Bandbreiten/Durchsatz in Netzwerken

Bei der Bandbreite handelt es sich um einen theoretischen Wert von Daten der innerhalb einer definierten Zeitspanne übertragen wird. Hier geht man vom Optimum aus, welches in der Realität nie eintritt. Folgende Einheiten werden für die Angabe der Bandbreite genutzt:

Einheit  Kurzform  Wert in Bit/s 
Bit/s bps 1 Bit/s
Kbit/s Kbps 1.000 Bit/s
Mbit/s Mbps 1.000.000 Bit/s
Gbit/s Gbps 1.000.000.000 Bit/s

Je nach dem welches Medium/Technologie verwendet wird, ist auch die Bandbreite begrenzt. So sind mit WLAN i.d.R. geringere Bandbreiten als mit Ethernet möglich. Folgend ein Ausschnitt der gängigen Bandbreiten:

Medium/Technologie theoretische Bandbreite
WLAN 802.11a 54.000.000 bps
802.11b 11.000.000 bps
802.11.g 54.000.000 bps
802.11n 248.000.000 bps
Ethernet  802.3 10.000.000 bps
802.3u (FaEth) 100.000.000 bps 
802.3ab/z (GiEth) 1.000.000.000 bps
Token Ring 16.000.000 bps
FDDI 1.000.000.000 bps
ADSL 2.000.000 bps
4.000.000 bps
6.000.000 bps
16.000.000 bps
25.000.000 bps

Durchsatz

Da bei der Bandbreite nur von einem theoretisch möglichen Wert ausgegangen wird gibt der Durchsatz die tatsächliche Datenmenge innerhalb einer Zeitspanne die zwischen zwei Punkten übertragen wird an.

So wird der Durchsatz von mehreren Faktoren bestimmt:

  • Latenzen / Verzögerungen → Delay
  • Art der Daten / Größe der Daten (viele kleine Packete oder wenige große)
  • Topologie
  • User im Netzwerk / Mögliche "Rush-Hour" im Netzwerk
  • Stand der Technik (ältere Technik = langsamere Übertragung)
  • Leitungsausfälle und mögliche Redundanzen (Zweitwege)

Zur Messung des Durchsatzes wird das Netzwerk gemonitort. Beim Monitoring werden viele Daten aus dem Netzwerk durch z.B. SNMP oder logging gesammelt und dann über Network Management Systeme verarbeitet.

Berechnung der Übertragungszeit

Die Berechnung der Übertragungsdauer von Daten legt die Kenntniss über den Durchsatz zu Grunde. So ergibt sich folgende Berechnung für den Durchsatz:

Formel Durchsatz

Die Dateigröße und der Durchsatz müssen für die Berechnung natürlich in die gleichen Formate gewandelt werden.

Sofern der optimale Fall mit der Bandbreite berechnet werden soll ist folgende Formel zu nutzen, dabei ist selbes wie bei vorheriger Formel zu beachten:

Formel Bandbreite

Man muss aber selbst bei der Berechnung der Übertragungszeit mit dem Durchsatz beachten das die Werte im Netzwerk schwanken. So können sie besser oder schlechter werden, z.B. bei einem Download aus dem Internet.

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