速率介紹
我們知道,計算機傳送出的信號都是數字形式的。比特(bit)是計算機中數據量的單位,也是資訊理論中使用的信息量的單位。英文字bit來源於binary digit,意思是一個“二進制數字”,因此一個比特就是二進制數字中的一個1或0。
網路技術中的速率指的是連線在計算機網路上的主機在數字信道上傳送數據的速率,它也稱為數據率(data rate)或比特率(bit rate)。
速率是計算機網路中最重要的一個性能指標。速率的單位是b/s(比特每秒)(或bit/s,有時也寫為bps,即bit per second)。當數據率較高時,就可以用kb/s(k = 10^3 = 千)、Mb/s(M = 10^6 = 兆)、Gb/s(G = 10^9 = 吉)或Tb/s(T=10^12=太),不同於計算機領域中的1Kb=1024b、1Mb=1024Kb、1Gb=1024Mb、1Tb=1024Gb 。
人們常用更簡單的並且是很不嚴格的記法來描述網路的速率,如100M乙太網,而省略了單位中的b/s,它的意思是速率為100Mb/s的乙太網。順便指出,上面所說的速率往往是指額定速率或標稱速率 。
影響因素
影響網路傳輸速率的因素主要有頻寬、時延和丟包。一般的網路來說區域網路可能是百兆千兆,當時廣域網出口的頻寬只有2-10M,這樣就存在一個頻寬瓶頸問題。區域網路的時延一般來說就是不超過10毫秒,而廣域網的時延一般都在50以上。區域網路的丟包率在正常情況下幾乎為零,而廣域網的丟包幾乎是不可避免的(廣域網擁塞控制機制)。我想用兩個圖來說明一下丟包與時延對網路吞吐率的影響。
上圖可以看出兩個最常見的套用HTTP和FTP在網路上傳輸的時候丟包率對他們的影響,隨著丟包率的增加兩個套用的性能都明顯下降。特別是HTTP套用在丟包率達到1%的時候,HTTP的傳輸速率下降到原來的10%。
上圖可以看出T1線路與T3線路在網路時延低於20毫秒的時候他們的吞吐率受時延的影響很小可以忽略,但是當時延達到60毫秒以上的時候T3線路的頻寬優勢就不復存在了。而且隨著時延的不斷增加網路的質量成指數下降。
【注】T1=1.544Mbps T3=44.736Mbps
最高傳輸速率
最高傳輸速率 是指MODEM理論上能達到的最高傳輸速率,即每秒鐘傳送的數據量大小,以bps(bit per second,比特/秒)為單位。在這裡主要是指撥號連線速度,即伺服器到Modem的數據傳輸速率,只表明Modem與ISP連線的一瞬間可以連線的速率。標準的56K Modem,“56K”指的就是建立網路連線時的速率,它只是一個理論值,在最理想的情況下才可能達到。由於電話線路的噪音是不可以避免的,因此在實際使用中,連線速度是不可能達到56K的,只要在42K-52K之間都可以認為是56K的Modem。
撥號連線速度會根據外界情況的不同而有不同的表現結果:
1)與伺服器執行協定有關
在伺服器執行相應協定的情況下,Modem才可能有較高的連線速度。
2)與線路的質量有關
Modem工作時先以最高速率連線,然後會根據連線質量迅速調整連線速率,所以線路好壞是影響Modem連線速率的一個關鍵因素。與伺服器及其接入端有關,由於大型ISP的網路技術和硬體設備會不斷更新,如果連線上性能較好的伺服器,就會得到最流暢的數據流,否則則相反,這也是每次接入的速率都會有所變化的原因。性能不同的MODEM在同等條件的線路和ISP下,其連線速度是不同的,所以MODEM的好壞也是一個比較重要的條件。
MODEM的最高傳輸速率可分為9.6Kbps,14.4Kbps,28.8Kbps,33.6Kbps以及56Kbps,常見的都是56Kbps的,其餘的低速MODEM都已經被淘汰掉了。
發展趨勢
工信部2015年5月8日就實施“寬頻中國”2015專項行動提出意見,稱將在2015年實現寬頻網路能力躍升,新增光纖到戶覆蓋家庭8000萬戶,新建4G基站超過60萬個。工信部稱,在加快提升固定寬頻網路能力的同時,不斷完善4G網路覆蓋,並全面加強寬頻對工業企業和生產性服務企業的服務和支撐。
工信部提出,2015年完成4.5萬個以上的老舊小區光纖改造,新增光纖到戶寬頻用戶4000萬戶,新增4G用戶超過2億戶,使用8Mbps及以上接入速率的寬頻用戶占比達到55%。支撐100家規模以上工業企業積極探索智慧型工廠、智慧型裝備和智慧型服務的新模式、新業態 。
2016年第二季度全國有16個省級行政區域的平均下載速率超過10Mbit/s,已占全國所有省級行政區的一半以上。在直轄市和省會城市寬頻速率排行榜上,上海、北京、成都、南京、天津位居前五位。隨著全國各地寬頻網速紛紛“突破”10Mbit/s,可以說,中國寬頻網速已經迎來“10M時代”。