تفاوت توان عملیاتی و پهنای باند

وقتی صحبت از عملکرد شبکه می شود، اصطلاحات سرعت شبکه، پهنای باند و توان عملیاتی اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند. با این حال، این اصطلاحات معانی متفاوتی دارند و دانستن تفاوت بین آنها برای هر کسی که می‌خواهد حداکثر استفاده را از اتصال اینترنتی خود داشته باشد، مهم است پهنای باند (Bandwidth) و توان عملیاتی (Throughput) هر دو عملکرد شبکه را نمایش می دهند.

این دو اصطلاح اغلب با هم استفاده می‌شوند، اما پهنای باند به ظرفیت اشاره دارد، در حالی که توان عملیاتی نشان دهنده‌ی مقدار واقعی اطلاعاتی است که مبادله می شوند. در حالی که Bandwidth و Throughput دو اصطلاح مربوط به عملکرد شبکه هستند اما رابطه بین آنها شبیه خواهر و برادر است تا دوقلوها: آنها مشابه هستند اما یکسان نیستند.

پهنای باند و توان عملیاتی شاخص‌های داده‌های شبکه می باشند. پهنای باند شبکه تعیین می‌کند که چه مقدار داده می‌تواند در یک دوره زمانی در یک شبکه جابه‌جا شود. توان عملیاتی شبکه به این موضوع اشاره دارد که چه مقدار داده در یک دوره زمانی منتقل می‌شود. پهنای باند و توان عملیاتی گاهی اوقات با تأخیر (Latency) ترکیب می‌شوند که به سرعت انتقال داده‌ها در شبکه و به سمت مقصد اشاره دارد.

در مقاله “تفاوت توان عملیاتی و پهنای باند” توضیح خواهیم داد که سرعت شبکه، پهنای باند و توان عملیاتی به چه معناست و چگونه با یکدیگر ارتباط دارند.

 

سرعت شبکه چیست:

سرعت شبکه سرعتی است که داده ها بین دو دستگاه در یک شبکه جابجا می شوند. معمولاً وقتی در مورد عملکرد شبکه صحبت می کنند، منظور کاربران این است که سرعت بالای شبکه امکان انتقال سریعتر داده ها را فراهم می کند. این منجر به دانلود، آپلود و مرور سریعتر می شود. برای مثال و فهم بیشتر این موضوع سرعت شبکه را به عنوان سرعت جریان آب در یک لوله در نظر بگیرید.

حتی لوله های بزرگ جریان آب را بر اساس مواردی مانند: فشار آب، شکل لوله و هرگونه انسداد محدود می کنند. به طور کلی، سرعت شبکه به عوامل مختلف شبکه و دستگاه بستگی دارد. این ها شامل پروتکلی برای انتقال داده و توانایی سرور برای انتقال داده ها به چندین کاربر در یک زمان است.

عوامل موثر بر سرعت شبکه:

در بخش ابتدایی مقاله تفاوت توان عملیاتی و پهنای باند قصد داریم تا عوامل متعددی که می توانند بر سرعت شبکه تأثیر بگذارند را توضیح دهیم، از جمله:

• پهنای باند: پهنای باند به حداکثر مقدار داده ای اشاره دارد که یک شبکه یا کانال ارتباطی می تواند در یک دوره معین منتقل کند. پهنای باند بالاتر باعث می شود تا داده های بیشتری به طور همزمان منتقل شوند و در نتیجه سرعت شبکه بیشتر شود.
• تداخل بی سیم: شبکه‌های بی‌سیم ممکن است از تداخل سایر دستگاه‌های بی‌سیم مانند: اکسس پوینت ها، تلفن‌های بی‌سیم و ای پی فون ها و سایر شبکه‌های بی‌سیم رنج ببرند. این تداخل می تواند سرعت شبکه را کاهش داده یا کاهش دهد.
• تراکم شبکه: هنگامی که تعداد زیادی دستگاه به یک شبکه متصل می شود، می تواند شبکه را شلوغ کند و سرعت آن کاهش یابد. این اغلب در زمان اوج استفاده اتفاق می افتد، زمانی که بسیاری از کاربران ویدیوها را پخش می کنند یا بازی های آنلاین انجام می دهند.
• فاصله از دستگاه: هر چه دستگاه از روتر شبکه دورتر باشد، سیگنال بی سیم آن ضعیف تر است و در نتیجه سرعت شبکه کمتر می شود.
• سخت افزار شبکه: سخت افزارهای قدیمی یا کم کیفیت شبکه مانند روترها و سوئیچ ها ممکن است به خوبی از آخرین پروتکل ها استفاده نکنند و سرعت را کاهش دهند.

