پهنای باند چیست؟

پهنای باند و میزان تاخیر پهنای باند از جمله واژه های متداول در دنیای شبکه های کامپیوتری است که به نرخ انتقال داده توسط یک اتصال شبکه و یا یک اینترفیس ، اشاره می نماید . این واژه از رشته مهندسی برق اقتباس شده است . در این شاخه از علوم ، پهنای باند نشان دهنده مجموع فاصله و یا محدوده بین بالاترین و پائین ترین سیگنال بر روی کانال های مخابرانی ( باند است. که به منظور سنجش اندازه پهنای باند از واحد ” تعداد بایت در ثانیه ” و یا bps استفاده می شود. پهنای باند تنها عامل تعیین کننده سرعت یک شبکه از زاویه کاربران نبوده و یکی دیگر از عناصر تاثیرگذار ، “میزان تاخیر” در یک شبکه است که می تواند برنامه های متعددی را که بر روی شبکه اجراء می گردند، تحت تاثیر قرار دهد.

پهنای باند چیست؟
پهنای باند عبارت است از مقدار اطلاعات عبور داده شده از کانال ارتباطی داده شده در واحد زمان. ولی معنای واقعی پهنای باند چیست؟ سیم های ارتباطی را جاده ای برای عبور اتومبیل ها در نظر بگیرید و داده ها را همان اتومبیل ها فرض کنید.پر واضح است که هر چقدر پهنای جاده بیشتر باشد، ماشین های بیشتری می توانند از جاده در کنار یکدیگر عبور کنند ولی در هر صورت محدودیتی نسبی برای ماشین های عبوری وجود دارد. مشابه همین مثال، پهنای باند به نسبت بزرگی ، داده های بیشتری را در یک مدت زمان مشخص جا به جا می کند، ولی در هر حال محدودیتی نیز برای آن وجود دارد. اینترت شبکه ای از کامپیوتر های متصل به هم می باشد.وقتی شما توسط یک خط تلفن به اینترنت متصل می شوید، حجم اطلاعات دریافتی در ثانیه بسیار کم می باشد و برای تجربه سرعت واقعی در اینترنت باید سرعت ارتباطی خود را افزایش دهید.

پهنای باند چگونه اندازه گیری می شود؟
مقدار اطلاعات به صورت کلی توسط بایت اندازه گیری می شود ( کیلو بایت، مگابایت، گیگابایت و ….. ) ولی برای اندازه گیری پهنای باند از ضریب های بیت در ثانیه استفاده می شود. مثلا کیلوبیت در ثانیه. برای همین سرعت خطوط معمولی به صورت 14.4 و 28.8 و 33.6 و 56 کیلوبیت در ثانیه نمایش داده می شود.

