بسم الله الرحمن الرحيم ..

Bandwidth and Throughput

كم تكرمت لاخت رحيل بتعريف ال Bandwidth على انه :كمية المعلومات التي يمكنها التدفق خلال اتصال الشبكة في فترة زمنية معينة.
وانه محدود او مقيد بالعوامل الفيزيائية والتكنلوجيا المستخدمة :
اما بالنسبة للعوامل الفيزيائية فهي مثلا :كنوع الكابل ( نحاسي , الياف ضوئية او الهواء ) .. فالكيبل النحاسي يمكن ان يتحمل نطاق ترددي مقداره 1Gb بينما الالياف الضوئية يمكن وصفها بأنها لا محدودة ويمكن ان تصل الى 10Gb .. بينما يقاس الاخير بوحدة الهيرتز ( المخصصة لقياس الترددات الموجية ) .. فالهواء ينقل البيانات بشكل موجات كهرومغناطيسية كما هو معلوم .. وتصل الى سرعات نختلفة والمستخدمة في الشبكات المحلية هي ( 5GHz , 2.4 GHz ) بالنسبة لكلا من 802.11a and 802.11b وهي Standards مستخدمة في الشبكات اللاسلكية ..
واما بالنسبة لعامل التكنلوجيا فكما هو معلوم ان هناك تقنيات مختلفة مستخدمة في عالم الشبكات مثل ADSL, ISDN , DSL .. الخ ..

كل تقنية من هذه التقنيات لها سرعاتها المختلفة فمثلا :
كما هو معلوم عن ال ADSL والمنتشر في مقاهي الانترنت ( متوفر في اليمن بسرعات مثل 512 و 256 ) .. او الخطوط الهاتفية العادية المنتشرة في المنازل او ما يسمى (Dial-up 56k) وهي تأتي بسرعة 56k مع العلم بأنها علميا لا يمكن ان تصل الى هذه السرعة وانما هي كذلك فقط اصطلاحا او نظريا ..
ونضيف بأن النطاق الترددي (Bandwidth) لا يعد مجانيا .. فكما نعلم ان السرعة 56k المستخدمة في المنازل تعتبر مجانية بحيث لا تدفع اي رسوم اشتراك .. فقط تحسب الكلفة بالدقائق ( والدقيقة في اليمن مثلا بريال واحد فقط ) .. بينما ال ISDN والذي يأتي بسرعة 128K وتكون الدقيقة ب (2 ريال ) .. اما بالنسبة لل ADSL فسرعة ال 256K ارخص من ADSL 512 .. وهكذا كل ما زادت السرعة كلما كانت الكلفة اعلى ..
ويجب ان ننوه هنا الى اهمية الفهم الجيد للنطاق الترددي Bandwidth بحيث يقوم مدير الشبكة بدراسة الاحتياج بالنسبة للشبكة التي يديرها .. لاننا قد ذكرنا مسبقا بأن ال Bandwidth لا يعتبر مجاني وان كلفته تزيد بزيادته .. فمثلا اذا كنت ادير شبكة في شركة لا يستخدم فيها الانترنت الا مدراء الاقسام ولغرض استعراض ايميلاتهم فقط فيجب ان افكر بال Dial-up لان الكلفة تحسب حسب الاستخدام ( بالدقيقة ) .. فيمكن يكون ISDN مثلا ..
اما اذا كنت اريد استخدام الانترنت بشكل دائم ( طول اليوم ) .. فالافضل ان اخذ خدمة ADSL والتي تدفع فيها رسوم الخدمة شهريا لا بالدقيقة .. وقس على ذلك ..