 

واحدهای اندازه گیری رایج برای سرعت شبکه:

سرعت شبکه بر حسب بیت بر ثانیه (bps) اندازه گیری می شود که کوچکترین واحد اندازه گیری نرخ انتقال داده است. با این حال، سرعت شبکه اغلب با واحدهای اندازه گیری بزرگتر بیان می شود، مانند:

1. واحدهای اندازه‌گیری رایج برای سرعت شبکه شامل موارد زیر است:
   1. بیت در ثانیه (bps): واحد اصلی اندازه‌گیری سرعت انتقال داده، نشان‌دهنده تعداد بیت‌هایی است که در یک ثانیه منتقل می‌شوند.
   2. کیلوبیت در ثانیه (kbps): معادل 1000 بیت در ثانیه.
   3. مگابیت در ثانیه (Mbps): معادل 1,000,000 بیت در ثانیه.
   4. گیگابیت در ثانیه (Gbps): معادل 1,000,000,000 بیت در ثانیه.
   5. تراوبیت در ثانیه (Tbps): معادل 1,000,000,000,000 بیت در ثانیه.

   در برخی موارد، ممکن است به جای بیت از بایت استفاده شود. این واحدها معمولاً برای ارزیابی سرعت اینترنت، شبکه‌های محلی و انتقال داده‌ها استفاده می‌شوند.

 

توان عملیاتی شبکه یا Throughput چیست:

توان عملیاتی، که گاهی به آن نرخ انتقال داده می گویند، مقدار داده ای است که در طول یک دوره معین از یک منبع به یک مقصد عبور داده می شود. به طور خاص، سرعتی است که بسته‌های داده یا پیام‌ها با موفقیت به گیرنده می‌رسند. واحد اندازه گیری توان عملیاتی معمولاً بیت در ثانیه (bit/s یا bps) یا بسته های داده در ثانیه (p/s یا pps) است.

اندازه‌گیری توان عملیاتی راهی برای ارزیابی، عیب‌یابی و بهبود عملکرد شبکه است، زیرا می‌تواند به آشکار کردن دلایل اتصال ضعیف یا کند کمک کند. کاربران شبکه پس از درخواست‌هایی مانند بازدید از یک وب‌سایت، استفاده از یک برنامه کاربردی، برقراری تماس یا دانلود یک فایل، می‌خواهند در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ‌هایی با کیفیت دریافت کنند.

شبکه های عملکردی و پرسرعت به کارکنان اجازه می دهد تا وظایف کاری را با تمرکز و کارایی انجام دهند. توان عملیاتی بالا به این معنی است که یک شبکه مقدار زیادی داده در ثانیه را ارسال می کند، درخواست های کاربر را به سرعت برآورده می کند و در کل عملکرد خوبی دارد.

توان عملیاتی پایین به این معنی است که یک شبکه در هر ثانیه حجم زیادی از داده را تحویل نمی دهد. این نشان دهنده عملکرد ضعیف شبکه است و ممکن است به دلیل نرخ بالای تاخیر، از دست دادن بسته ها و جیتر باشد.

 

نحوه بهینه سازی توان عملیاتی:

در اینجا سه ​​مرحله برای نحوه بهینه سازی توان عملیاتی وجود دارد:

1. جمع آوری داده ها

اولین گام برای بهینه سازی بسیاری از فرآیندها، جمع آوری داده است. از نرم افزارهای کاربردی برای اندازه گیری توان عملیاتی شبکه های خود در یک دوره زمانی استفاده کنید. همچنین می توانید بررسی کنید که آیا توان عملیاتی شما در زمان های خاص کند است یا خیر.

به دست آوردن این اطلاعات ایده ای از عملکرد فعلی شبکه شما ارائه می دهد و به شما امکان می دهد به راه های موثری برای بهبود طراحی و عملکرد شبکه فکر کنید.

