网络带宽相关知识和计算

一、带宽

带宽应用的领域非常多，可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。

1. 在模拟信号系统又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。通常以每秒传送周期或赫兹(Hz)来表示。

2. 在数字设备中，带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示，即每秒可传输之位数。

• 带宽在计算机系统中的意义

在计算机系统中，用带宽作为标识总线和内存性能的指标之一。

总线带宽指的是总线在单位时间内可以传输的数据总量，等于总线位宽与工作频率的乘积。例如：对于64位、800MHz的前端总线，它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s

内存带宽指的是内存总线所能提供的数据传输能力。例如：DDR400内存的数据传输频率为400MHz，那么单条模组就拥有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的带宽。

带宽的应用

一、表示频带宽度

信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。频宽对基本输出入系统 (BIOS ) 设备尤其重要，如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。

二、表示通信线路所能传送数据的能力

带宽

在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。对于带宽的概念，比较形象的一个比喻是高速公路。单位时间内能够在线路上传送的数据量，常用的单位是bps(bit per second)。计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率，即每秒多少比特。

严格来说，数字网络的带宽应使用波特率来表示（baud），表示每秒的脉冲数。而比特是信息单位，由于数字设备使用二进制，则每位电平所承载的信息量是以2为底2的对数，如果是四进制，则是以2为底的4的对数，每位电平所承载的信息量为2。因此，在数值上，波特与比特是相同的。由于人们对这两个概念分的并不是很清楚，因此常使用比特率来表示速率，也正是用比特的人太多，所以比特率也就成了一个带宽事实的标准叫法了。

 

bit/s=1Kbit/s

 

bit/s=1Mbit/s

 

bit/s=1Gbit/s

描述带宽时常常把“比特/秒”省略。例如，带宽是1M，实际上是1Mbps，这里的Mbps是指兆位/s。

在网络中有两种不同的速率：

1、信号（即电磁波）在传输媒体上的传播速率（米/秒，或公里/秒）。

2、计算机向网络发送比特的速率（比特/秒）。

这两种速率的意义和单位完全不同。

在理解带宽这个概念之前，我们首先来看一个公式：带宽=时钟频率x总线位数/8，从公式中我们可以看到，带宽和时钟频率、总线位数是有着非常密切的关系的。其实在一个计算机系统中，不仅显示器、内存有带宽的概念，在一块板卡上，带宽的概念就更多了，完全可以说是带宽无处不在。

那到底什么是带宽呢？带宽的意义又是什么？为了更形象地理解带宽、位宽、时钟频率的关系，我们举个比较形象的例子，工人加工零件，如果一个人干，在大家单个加工速度相同的情况下，肯定不如两个人干的多，带宽就像是工人能够加工零件的总数量，位宽仿佛工人数量，时钟工作频率相当于加工单个零件的速度，位宽越宽，时钟频率越高则总线带宽越大,其好处也是显而易见的。

主板上通常会有两块比较大的芯片，一般将靠近CPU的那块称为北桥，远离CPU的称为南桥。北桥的作用是在CPU与内存、显卡之间建立通信接口，它们与北桥连接的带宽大小很大程度上决定着内存与显卡效能的大小。南桥是负责计算机的I/O设备、PCI设备和硬盘，对带宽的要求，相比较北桥而言，是要小一些的。而南北桥之间的连接带宽一般就称为南北桥带宽。随着计算机越来越向多媒体方向发展，南桥的功能也日益强大，对于南北桥间的连接总线带宽也是提出了新的要求，在INTEL的9X5系列主板上，南北桥的带宽将从以前一直为人所诟病的266MB/S发展到空前的2GB/S，一举解决了南北桥间的带宽瓶颈。

带宽

显卡中的带宽

再来说说显卡，玩游戏的朋友都知道，当玩一些大制作游戏的时候，画面有时候会卡的比较厉害。其实这就是显卡带宽不足的问题，再具体点说，这是显存带宽不足。众所周知，当道的AGP接口是AGP 8X，而AGP总线的频率是PCI总线的两倍，也就是266MHz,很容易就可以换算出它的带宽是2.1Gbps，这样的带宽就显得很微不足道了，因为连最普通的ATI R9000的显存带宽都要达到400MHz*128Bit/8=6.4GB/s,其余的高端显卡更是不用说了。正因为如此，INTEL在最新的9X5芯片组中，采用了PCI-Express总线来替代老态龙钟的AGP总线，与传统PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构相比，PCI Express最大的特点是在设备间采用点对点串行连接,如此一来即允许每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，同时利用串行的连接特点将能轻松将数据传输速度提到一个很高的频率。在传输速度上，由于PCI Express支持双向传输模式，因此连接的每个装置都可以使用最大带宽。AGP所遇到的带宽瓶颈也迎刃而解。

带宽

总线中的带宽

在计算机系统中，总线的作用就好比是人体中的神经系统，它承担的是所有数据传输的职责，而各个子系统间都必须籍由总线才能通讯，例如，CPU和北桥间有前端总线、北桥与显卡间为AGP总线、芯片组间有南北桥总线，各类扩展设备通过PCI、PCI-X总线与系统连接；主机与外部设备的连接也是通过总线进行，流行的USB2.0、IEEE1394总线等等，一句话，在一部计算机系统内，所有数据交换的需求都必须通过总线来实现！