Hop و Backbone چیست؟
Backbone خطوط ارتباطی اینترنت در فواصل زیاد می باشند که برای وصل شدن به خطوط با ظرفیت کمتر طراحی شده اند.اینترنت از تعداد زیادی از این Backbone ها تشکیل می شود.در زیر عکسی از خطوط Backbone شرکت WorldCom را ملاحظه می کنید: همان طور که ملاحظه می کنید، این خطوط در آسیای میانی ، خاور میانه و آفریقا موجود نمی باشد و دلیل سرعت پایین خطوط و قیمت بالای خطوط پر سرعت همین امر می باشد.برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه به http://www.uunet.net/network/maps مراجعه نمایید. Hop مسیری است که داده در آن توسط Router انتقال پیدا می کند. Router وسیله ای است که طریقه انتقال اطلاعات را مشخص می کند. Hop را می توان به مسیری که بسته پستی در آن انتقال پیدا می کند تشبیه کرد و Router را به دفاتر پستی میان راه. طبیعی است که مراکز پستی کوتاه ترین راه را برای فرستادن بسته پستی انتخاب می کنند. حال در جدول زیر توجه شما را به کلیه ارتباطات اینترنت جلب می کنم : Dial Up در سرعت های 13.3و28.8و33.6و56 کیلوبیت در ثانیه موجود می باشد. ISDN دارای سرعت 64 کیلو بیت در ثانیه و توسط خطوط دیجیتال. DS-0 سرعت 64 کیلوبیت در ثانیه که همان سرعت انتقال صوت بر روی خطوط دیجیتال می باشد. Dual ISDN سرعت 128 کیلوبیت در ثانیه که از دو خط دیجیتال استفاده می کند و فایده اصلی این خطوط، امکان استفاده از یکی از خطوط جهت صدا و بدون قطع شدن از اینترنت می باشد.فقط سرعت در این حالت به 64 کیلوبیت در ثانیه کاهش می یابد.
ADSL این خطوط در سرعت های متفاوت بین 512 کیلوبیت در ثانیه تا 6 مگابیت در ثانیه موجود می باشند. این خطوط از سیم های مسی معمول بهره می برند. Modem Cable در سرعت های متفاوت عرضه می شوند، اما معمولا 10 مگابیت در ثانیه. ولی در حالت معمول، شما بیش از 0.1 سرعت واقعی این خطوط را در اختیار ندارید. T1 خطوط گران قیمتی که دارای سرعت وافعی 1.544 مکابیت در ثانیه می باشندو از 24 خط تلفن تشکیل می شوند. این خطوط بیشتر در آمریکای شمالی وجود دارند.
DS-1 سرعت 1.544 مگابیت در ثانیه و متشکل از 24 خط DS-0. E1 این خطوط مشابه خطوط T1 ولی برای کشورهای اروپایی می باشد و دارای سرعت 2.048 مگابیت در ثانیه می باشند. DS-2 سرعت 6.31 مگابیت در ثانیه و بر اساس تکنولوژی DS-1. E2 34.486 مگابیت در ثانیه و بر اساس E1 و معمول در کشورهای اروپایی. DS-3 سرعت 44.736 مگابیت در ثانیه. T3 سرعت تا حدود 44.736 مگابیت در ثانیه که مقدار سرعت به نوغ T3 بستگی دارد. OC-1 51.84 مگابیت در ثانیه از نوع فیبر نوری که برای Backbone ها مورد استفاده است.(Optical Carrier Signal) STS-1 51.84 مگابیت در ثانیه برای اروپا.
Synchronous Transfer Signal 100BaseT سرعت 100 مگابیت در ثانیه.
E4 139.264 مگابیت در ثانیه. OC-3 155.52 مگابیت در ثانیه. STM-1 155.56 مگابیت در ثانیه. STS-3 155.56 مگابیت در ثانیه. OC-12 622.08 مگابیت در ثانیه. STM-4 622.08 مگابیت در ثانیه. STS-12 622.08 مگابیت در ثانیه. OC-25 بسیار سریع. OC-256 حدود 1.5 میلیون دلار در ماه ! وقتی شما یک سایت را از مرورگر خود درخواست می‌کنید، در حقیقت در حال دانلود یک فایل هستید که می‌تواند یک فایل صفحه وب با فرمت HTML، یک فایل تصویری مثلاً با فرمت GIF و یا یک فایل صوتی مثلاً با فرمت MIDI و یا ترکیبی از آنها باشد. این فایل‌ها در کامپیوتر شما بارگذاری (Download) شده و از طریق مرورگر وب (Web Browser) به شما نشان داده می‌شوند.
هرگاه که شما فایلی را دانلود می‌کنید، داده‌ها در مسیری به سمت شما منتقل می‌شوند که به اصطلاح به آن Data Transfer می‌گویند. برای مثال اگر شما صفحه‌ای را با حجم یک کیلوبایت (1kb) یا 1024 بایت دانلود می‌کنید، دقیقاً به همان مقدار یعنی یک کیلوبایت داده را از سرور آن سایت به کامپیوتر خود منتقل کرده‌اید. این مقدار برای حجم‌های دیگر به ترتیب زیر است: KB Kilo Byte 1,024 MB Mega Byte 1,048,576 GB Giga Byte 1,073,741,824 پهنای باند یا Bandwidth پهنای ارتباطی است که داده‌ها از طریق آن و از فضای وب شما انتقال می‌یابند. البته این مسأله رابطه مستقیمی با تعداد بازدیدها یا Hit سایت شما ندارد. یک بازدید از صفحه 100 کیلوبایتی به همان مقدار پهنای باند مصرف می‌کند که 100 بازدید از یک صفحه یک کیلوبایتی. پس هنگام انتخاب یک میزبان برای سایت خود همواره به این نکته و پهنای باندی که لازم دارید، توجه داشته باشید.