2. مسائل را شناسایی کنید
پس از ارزیابی نرخ توان خود، به دنبال علل اولیه آنها باشید. در اینجا برخی از احتمالات وجود دارد:

• تأخیر شبکه: تأخیر شبکه مدت زمانی است که شبکه برای انتقال بسته ها در فواصل مختلف از مبدا به مقصد نیاز دارد. می توانید این زمان را به عنوان زمان رفت و برگشت یا زمان انتقال داده یک طرفه اندازه گیری کنید. نرخ تأخیر بالا به این معنی است که شبکه شما برای انتقال داده ها زمان زیادی می برد. برای کاربران، این می تواند به این معنی باشد که پس از درخواست، دوره های زیادی از انتظار برای پاسخ وجود دارد. نرخ پایین تاخیر ایده آل است و منجر به رضایت بالای کاربر می شود. کاهش تأخیر کلیدی برای بهینه سازی توان عملیاتی شماست.
• از دست دادن بسته: از دست دادن بسته، عدم رسیدن بسته های داده به مقصد است. این مشکل برای برنامه‌هایی که به پردازش بسته‌های بلادرنگ وابسته هستند، مانند برنامه‌های ویدیویی، صوتی و بازی رایج‌تر است. به عنوان مثال، از دست دادن بسته ممکن است باعث شود صدای یک پروتکل صوتی از طریق اینترنت (VoIP) رد شود. منجر به کندی سرویس، اختلال در اتصال و حتی از دست دادن کامل اتصال به شبکه می شود. دلایل از دست دادن بسته شامل ازدحام و اشکالات نرم افزاری است.
• Jitter: به تأخیر در ارسال بسته های داده در سراسر شبکه اشاره دارد که معمولاً به دلیل ازدحام یا تغییر مسیر ایجاد می شود. این باعث تاخیر یا اشکال برای کاربرانی می شود که سعی در دسترسی به برنامه ها دارند. جیتر می تواند به خصوص در VoIP مشکلاتی ایجاد کند و صحبت کردن و شنیدن واضح در تماس را سخت کند.

3. به مسائل رسیدگی کنید
یکی از شایع ترین دلایل تاخیر زیاد، تنگناهای شبکه است. این به ازدحام ترافیک اشاره دارد، پدیده ای که در آن افراد زیادی به طور همزمان سعی در استفاده از یک شبکه دارند. در مشاغل، این می تواند بعد از ناهار رایج باشد، زمانی که کارمندان یکباره به محل کار خود باز می گردند. اگر بسیاری از افراد در تلاش برای دانلود فایل‌ها یا استفاده از برنامه‌های پیچیده هستند، سرعت شبکه می‌تواند حتی کمتر شود.

شما می توانید با پرداختن مستقیم به این تنگناها تاخیر را به حداقل برسانید. سعی کنید روترها یا سوئیچ‌های خود را ارتقا دهید تا با ترافیک بالا همراه باشید. همچنین می‌توانید تعداد گره‌هایی را که شبکه استفاده می‌کند کاهش دهید، بنابراین بسته‌ها مسافت کوتاه‌تری برای سفر دارند.

به طور معمول، هر چه داده‌های دستگاه‌های شبکه بیشتری باید از طریق آن منتقل شوند، زمان بیشتری طول می‌کشد تا داده‌ها به مقصد برسند. این به این دلیل است که هر دستگاه با تأخیر اندکی مواجه می‌شود، زیرا باید داده‌های وارد شده به یک پورت را در پورت خروجی دیگر کپی کند. با کاهش این دستگاه‌ها، ممکن است داده‌ها را فعال کنید تا سریع‌تر به مقصد برسند.

در اینجا چند راه دیگر برای کاهش تأخیر و حل مسائل مختلف توان عملیاتی وجود دارد:

• استفاده از نقطه پایانی را مرور کنید. برخی از کاربران ممکن است با استفاده از برنامه‌های غیرمرتبط با کار، تاخیر ایجاد کنند.
• از کابل اترنت استفاده کنید. این می تواند تاخیر و از دست دادن بسته ها را کاهش دهد.
• شبکه خود را مجددا راه اندازی کنید. این می تواند به رفع اشکالات نرم افزار کمک کند.
• برنامه های اضافی را ببندید. برخی از برنامه ها به ویژه پهنای باند باعث فشرده سازی میشود.
• فایروال ها را غیر فعال کنید فایروال ها ممکن است باعث افزایش ترافیک شوند.
• سخت افزار خود را ارتقا دهید. خرید روترها و سوئیچ های به روز شده و جدید را در برنامه کار خود قرار دهید.
• با ارائه دهنده خدمات اینترنتی خود ارتباط برقرار کنید. مشکل ممکن است در انتهای آنها باشد.

 

تفاوت توان عملیاتی و مقابل پهنای باند:

توان عملیاتی در مقابل پهنای باند
هم توان عملیاتی و هم پهنای باند اجزای مهم شبکه و سیستم های انتقال داده شما هستند. در اینجا تفاوت بین مفاهیم وجود دارد:

-هدف: هدف از توان عملیاتی اندازه گیری داده ها است، در حالی که هدف از پهنای باند اندازه گیری ظرفیت شبکه است. تصور کنید که آب از یک تونل عبور می کند. حجم آبی که از طریق تونل در هر ثانیه عبور می کند مانند توان عبوری است.