按照工作模式不同，总线可分为两种类型，一种是并行总线，它在同一时刻可以传输多位数据，好比是一条允许多辆车并排开的宽敞道路，而且它还有双向单向之分；另一种为串行总线，它在同一时刻只能传输一个数据，好比只容许一辆车行走的狭窄道路，数据必须一个接一个传输、看起来仿佛一个长长的数据串，故称为“串行”。

对串行总线来说，带宽和工作频率的概念与并行总线完全相同，只是它改变了传统意义上的总线位宽的概念。在频率相同的情况下，并行总线比串行总线快得多，但它存在并行传输信号间的干扰现象，频率越高、位宽越大，干扰就越严重，因此要大幅提高现有并行总线的带宽是非常困难的；而串行总线不存在这个问题，总线频率可以大幅向上提升，这样串行总线就可以凭借高频率的优势获得高带宽。而为了弥补一次只能传送一位数据的不足，串行总线常常采用多条管线（或通道）的做法实现更高的速度——管线之间各自独立，多条管线组成一条总线系统，从表面看来它和并行总线很类似，但在内部它是以串行原理运作的。对这类总线，带宽的计算公式就等于“总线频率×管线数”，这方面的例子有PCIExpress和HyperTransport，前者有×1、×2、×4、×8、×16和×32多个版本，在第一代PCIExpress技术当中，单通道的单向信号频率可达2.5GHz，我们以×16举例，这里的16就代表16对双向总线，一共64条线路，每4条线路组成一个通道，二条接收，二条发送。这样我们可以换算出其总线的带宽为2.5GHz×16/10=4GB/s（单向）。除10是因为每字节采用10位编码。

并行总线和串行总线的描述参数存在一定差别。对并行总线来说，描述的性能参数有以下三个：总线宽度、时钟频率、数据传输频率。其中，总线宽度就是该总线可同时传输数据的位数，好比是车道容许并排行走的车辆的数量；例如，16位总线在同一时刻传输的数据为16位，也就是2个字节；而32位总线可同时传输4个字节，64位总线可以同时传输8个字节......显然，总线的宽度越大，它在同一时刻就能够传输更多的数据。不过总线的位宽无法无限制增加。

总线的带宽指的是这条总线在单位时间内可以传输的数据总量，它等于总线位宽与工作频率的乘积。例如，对于64位、800MHz的前端总线，它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s；32位、33MHzPCI总线的数据传输率就是32bit×33MHz÷8=133MB/s，等等，这项法则可以用于所有并行总线上面——看到这里，读者应该明白我们所说的总线带宽指的就是它的数据传输率，其实“总线带宽”的概念同“电路带宽”的原始概念已经风马牛不相及。

带宽

内存中的带宽

除总线之外，内存也存在类似的带宽概念。其实所谓的内存带宽，指的也就是内存总线所能提供的数据传输能力，但它决定于内存芯片和内存模组而非纯粹的总线设计，加上地位重要，往往作为单独的对象讨论。

SDRAM、DDR和DDRⅡ的总线位宽为64位，RDRAM的位宽为16位。而这两者在结构上有很大区别：SDRAM、DDR和DDRⅡ的64位总线必须由多枚芯片共同实现，计算方法如下：内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量（假定为单面单物理BANK）；如果内存芯片的位宽为8位，那么模组中必须、也只能有8颗芯片，多一枚、少一枚都是不允许的；如果芯片的位宽为4位，模组就必须有16颗芯片才行，显然，为实现更高的模组容量，采用高位宽的芯片是一个好办法。而对RDRAM来说就不是如此，它的内存总线为串联架构，总线位宽就等于内存芯片的位宽。

和并行总线一样，内存的带宽等于位宽与数据传输频率的乘积，例如，DDR400内存的数据传输频率为400MHz，那么单条模组就拥有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的带宽；PC800标准RDRAM的频率达到800MHz，单条模组带宽为16bit×800MHz÷8=1.6GB/s。为了实现更高的带宽，在内存控制器中使用双通道技术是一个理想的办法，所谓双通道就是让两组内存并行运作，内存的总位宽提高一倍，带宽也随之提高了一倍！带宽可以说是内存性能最主要的标志，业界也以内存带宽作为主要的分类标准，但它并非决定性能的唯一要素，在实际应用，内存延迟的影响并不亚于带宽。如果延迟时间太长的话相当不利，此时即便带宽再高也无济于事。

带宽

带宽匹配的问题

计算机系统中存在形形色色的总线，这不可避免带来总线速度匹配问题，其中最常出问题的地方在于前端总线和内存、南北桥总线和PCI总线。

前端总线与内存匹配与否对整套系统影响最大，最理想的情况是前端总线带宽与内存带宽相等，而且内存延迟要尽可能低。在Pentium4刚推出的时候，Intel采用RDRAM内存以达到同前端总线匹配，但RDRAM成本昂贵，严重影响推广工作，Intel曾推出搭配PC133SDRAM的845芯片组，但SDRAM仅能提供1.06GB/s的带宽，仅相当于400MHz前端总线带宽的1/3，严重不匹配导致系统性能大幅度下降；后来，Intel推出支持DDR266的845D才勉强好转，但仍未实现与前端总线匹配；接着，Intel将P4前端总线提升到533MHz、带宽增长至5.4GB/s，虽然配套芯片组可支持DDR333内存，可也仅能满足1/2而已；P4的前端总线提升到800MHz，而配套的865/875P芯片组可支持双通道DDR400——这个时候才实现匹配的理想状态，当然，这个时候继续提高内存带宽意义就不是特别大，因为它超出了前端总线的接收能力。

