مقایسه میان سرعت شبکه و پهنای باند

مهشید افخمی

فروردین 10, 1400

این مقاله در تاریخ 10 فروردین 1400 نوشته و در تاریخ 6 آذر 1404 مورد بازبینی قرار گرفته است.

مطمئناً شما در رابطه با سرعت شبکه و پهنای باند شنیده اید اما به تفاوت میان این دو دقت نکرده اید. لازم است بدانید این دو اصطلاح بسیار متفاوت هستند. واژگان Network Speed (سرعت شبکه) و Bandwidth (پهنای‌باند) را می‌توان جزو پرکابردترین اصطلاحاتی دانست که کاربران اینترنت با آن‌ها سروکار دارند و با آگاهی از این مفاهیم، سرویس مناسب خود را انتخاب می‌کنند.

به طور کلی سرعت شبکه (Network Speed) انتقال داده را از یک سیستم مبدا به یک سیستم مقصد اندازه گیری می کند، در حالی که پهنای باند شبکه (Bandwidth) مقدار داده ای است که می تواند در هر ثانیه منتقل شود. در ادامه به بررسی ” مقایسه میان سرعت شبکه و پهنای باند ” می پردازیم.

پهنای باند یا Bandwidth چیست؟

فهرست محتوا

پهنای باند اینترنت یا پهنای باند شبکه حداکثر مقدار داده (اندازه گیری شده در کیلوبیت، مگابیت یا حتی گیگابیت) است که می تواند در هر ثانیه از طریق اتصال شبکه بین دو کامپیوتر منتقل شود.

لازم است بدانید اتصال اینترنتی با پهنای باند بیشتر به مراتب سریعتر از اتصال اینترنتی با پهنای باند کم تر می تواند حجم مشخصی از داده (مثلا یک فایل ویدئو) را از خود عبور دهد. مقدار پهنای باند را معمولا با واحد بیت بر ثانیه بیان می کنند.

برای مثال اتوبانی را در نظر بگیرید که دارای خط (Line) یا باند است که ظرفیت این بزرگراه را معین می‌کند. اگر بزرگراهی دارای دو خط باشد، به‌طور همزمان و از یک نقطه از بزرگراه فقط دو دستگاه ماشین امکان عبور دارند و بزرگراهی دارای چهار باند باشد، به‌طور همزمان چهار ماشین امکان عبور از کنار هم را دارند.خوب حالا در این مثال به جای ماشین، بیت (Bit) و به جای اتوبان، سیم یا فیبر نوری که در واقع محیط انتقال اطلاعات هستند، بگذارید.

استفاده از تنظیمات QoS، برنامه های مبتنی بر ابر (cloud-base applications)، از بین بردن ترافیک های غیر ضروری، انجام به روز رسانی ها و بکاپ گیری در خارج از ساعات اوج شلوغی می تواند سبب بهینه سازی پهنای باند شبکه گردد.

انواع مختلف پهنای باند:

پهنای باند بسته به نحوه استفاده و روش انتقال داده‌ها به چند دسته اصلی تقسیم می‌شود:

پهنای باند متقارن (Symmetric Bandwidth): در این نوع، دانلود و آپلود برابر است. این مدل برای کسب‌وکارها و سازمان‌هایی که نیاز به انتقال و دریافت حجم بالایی از داده دارند، مانند شرکت‌های فناوری یا تولیدکنندگان محتوا، گزینه مناسبی محسوب می‌شود.
پهنای باند نامتقارن (Asymmetric Bandwidth): در این حالت، دانلود بیشتر از آپلود است. این نوع معمولاً برای کاربران خانگی کاربرد دارد، زیرا دانلود فایل‌ها، ویدیوها و صفحات وب نسبت به ارسال داده‌ها اهمیت بیشتری دارد.
پهنای باند اختصاصی (Dedicated Bandwidth): در این نوع، مقدار مشخصی به یک کاربر یا سازمان اختصاص داده می‌شود. پهنای باند اختصاصی برای مراکز داده و شرکت‌های بزرگ که نیاز به اتصال پایدار و پرسرعت دارند، بسیار مناسب است.
پهنای باند اشتراکی (Shared Bandwidth): در این مدل، بین چندین کاربر تقسیم می‌شود. این روش معمولاً در اینترنت خانگی یا هاست‌های اشتراکی استفاده می‌شود و در صورت افزایش ترافیک، سرعت ممکن است کاهش یابد.
پهنای باند ابری (Cloud Bandwidth): این نوع در سرویس‌های ابری مورد استفاده قرار می‌گیرد و قابلیت انعطاف بالایی دارد. یعنی در زمان نیاز می‌توان آن را به‌صورت خودکار افزایش داد. پهنای باند ابری برای وب‌سایت‌ها و کسب‌وکارهایی که ترافیک متغیر دارند، گزینه بسیار مناسبی است.
پهنای باند نامحدود (Unmetered Bandwidth): در برخی سرویس‌های میزبانی، به شکل نامحدود ارائه می‌شود، هرچند ممکن است محدودیت‌هایی در سرعت یا اولویت‌بندی وجود داشته باشد. این نوع برای سایت‌هایی که حجم بالایی از داده جابه‌جا می‌کنند، جذابیت ویژه‌ای دارد.

پهنای باند شبکه:

پهنای باند به‌عنوان ظرفیت انتقال داده در شبکه عمل می‌کند و نشان می‌دهد که چه میزان اطلاعات می‌تواند هم‌زمان از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل شود. هرچه بیشتر باشد، معمولاً هزینه اتصال به شبکه نیز بالاتر خواهد بود. به‌عنوان مثال، یک لینک اینترنت اختصاصی (DIA) با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) قیمت بیشتری نسبت به یک اتصال با حداکثر سرعت 250 مگابیت بر ثانیه (Mbps) دارد.

برای درک بهتر مفهوم پهنای باند، می‌توان آن را با یک بزرگراه مقایسه کرد:

شبکه (جاده): مسیر انتقال داده‌ها از طریق کابل‌ها یا امواج بی‌سیم.
پهنای باند (خطوط جاده‌ای): تعداد خطوطی که داده‌ها می‌توانند هم‌زمان در آن عبور کنند.
سرعت اینترنت (سرعت وسایل نقلیه): میزان سرعت حرکت داده‌ها در مسیر شبکه.

این تشبیه به شما کمک می‌کند تا راحت‌تر متوجه شوید که افزایش پهنای باند باعث می‌شود حجم داده‌های بیشتری در همان زمان منتقل شود، درست مانند افزودن خطوط بیشتر به یک جاده پر ترافیک.

عوامل مؤثر بر عملکرد پهنای باند:

ظرفیت حداکثری اتصال شبکه تنها یکی از عوامل تأثیرگذار بر عملکرد پهنای باند است. عوامل دیگری مانند از دست رفتن بسته‌های داده (Packet Loss)، تأخیر شبکه (Latency) و نوسان تأخیر یا جیتر (Jitter) می‌توانند توان عملیاتی شبکه (Throughput) را کاهش دهند، به‌طوری که حتی یک لینک با ظرفیت بالا ممکن است عملکردی مشابه یک اتصال با پهنای باند پایین‌تر داشته باشد.

مسیرهای ارتباطی در شبکه اغلب شامل چندین اتصال با پهنای باندهای مختلف هستند. در این مسیرها، لینکی که کمترین پهنای باند را دارد معمولاً به عنوان گلوگاه (Bottleneck) شناخته می‌شود، زیرا می‌تواند ظرفیت کل مسیر را محدود کند.