عرض تونل مانند پهنای باند است.یک تونل عریض‌تر یا پهنای باند بالاتر می‌تواند به آب بیشتری اجازه عبور از تونل و یا انتقال داده‌های بیشتری را در شبکه بدهد. با این حال، یک تونل عریض‌تر همچنان می‌تواند اثرات یک جریان آب کند و نشت را تجربه کند، همانطور که پهنای باند بالاتر ممکن است تاخیر در انتقال و تلفات بسته را تجربه کند.

-ارتباط با انتقال داده های واقعی: در حالی که هم توان و هم پهنای باند از بیت در ثانیه به عنوان واحد اندازه گیری استفاده می کنند، توان عملیاتی یک  عملی است که تحویل واقعی بسته را اندازه گیری می کند. در مقابل، پهنای باند یک معیار نظری است که تحویل بسته بالقوه را اندازه گیری می کند.

تصور کنید می خواهید مقداری خاک را برای کاشت به یک باغ منتقل کنید. کیف شما می تواند تا 10 پوند خاک را در خود جای دهد. این مانند پهنای باند، ظرفیت کیسه است. با این حال، شما فقط 5 پوند خاک را به محل باغ منتقل می کنید، زیرا این تنها چیزی است که نیاز دارید. این میزان توان یا حجم واقعی است که شما تحویل داده اید.

اگر از کیسه تا ظرفیت کامل استفاده می‌کنید و 10 پوند خاک را حمل می‌کنید، توان عملیاتی آن 10 می‌شود، همان مقدار پهنای باند شما. اگر از یک کیسه بزرگتر 15 پوندی استفاده می کنید، پهنای باند آن 15 است.

-ارتباط با سرعت انتقال داده: در ریاضیات، سرعت اندازه‌گیری مسافت در طول زمان است یا اینکه یک موجود چقدر می‌تواند در یک فضا در یک دوره معین طی کند. بنابراین منطقی به نظر می رسد که سرعت انتقال داده می تواند مسافتی باشد که داده ها در هر ثانیه در یک شبکه طی می کنند. با این حال، متخصصان فناوری اطلاعات اغلب از اصطلاح “سرعت” به روش های مختلف استفاده می کنند.

بسیاری از عبارات «سرعت» و «خروجی» یا «نرخ انتقال داده» به جای یکدیگر استفاده می‌کنند. همچنین یک مفهوم “تأخیر” وجود دارد که به مدت زمان لازم برای رسیدن یک بسته داده به مقصد از یک منبع اشاره دارد. توان عملیاتی بالا نشان دهنده یک شبکه پرسرعت است، زیرا به این معنی است که کاربران در هر ثانیه مقادیر زیادی داده دریافت می کنند.

پهنای باند بالا یک شبکه پرسرعت را قادر می‌سازد، زیرا به شبکه اجازه می‌دهد تا مقادیر زیادی داده را به یکباره منتقل کند. در اینجا توضیحی درباره همه این مفاهیم مرتبط آورده شده است تا به شما در درک تفاوت های خاص کمک کند:

• توان عملیاتی: فرمول خروجی حجم در طول زمان است. به مقدار بیت هایی که در ثانیه سفر می کنند اشاره دارد.
• پهنای باند: فرمول پهنای باند نیز حجم در طول زمان است. به مقدار بالقوه بیت هایی که در هر ثانیه سفر می کنند اشاره دارد.
• تأخیر: فرمول تأخیر زمان بر مسافت است و تأخیر معکوس سرعت است. تأخیر زیاد به این معنی است که داده‌ها زمان زیادی را طی می‌کنند که منجر به زمان پاسخ‌دهی کند و اتصال شبکه با سرعت پایین می‌شود، در حالی که تأخیر کم به این معنی است که داده‌ها زمان کوتاهی را طی می‌کنند که منجر به زمان پاسخ سریع و شبکه پرسرعت می‌شود.
• سرعت: فرمول سرعت مسافت در طول زمان است. واحدهای رایج اندازه گیری سرعت شامل متر بر ثانیه (m/s) و مایل در ساعت (mph) می باشد.

تصویر زیر تفاوت بین توان عملیاتی و پهنای باند را با جزئیات توضیح می دهد. پهنای باند ظرفیت حمل اطلاعات یک رسانه را توصیف می کند، در حالی که توان عملیاتی استفاده واقعی از آن ظرفیت را توصیف می کند. برای درک تفاوت اساسی بین توان عملیاتی و پهنای باند، به یک بزرگراه فکر کنید. اگر 24 اتومبیل در یک ثانیه از یک بزرگراه عبور کنند، پهنای باند آن بزرگراه 24 اتومبیل در ثانیه است.