南北桥总线带宽曾是一个尖锐的问题，早期的芯片组都是通过PCI总线来连接南北桥，而它所能提供的带宽仅仅只有133MB/s，若南桥连接两个ATA-100硬盘、100M网络、IEEE1394接口......区区133MB/s带宽势必形成严重的瓶颈，为此，各芯片组厂商都发展出不同的南北桥总线方案，如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS的MuTIOL，还有AMD的HyperTransport等等，它们的带宽都大大超过了133MB/s，最高纪录已超过1GB/s，瓶颈效应已不复存在。

PCI总线带宽不足还是比较大的矛盾，PC上使用的PCI总线均为32位、33MHz类型，带宽133MB/s，而这区区133MB/s必须满足网络、硬盘控制卡（如果有的话）之类的扩展需要，一旦使用千兆网络，瓶颈马上出现，业界打算自2004年开始以PCIExpress总线来全面取代PCI总线，届时PCI带宽不足的问题将成为历史。

• 带宽在数字信号系统中的意义

数字信号系统中，带宽用来标识通讯线路所能传送数据的能力，即在单位时间内通过网络中某一点的最高数据率，常用的单位为bps（又称为比特率---bit per second，每秒多少比特）。在日常生活中中描述带宽时常常把bps省略掉，例如：带宽为4M，完成的称为应为4Mbps。

针对于带宽成本降低，用户接入速率也是越来越高，从最初的拨号上网，到20M甚至100M光纤。

但是随着计算机的发展，用户对‘带宽’的认识也应该有更大的提高。

一般来说，带宽是以 bit（比特）表示，而电信，联通，移动等运营商在推广的时候往往忽略了这个单位。

正常换算情况如下：

1Mbit=128KB

2Mbit=256KB

（以此类推）

而换算后的速度才是您真实上网的速度

也就是说，如果你从你的运营商开通的带宽是10M，那么代入计算公式，以上面换算的1M来计量

则为：

（1M=1024K）

1M/128K=1024/128=8

10/8=1.25M

也就是说你如果开通10M带宽，可以达到最高1.25M的速度

一般来说，一台计算机观看电影，玩游戏等，4M带宽足够。但是如果你需要经常下载大文件，建议还是使用更高带宽。

• 在模拟信号系统中的意义

在模拟信号系统中，带宽用来标识传输信号所占有的频率宽度，这个宽度由传输信号的最高频率和最低频率决定，两者之差就是带宽值，因此又被称为信号带宽或者载频带宽，单位为Hz。

带宽其实就是信号所占用的频谱的度量，可以看做是一种与空间相关的量。与之相比，信号的传输速率就是一种与空间和时间都相关的物理量，定义为单位时间内在信道上传输的数据量。

为了合理使用频谱资源，国际电信联盟（ITU）为每种通信系统都规定了频率范围，这种频率范围又称为频段，而频段的频谱宽度又被称之为工作带宽。例如GSM的工作带宽为25 MHz，WCDMA和CDMA均为30 MHz。

• 带宽在人力资源领域中的意义

所谓“带宽”就是指各等级薪资的最大值与最小值之差，又将其成为薪值的分布区间。一般而言，由于职位高低不同，职位或职层所涉及技能与职责的复杂性程度也会有所不同，因此，各职等级的薪资带宽也就应该有所不同（薪资带宽应当能反应一个职位或职层的任职者由一个初入者到能力与业绩十分突出者所需要的难度大小）。如果职位或职层所涉及的技能与职责能在较短时间内得以掌握，则此等级薪资的带宽较窄；而如果职位或职层所涉及的技能和职责需要学习的时间较长，继续提升的机会也较小，则其相应的带宽较大。根据这个理论，变革者在设计职等带宽时应当坚持的原则是：职等越高，其带宽就应越大，因为职等越高，任职者胜任的速度就越慢。

• 带宽在显示器系统中的意义

在采用正弦输入研究传感器频率动态特性时，常用频率特性和相频特性来描述传感器的动态特性，其重要指标是频带宽度，简称带宽。[1] 

带宽（Bandwidth）是显示器视频放大器通频宽度的简称，指的是电子枪在一秒钟内扫描过像素（Pixel）的总个数，即单位时间内所有行（水平方向）扫描线和场（竖直方向）扫描线上显示出的像素个数之总和，单位是MHz。[1] 

带宽的详细计算公式： B=r(x) ×r(y) ×V

• B表示显示器的带宽
• r(x)表示每条水平扫描线上的图素个数
• r(y)表示每帧画面的水平扫描线数
• V 表示每秒画面刷新率（即场频）

二、网络带宽相关知识

信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系。香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信噪比之间的关系。

奈奎斯特准则指出：如果间隔为π/ω(ω=2πf),通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为：

Rmax＝2.f(bps)

 香农定理指出：在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输速率Rmax与信道带宽B、信噪比S/N的关系为：

Rmax＝B.log₂^(1+S/N)

