带宽(计算机)是什么?关于带宽(计算机)的详细介绍

创闻科学2020-11-16 15:52:43

带宽(英语:Bandwidth)指信号所占据的频带宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。

带宽的这一定义与信号处理、无线通信、调制解调器数据传输、数字通信和电子领域形成对比,在这些领域中,带宽用于指以赫兹为单位测量的模拟信号带宽,也就是在满足明确定义的信号功率损耗水平时,可达到的最低和最高频率之间的频率范围。例如模拟语音电话的信号带宽为3100Hz(从300Hz到3400Hz),一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz(含保护带宽)。对于数字信号而言,带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。例如ISDN的B信道带宽为64Kbps。由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的,为了与模拟带宽进行区分,数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述。

带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。

网络带宽容量

术语带宽有时定义为净比特率“峰值比特率”、“信息速率”或物理层“有用比特率”、信道容量或数字通信系统中逻辑或物理通信路径的最大吞吐量。例如,带宽测试是测量计算机网络的最大吞吐量。链路上可维持的最大速率受到这些通信系统的香农-哈特利信道容量的限制,这取决于以赫兹为单位的带宽和信道上的噪声。

网络带宽消耗

以比特/秒为单位的带宽也可以指消耗的带宽,对应于实现的吞吐量,即成功通过通信路径传输的数据的平均速率。这种定义适用于带宽整形、带宽管理、带宽节流、带宽上限、带宽分配(例如带宽分配协议和动态带宽分配)等概念和技术。在研究的时间间隔内,比特流的带宽与以赫兹为单位的平均消耗信号带宽(代表比特流的模拟信号的平均频谱带宽)成正比。

信道带宽可能会与有用的数据吞吐量混淆。例如,具有x bps的信道不一定以x速率传输数据,因为协议、加密和其他因素会增加可观的开销。例如,许多互联网流量使用传输控制协议,该协议要求每次传输进行三次握手。尽管在许多现代实现中,该协议是有效的,但与更简单的协议相比,它确实增加了大量开销。此外,数据包可能会丢失,这进一步降低了有用的数据吞吐量。一般来说,对于任何有效的数字通信,都需要帧协议;开销和有效吞吐量取决于实现。有用吞吐量小于或等于实际信道容量减去实现开销。

渐近带宽

网络的渐近带宽(形式上的渐近吞吐量)是贪婪源最大吞吐量的度量,例如当消息规模(来自源的每秒数据包数)接近最大值时。

渐近带宽通常通过网络发送大量非常大的消息来估计,测量端到端吞吐量。与其他带宽一样,渐近带宽以每秒位数的倍数来度量。由于带宽尖峰会扭曲测量结果,运营商通常使用95%分位数方法。这种方法连续测量带宽使用情况,然后去掉前5%。

多媒体带宽

数字带宽也可以指:多媒体数据压缩(信源编码)后的多媒体比特率或平均比特率,定义为数据总量除以播放时间。

网络托管中的带宽

在网络托管服务中,带宽这个术语经常被错误地用来描述在规定的时间周期内传入或传出网站或服务器的数据量,例如以千兆字节为单位的一个月内累积的带宽消耗。更准确的说法是每月或给定时间段的最大数据传输量。

终端互联网服务提供商也可能出现类似情况,尤其是在网络容量有限的情况下(例如在互联网连接不发达的地区和无线网络中)。

互联网连接带宽

此表显示了常见互联网接入技术的最大带宽(物理层网络比特率)。有关更多详细列表,请参见:

  • 设备带宽列表
  • 比特率进展趋势
  • 多媒体比特率列表。
56 kbit/s 调制解调器/拨号
1.5 Mbit/s ADSL Lite
1.544 Mbit/s T1/DS1
2.048 Mbit/s E1 /电信运营商
4 Mbit/s ADSL1
10 Mbit/s 以太网
11 Mbit/s 无线网802.11b
24 Mbit/s ADSL2+
44.736 Mbit/s T3/DS3
54 Mbit/s 无线网802.11g
100 Mbit/s 快速以太网
155 Mbit/s OC3
600 Mbit/s 无线网802.11n
622 Mbit/s OC12
1 Gbit/s 千兆以太网
1.3 Gbit/s 无线网802.11ac
2.5 Gbit/s OC48
5 Gbit/s USB 3.0
7 Gbit/s 无线网802.11ad
9.6 Gbit/s OC192
10 Gbit/s 万兆以太网,USB 3.1
40 Gbit/s 雷电接口3
100 Gbit/s 100千兆以太网