اما، در عمل، این هرگز اتفاق نمی افتد. خودروها را نمی توان در حالت سپر به سپر رانندگی کرد. تعداد واقعی خودروهایی که می توانند از آن عبور کنند به شرایط مختلفی مانند آب و هوا، وضعیت جاده و چراغ بستگی دارد. اگر در شرایط معین تنها 20 خودرو در یک ثانیه از آن عبور کنند، آنگاه توان عملیاتی آن بزرگراه 20 خودرو در ثانیه است. تصویر زیر این مثال را نشان می دهد.

 

 

شباهت توان عملیاتی و مقابل پهنای باند:

چیزی که بین همه آنها مشترک است این است که آنها در بیت در ثانیه (bps) بیان می شوند. این کار اندازه گیری و مقایسه آنها را آسان می کند.

• برنامه های کاربردی

سرعت شبکه برای برنامه هایی که به سرعت به داده های زیادی نیاز دارند، مانند پخش ویدئو و بازی های آنلاین، بسیار مهم است. این اطمینان حاصل می کند که شبکه می تواند نیازهای برنامه های کاربردی پر داده را مدیریت کند و از مسائلی مانند بافر و تاخیر جلوگیری کند.

برنامه ریزی پهنای باند در سناریوهایی که چندین دستگاه یا کاربر یک شبکه را به اشتراک می گذارند، مانند شبکه های اداری یا خانگی، بسیار مهم است. این تضمین می‌کند که شبکه می‌تواند همه داده‌های دستگاه‌های مختلف را همزمان بدون کاهش سرعت کل سیستم مدیریت کند.

توان عملیاتی همه چیز در مورد عملکرد دنیای واقعی است و به ویژه در ارزیابی عملکرد شبکه ها در موقعیت های مختلف مفید است. این یک ابزار ارزشمند برای بهینه سازی شبکه ها است، به خصوص زمانی که شرایط دنیای واقعی می تواند تغییر کند.

• بهینه سازی عملکرد

برای افزایش سرعت شبکه، باید روی تجهیزات شبکه پرسرعت سرمایه گذاری کنید. ارتقاء منظم مواردی مانند روترها، سوئیچ های شبکه و کابل های شبکه می تواند به دستیابی به سرعت های سریعتر کمک کند.

مثل این است که یک ماشین سریعتر برای رانندگی در بزرگراه بگیرید. اگر می‌خواهید پهنای باند را بهینه کنید، مطمئن شوید که اجزای فیزیکی شبکه (مانند کابل‌ها و کانال‌های ارتباطی) می‌توانند سرعت داده بالاتری را تحمل کنند.

این به معنای استفاده از تجهیزات با ظرفیت بالا و به حداقل رساندن تداخل است. برای بهبود توان عملیاتی، با کاهش تراکم شبکه و سایر عوامل محدودکننده، بر عملکرد دنیای واقعی تمرکز کنید. تکنیک هایی مانند پیکربندی کیفیت خدمات (QoS) و مدیریت کارآمد شبکه می توانند تفاوت بزرگی ایجاد کنند.

• تاثیر بر عملکرد شبکه

سرعت شبکه نوار عملکرد بالقوه را تعیین می کند و برای برنامه های کاربردی تشنه داده بسیار مهم است. اما به یاد داشته باشید، این تضمینی برای عملکرد روان در دنیای واقعی نیست. عوامل دیگری مانند تراکم شبکه نیز نقش دارند.

پهنای باند بر میزان خوبی که شبکه می تواند داده ها را مدیریت کند، تأثیر می گذارد و اطمینان می دهد که چندین دستگاه می توانند بدون ایجاد مشکل از آن استفاده کنند. شبکه ای با پهنای باند محدود می تواند منجر به کندی انتقال داده و کندی شبکه شود.

توان عملیاتی مربوط به عملکرد دنیای واقعی است و برای انتقال کارآمد داده در شرایط واقعی شبکه ضروری است. شاید برای شما هم این سوال پیش بیاد که چگونه پهنای باند بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد؟ اگر توان عملیاتی شما ضعیف باشد، ممکن است انتقال داده کند، افزایش تاخیر و مشکلات عملکرد شبکه را تجربه کنید. این مانند احساس ترافیک در بزرگراه با وجود محدودیت سرعت است.

برای خرید انواع تجهیزات شبکه بر روی لینک کلیک کنید