式中，Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz，信噪比S/N通常以dB（分贝）数表示。

1、数据传输速率R

数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒(bit/second)，记作bps。对于二进制数据，数据传输速率为：S=1/T(bps) 

其中，T为发送每一比特所需要的时间。

常用的数据传输速率单位有：kbps、Mbps和Gbps。其中：1kbps＝10³bps 1Mbps＝10⁶bps 1Gbps＝10⁹bps

2、信号传输速率B

B也称码元率、调制速率或波特率，表示单位时间内通过信道传输的码元个数，单位记做BAND。

3、信道带宽W

模拟信道： 

模拟信道的带宽 W=f2-f1 其中f1是信道能够通过的最低频率，f2是信道能够通过的最高频率，两者都是由信道的物理特性决定的。当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了。为了使信号的传输的失真小些，信道要有足够的带宽。

数字信道：

数字信道是一种离散信道，它只能传送离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

 一个数字脉冲称为一个码元，我们用码元速率表示单位时间内信号波形的变换次数，即单位时间内通过信道传输的码元个数。若信号码元宽度为T秒，则码元速率B=1/T。码元速率的单位叫波特(Baud)，所以码元速率

也叫波特率。

早在1924年，贝尔实验室的研究员亨利·尼奎斯特就推导出了有限带宽无噪声信道的极限波特率，称为尼奎斯特定理。若信道带宽为W，则尼奎斯特定理指出最大码元速率为B=2W(Baud)

尼奎斯特定理指定的信道容量也叫尼奎斯特极限，这是由信道的物理特性决定的。超过尼奎斯特极限传送脉冲信号是不可能的，所以要进一步提高波特率必须改善信道带宽。

码元携带的信息量由码元取的离散值个数决定。若码元取两个离散值，则一个码元携带1比特(bit)信息。若码元可取四种离散值，则一个码元携带2比特信息。总之一个码元携带的信息量n(bit)与码元的种类数N

有如下关系:n=log₂N  

单位时间内在信道上传送的信息量(比特数)称为数据速率（信息速率）。在一定的波特率下提高速率的途径是用一个码元表示更多的比特数。如果把两比特编码为一个码元，则数据速率可成倍提高。

我们有公式:  R=Blog₂N=2Wlog₂N(b/s)  

其中R表示数据速率，单位是每秒比特，简写为bps或b/s  

 数据速率和波特率是两个不同的概念。仅当码元取两个离散值时两者才相等。

对于普通电话线路，带宽为3000HZ，最高波特率为6000Baud。而最高数据速率可随编码方式的不同而取不同的值。这些都是在无噪声的理想情况下的极限值。实际信道会受到各种噪声的干扰，因而远远达不到按

尼奎斯特定理计算出的数据传送速率。

香农(shannon)的研究表明，有噪声的极限数据速率可由下面的公式计算：

C =W log₂^（1+s/n）这个公式叫做香农定理，其中C也称为信道容量，W为信道带宽，S为信号的平均功率，N为噪声的平均功率，s/n叫做信噪比。

由于在实际使用中S与N的比值太大，故常取其分贝数(db)。分贝与信噪比的关系为: db=10log₁₀^s/n  

例如当s/n为1000，信噪比为30db。这个公式与信号取的离散值无关，也就是说无论用什么方式调制，只要给定了信噪比，则单位时间内最大的信息传输量就确定了。

例如信道带宽为3000HZ，信噪比为30db，则最大数据速率为C=3000log₂^（1+1000）≈3000×9.97≈30000b/s 

这是极限值，只有理论上的意义。实际上在3000HZ带宽的电话线上数据速率能达到9600b/s就很不错了。

综上所述，我们有两种带宽的概念，在模拟信道，带宽按照公式W=f2-f1 计算，例如CATV电缆的带宽为600HZ或1000HZ；数字信道的带宽为信道能够达到的最大数据速率，例如以太网的带宽为10MB/S或100MB/S，两者可通过香农定理互相转换。数字信道是一种离散信道，它只能传送离散值的数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉序列的最高速率。

4、奈氏准则与香农定理

奈氏准则

1924年，奈奎斯特（Nyquist）就推导出在理想低通信道下的最高码元传输速率的公式：理想低通信道下的最高码元传输速率＝2WBaud 

其中W是理想低通信道的带宽，单位为赫兹；Baud是波特，即码元传输速率的单位，1波特为每秒传送1个码元。奈氏准则的另一种表达方法是：每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。

若码元的传输速率超过了奈氏准则所给出的数值，则将出现码元之间的互相干扰，以致在接收端就无法正确判定码元是1还是0。对于具有理想带通矩形特性的信道（带宽为W），奈氏准则就变为：理想带通信道的最高码元传输速率＝1WBaud，即每赫宽带的带通信道的最高码元传输速率为每秒1个码元。奈氏准则是在理想条件下推导出的。在实际条件下，最高码元传输速率要比理想条件下得出的数值还要小些。电信技术人员的任务就是要在实际条件下，寻找出较好的传输码元波形，将比特转换为较为合适的传输信号。需要注意的是，奈氏准则并没有对信息传输速率（b/s）给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术。

香农公式

1948年，香农（Shannon）用信息论的理论推导出了带宽受限且有噪声干扰的信道的极限信息传输速率。当用次速率进行传输时，以做到不出差错。用公式表示，则信道的极限信息传输速率C可表达为

