网络连接的最大容量。数据包丢失、延迟和抖动都会降低网络吞吐量，并导致高容量链路像可用带宽减少一样函数。
• 典型的端到端网络路径由多个连接组成，每个连接具有不同的带宽容量。因此，带宽最低的链路经常被称为瓶颈，因为它有可能降低路径中所有连接的总容量。
• 在许多企业级网络中使用多个聚合链路作为单个逻辑连接。例如，具有四个聚合 1 Gbps 连接的交换机上行链路具有 4 Gbps 的吞吐能力。如果其中两个链路发生故障，带宽限制将降低到 2 Gbps

带宽的使用

以下是一些常见的带宽使用：

• 当网络链路变得拥挤时，网络工程师有多种选择。增加带宽是最常见的选择。这可以通过增加网络的物理吞吐能力或通过使用端口聚合和负载平衡在概念上将流量拆分到多条线路来实现。然而，这些方法并不总是可用的。
• ISP 或网络管理员还可以使用带宽限制来故意减慢数据在网络上传输的速率（上行或下行）。带宽限制的动机之一是减少网络拥塞，特别是在公共接入网络上。 ISP 使用限制来限制特定用户或用户组使用的带宽量。例如，服务提供商可能会提供具有分级定价的上传和下载带宽菜单。 ISP 还可以设置带宽限制以平衡所有客户端的网络需求。
• 更高的带宽允许更快地移动数据（尽管“带宽”不是“互联网速度”的同义词）。带宽增加的网络允许更多设备同时加入。
• 在滤波器或通信通道系统中，带宽有时用于表示系统带宽。当一个系统被称为具有给定的带宽时，它意味着它可以处理具有该频率范围的信号，或者它可以减少输入到该带宽的白噪声的带宽。