چه مقدار نیاز داریم؟
تصور کنید که سه فرد داریم که آنها را به ترتیب شماره 1، 2 و 3 می‌نامیم. هر سه نفر 1،000،000 ریال پول دارند ویکه آن را در یک فروشگاه خرج کنند. فرد شماره 1، تعداد زیادی وسیله با قیمت پایین برای هر یک از آنها خریداری می‌کند. فرد شماره 2، تعداد کمتری وسیله نسبت به فرد شماره 1 اما با قیمت‌های متوسطی می‌خرد. فرد شماره 3، چند وسیله بیشتر نمی‌تواند بخرد. چون برای هر یک قیمت زیادی پرداخت کرده است. اجازه دهید موارد فوق را برای سایت و پهنای باند شبیه‌سازی کنیم. در نظر بگیرید که مقدار موجودی هر یک همان پهنای باند است و وسایل خریداری شده اجزای سایت و یا به عبارت دیگر فایل‌های آن هستند: فرد شماره 1، سایتی با فایل‌های و تصاویر کم حجم طراحی کرده، در نتیجه تعداد بازدید بیشتری از سایتش می‌تواند صورت بگیرد. فرد شماره 2، دارای سایتی با فایل‌ها و تصاویر کم و بیش حجیمی است که به همان نسبت تعداد کمتری بازدید باعث مصرف پهنای باند آن سایت می‌شود. فرد شماره 3، سایت مناسبی طراحی نکرده چون فایل‌ها و صفحات سایتش بسیار حجیم بوده و با تعداد کمی بازدید از سایتش تمام پهنای باندش مصرف می‌شود.

معنی این مطالب چیست؟
مثال‌های بالا نشان می‌دهند که برای یک پهنای باند ثابت می‌تواند تعداد بازدیدهای متفاوتی وجود داشته باشد که با دانلود فایل‌های آن سایت در هر بار بازدید نسبت مستقیم دارد. بدین ترتیب که یک بار دانلود برای صفحه‌ای با حجم زیاد، تعداد بازدید کمتری را برای یک پهنای باند ثابت به دنبال خواهد داشت. مقدار پهنای باندی که یک سایت مصرف می‌کند به عوامل متعددی بستگی دارد. شما باید انواع فایل‌هایی را که بازدیدکنندگان دانلود می‌کنند، در نظر بگیرید.