C＝Blog ₂^（1+S/N）信噪比SNR=S(信号功率)/N(噪声功率) 其中B为信道的宽度，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的噪声功率。香农公式表明，信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。它给出了信息传输速率的极限，即对于一定的传输带宽（以赫兹为单位）和一定的信噪比，信息传输速率的上限就确定了。这个极限是不能够突破的。要想提高信息的传输速率，或者必须设法提高传输线路的带宽，或者必须设法提高所传信号的信噪比，此外没有其他任何办法。至少到现在为止，还没有听说有谁能够突破香农公式给出的信息传输速率的极限。香农公式告诉我们，若要得到无限大的信息传输速率，只有两个办法：要么使用无限大的传输带宽（这显然不可能），要么使信号的信噪比为无限大，即采用没有噪声的传输信道或使用无限大的发送功率。

三、网络带宽相关计算

1.计算光纤传输的真实速度

使用光纤连接网络具有传输速度快，衰减少等特点。

因此很多公司的网络出口都使用光纤，一般网络服务商声称光纤的速度为“ 5M”，那么他的下载真实速度究竟是多少呢？我们来计算一下，一般的情况下，“5M”实际上就是5000Kbit/s(按千进位计算）这就存在一个换算的问题。Byte和bit是不同的。1Byte=8bit.而我们常说的下载速度都指的是Byte/s 因此电信所说的“5M”经过还换算后就成为了（5000/8）KByte/s=625KByte/s这样我们平时下载速度最高就是625KByte/s常常表示625KB/S。

这里理论计算最高值为625KB/S。在实际的应用中，那么还要排除网络损耗以及线路衰减等因素，因此真正的下载速度可能还不到600KB/S，不过只要是550KB/S以上都算正常。

2.计算内网的传输速度

经常有人抱怨内网的传输的速度慢，那么真实情况下的10/100MBPS网卡的速度应该有多块呢？

网卡的100Mbps同样是以bit/s来定义的，所以100Mb/S=100 000KByte/s=(100 000/8)KByte/s=12 500KByte/s，因此在理论上1秒钟可以传输12.5MB的速率，考虑到干扰的因素每秒传输只要超过10MB就是正常了，现在出现了1000Mbps的网卡那么速度就在100MB/S左右。

 3.计算ADSL的真实速度，ADSL是大家经常使用的上网方式，那么电信和网通声称的“512K”ADSL下载速度是多少呢？

换算方法为512Kbit/s=(512/8)KByte/s=64KByte/s,考虑线路等损耗实际的下载速度在50KB/S以上就算正常了 那么“1MB”那？大家算算吧答案是125KByte/s。

特别提示：

(1)关于bit(比特)/second(秒)与Byte(字节)/s(秒)的换算说明：线路单位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小写字母b；用户在网上下载时显示的速率单位往往是Byte(字节)/s(秒)，注意是大写字母B。字节和比特之间的关系为1Byte=8Bits；再加上IP包头、HTTP包头等因网络传输协议增加的传输量，显示1KByte/s下载速率时，线路实际传输速率约10kbps。例如：下载显示是50KByte/s时，实际已经达到了500Kbps的速度。切记注意单位！！！

(2)用户申请的宽带业务速率指技术上所能达到的最大理论速率值，用户上网时还受到用户电脑软硬件的配置、所浏览网站的位置、对端网站带宽等情况的影响，故用户上网时的速率通常低于理论速率值。

(3)理论上：2M（即2Mb/s）宽带理论速率是：256KB/s（即2048Kb/s），实际速率大约为103--200kB/s；(其原因是受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗，信号衰减等多因素的影响而造成的)。4M（即4Mb/s）的宽带理论速率是：512KB/s，实际速率大约为200---440kB/s。  

附带基础知识： 

在计算机科学中，bit是表示信息的最小单位，叫做二进 制位；一般用0和1表示。Byte叫做字节，由8个位（8bit）组成一个字节(1Byte)，用于表示计算机中的一个字符。bit与Byte之间可以进行换算，其换算关系为：1Byte=8bit（或简写为：1B=8b）；在实际应用中一般用简称，即1bit简写为1b(注意是小写英文字母b)，1Byte简写为1B（注意是大写英文字母B）。

在计算机网络或者是网络运营商中，一般宽带速率的单位用bps(或b/s)表示；bps表示比特每秒即表示每秒钟传输多少位信息，是bit per second的缩写。在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps（是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps）。

建议能记住以下换算公式：

1B=8b 1B/s=8b/s(或1Bps=8bps)

1KB=1024B 1KB/s=1024B/s

1MB=1024KB 1MB/s=1024KB/s

规范提示：实际书写规范中B应表示Byte(字节)，b应表示bit(比特)，但在平时的实际书写中有的把bit和Byte都混写为b ，如把Mb/s和MB/s都混写为Mb/s，导致人们在实际计算中因单位的混淆而出错。切记注意！！！

实例： 在我们实际上网应用中，下载软件时常常看到诸如下载速度显示为128KBps（KB/s），103KB/s等等宽带速率大小字样，因为ISP提供的线路带宽使用的单位是比特，而一般下载软件显示的是字节（1字节＝8比特），所以要通过换算，才能得实际值。然而我们可以按照换算公式换算一下：