ووجب علينا هنا ان نبين مصطلح اخر مهم جدا وهو ال Throughput .. فما هو ال Throughput ?
بأختصار يمكن تعريفه على انه المقياس الحقيقي للنطاق الترددي Bandwidth .. فماذا نعني بهذا التعريف ؟

يمكن توضيح هذا المصطلح بسهولة بضرب مثال بسيط :
كما نعلم ان ال Bandwidth بالنسبة للخطوط الهاتفية العادية المستخدمة في الانترنت عند استخدام خدمة ال Dial-up 56k هو 56k ولكن المقياس الفعلي يختلف عنه بشكل مستمر مثأتر بعوامل عدة نذكرها لاحقا .. فمن الملاحظ اننا نرى سرعة الخط 45k او 36k .. الخ .. وهذا هو Bandwidth اللي يوصل الينا .. ولو استخدمنا اي برامج لقياس السرعة كموقع www.2wire.com لحصلنا على سرعة اقل من الظاهرة لدينا وهي ال Throughput الفعلي هنا .
ويجب ان نوضح شيء مهم هنا بأن ال Throughput <= Bandwidth وان كانت اشارة المساواة هنا مجرد شيء نظري .. ففعليا لا يمكن ان يصل ال Throughput الى مساواة ال Bandwidth لان هناك عوامل عدة تسبب فقدان فيه وعادة يكون ال Throughput اقل بكثيررر من ال Bandwidth .

بالنسبة للعوامل المؤثرة في Throughput فنذكر منها :1)
1)الاجهزة المستخدمة في الشبكة ( كالسوتشات .. و كروت الشبكة .. و اجهزة الكمبيوتر )
2)نوع البيانات التي يتم نقلها ( فعند نقل الصور او عمل تنزيل لملفات ثقيلة .. نلاحظ بأن السرعة تقل عند بقية الاجهزة .. وهذا شيء ملموس في محلات الانترنت حتى ان بعض المحلات تمنع تنزيل الملفات الكبيرة ) ..
3)عدد المستخدمين ( فكلما زاد العدد قل ال Throughput .. وهذا ايضا شيء ملموس في مقاهي الانترنت .. فكلما كان عدد المستخدمين اقل كلما كان الخط اسرع ..
4)الوقت ( وهذا ايضا ملموس .. ففي الليل يكون الخط اسرع منه في النهار ووقت الضغط .. لان المستخدمين الداخلين على الشبكة ( في مزود الخدمة ) يكونوا قلة في ما بعد منتصف الليل .
وهناك اسباب اخرى كثيرة يمكن استنتاجها ..

ويمكن لمدير الشبكة تحديد الوقت اللازم لتزيل ملف معين اذا علم الBandwidth الفعلي بالعلاقة الرياضي التالي :
Transfer Time = Size of file / Bandwidth T=S/BW
وقت النقل = حجم الملف / النطاق الترددي ( هذا في الظروف النموذجية ) .. وهذا شيء تقريبا مستحيل
او
وقت النقل = حجم الملف / الصافي من ال Bandwidth او ال Throughput ( وهذه العلاقة يمكن ان نستنتج منها الوقت التقريبي )

ويجب ان نتنبه لاشياء مهمة عند استخدام هذه العلاقة وهي :
1)ان تكون حجم الملف وسرعة الانترنت الفعلية بنفس الوحدة ( يعني Kb لكليهما ) .. ويجب ان نعلم بأن هناك فرق بين ( KB و Kb ).. B=Byte و b=bit .. وحجم الملفات عادة بال KB , MB ,GB بينما سرعة الانترنت تكون Kb, Mb,Gb لذلك لكي تكون الوحدات متساوية نقوم بضرب ال KB * 8 لكي تصبح بالكيلوبت او العكس Kb/8 لكي يتم تحويله الى كيلوبايت.
2)هناك التغليف Encapsulation ( سيتم توضيحه لاحقا عند دراسة الطبقات ..) وهو عبارة عن مجموعة من البيانات يتم اضافتها الى البيانات الاصلية والتي تحدد المسار و عنوان المرسل والمستقبل وغيرها .

في الاخير يجب ان نعلم بأن هناك فرق بين ال Bandwidth عند قياسه بالنسبة للوسط ( تماثلي او رقمي ) فعند النقل اللاسلكي في الهواء مثلا يقاس بالهرتز (Hz) كوحدة اساسية وممنها كيلوهرتز ميجا هرتز وجيجا هرتز .. بينما في الحالة الرقمية تقاس بالبت , الكيلوبت , الميجابت , جيجا بت و التيرابت.

انتهى .

هوب.