Cosè la larghezza di banda?

Probabilmente hai visto la larghezza di banda pubblicizzata se hai mai acquistato una nuova connessione Internet. Probabilmente hai visto la tua effettiva larghezza di banda misurata se hai eseguito un test della velocità di Internet. Mentre è evidente che i numeri più alti sono migliori, può essere un po' poco chiaro esattamente quale sia la larghezza di banda se non si ha molta familiarità con la terminologia.

Cos'è la larghezza di banda?

La larghezza di banda è una misura della massima velocità di trasmissione possibile di una connessione. In alcuni casi limite, come con le larghezze di banda della connessione Internet, la larghezza di banda pubblicizzata potrebbe non essere un limite rigido poiché alcuni paesi hanno una legislazione che richiede agli ISP di soddisfare almeno le velocità pubblicizzate per uno specifico. Generalmente grande, la proporzione della base clienti. Gli ISP in genere forniscono un po' più di quanto pubblicizzato per evitare potenziali azioni legali se questo è il caso. La larghezza di banda è il limite superiore assoluto dei dati trasmessi in termini di larghezza di banda effettiva di una tecnologia di trasmissione via cavo o wireless.

Come con qualsiasi misura di dati, la larghezza di banda viene misurata in bit o byte. Un bit è una singola unità di dati binari, 1 o 0. Un byte è composto da otto bit, il numero standard di un gruppo di bit. Per fortuna, la larghezza di banda moderna è molto alta. In milioni o miliardi di bit al secondo, questo viene generalmente visualizzato come megabit al secondo o gigabit al secondo e megabyte al secondo o gigabyte al secondo. La contrazione dell'unità standard per questi è rispettivamente Mbps, Gbps, MBps e GBps. Tuttavia, a volte questi potrebbero avere la "p" sostituita con una "/" come in altre unità nel tempo, come Mb/s.

Nota: le unità misurate in bit utilizzano sempre una "b" minuscola, ad esempio Gb/s. I byte sono sempre rappresentati con la “B” maiuscola, cioè MB/s.

È fondamentale ricordare che qualsiasi cosa misurata in byte sembrerà otto volte più piccola della stessa cosa misurata in bit. Ad esempio, una connessione in fibra da 1 gigabit al secondo fornisce 125 megabyte al secondo. Questo tasso di conversione è essenziale poiché le larghezze di banda, come la velocità di Internet, sono generalmente elencate in multipli di bit al secondo. Mentre le dimensioni dei file sono generalmente elencate in multipli di byte al secondo.

Latenza

Sebbene la larghezza di banda sia la misura più nota della velocità di connessione, è tutt'altro che l'unica. La latenza è un'altra misura importante da tenere in considerazione. La latenza spesso non viene avvertita dall'utente per le connessioni interne al proprio computer o alla rete locale. Tuttavia, ciò non significa che non abbia alcun effetto. L'effetto della latenza si fa sentire più spesso su Internet, anche se viene anche chiamato "ping".

La latenza è la misura del ritardo tra l'invio di una richiesta e il destinatario che inizia a riceverla. Su Internet, la latenza può variare in base alla distanza dal server con cui stai comunicando. Ad esempio, un ping standard verso gli Stati Uniti dal Regno Unito è di circa 100 millisecondi. In alcuni casi, se vivi vicino alla posizione del server, potresti ottenere un minimo di 10 o addirittura 8 millisecondi. Tuttavia, una latenza inferiore a questo non si verifica realmente su Internet, poiché il segnale deve comunque viaggiare attraverso più reti. Sulle reti locali, puoi ottenere ping di millisecondi o sub-millisecondi. Sui dispositivi di memoria connessi localmente, la latenza può essere sufficientemente bassa da poter essere misurata in nanosecondi.

Non importa quanto sia buona la tua larghezza di banda. Se hai una grande latenza, avrai una scarsa esperienza. Prendi Marte, per esempio. Anche se avessi una connessione Internet gigabit con la Terra, ci vorrebbero comunque almeno sei minuti prima che il segnale arrivi sulla Terra e almeno altri sei minuti per ottenere una risposta. Questo non è eccezionale per navigare sul Web o provare a guidare i rover su Marte.