128KB/s=128×8(Kb/s)=1024Kb/s=1Mb/s即128KB/s=1Mb/s。

四、按需分配带宽

按需分配带宽（bandwidth on demand，BOD）是根据接受服务的信道的需要，以带宽增量方式增加吞吐量的能力。BOD是最能体现自动交换光网络（ASON）特点和优势的一种业务。通过BOD服务提供者按照用户需求提供可以使用的带宽。

• 简介

目前，BOD是最能体现ASON动态特点和优势的一种业务。BOD业务能够适应网络业务日益数据化的趋势，能够增强用户和网络的交互能力，由用户自己定制和控制自己需要的网络带宽，在满足用户个性化需求、降低用户费用的同时，提高网络资源的有效利用率。

所谓BOD，顾名思义，就是服务提供者按照用户的需求提供可以使用的带宽。BOD包含两个层面的含义：一是能够快速地建立和拆除符合用户带宽需求的业务，二是对于已经建立的业务，可以根据用户的需求动态地调整带宽（增大或减小）。第一种情况是第二种情况的特例，利用ASON的交换连接（SC）或半永久连接（SPC）方式可以快速地建立和拆除连接，从而满足用户需求，其实现相对简单，而第二种情况，如果不希望业务损断的话，其实现要复杂得多。

• 特点

BOD业务具有以下特性：

1. 客户或其代理可以直接通过网管配置或用户网络接口（UNI）发起BOD业务建立。BOD业务可以由用户通过UNI以SC连接的方式发起以及进行带宽调整，也可以通过网络管理以SPC或SR连接的方式发起以及进行带宽调整。
2. 根据所使用的互连模式和网络管理策略不同，光网络对客户可以不具有或者具有有限的可见性。
3. 根据控制平面互连模型的不同，连接的建立依赖于网络或用户的智能。对于对等模型，由于客户和网络的资源共享，所以可以由用户进行资源优化和路由配置；而对于重叠模型：由于信息隐藏，用户只能通过接口请求，而由网络提供者进行资源优化和路由配置。

对于动态调整带宽的方法，也有多种选择：一种是有业务损断的调整方式，就是建立一个新的满足用户带宽需求的连接，替换旧的连接，具体方式包括先拆后建、先建后拆、同时拆建等等，由于存在连接的切换，需要消耗时间，所以这种方式也会产生一定时间的业务中断，但是其实现相对简单；还有一种方式就是不损断业务的动态调整方式，这需要使用一些特殊的技术，包括虚级联（VC）、链路容量调整方案（LCAS）等，通过动态增加或者减少业务所绑定的虚容器的数量来调整带宽。

• 关键技术

在实现BOD业务过程中，需要使用通用成帧协议(GFP)实现数据帧到SDH虚容器的有效映射，同时使用VC和LCAS来进行带宽的动态绑定和调整，这是实现带宽无损调整的基础。

通用成帧协议

GFP是由ITU-T G.7041标准化的一种面向无连接的新型数据链路层封装协议，可以透明地将高层的各种数据格式封装为可以在同步数字体系/光传送网(SDH/OTN)传输网络中有效传输的信号，具有封装效率高、误码扩展小、无随机带宽膨胀代价等优点。GFP封装的高层客户信号可以是面向协议数据单元(PDU)数据流，也可以是面向块状编码的固定比特速率数据流。GFP使用了基于差错控制的帧定界机制，不需要对业务数据流进行特别处理。GFP封装方式具有协议透明性和通用性，能够后向兼容，目前已经得到大多数厂家的支持。

虚级联

虚级联是SDH中的一种数据传输技术，它可将多个虚容器组合起来，作为一个保持比特序列完整性的单容器使用，实现大颗粒业务的传输，存在着两种级联方式，相邻级联和虚级联。相邻级联要求所有级联容器在时隙上连续相邻排列，组成单一的逻辑传送实体在网络中进行交叉、复用和传输，它要求传输通道的所有节点都必须支持相邻级联方式。而虚级联则没有此要求，它可以把不同路径的多个物理流合并成单个逻辑流，实现传送层的链路汇聚。一般来说，虚级联要完成发送和接收两个方向的功能：在发送方向将接入信号分装至若干各高阶或低阶容器中，使相邻级联业务转化为可在现有SDH设备上传输的虚级联业务；在接收方向，将线路上传输的虚级联业务转换成相邻级联业务，从而获得原始的接入信号。

相对于相邻级联，虚级联在技术上需要考虑的主要问题是时延。由于虚级联每个虚容器的传输所通过的路径有可能不同，因此在各虚容器之间可能出现传输时差，在极端情况下，可能会出现序列号偏后的虚容器比序列号靠前的虚容器先到达终节点，这无疑给信号的还原带来了困难。目前，解决这一问题的有效方法是采用一个大的延时对齐存储器对数据进行缓存，并尽可能地让各个虚容器沿相同的路由传输。

虚级联技术对网络中间节点透明，只要求在接入业务的源、宿端支持虚级联功能，并且虚级联组中的各条成员链路可沿不同的路由独立进行传送，所以对网络资源的使用相当灵活，能够提高网络资源利用率。