در بسیاری از شبکه‌های سازمانی، لینک‌ها تجمیع می‌شوند تا یک اتصال منطقی واحد ایجاد شود. به‌عنوان مثال، اگر یک آپلینک سوئیچ از چهار اتصال یک گیگابیت بر ثانیه تشکیل شده باشد، ظرفیت کل توان عملیاتی آن به 4 گیگابیت بر ثانیه خواهد رسید. اما اگر دو لینک از کار بیفتند، پهنای باند در دسترس به 2 گیگابیت بر ثانیه کاهش پیدا می‌کند.

از دیگر عوامل مهم تأثیرگذار بر عملکرد پهنای باند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

نوع اتصال شبکه: بسته به نوع اتصال (فیبر نوری، ADSL، LTE و غیره) متفاوت است. به‌طور مثال، فیبر نوری قادر است پهنای باند بسیار بیشتری نسبت به ADSL ارائه دهد.
زیرساخت شبکه: تجهیزات شبکه شامل روترها، سوئیچ‌ها و کابل‌ها تأثیر مستقیمی بر میزان پهنای باند قابل دسترس دارند.
اشتراک‌گذاری پهنای باند: در شبکه‌های خانگی یا سازمانی، پهنای باند بین کاربران مشترک است و با افزایش تعداد کاربران، سرعت هر کاربر کاهش می‌یابد.
ترافیک شبکه: در زمان‌هایی که حجم زیادی از داده‌ها در حال انتقال است. بخش قابل‌توجهی از پهنای باند اشغال می‌شود و سرعت سایر فعالیت‌ها کاهش می‌یابد.

بیشتر بخوانید: تفاوت توان عملیاتی و پهنای باند

Network Speed (سرعت شبکه) چیست؟

در داخل یک شبکه، فاکتور سرعت، بر اساس زمان پاسخ، اندازه گیری می گردد و عواملی مانند از دست رفتن داده و زمان تاخیر می توانند بر روی آن تاثیرگذار باشند. لازم به ذکر است سرعت هرگز نمی تواند بیشتر از پهنای باند باشد. برخی اوقات به سرعت نرخ داده (Data Rate) و نرخ بیت (Bit Rate) نیز اطلاق می شود.

سرعت شبکه، که گاهی به آن سرعت انتقال داده نیز گفته می‌شود، نشان‌دهنده میزان جابه‌جایی داده‌ها بین دو دستگاه در یک شبکه است. این سرعت معمولاً بر حسب بیت بر ثانیه (bps) یا بایت بر ثانیه (Bps) اندازه‌گیری می‌شود و می‌تواند بسته به نوع شبکه، دستگاه‌های استفاده‌شده و فاصله بین آن‌ها متفاوت باشد.

به زبان ساده، سرعت شبکه بیانگر این است که داده‌ها با چه سرعتی از یک دستگاه به دستگاه دیگر منتقل می‌شوند. سرعت بالاتر شبکه به معنای انتقال سریع‌تر داده‌هاست و نتیجه آن افزایش سرعت دانلود، آپلود و مرور اینترنت است. اغلب وقتی مردم در مورد عملکرد شبکه صحبت می‌کنند، به سرعت آن اشاره می‌کنند. زیرا سرعت یکی از ساده‌ترین و قابل‌فهم‌ترین معیارهای شبکه برای عموم کاربران است.

با این حال، هنگام نظارت بر سرعت شبکه، اندازه‌گیری تنها سرعت کافی نیست. استفاده از یک راهکار مانیتورینگ شبکه جامع اهمیت دارد، زیرا علاوه بر سرعت، سایر شاخص‌های کلیدی مانند از دست رفتن بسته‌ها (Packet Loss)، نوسان تأخیر (Jitter) و تأخیر شبکه (Latency) را نیز ثبت می‌کند و عملکرد واقعی شبکه را به‌طور کامل نشان می‌دهد.

