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吞吐量和带宽之间的差异

本教程详细解释了吞吐量和带宽之间的差异。了解吞吐量和带宽是什么,以及它们之间的差异。

吞吐量和带宽都描述了传输速度。带宽描述介质的信息承载能力,而吞吐量描述该容量的实际使用。

要了解吞吐量和带宽之间的基本区别,请考虑高速公路。如果24辆车可以在一秒钟内在高速公路上通过,那么该高速公路的带宽为每秒24辆车。

但是,在实践中,这种情况从未发生过。汽车不能以保险杠对保险杠模式驾驶。实际可以经过的汽车数量取决于天气、道路状况和灯光等多种情况。如果在给定条件下,一秒钟只能通过20辆车,那么这条高速公路的吞吐量是每秒20辆车。

下图显示了这个示例。

吞吐量和带宽

让我们再举一个例子。

文件大小:46兆位

以太网开销(每个数据包包含的额外信息的总和,如标头和拖车):10兆位。

要传输的数据总数:56兆位(46兆位+10兆位)

带宽(最大数据传输速度):56 Mbps

因错误和确认而丢失的数据量:28 Mbps

吞吐量:56 Mbps - 28 Mbps = 28 Mbps

传输整个文件所需的时间:56兆位/28 Mbps = 2秒

吞吐量始终低于带宽。因此,通常以高达100 Mbps、高达1 Gbps等形式提供广告连接速度。

下次,当您订阅新的互联网连接时,请订阅比您要求更高的带宽的连接。例如,如果您需要1Gbps带宽,请订阅提供1.25 Gbps或更高带宽速率的连接。

测量吞吐量和带宽

计算机网络使用两种类型的信号:模拟信号和数字信号传输。数字信号的吞吐量和带宽以比特率衡量。比特率是每秒传输的位数,例如每秒1000位或1Kbps。

下表列出了计算机网络中使用的数字信号的常见比特率。

比特率 描述
1bps 每秒1位
1Kbps 每秒1000位
1Mbps 每秒1,000,000位
1Gbps 每秒1000,000,000位
1Tbps 1,000,000,000,000位每秒

模拟信号的吞吐量和带宽以波特率测量。波特率是每秒传输的符号数量。符号是模拟传输中的电压、频率、脉冲或相位变化。

计算模拟信号的带宽

模拟信号的带宽是通过从较高的频率中减去较低的频率来计算的。例如,如果电缆可以携带300赫兹到3300赫兹的频率,那么该电缆的带宽为3000赫兹(3300-300)。

让我们再举一个例子,人类可以听到频率范围为300到3000的信号。因此,人类声音的带宽为2700赫兹(3000-300)。

频率范围 使用者
535 kHz 为 1605 kHz AM广播电台
88至108MHz FM广播电台
108至174MHz 甚高频电缆站
174 到 216 MHz 甚高频电视台
216至470MHz 超高频电缆站
470 到 890 MHz 超高频电视台
230MHz至3 THz 雷达

更高的频率表示更大的带宽。更大的带宽可以提供更快的传输。

影响带宽和吞吐量的常见因素

传输设备
传输设备将数据转换为信号,并在介质上加载信号。缓慢的传输设备可以降低吞吐率。例如,假设100Mbps带宽的电缆与NIC连接,NIC可以以10Mbps的速度传输数据。在这种情况下,即使电缆的带宽为100Mbbps,传输的带宽也为10 Mbps,实际数据传输速率(吞吐量)将更低。

距离
信号在介质上传播时会失去强度。因此,介质的吞吐量随着距离的增加而下降。放大器(用于模拟信号)和中继器(用于数字信号)用于增加信号的强度。

环境
当信号通过介质传播时,它们的环境会影响它们。例如,EMI(电磁接口)场和串扰影响数字信号,噪声和衰减影响模拟信号,天气和障碍影响无线电波。

本教程就到此。在本教程中,我们讨论了吞吐量和带宽之间的差异。