链路容量调整方案

LCAS最初被称为可变带宽分配技术(VBA)。LCAS是对虚级联技术的扩充，建立在虚级联技术基础之上，是一种收发双方握手的传送层信令协议，可以通过该协议来动态地调整虚级联组的数量和状态，从而无损地调整连接的带宽。此外，LCAS技术还提供一种容错机制，可增强虚级联的健壮性：当虚级联组中有一个成员失效，不会使整个虚级联组失效，而是自动地将失效的成员从虚级联组中剔除，剩下的正常的成员继续传输业务、当失效成员恢复后，系统自动地又将该成员重新加入虚级联组。

• ASON中带宽按需分配的实现

虚级联和LCAS为无损带宽调整提供了技术基础。在传统的网管方式下，可以通过虚级联和LCAS按照需求来调整连接的带宽，当网元管理系统/网络管理系统(EMS/NMS)接收到用户发来的带宽请求后，EMS/NMS首先进行端到端的选路，然后利用网管命令建立新增的通道，为新增的带宽做好准备。然后EMS/NMS就下发命令，在业务的源、宿两端触发LCAS，执行LCAS带宽调整动作序列，从而将新增的成员通道无损地增加到虚级联组中，从而实现带宽的无损调整。但是这种传统网管的调整方式，由于过程中需要大量的人工操作，所以调整周期长，实时性差。随着ASON的出现，人们可以利用其控制平面提供的强大的信令和路由功能，来自动、快速高效地实现BOD。

业务实现

在ASON中，当BOD业务有带宽改变请求时，可以通过控制平面来快速地建立和拆除BOD业务所需要的连接，然后由控制平面通知传送平面启动LCAS带宽调整过程，从而实现快速的带宽无损调整。ASON中的BOD业务模型如图所示。

ASON的BOD业务模型

BOD业务建立后，可以通过UNI接口发起带宽调整请求，也可以由网管系统通过控制平面网管接口(NMI-A)发起带宽调整，将请求发送给控制平面。控制平面负责根据带宽请求参数以及网络的拓扑和资源情况，通过路由和信令建立新的连接（带宽增加），或者拆除已有的连接（带宽减少）。然后控制平面通过连接控制接口（CCI）将增加/减少的通道通知给传送平面。传送平面在业务的源，宿两节点上启动LCAS调整过程，将需要调整的通道添加到虚级联组中。或者从虚级联组中移去。

带宽调整过程

以客户通过UNI接口发起的带宽增加为例。给出带宽调整的过程，信令采用资源预留协议（PSVP），带宽增加过程如图所示。

ASON带宽调整过程

1. 源客户通过UNI接口发出带宽调整请求，控制平面接收到请求后。进行呼叫过程，PATH命令从源控制节点直接到达宿控制节点。然后传递给宿客户。宿客户确认后。通过PSVP命令返回给源控制节点。
2. 源控制节点根据带宽调整的参数，确定是新建连接还是拆除连接，以及连接的带宽。根据当前的网络拓扑和资源使用情况，确定新建连接的路由，在进行选路时，还需要考虑BOD业务当前的虚级联通道分布情况，为避免不同通道的时延差别过大、不利于信号合并、所以在选择新的路由时，应尽可能地和原来的通道走相同的路由。然后控制平面通过信令过程控制传送平面，在传送平面里建立起新的连接。信令过程完成后，控制平面通过CCI接口发出命令，通知传送平面的源，宿节点启动LCAS。
3. 传送平面接收到控制平面命令后，源，宿节点启动LCAS动作命令，将新增的连接增加到BOD业务所关联的虚级联组中，LCAS过程完成后，传送平面将执行结果反馈给控制平面。
4. 控制平面收到传送平面反馈后，知道LCAS执行完毕，然后向源客户返回调整结果，源客户可以发起ResvConf命令对带宽的调整进行确认，表明新的带宽已可以使用.。

带宽保证

当网络发生故障时，BOD业务的带宽也会受到影响，这就需要采取措施保证BOD业务的带宽，使网络故障给用户带来的影响最小，通常，在传输网中都会对连接采用保护、恢复等方式来保证连接的可用性，但是BOD业务和普通的连接不同，有一些独特的特点、BOD业务采用虚级联，对应多个成员通道连接，并且各个成员通道的路径可能是不一样的；BOD承载的都是数据业务，不同数据业务类型的实时性要求是不一样的，所以当BOD业务受到故障影响时，不能简单地等同于普通的连接恢复，需要在恢复启动条件和恢复方式上作一些特殊考虑。

1. BOD业务故障恢复启动条件的确定。当网络故障时，可能只会影响到BOD业务的部分成员通道，但整个业务并没有断掉，只是业务的带宽减小，当BOD所承载的是一些非实时性的业务时，如上网浏览、下载数据、收发邮件等等，带宽的小幅减小对用户的使用影响并不大，但当BOD业务承载的是一些实时性很强的业务，如实时视频、语音等，即使是带宽的小幅减小，也会给用户的使用带来较大的影响，所以，针对BOD业务，可以根据业务的性质和用户需求划分等级，根据不同的等级设定一个带宽容量减少比率门限值，作为BOD业务是否启动保护/恢复的一个依据，当网络故障对BOD业务产生影响时，如果容量的减少小于门限值，系统可以不启动恢复机制，只是采用LCAS，将产生故障的通道暂时从虚级联组中删除，降低数据业务的丢包率和时延，待故障的通道修复后，系统再自动地将修复好的通道增加到虚级联组中，恢复业务原来的带宽，如果容量的减少大于门限值，系统需要将故障的通道从虚级联组中删除，同时立即启动保护/恢复机制，快速找到替换通道并将其增加到虚级联组中，保证业务的带宽不变。
2. BOD业务故障恢复方式选择一个BOD业务包含多个成员连接，很自然地，可以针对BOD业务的每个成员连接独立地进行恢复，找到替代的连接并切换过去，如果多个成员连接同时发生故障，各个通道连接的恢复过程互不影响，这种恢复方式思路清晰，处理相对简单，对于那种包含的成员连接的路由比较分散、并且同时故障的成员连接数目较少的BOD业务来说是比较有效的，如果BOD业务的成员连接的路由比较集中，在同一路径中包含了数个成员连接，如果该路径某处发生故障，则该路径上的所有成员连接都会失效，都要触发恢复，在这种情况下如果对每个成员连接独立地恢复，总的恢复时间可能会比较长，针对这种情况，可以将多条成员连接作为一个整体，统一进行一次恢复，这种恢复的效果要好得多，图3给出了两种恢复方式的特点和适用场景。

