什麼是帶寬？

如果您曾經購買過新的互聯網連接，您可能已經看到廣告中的帶寬。如果您執行了互聯網速度測試，您可能已經看到了實際測量的帶寬。雖然數字越大越好，但如果您對術語不是那麼熟悉，可能會有點不清楚帶寬到底是多少。

什麼是帶寬？

帶寬是連接的最大可能傳輸速率的量度。在某些邊緣情況下，例如互聯網連接帶寬，廣告帶寬可能不是硬性限制，因為一些國家/地區立法要求 ISP 至少滿足特定廣告的速度。一般大，客戶群比例大。如果是這種情況，ISP 通常會提供比宣傳的多一點的服務，以避免潛在的訴訟。帶寬是有線或無線傳輸技術的實際帶寬傳輸數據的絕對上限。

與任何數據度量一樣，帶寬以位或字節為單位進行度量。位是二進制數據的單個單位，可以是 1 也可以是 0。一個字節由八位組成，這是一組位的標準數量。值得慶幸的是，現代帶寬非常高。在每秒數百萬或數十億位中，這通常顯示為每秒兆位或每秒千兆位以及每秒兆字節或每秒千兆字節。這些的標准單位縮寫分別是 Mbps、Gbps、MBps 和 GBps。但是，隨著時間的推移，這些單位有時可能會將“p”替換為“/”，例如 Mb/s。

注意：以位為單位的單位始終使用小寫字母“b”，即 Gb/s。字節總是用大寫的“B”表示，即 MB/s。

重要的是要記住，以字節為單位的任何東西看起來都比以位為單位的東西小八倍。例如，每秒 1 GB 的光纖連接提供每秒 125 兆字節的數據。這種轉換率是必不可少的，因為帶寬（例如您的互聯網速度）通常以每秒位數的倍數列出。雖然文件大小通常以每秒字節數的倍數列出。

潛伏

雖然帶寬是最著名的連接速度衡量標準，但它遠非唯一的衡量標準。延遲是另一個需要考慮的重要指標。用戶通常感覺不到計算機或本地網絡內部連接的延遲。但是，這並不意味著它沒有效果。延遲的影響最常在互聯網上感受到，儘管它也被稱為“ping”。

延遲是發送請求和接收者開始接收請求之間的延遲量度。在 Internet 上，延遲可能會隨著與您通信的服務器的距離而變化。例如，從英國到美國的標準 ping 大約需要 100 毫秒。在某些情況下，如果您住在服務器位置附近，您可能會低至 10 甚至 8 毫秒。不過，低於此值的延遲在互聯網上並不會真正發生，因為您的信號仍然需要通過多個網絡傳輸。在本地網絡上，您可以獲得毫秒或亞毫秒級的 ping。在本地連接的內存設備上，延遲可以低到以納秒為單位進行測量。

你的帶寬有多好並不重要。如果你有很大的延遲，你的體驗就會很差。以火星為例。即使你有一個千兆互聯網連接到地球，信號仍然需要至少六分鐘才能到達地球，至少還需要六分鐘才能得到響應。這不適合瀏覽網頁或嘗試駕駛火星探測器。

吞吐量

吞吐量是另一種衡量標準。它與帶寬非常相似，但衡量的是當前正在使用的有用數據帶寬。它考慮了任何信令開銷以及某些設備可能無法使高帶寬連接飽和的事實。

例如，使用 SATA 電纜。它的帶寬為 6Gb/s 或 750MB/s。SATA 傳統上用於連接 HDD。然而，HDD 通常只能以大約 230MB/s 的速度讀取數據。這是傳輸數據的實際測量值，而不是連接的理論峰值帶寬。當連接帶寬不是限制因素時，吞吐量至關重要。

這張圖清楚地解釋了帶寬、吞吐量和延遲之間的區別。資料來源：DNSstuff

一個經典的例子

嘗試進行大型傳輸時，可以看到帶寬的一個大問題。想像一下，一家公司遭受了一場災難，損壞了幾個關鍵的硬盤驅動器。比如說，電湧燒毀了驅動器。值得慶幸的是，他們手頭有備用驅動器，可以直接換入，還有可以從中恢復的備份。

然而，現在是他們意識到帶寬問題的時候了。它們將數據存儲在高速 PCIe Gen3 SSD 上，但備份是遠程存儲的。遠程站點具有千兆位以太網連接。這對家庭用戶來說聽起來不錯，但 1Gb/s 僅為 125MB/s，這比 HDD 傳輸數據的速度還慢。使用 100TB 範圍內的備份並利用連接的總帶寬，完成傳輸將需要 9 天以上的時間。這當然是不好的。

這是工程師提供解決方案的地方。他們將驅車三小時前往另一個數據中心，收集並仔細標記所有必要的驅動器，然後開著他們的車返回。計劃是一旦完成往返，他們就可以在本地插入驅動器並以更快的本地傳輸速度完成恢復過程。

雖然此計劃可能有可怕的三小時延遲和至少六小時的往返時間，但手動移動驅動器可提供出色的帶寬，使整個過程可以在不到一天的時間內完成。這引出了災難恢復規劃場景中的經典短語：“永遠不要低估裝滿硬盤的卡車的帶寬”。

注意： “裝滿硬盤的卡車”方法通常用於從該位置傳輸大量科學數據集。將數據收集到將處理它的超級計算機的位置。

結論

帶寬是連接可能的峰值傳輸速度的度量。它是衡量連接速度的重要指標，但通常僅當它是限制因素時才使用。重要的是要了解帶寬何時是重要的限制因素，何時不是。其他連接速度度量，例如延遲和吞吐量，也可能是重要的限制因素。理想情況下，您不希望任何單一的大瓶頸和傳輸速度匹配，同時為您的用例提供有用的連接。

一些服務器系統，主要是雲服務器使用情況儀表板，通常指的是帶寬。在這種情況下，它們通常並不意味著峰值傳輸速率。相反，它們指的是一段時間內傳輸的數據總量，通常是一天、一周、一個月或一年。從技術上講，這不應稱為帶寬。更好的名稱是“每月傳輸的數據”或類似名稱，因為這是對實際使用情況的衡量，而不是理論上的峰值數據傳輸。