计算机网络带宽理解

Posted 2020-07-21 forget406

一、带宽概念

　　"带宽"是由英文词汇bandwidth直译过来的。而在不同的领域，对带宽的理解角度也有所不同。

　　1、电子通信领域：指某个信号具有一定的频带宽度。也就是说，信号的带宽指的是该信号所包含的不同频率成份所占据的频率范围。

　　注意：频带是相对基带而存在的概念，指的是经过调制后能在信道上进行传输通信的信号所占据的频率范围，一般我们也称通频带。

　　2、计算机网络领域：指网络系统的通信链路（与信道或者传输媒体同意）传输数据的能力，即表征单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的"最高数据率"。

　　注意：计算机网络中的"带宽"和"吞吐量"两个词容易混淆，区别如下：

　　2.1）网络带宽（bandwidth）：强调网络最大的数据传输速率，即传输数据率理论峰值。

　　2.2）网络吞吐量（throughput）：强调网络实际的数据传输速率。　　

二、深入理解带宽

　　1、电子通讯领域，带宽的单位是赫兹（Hz）。通频带本质上指的是通信线路所允许通过信号频带范围，因此可以这么说，在电子通信领域，带宽即为链路（信道）的带宽，即信道性质决定通频带。

常用双绞线的类别、带宽和典型应用

　　2、计算机网路领域，带宽的单位是比特每秒（b/s）。因为在计算机网络领域，我们关心的不再是具体物理媒体，而是信息传输的协议标准。在物理层上，我们用比特流来描述数据，这样做可以尽可能地屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异，使得物理层上的数据链路层感觉不到这些差异。

========================================无 耻 的 分 隔 线============================================

　　说到这里，可能你会问：凭什么两者的单位必须不一样呢？不能都统一用赫兹（Hz）？

　　其实这主要是因为传统的通信线路采用的是连续变化的模拟信号，比如我们的电话信号采用的标准带宽是3.1kHz（300Hz~3.4kHz）。不过，随着激光、光纤通信技术等的发展和成熟，我们不得不考虑光纤通信技术用于描述带宽的单位问题。由于光纤通信采用的是激光脉冲信号，这是一种离散的数字信号，其有别于传统连续的模拟信号，因此不宜用Hz来描述带宽。

　　通信线路由传统的仅模拟信号，转变成了数字、模拟信号相结合的情况。因此在计算机网络中，我们将这些通信线路的差异屏蔽，在物理层中统一使用b/s来描述带宽。

　　注意：通信线路并不是我们计算机网络需要考虑的问题，而是电子通信领域需要考虑的。

　　还有一点，我觉得有必要提一下：电子通讯领域的带宽和计算机网络中的带宽，本质上是统一的。看上去我说的这句话可能有点抽象，具体这么解释：

　　两种带宽的表述中，单位使用Hz的是从频域上理解的；而单位使用b/s的是从时域上理解的。读者可以慢慢体会，有机会我也会写篇文章好好谈谈。

三、带宽与宽带辨析

　　外行人经常有将带宽和宽带看成是同一概念，不过这两者却是截然不同的两个概念。带宽的英文是bandwidth，而宽带可不叫wideband，而是broadband。

　　宽带指到达一定数据传输速率的带宽。不过宽带是一个动态发展的概念，也就是说不同的时代，由于技术的发展，宽带的定义是会变化的。美国FCC在2015年1月7日年度宽带进程报告中将宽带定义如下：数据传输速率达到上行3Mbps/下行25Mbps带宽的互联网连接称为宽带。