自动带宽调整

除了可以由用户或者网管系统发起带宽调整请求外，还可以设置一些自动触发带宽调整的条件，当条件满足时，系统可以自动发起BOD业务的带宽调整请求，通过ASON的智能化和自动化能力来完成带宽的调整，为BOD业务增加更多的智能特性。

1. 定时调整带宽。存在某一类业务，可能在不同的时间段内，有着不同的带宽需求，这是事先已经明确好的，从减少用户带宽租用费用和提高网络的使用效率的角度，系统可以设定一个定时机制，按照事先约定好的协议，在规定的时间点自动发起带宽调整请求，由ASON来自动地完成带宽调整，为用户提供满意的带宽。
2. 根据流量自动调整带宽。可以在ASON中增加业务流量自动检测能力，收集、统计BOD业务的流量变化，分析业务流量变化规律，得到业务流量变化的趋势，制订相应的策略，当业务流量变化满足设定条件时，系统就自动触发业务带宽调整，改变业务的带宽，实现网络根据流量自主地调整带宽，提高网络资源的有效利用率，这应该是BOD业务发展的趋势。

五、怎样计算一个网站服务器需要多少带宽

在选择一个托管服务之前，你需要考虑许多方面的因素，其中，计算带宽是最有挑战性的一个。带宽指的是在一段时间内，从你的主机服务器传送到访客电脑的数据总量。不像桌面存储空间，你只需要删除一部分大的图片和视频即可控制。带宽需要仔细地计算因为如果有很多访客从你的网站查看或者下载大的文件的话，你的网站可能中途就要关闭了。

 

实际上，有很多主机公司在他们的计划中都提供了几种带宽的选择，所以你完全可以选择到一个合适大小的带宽，这样的话你既不会因为买多而浪费钱也不会因为买少导致用超而被罚钱。但是怎么知道自己需要多少带宽呢？接下来的文章中我们将会具体回答这个问题。

一个网站需要多少带宽

事实上，计算需要多少带宽很容易，你只需记录你网站的日常活动然后做一个数学计算即可。

• 估计你网站上一个网页的平均字节数，单位为KB
• 估计你所预计的网站每日访问量
• 估计你所预计的每人平均访问页面数
• 将以上三步的结果相乘再乘以一个月的天数，即30

这个简单的公式用于计算带宽非常直观，但是如果你只计算了一个账户的话，不要忘了计算你服务器上的所有网站。

考虑额外带宽

实际上，以上计算的结果只是一个估计，你应该知道理论计算值和实际值是有区别的。比如说，如果你的网站每个页面有45KB大，每天有1000个访问者，每个访问者平均看4个页面，这样得出来的理论值大概是4.5GB一个月。但实际应用时这些带宽是不够的，你还需要考虑以下几个方面：

• 文件下载

如果你允许访客从你的网站下载文件的话，为了这些下载进程，你就需要额外的带宽。所以，你还要计算访客从你的网站下载的文件的平均大小和你预计的下载数，然后把这个值乘以你计算的理论值。

• 多媒体

如果你打算在你的网站上放一些视频，音乐，Flash动画或其他多媒体资料的话，比起只是放HTML文本内容和图片，你可能需要更多地带宽。例如，如果你提供一个200MB的文件给访客下载，22.5个下载数大概需要4.5GB的带宽。

• 不断增长的流通量

如果你的网站拥有高质量的内容的话，你就可能会拥有越来越多的访客，这也就意味着你预计的每日访客量，网页访问数，每日下载数等都会明显增加，进而所需带宽也会增加。简而言之，你需 要考虑这个到动态的增长过程，为未来做计划，给网站留一个提升的空间。

• 布局变化

如果你对现在的网站界面不满意的话，你可以改变它的布局。但是，你要知道的是这个改变可能会改变你的页面大小，所以可能会用到更多的带宽。

总结

实际上，带宽好比高速公路，如果一条高速公路上只有一辆车，你就可以开得很快。但是如果一条高速公路上同时存在太多车的话，你可能就会堵在中途或者开得很慢，因为所有线路都被占用了。因此，计算带宽和提前计划是非常重要的。

 

最后，如果你想选择一个合适的主机供应商的话，有很多因素需要考虑而不仅仅是带宽，例如速度，价格，可信度和技术支持等等。