La larghezza di banda si misura come la quantità di dati che possono essere trasferiti da un punto all'altro di una rete in un tempo specifico. In genere, la larghezza di banda è espressa come bitrate e misurata in bit al secondo (bps).
Il termine larghezza di banda si riferisce alla capacità di trasmissione di una connessione ed è un fattore importante per determinare la qualità e la velocità di una rete o di una connessione Internet.
Esistono diversi modi per misurare la larghezza di banda. Alcune misurazioni vengono utilizzate per calcolare il flusso di dati attuale, mentre altre misurano il flusso massimo, il flusso tipico o quello che viene considerato un buon flusso.
La larghezza di banda è un concetto chiave anche in molti altri campi tecnologici. Nell'elaborazione dei segnali, ad esempio, viene utilizzata per descrivere la differenza tra le frequenze superiori e inferiori in una trasmissione come un segnale radio e viene tipicamente misurata in hertz (Hz).
La larghezza di banda può essere paragonata all'acqua che scorre in un tubo. La larghezza di banda è la velocità con cui l'acqua (i dati) scorre attraverso il tubo (la connessione) in varie circostanze. Invece dei bit al secondo, potremmo misurare i galloni al minuto. La quantità d'acqua che potrebbe scorrere nel tubo rappresenta la larghezza di banda massima, mentre la quantità d'acqua che sta attualmente scorrendo nel tubo rappresenta la larghezza di banda attuale.
La larghezza di banda era originariamente misurata in bit al secondo ed espressa in bps. Tuttavia, le reti odierne hanno in genere una larghezza di banda molto superiore a quella che può essere espressa comodamente con unità di misura così piccole. Ora è comune vedere numeri più alti che sono indicati con prefissi metrici, come Mbps (megabit al secondo), Gbps (gigabit al secondo) o Tbps (terabit al secondo).
K = kilo = 1.000 bit
M = mega = 1.000 kilo = 1.000.000 di bit
G = giga = 1.000 mega = 1.000.000.000 di bit
T = tera = 1.000 giga = 1.000.000.000.000 di bit
Dopo il terabit, ci sono il petabit, l'exabit, lo zettabit e lo yottabit, ciascuno dei quali rappresenta un'ulteriore potenza di 10.
La larghezza di banda può essere espressa anche come byte al secondo. Questo valore è comunemente indicato con la B maiuscola. Ad esempio, 10 megabyte al secondo sono espressi come 10 MB/s o 10 MBps.
Un byte è costituito da otto bit.
Quindi, 10 MB/s = 80 Mb/s.
Per i byte si possono usare gli stessi prefissi metrici dei bit. Pertanto, 1 TB/s è un terabyte al secondo.
Gli avvisi personalizzati e la visualizzazione dei dati consentono di identificare e prevenire rapidamente i problemi di salute e di prestazioni della rete.
La misurazione della larghezza di banda si effettua in genere utilizzando un software o un firmware e un'interfaccia di rete. Le utility più comuni per la misurazione della larghezza di banda sono, ad esempio, l'utility Test TCP (TTCP) e PRTG Network Monitor.
TTCP misura il throughput su una rete IPS tra due host. Un host è il destinatario, l'altro il mittente. Ciascuna parte visualizza il numero di byte trasmessi e il tempo necessario a ciascun pacchetto per completare il viaggio di andata.
PRTG offre un'interfaccia grafica e grafici per misurare le tendenze della larghezza di banda su periodi di tempo più lunghi e può misurare il traffico tra diverse interfacce.
In genere, per misurare la larghezza di banda si conta la quantità totale di traffico inviato e ricevuto in un determinato periodo di tempo. Le misure risultanti vengono poi espresse come numero al secondo.
Un altro metodo per misurare la larghezza di banda consiste nel trasferire un file, o più file, di dimensioni note e contare il tempo necessario per il trasferimento. Il risultato viene convertito in bps dividendo la dimensione dei file per il tempo necessario al trasferimento. La maggior parte dei test di velocità di Internet utilizza questo metodo per calcolare la velocità di connessione del computer di un utente a Internet.