پهنای باند نامحدود
وقتی که شما یک پیشنهاد برای انتخاب میزبان (Host) دارید که گفته است پهنای باند نامحدودی در اختیارتان قرار می‌دهد، احتمالاً شما به طور دقیق به دنبال اجرای مفهوم پهنای باند نامحدود بر روی سایت خود هستید. اما هیچ میزبانی نمی‌تواند یک پهنای باند نامحدود را در اختیارتان قرار دهد. اگر واقعاً این امکان‌پذیر باشد که شما بتوانید پهنای باند نامحدودی برای سایت خود و با این مبالغ ناچیز تهیه کنید، به چه علت سایت‌های یاهو و یا مایکروسافت خود را بر روی این میزبان‌ها منتقل نمی‌کنند؟ شما متوجه خواهید شد که هیچ چیز نامحدودی وجود ندارد. به عبارت دیگر این گونه تعریف‌ها نسبی هستند و برای دوره‌ای خاص مفهوم دارند. در برابر این ادعا، یکی از حالات زیر را پیش رو دارید:
1- سایت شما در یک بازه دارای پهنای باند نامحدود است: تعداد زیادی از هوست‌ها مشمول این حالت هستند. اگر سایت شما مثلا کمتر از 5 گیگابایت در ماه را مورد استفاده قرار می‌دهد، اصطلاحاً به شما گفته می‌شود که شما پهنای باند نامحدود دارید. ممکن است که پس از مدتی ترافیک سایت شما بیشتر از بازه مشخص‌شده شود و این شما را مجبور خواهد کرد که به هوست دیگری اسباب‌کشی کنید.به‌عبارت دیگر، نامحدود در بازه مشخص.
2- پهنای باند مشروط: در این حالت هوست شما به شرطی پهنای باند نامحدود در اختیارتان می‌گذارد که شما قبول کنید فایل‌های صوتی همچون mp3، فشرده مثل zip و tar، اجرایی مانند exe و تعدادی دیگر از فرمت‌های معمول بزرگتر از حد استاندارد یک فایل گرافیکی یا HTML را استفاده نکنید. بعلاوه، آنها اغلب از شما می‌خواهند که تمامی فایل‌های شما روی فضای خودتان مصرف شوند و شما نمی‌توانید اجازه دهید که سایت‌های دیگر لینک مستقیمی به فایل‌های شما داشته باشند.
3- کذب محض: در برخی از موارد آنها چیزی را تبلیغ کرده‌اند که هیچ گاه توانایی انجام آن را ندارند. آنها معمولاً چیزی شبیه این را می‌گویند: «ما نتیجه را تضمین نمی‌کنیم». و در صورت محبوبیت سایتتان شما خواهید دید که پهنای باند مورد نظر برایتان غیرقابل دسترس است. تعداد زیادی از سایت‌ها مفاد قرارداد خود را نادیده گرفته و به راحتی موانعی را در مقابل شما ایجاد می‌کنند. تعداد اندکی از آنها این عدم دسترسی را جبران کرده و یا وجه‌تان را به شما مسترد می‌کنند. البته هوست‌های دسته سوم نمی‌توانند مدت زیادی در رقابت پایدار بمانند مگر این که سیاست خود را قبل از ازدیاد مشتری‌هایشان عوض کنند.

چرا برخی از هوستها تبلیغات دروغ انجام می‌دهند؟
پاسخ این سؤال ساده است. آنها اینکار را می‌کنند چون رقبایشان هم همین شیوه را در پیش گرفته‌اند. آنها گمان می‌کنند که بسیاری از کاربرانشان بسیار کمتر از آنچه که درخواست کرده‌اند، پهنای باند احتیاج دارند و به همین دلیل هیچ گاه متوجه محدودیت پهنای باند خود نخواهند شد. در حقیقت بسیاری از کاربران هم درک درستی از پهنای باند ندارند. آنها تنها می‌بینند که یک هوست انها را در پهنای باند محدود کرده و دیگری آنرا به مقدار نامحدود ارائه می‌دهد و تنها به همین علت دومی را انتخاب می‌کنند. از زاویه آمار، بیشتر سایت‌ها کمتر از 500 مگابایت و یا به عبارتی 5/0 گیگابایت در ماه پهنای باند مصرف می‌کنند. در صورتیکه شما mp3 و یا نرم‌افزار خاصی را برای دانلود در سایت خود قرار نداده باشید، نباید نگران پهنای باند خود باشید. و به این دقت کنید که اگر هوستی در تبلیغات خود مدعی پهنای باند نامحدود باشد، راه خاصی هم برای اثبات دروغ وی موجود نیست.