تفاوت پهنای باند و سرعت شبکه:

پهنای باند و سرعت شبکه دو مفهوم مرتبط اما متفاوت در عملکرد شبکه هستند. پهنای باند بیانگر ظرفیت کل شبکه برای انتقال داده‌ها است و نشان می‌دهد که چه حجم داده‌ای می‌تواند در یک بازه زمانی مشخص از شبکه عبور کند. این ظرفیت حداکثری تحت شرایط ایده‌آل اندازه‌گیری می‌شود و محدودیتی است که شبکه از لحاظ تئوری می‌تواند ارائه دهد.

در مقابل، سرعت شبکه نشان‌دهنده میزان واقعی انتقال داده‌ها در لحظه است و بیان می‌کند که داده‌ها با چه سرعتی بین دستگاه‌ها حرکت می‌کنند. سرعت واقعی تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد و می‌تواند کمتر از پهنای باند اسمی باشد، زیرا شرایط عملیاتی شبکه همیشه مطابق ظرفیت نظری نیست.

عوامل مؤثر بر تفاوت بین پهنای باند و سرعت شامل وضعیت شبکه، تعداد کاربران فعال، کیفیت و نوع تجهیزات، تاخیرها و نوسانات شبکه است. بنابراین، یک شبکه با پهنای باند بالا ممکن است در عمل سرعت پایین‌تری داشته باشد و بالعکس، شبکه‌ای با پهنای باند کمتر در شرایط بهینه می‌تواند سرعت انتقال مناسبی ارائه دهد.

به بیان ساده، پهنای باند محدودیت حداکثری ظرفیت شبکه را مشخص می‌کند، در حالی که سرعت شبکه عملکرد واقعی و تجربه کاربری را منعکس می‌کند. در نتیجه، برای ارزیابی کامل عملکرد شبکه، بررسی هر دو شاخص ضروری است و تنها توجه به یکی از آن‌ها نمی‌تواند تصویر دقیق و کاملی از وضعیت شبکه ارائه دهد.

توان عملیاتی شبکه و یا network Throughput چیست؟

هنگامی که Network Speed (سرعت شبکه) و Bandwidth (پهنای‌باند) با یکدیگر ترکیب می شوند، توان عملیاتی شبکه و یا network throughput ایجاد می شود. استفاده از throughput در عیب یابی شبکه، بسیار مفید است، زیرا در مشخص نمودن ریشه اصلی کندی شبکه، کمک بزرگی می کند.

به طور مثال شبکه ای با باند شبکه (Bandwidth) بالا، سریع بوده و از توان عملیاتی خوبی برخوردار است. البته در واقعیت همیشه این طور نیست زیرا زمان تاخیر یا Latency سبب برهم خوردن آن خواهد شد.

بیشتر بخوانید: BRAS چیست و چه کاربردی دارد؟

Latency یا زمان تاخیر در شبکه چیست؟

در واقع این Latency سبب تاخیر انتقال دیتا در شبکه شده و همچنین کلافگی کاربران را در برخواهد داشت. لازم به ذکر است Latency در شبکه به دلایلی همچون فیزیک به خصوص سرعت انتقال نور وجود دارد. سرعت نور از طریق یک فیبر نوری، تقریباً دو سوم سرعت نور در خلاء، با سرعت حدود 200000 کیلومتر در ثانیه حرکت می کند.

از نظر تئوری، این بدان معناست که برای هر 100 کیلومتر یا 60 مایل مسافت، یک بسته باید از طریق شبکه عبور کند، نیم میلی ثانیه (ms) تأخیر یک طرفه یا 1ms تاخیر رفت و برگشت به زمان انتقال داده اضافه خواهد شد. همانطور که قطار از یک گذرگاه عبور می کند، شبکه های فیبر نیز همین کار را انجام می دهند. با افزایش فاصله بین دو نقطه، زمان تأخیر نیز افزایش می یابد.