Sebbene non esista un modo per misurare la larghezza di banda totale disponibile, esistono molti modi per definire la larghezza di banda misurata, a seconda delle esigenze.
Massima teorica - La massima velocità di trasmissione in circostanze ideali. La velocità di trasferimento massima teorica non può essere raggiunta nelle installazioni reali. In genere, il massimo teorico viene utilizzato solo a scopo di confronto per determinare il funzionamento di una connessione rispetto al suo potenziale massimo teorico.
Larghezza di banda effettiva - La massima velocità di trasmissione affidabile. Sempre inferiore al massimo teorico. A volte è considerata la migliore larghezza di banda utilizzabile. Necessario per capire la quantità di traffico che una connessione può supportare.
Throughput - La velocità media di trasferimento dei dati; utile per capire la velocità tipica o abituale di una connessione. Il throughput è la dimensione del trasferimento divisa per il tempo necessario al suo completamento. Misurato in byte al secondo, il throughput può essere confrontato con la larghezza di banda effettiva e il massimo teorico per determinare le prestazioni della connessione.
Goodput - Misura la quantità di dati utili trasferiti, escludendo i dati indesiderati come le ritrasmissioni dei pacchetti o l'overhead del protocollo. Il goodput si calcola dividendo la dimensione del file trasferito per il tempo impiegato dal trasferimento.
Metodo del trasferimento totale - Conta tutto il traffico in un periodo di tempo stabilito, in genere un mese. È molto utile per la fatturazione in base alla larghezza di banda utilizzata.
metodo del 95° percentile - Per evitare che le misurazioni della larghezza di banda siano falsate da picchi di utilizzo, i carrier utilizzano spesso il metodo del 95° percentile. L'idea è quella di misurare continuamente l'utilizzo della larghezza di banda nel corso del tempo, per poi rimuovere il 5 percento massimo dell'utilizzo. Questo metodo è utile per la fatturazione basata sulla quantità di larghezza di banda "normalmente" utilizzata in un determinato periodo.
Nelle reti del mondo reale, la larghezza di banda varia nel tempo in dipendenza dell'uso e delle connessioni di rete. Di conseguenza, una singola misurazione della larghezza di banda dice molto poco sull'utilizzo effettivo della larghezza di banda. Una serie di misurazioni può essere più utile per determinare medie o tendenze.
Notifiche in tempo reale significano una risoluzione più rapida dei problemi, in modo da poter intervenire prima che si verifichino problemi più gravi.
Ci sono molti modi di pensare al flusso di dati in una rete. La velocità di una rete è definita come la velocità di trasmissione del circuito, determinata dalla velocità del segnale fisico del mezzo.
La larghezza di banda è la quantità di capacità del circuito fisico che può essere utilizzata per trasmettere dati ed è determinata dalla quantità di capacità della rete disponibile in base alla connessione. Mentre una connessione di rete Gigabit Ethernet consente 1 Gbps, la larghezza di banda disponibile per un computer collegato con una scheda Fast Ethernet è di soli 100 Mbps.
Il throughput è la velocità di trasmissione, mentre la larghezza di banda è un calcolo della quantità di dati che passa attraverso l'interfaccia di rete, indipendentemente dal fatto che i dati vengano trasmessi con successo. Pertanto, il throughput è sempre inferiore alla larghezza di banda.
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Ci sono diverse ragioni per misurare la larghezza di banda. Una bassa larghezza di banda utilizzabile rispetto alla larghezza di banda massima teorica può essere indicativa di problemi di rete, in particolare se le larghezze di banda utilizzabili delle diverse parti di una rete, progettate per funzionare allo stesso modo, sono molto diverse.
Inoltre, la misurazione della larghezza di banda è necessaria per garantire che le connessioni a pagamento siano all'altezza delle loro promesse. Gli utenti domestici possono eseguire un test della larghezza di banda online, come il test di velocità di DSLReports, per vedere quanta parte della connessione "fino a 40 Mb/s" addebitata dal provider di servizi Internet (ISP) viene effettivamente utilizzata. Le connessioni aziendali potrebbero essere meglio servite misurando il throughput tra gli uffici collegati da una connessione di linea affittata dal vettore.