تفاوت بین پهنای باند (Bandwidth) و انتقال داده (Data Transfer) جیست؟
این دو مفهوم در بسیاری از موارد مترادف هستند و هر دو تصور یکسانی را در ما برانگیخته می‌کنند. بطور خلاصه، هر دو با مقدار داده‌ای که شما به صورت فایل روی سایتتان آپلود کرده‌اید بستگی دارند. کاربران سایت شما را مرور کرده و با این کار فایل‌ها یا ایمیل‌ها (در صورتی که شما از هوستتان برای خدمات ایمیل استفاده می‌کنید)، را از هوست دانلود می‌کنند. و اما تفاوت… بگذارید با یک مثال مسأله را کمی روشن‌تر کنم. تصور کنید که یک ارتباط اینترنتی مانند یک لوله آب و داده‌ها همان آب است. پهنای باند در این مثال به ضخامت لوله اطلاق می‌شود. هر گاه سخنی از انتقال داده نامحدود (Unlimited data transfer) به میان می‌آید، درست به مانند این است که به شما بگویند شما می‌توانید از یِک لوله باریک هر چقدر که می‌خواهید آب بنوشید ولی در عمل شما نمی‌توانید آب زیادی از همچنین ضخامت کمی بنوشید. در صنعت هوستینگ، پهنای باند بسیار پربها است و اطلاق عبارت نامحدود درباره آن ممکن نیست.

دزدی از پهنای باند
در بسیاری از سایت‌ها فایل‌های گرافیکی و یا صوتی قرار دارد. فرض کنید که وب‌مسترسایت دیگر از تصویر و یا صوت موجود در سایتتان خوشش آمده باشد. ممکن است که او با بدست آوردن آدرس آن فایل (مثلا با گرفتن properties از آن) همان فایل را در میان صفحات خود جای دهد. با این کار هر بار که سایت او مرور می‌شود، فایل‌های مورد نظر از هوست شما به مرورگر فرد بازدیدکننده هدایت می‌گردد. با این کار بدون آنکه کسی از سایت شما بازدید کرده باشد، شما مقداری از پهنای باند خود را از دست داده‌اید. به این کار (که در بسیاری از موارد ناآگاهانه صورت می‌گیرد)، دزدی پهنای باند یا Bandwidth theft می‌گویند. برای جلوگیری از این مسأله بهترین راه این است که از طریق ایمیل با وب‌مستر آن سایت تماس گرفته و از وی خواهش کنید که فایل مورد نظر را بر روی هوست خود منتقل کرده و آدرس آن را به هوست خود تغییر دهد.

E1
یکی از استانداردهای کلی برای خطوط دیجیتال (E1/T1) هست که استانداردهای اروپائی و آمریکائی (که E1 برای اروپاست و T1 استاندارد آمریکائی) فرق این دو تا در تعداد کانالهای اوناست. تو خط تلفن معمولی ما صرفا یه کانال واسه ارتباط داریم ولی تو این خطوط تعداد کانالها از یکی بیشتر مثلا T1 دارای ۲۴ کاناله یعنی اینکه اگه شما یه خط T1 داشته باشین می تونین ۲۴ تا ارتباط همزمان داشته باشین. تعداد این کانالها در E1 برابر ۳۲ تاست. که ۲ تاش واسه سیگنالیگ و همزمان سازی بکار میره و باقیش یعنی ۳۰ تاش قابل بهره برداریه. یعنی اینکه یه خط E1 مثل سی تا خط تلفن می مونه. کانالهای این خطوط می تونن حداکثر تا ۶۴۰۰۰bps دیتا انتقال بدن. به این مفهوم که اگه تلفن شما دیجیتال باشه شما می تونن سرعت ارتباطتون با یه خط E1 رو به ۶۴۰۰۰bps برسونین. اما چون خطوط ما آنالوگه و چون مودم های ما حداکثر تا ۵۶۰۰۰bps می تونن ارتباط برقرار کن سرعت ارتباط به حداکثر ۵۶۰۰۰bps محدود میشه. خط تلفن آنالوگ یه کانال داره که حداکثر می تونه به سرعت ارتباط ۳۳۶۰۰bps برسه.

در نهایت:
اگه دو تا خط طرف ارتباط دیجیتال باشه با یه کانال میشه به سرعت ارتباط ۶۴۰۰۰bps رسید!. اگه یکی از دو تا خط طرف ارتباط دیجیتال باشه و اون یکی آنالوگ حداکثر سرعت ارتباط به ۵۶۰۰۰bps محدود میشه!. و در نهایت اگه دو طرف ارتباط آنالوگ باشه حداکثر سرعت ارتباط به ۳۳۶۰۰bps محدود میشه !.