計算機網絡(一)帶寬


一、帶寬概念

  "帶寬"是由英文詞匯bandwidth直譯過來的。而在不同的領域,對帶寬的理解角度也有所不同。

  1、電子通信領域:指某個信號具有一定的頻帶寬度。也就是說,信號的帶寬指的是該信號所包含的不同頻率成份所占據的頻率范圍。

  注意:頻帶是相對基帶而存在的概念,指的是經過調制后能在信道上進行傳輸通信的信號所占據的頻率范圍,一般我們也稱通頻帶

  2、計算機網絡領域:指網絡系統的通信鏈路(與信道或者傳輸媒體同意)傳輸數據的能力,即表征單位時間內從網絡中的某一點到另一點所能通過的"最高數據率"。

  注意:計算機網絡中的"帶寬"和"吞吐量"兩個詞容易混淆,區別如下:

  2.1)網絡帶寬(bandwidth):強調網絡最大的數據傳輸速率,即傳輸數據率理論峰值。

  2.2)網絡吞吐量(throughput):強調網絡實際的數據傳輸速率。  

二、深入理解帶寬

  1、電子通訊領域,帶寬的單位是赫茲(Hz)。通頻帶本質上指的是通信線路所允許通過信號頻帶范圍,因此可以這么說,在電子通信領域,帶寬即為鏈路(信道)的帶寬,即信道性質決定通頻帶

常用雙絞線的類別、帶寬和典型應用

  2、計算機網路領域,帶寬的單位是比特每秒(b/s)。因為在計算機網絡領域,我們關心的不再是具體物理媒體,而是信息傳輸的協議標准。在物理層上,我們用比特流來描述數據,這樣做可以盡可能地屏蔽掉傳輸媒體和通信手段的差異,使得物理層上的數據鏈路層感覺不到這些差異。

========================================無 恥 的 分 隔 線============================================

  說到這里,可能你會問:憑什么兩者的單位必須不一樣呢?不能都統一用赫茲(Hz)?

  其實這主要是因為傳統的通信線路采用的是連續變化的模擬信號,比如我們的電話信號采用的標准帶寬是3.1kHz(300Hz~3.4kHz)。不過,隨着激光、光纖通信技術等的發展和成熟,我們不得不考慮光纖通信技術用於描述帶寬的單位問題。由於光纖通信采用的是激光脈沖信號,這是一種離散的數字信號,其有別於傳統連續的模擬信號,因此不宜用Hz來描述帶寬。

  通信線路由傳統的僅模擬信號,轉變成了數字、模擬信號相結合的情況。因此在計算機網絡中,我們將這些通信線路的差異屏蔽,在物理層中統一使用b/s來描述帶寬。

  注意:通信線路並不是我們計算機網絡需要考慮的問題,而是電子通信領域需要考慮的。

  還有一點,我覺得有必要提一下:電子通訊領域的帶寬和計算機網絡中的帶寬,本質上是統一的。看上去我說的這句話可能有點抽象,具體這么解釋:

  兩種帶寬的表述中,單位使用Hz的是從頻域上理解的;而單位使用b/s的是從時域上理解的。讀者可以慢慢體會,有機會我也會寫篇文章好好談談。

三、帶寬與寬帶辨析

  外行人經常有將帶寬和寬帶看成是同一概念,不過這兩者卻是截然不同的兩個概念。帶寬的英文是bandwidth,而寬帶可不叫wideband,而是broadband

  寬帶指到達一定數據傳輸速率的帶寬。不過寬帶是一個動態發展的概念,也就是說不同的時代,由於技術的發展,寬帶的定義是會變化的。美國FCC在2015年1月7日年度寬帶進程報告中將寬帶定義如下:數據傳輸速率達到上行3Mbps/下行25Mbps帶寬的互聯網連接稱為寬帶。    


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