Per implementare una corretta gestione della larghezza di banda, o controlli della qualità del servizio (QoS), è necessario innanzitutto capire quale sia la larghezza di banda utilizzata. Una volta determinato, una misurazione continua garantirà che tutti gli utenti ottengano la larghezza di banda necessaria.
Una volta compresi i modelli di utilizzo della larghezza di banda e se determinati utenti o applicazioni stanno degradando le prestazioni della rete per gli altri, è possibile utilizzare strumenti per limitare la quantità di larghezza di banda utilizzata.
Alcuni tipi di connessione hanno una larghezza di banda massima definita. La larghezza di banda effettiva dipende da molti fattori, tra cui l'ambiente, il cablaggio e l'utilizzo, e di solito è inferiore al massimo teorico.
Standard di larghezza di banda per connessioni cablate
Velocità massima di download della rete wireless
Le velocità di connessione delle reti wireless variano notevolmente in base alle condizioni della connessione. I numeri riportati di seguito rappresentano le velocità massime di larghezza di banda in base allo standard o alle specifiche.
WiFi 802.11bf: Nuove applicazioni per i dispositivi wireless
Lo standard WiFi 802.11bf non sarà utilizzato solo per la comunicazione, ma anche come paradigma di rilevamento completo. Ciò amplierà le possibilità del WiFi e consentirà, ad esempio, di rilevare quali persone o oggetti si muovono nel suo raggio d'azione.
La versione in arrivo può essere utilizzata in ambienti industriali e commerciali in sistemi di produzione, reti aziendali e apparecchiature di test e misurazione.
La larghezza di banda viene spesso acquistata dalle società di telecomunicazioni. La maggior parte della larghezza di banda per i consumatori viene venduta come "fino a", il che significa che il cliente può ottenere fino a 40 MB/s, ma non sempre ha questa velocità durante l'utilizzo della connessione. La velocità può essere maggiore o minore in diversi momenti della giornata o in diverse circostanze. Anche la larghezza di banda aziendale viene in genere acquistata dalle società di telecomunicazioni. Tuttavia, molti accordi aziendali prevedono misure contrattuali di prestazione che devono essere rispettate, tra cui una larghezza di banda minima utilizzabile, un tempo minimo di attività e altre metriche.
Inoltre, la misurazione della larghezza di banda può essere utilizzata per addebitare un uso specifico piuttosto che una connessione completa. Ad esempio, il proprietario di un sito web può pagare l'host solo per la quantità di larghezza di banda utilizzata da quel determinato sito web in un periodo di tempo, ad esempio un periodo di fatturazione mensile.
Anche se i protocolli moderni sono abbastanza bravi a non perdere pacchetti, una larghezza di banda limitata può comunque causare operazioni troppo lunghe da completare, con conseguenti timeout o altri problemi. Questi problemi possono causare errori di applicazione o di database. Quando si esegue il backup o la copia dei dati su una rete, una larghezza di banda troppo ridotta può far sì che i backup richiedano troppo tempo, spesso andando ad intaccare altri processi batch o addirittura le principali ore di lavoro.
Inoltre, gli utenti che si affidano a una connessione con larghezza di banda insufficiente possono notare lunghi tempi di ritardo tra il momento in cui compiono un'azione, come fare clic su un pulsante, e la risposta a tale azione. Nel caso dell'attesa per il caricamento di informazioni o altri dati, una larghezza di banda troppo ridotta può far sì che le operazioni richiedano molto tempo o addirittura far desistere gli utenti dall'attesa.
Per gli utenti che tentano di effettuare telefonate su una rete, come il Voice over Internet Protocol (VoIP), una larghezza di banda troppo ridotta comporta una qualità inferiore delle chiamate. La maggior parte dei sistemi VoIP riduce la fedeltà di una chiamata in base alla larghezza di banda disponibile. Se la larghezza di banda non è sufficiente, la chiamata può avere un suono "metallico" o "eco". Se la qualità è sufficientemente scadente, si possono verificare dei veri e propri vuoti nella chiamata, in cui si perdono parti della conversazione.