Portata

Il throughput è un'altra misura. È molto simile alla larghezza di banda ma misura la larghezza di banda dei dati utili attualmente in uso. Considera qualsiasi sovraccarico di segnalazione e il fatto che alcuni dispositivi potrebbero non essere in grado di saturare una connessione a larghezza di banda elevata.

Ad esempio, prendi un cavo SATA. Ha una larghezza di banda di 6 Gb/s o 750 MB/s. SATA è tradizionalmente utilizzato per collegare gli HDD. Un HDD, tuttavia, in genere può leggere solo dati a circa 230 MB/s. Questa è la misura reale dei dati trasmessi piuttosto che la larghezza di banda di picco teorica della connessione. Il throughput è fondamentale quando la larghezza di banda di una connessione non è il fattore limitante.

Questo diagramma spiega chiaramente la differenza tra larghezza di banda, throughput e latenza. Fonte: roba DNS

Un classico esempio

Un grosso problema con la larghezza di banda può essere riscontrato quando si tenta di eseguire trasferimenti di grandi dimensioni. Immagina un'azienda che ha avuto un disastro che ha danneggiato diversi dischi rigidi critici. Diciamo, uno sbalzo di tensione ha bruciato le unità. Per fortuna, avevano a portata di mano unità di riserva che potevano semplicemente scambiare e backup da cui potevano ripristinare.

Ora, tuttavia, è quando si rendono conto del problema della larghezza di banda. Memorizzano i dati su veloci SSD PCIe Gen3, ma il backup viene archiviato in remoto. Il sito remoto dispone di una connessione Gigabit Ethernet. Sembra fantastico per gli utenti domestici, ma 1 Gb/s è solo 125 MB/s, che è più lento di quanto un HDD possa trasferire i dati. Con un backup nell'intervallo di 100 TB e utilizzando la larghezza di banda totale della connessione, saranno necessari più di nove giorni per completare il trasferimento. Questo, ovviamente, è un male.

È qui che un ingegnere offre una soluzione. Faranno il viaggio di tre ore fino all'altro data center, raccoglieranno ed etichetteranno accuratamente tutte le unità necessarie, quindi torneranno con loro nella loro auto. Il piano è che una volta completato il viaggio di andata e ritorno, possono collegare le unità a livello locale e completare il processo di ripristino a velocità di trasferimento locale molto più elevate.

Sebbene questo piano possa avere una terribile latenza di tre ore e un tempo di andata e ritorno minimo di sei ore, lo spostamento manuale delle unità offre un'eccellente larghezza di banda che consente di completare l'intero processo in meno di un giorno. Questo porta alla classica frase negli scenari di pianificazione del ripristino di emergenza: "mai sottovalutare la larghezza di banda di un camion pieno di dischi rigidi".

Nota: il metodo del "camion pieno di dischi rigidi" viene spesso utilizzato per trasferire sostanziali set di dati scientifici dalla posizione. Dove i dati sono stati raccolti al supercomputer che li elaborerà.

Conclusione

La larghezza di banda è una misura della massima velocità di trasferimento possibile di una connessione. È una misura importante della velocità di connessione, ma generalmente solo se è il fattore limitante. È importante sapere quando la larghezza di banda è un importante fattore limitante e quando non lo è. Anche altre misure della velocità di connessione, come la latenza e il throughput, possono essere importanti fattori limitanti. Idealmente, non vuoi che nessun singolo grande collo di bottiglia e velocità di trasferimento corrispondano fornendo una connessione utile per i tuoi casi d'uso.

Alcuni sistemi server, principalmente dashboard di utilizzo del server cloud, fanno spesso riferimento alla larghezza di banda. In questo caso, generalmente non indicano velocità di trasferimento massima. Si riferiscono invece alla quantità totale di dati trasferiti nel tempo, in genere un giorno, una settimana, un mese o un anno. Tecnicamente questo non dovrebbe essere indicato come larghezza di banda. Un nome migliore per questo sarebbe "dati mensili trasferiti" o simili, poiché si tratta di una misura dell'uso effettivo, non del trasferimento di dati di picco teorico.