بسیاری از عوامل می توانند در ایجاد Latency موثر باشند مانند فاصله بین دو نقطه، تعداد روتر، پل، اکسس پوینت و غیره در طول مسیر، اندازه بسته های دیتا، jitter (واریانس تاخیر زمانی بین بسته ها) و یا ازدحام شبکه. همه این عوامل ممکن سبب بر هم ریختن انتقال دیتا و افزایش زمان تاخیر گردند. لازم به ذکر است که هر چقدر انتقال دیتا با اختلال صورت گیرد، پهنای باند بیشتری را صرف کرده و در نتیجه عملکرد کل شبکه نزول می یابد.

سوالی که اینجا مطرح می شود این است که شبکه شما چه مقدار Latency را پشتیبانی می کند؟ در پاسخ می توان گفت به میزان تاثیرگذاری آن در کسب و کار شما بستگی دارد.

برای مثال شرکت آمازون دریافت که به ازای هر 100 میلی ثانیه تاخیر، 1٪ از فروش خود را از دست می دهد. همچنین گوگل متوجه شد که وقتی 0.5 ثانیه اضافی به زمان جستجو اضافه شود، ترافیک 20٪ کاهش می یابد. یک معامله گر بورس با تاخیر 5 میلی ثانیه در انجام یک معامله ، می تواند 4 میلیون دلار در هر میلی ثانیه از دست بدهد.

همه اینها مثال هایی هستند که نشان می دهد زمان تاخیر چقدر می تواند در یک کسب و کار تاثیرگذار باشد. اما متاسفانه اکثر شرکت ها زمانی به این واقعیت می رسند که بسیاری از درآمد خود را از دست داده اند. برای محافظت از ارزش سرمایه گذاری خود در پهنای باند شبکه، باید تأخیر را کاهش دهید.

تاثیر سرعت شبکه و پهنای باند بر کسب و کار:

با استفاده از فناوری اطلاعات و زیرساخت های فناوری اطلاعات می توانید هزینه ها را کاهش داده همچنین می توانید سرعت برنامه، عملکرد و در نهایت رضایت مشتری را افزایش دهید. با این که پهنای باند و سرعت شبکه، دو اصطلاح متفاوت از یکدیگر هستند، اما داشتن پهنای باند ضعیف در شبکه می تواند بر روی عملکرد شبکه، تاثیر منفی داشته و تجربه های کاربری ناخوشایندی را ایجاد کند.

نتیجه‌ گیری:

پهنای باند و سرعت شبکه دو عنصر اساسی در عملکرد شبکه هستند که با وجود ارتباط نزدیک، تفاوت‌های مشخصی دارند. پهنای باند ظرفیت کلی شبکه برای انتقال داده‌ها را تعیین می‌کند، در حالی که سرعت شبکه نشان‌دهنده میزان واقعی جابه‌جایی داده‌ها در هر لحظه است. به عبارت ساده، پهنای باند محدودیت حداکثری عملکرد شبکه را مشخص می‌کند و سرعت نشان می‌دهد که شبکه در شرایط عملیاتی چگونه عمل می‌کند.

انواع مختلف پهنای باند، از جمله متقارن، نامتقارن، اختصاصی، اشتراکی، ابری و نامحدود، نیازهای متنوع کاربران و سازمان‌ها را پوشش می‌دهند و انتخاب مناسب هر نوع به کاربرد و حجم ترافیک شبکه بستگی دارد. مقایسه بین سرعت و پهنای باند نشان می‌دهد که داشتن پهنای باند بالا به‌تنهایی تضمین‌کننده سرعت بالا نیست. عوامل متعددی مانند تعداد کاربران، کیفیت تجهیزات و وضعیت شبکه بر سرعت واقعی تأثیر می‌گذارند. بنابراین، برای بهینه‌سازی عملکرد شبکه، هم پهنای باند مناسب و هم مدیریت صحیح سرعت اهمیت دارد.

درک دقیق این مفاهیم به مدیران شبکه، کسب‌وکارها و کاربران کمک می‌کند تا سرویس‌ها و تنظیمات مناسب را انتخاب کنند و تجربه‌ای پایدار، سریع و مطمئن در استفاده از شبکه داشته باشند.