Le videochiamate richiedono una larghezza di banda ancora maggiore. Le videochiamate effettuate senza la necessaria larghezza di banda non solo avranno una cattiva qualità del suono, ma anche video di bassa qualità o a scatti.
Per gli utenti di Internet, la Federal Communications Commission (FCC) degli Stati Uniti raccomanda una larghezza di banda minima di 4 Mbps per ottenere prestazioni adeguate quando si trasmette un video in qualità HD. Molti lettori video funzionano con una larghezza di banda inferiore grazie al "buffering", ovvero al download dei dati prima della loro effettiva visualizzazione. Se la connessione è troppo lenta, gli utenti dovranno aspettare a lungo prima che il video inizi mentre il sistema bufferizza molti dati, oppure il video potrebbe interrompersi improvvisamente quando il sistema esaurisce i video bufferati da riprodurre.
Anche i giocatori sono spesso frustrati dalla larghezza di banda limitata. Quando giocano contro altri giocatori online, i giocatori con connessioni più veloci vedono più rapidamente ciò che accade e i dati relativi alle loro reazioni vengono trasmessi e ricevuti più velocemente. La FCC raccomanda una velocità minima di download di 4 Mbps per il gioco multiplayer online in HD.
Tabella della velocità minima di download richiesta dalla FCC
Ci sono alcuni problemi tecnici causati da una larghezza di banda eccessiva. Una larghezza di banda di maggiore capacità, tuttavia, ha in genere costi più elevati. Pertanto, una larghezza di banda eccessiva potrebbe non essere conveniente.
Anche la progettazione e l'infrastruttura della rete possono creare problemi di larghezza di banda. La latenza misura i ritardi di una rete che possono causare una riduzione del throughput o del goodput. Una rete a bassa latenza ha ritardi brevi, mentre una rete ad alta latenza ha ritardi più lunghi. Una latenza elevata impedisce ai dati di utilizzare appieno le capacità della rete, riducendo così la larghezza di banda.
PRTG Network Monitor è un software di monitoraggio di rete completo e tiene traccia dell'intera infrastruttura IT.
Trovare e risolvere i problemi di larghezza di banda aiuta a migliorare le prestazioni della rete senza costosi aggiornamenti.
Strumenti come ping e traceroute possono aiutare a risolvere i problemi di base. Il ping di un server di prova, ad esempio, fornisce informazioni sulla velocità di invio e ricezione dei dati e sui tempi medi di round trip. Tempi di ping elevati indicano una maggiore latenza della rete.
Lo strumento traceroute può aiutare a determinare se ci sono troppe connessioni di rete individuali, o hops, lungo il percorso di connessione. Inoltre, traceroute restituisce il tempo impiegato da ciascun hop. Un tempo più lungo su un singolo hop può individuare l'origine del problema.
TTCP misura il tempo necessario ai dati per viaggiare da un'interfaccia di rete a un'altra con un ricevitore all'altra estremità. Questo metodo elimina il viaggio di ritorno dal calcolo e può aiutare a individuare rapidamente i problemi. Se la larghezza di banda misurata è inferiore a quella prevista, ulteriori misure possono isolare il problema. Una misurazione su un'altra interfaccia della stessa rete funziona più velocemente? Se sì, dov'è la differenza tra i due sistemi? Misurando continuamente la larghezza di banda, gli amministratori possono individuare i colli di bottiglia della rete.
Grazie alla sua interfaccia di raccolta dati e di creazione di grafici, PRTG può anche aiutare a risolvere i problemi di larghezza di banda che non sono legati alla progettazione. Ad esempio, misurando l'utilizzo della larghezza di banda nel tempo, si può determinare che alcuni utenti o applicazioni utilizzano talvolta quantità maggiori di larghezza di banda, causando una congestione della rete e rallentando la reattività della rete e la velocità di Internet per gli altri utenti.
Per saperne di più sul monitoraggio della larghezza di banda con PRTG >
