在生活中,運營商對于帶寬的宣傳鋪天蓋地,花樣百出,讓人眼花缭亂。對于普通百姓來說,最直觀的感受是帶寬越高,速率越快,價格也越高。但作為一名網絡從業人員,我們不僅對帶寬要有直觀的感受,還要能明白其所代表的意思,這樣才能顯得我們專業:)
但據我十多年的工作經驗來看,90%的網絡從業人員都不了解帶寬所代表的意義,也不會計算帶寬,所以今天就給大家分享一下。
概念要想計算帶寬,我們先要理解兩個概率:
“帶寬”,bandwidth
定義:指的是單位時間内鍊路能夠傳輸的數據量,通常以bit per second(bps)來表示。
這裡的“單位時間”,通常指的是1秒。所以帶寬的通常說法是: 一秒内,鍊路能夠傳輸的bit個數。
需要注意的是,bps裡的b千萬不能大寫,因為大B代表着byte,Byte和bit之間存在者8倍的關系,即:而1byte=8bits,bps != Bps,
FPS/PPS
FPS:Frame Per Second; PPS: Packet Per Second;
Frame和Packet在這裡可以等同, 它們之間的區别在我前面的文章裡有描述,歡迎去查看。
FPS/PPS對于網絡設備來說,是一個非常重要的概念,其意義甚至大于bps。它表示設備每秒能夠處理的包個數,它才是真正考察網絡設備轉發性能的數據,後面的帶寬計算也是與它息息相關的。
帶寬計算說明我們先來看一張圖片,這是專業測試人員經常查看的帶寬和FPS對應關系圖(為了能在手機上看的比較清楚,我把一張圖片分成了兩張)。
帶寬和FPS對應圖(Part1)
帶寬和FPS對應圖(Part2)
Media Type:表示媒體類型,上面寫的是各種不同速率的以太網;
Line Speed:這是一個專業的的概念,表示這種類型的網絡,鍊路的最大傳輸速率;
7個不同字節:64,128,256,512,1024,1028,1518 bytes,這7個字節非常具有代表性,我們經常用它們來衡量設備的吞吐量和丢包率等性能指标。
帶寬計算過程我們以百兆以太網為例:在64字節,100Mbps的情況下,計算FPS值。看FPS是否與圖中看到的理論值(148,809)是一樣的。
100M,64字節
計算公式: 速率 = 總長度/單個幀長度
以1秒為例,則FPS就代表速率;
總長度:是指1秒内能夠傳輸總的bit數,100Mbps表示1秒内能傳輸 100,000,000個bits;
單個幀長度:64bytes,還要加上8bytes前導碼和12字節的空閑幀,所以最後的長度:64 8 12=84bytes。轉換換成bit,單個幀長度 = 84*8= 672 bits;(關于為什麼要加上前導碼和空閑幀,我後面會有文章進行詳述,這裡大家知道這麼必須加上這兩個值就行);
則公式就變成了:FPS = 100,000,000/672 = 148,809;
我們看到計算出來的值和我們在圖片上看到的理論值是一樣的,則說明計算正确;
這個計算出來的值代表的意思是:對于100M端口來說,如果報文長度是64bytes,則要求網絡設備每秒必須能處理148,809個幀,這樣才不會丢包。
生活中的帶寬計算上面的圖中的數據都是對線速的描述,看起來可能會感覺脫離我們的生活,下面我們以生活中的帶寬為例子,再來計算一遍。
假設你家的帶寬是50M,傳輸的字節大小是128bytes,要求網絡設備每秒能處理多少的報文?
速率 = 總長度/單個幀長度
總長度:代表每秒能處理的bit個數,你家的帶寬50M,就表示每秒可以傳輸50Mbps,即每秒可以傳輸 50,000,000 bit;
單個幀長度:128bytes,加上前導碼和空閑幀,最後真實的單個幀長度時128 8 12=148 bytes,轉換為bit值為:148*8 = 1184 bits;
FPS = 50,000,000/1184 = 42,229;
這就要求網絡設備每秒能夠傳輸42229個報文,這樣你家的帶寬才能達到簽訂的50M合約值。
總結FPS指标非常重要,但是我們在工作和生活中都不經常提及它,因為它的值太長了,太難記憶了,遠不如bps值直觀(例如10M、20M、300M),讓人容易接受。所以我們通常說帶寬時,都會習慣說是bps,而不是FPS。但是作為一名專業的網絡從業人員,我們還是要知道FPS代表的含義的,并且要掌握它們之間的換算公式,否則隻能說明對帶寬的理解還不夠透徹。
各位看完上面的内容,是不是已經掌握帶寬代表的含義和計算公式了呢?如果還有疑問,歡迎留言讨論,并且歡迎關注我的頭條号,一起讨論網絡知識!
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