网络带宽有关概念说明和问题探究.docx

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1、网络带宽有关概念说明和问题探索一、相关名词概念解释所谓带宽，是“频带宽度”的简称，原是通讯和电子技术中的一个术语，指通讯线路或设备所能传送信号的范围。带宽对模拟信号和数字信号有两种基本的应用，目前专线级的网络带宽（一般是光纤接入）对应的是数字信号。数字信息基本单位是bit（比特）。bit（比特）亦称二进制位，指二进制中的一位，是信息的最小单位。因此bit/s（比特/秒）是描述带宽的单位，1bits是带宽的基本单位。网络带宽的实际含义是指特定时间内（一般计量单位是秒）从网络A节点至B节点可通过的最高数据率，即每秒多少bit（比特）。虽然它的概念有点抽象，但是可以用比喻来帮助理解带宽的含义。例如：

2、把城市的道路看成网络，道路有双车道、四车道也许是八车道，人们驾车从出发点到目的地，途中可能经过双车道、四车道也许是单车道。在这里，车道的数量好比是带宽，车辆的数目就好比是网络中传输的信息量。我们再用城市的供水网来比喻，供水管道的直径可以衡量运水的能力，主水管直径可能有2m,而到家庭的可能只有2cmO在这个比喻中，水管的直径好比是带宽，水就好比是信息量。使用粗管子就意味着拥有更宽的带宽，也就是有更大的信息运送能力。带宽计算方法网络传输速率的单位用bs（比特每秒）（或Rts,有时也写作bps,即bitperSeCOnd）表示。所以我们通常说的50M带宽，是指支持最大网络传输速率50MbSo在通信领

3、域和计算机领域应，特别注意数量单位千、兆、“吉”等的英文缩写所代表的数值。计算机中通常的数量单位用字节作为度量单位，“千字节”的“千”用大写K表示，它等于2%即/024,而不是1000。“兆”用大写M表示，为1024K。“吉”用大写G表示，为1024M。在实际上网应用中，下载软件时常常看到诸如下载速度显示为176KBs,103KBs等宽带速率大小字样。这里的大写B不是bit（比特）的大写，而是另外一个意思，表示字节（Byte）,而且IByte=8bi3所以要通过换算，才能得实际值。我们以100M宽带为例，按照换算公式换算一下：100Mbs=100*1024*1024bs=100*1024Kbs

4、=100*10248KBs=12.8MBSo也就是说IooM（即IoOMbs）宽带理论下载最大速率是：12.8MBs,实际可用速率大约为11-9MBs之间；（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、所访问网站服务能力、线路衰耗，信号衰减等多因素的影响而造成的）。带宽包括上行和下行双向速率。上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率。下行速率是指网络向用户电脑发送信息时的传输速率。比如用FTP上传文件到网上去，影响上传速度的就是“上行速率”；而从网上下载文件，影响下载速度的就是“下行速率”。当然，在实际上传下载过程中，线路、设备（含计算机及其他网络中各种防火墙、

5、路由器、交换机等设备）的质量也会对速度造成或多或少的影响。二、影响网络带宽质量原因（一）局域网端影响网络带宽质量的主要因素。1 .网络设备影响。网络设备主要有，防火墙、交换机、路由器、集线器，一般来说，网络层级越多，特别是串联在网络端的安全设备越多，对网速的衰减越大。实际使用中，一般交换机和路由器的处理能力和配置较超前（中心用的是千兆级别的）对网速几无影响。影响较大的是局域网内部一头一尾两端设备。一个是防火墙和其他安全防护设备，此类产品需要处理和过滤网络中传输的信息，查找危险数据源，对网速的影响较大，一般限制策略越多，对网速影响越大，设备越陈旧，对网速影响越大。另一个是到网络终端的有线或无线集

6、线器（路由），有些有线集线器比较老旧，最大传输速率只有10Mbs,大于IoMb/s的网速就受限制，但目前主流有线集线器都在千兆；目前主流应用无线集线器的最大理论处理速率在IlMbs300Mbs之间，网速较有线路由稳定性差，而且在距离较远处会衰减，所以一般通过无线集线器上网网速会低于相同网络中有线集线器上网网速。2 .网络拓扑结构的影响。局域网中无意形成了网络回路，数据包会不断发送和校验数据，从而影响整体网速。如果局域网当局域网规模不是很大，终端电脑数量不是很多，组网结构不是很复杂的时候，网络回路现象往往很少会发生；可是在一些组网规模较大的局域网工作环境中,由于组网结构复杂、终端电脑数量较多，要

7、是网络管理操作不小心,无意间将备用线缆同时用上时，那么局域网中就可能形成网络回路。比方说，某单位局域网的网络线缆从中心机房的核心交换机上接到二楼配线间的楼层交换机上，再从二楼楼层交换机上接到办公室，同时从中心机房的核心交换机上又引出一条备用线路直接连到二楼办公室，如果同时将这几条网络线缆接通的话，那么二楼办公室到中心机房之间就会构成网络回路，那么上网数据包就会反复不断地向外发送以及进行数据校验操作，这样一来势必就会影响到局域网网络的传输速度。解决由网络回路引起的网速变慢故障现象，我们可以启用局域网核心交换机的网络环回测试功能，利用该功能我们可以快速地查看到究竟哪个交换端口下面存在网络环路现象，

8、找到存在网络环路现象的交换端口后进行排查。当然，为了防止发生网络环路现象，我们在组建局域网、进行网络布线时，必须要养成良好的布线习惯：每条网络线缆的显眼位置处打上标签说明，同时对使用备用线缆的位置要做好详细记录，以备日后排查故障时查看使用。3 .网络病毒的影响。较为典型的是蠕虫病毒和ARP攻击病毒。蠕虫病毒是通过Email散发的蠕虫病毒对网络速度的影响严重，危害性极大。这种病毒导致被感染的用户只要一上网就不停地往外发邮件，病毒选择用户个人电脑中的随机文档附加在用户机子的通讯簿的随机地址上进行邮件发送。成百上千的这种垃圾邮件有的排着队往外发送，有的又成批成批地被退回来堆在服务器上。造成个别骨干互

9、联网出现明显拥塞，网速明显变慢，使局域网近于瘫痪。ARP攻击病毒，是针对以太网地址解析协议（ARP）的一种攻击病毒。此种攻击可让攻击者取得局域网上的数据封包甚至可篡改封包，且可让网络上特定计算机或所有计算机无法正常连接。因此，我们必须及时升级所用杀毒软件；计算机也要及时升级、安装系统补丁程序，同时卸载不必要的服务、关闭不必要的端口，以提高系统的安全性和可靠性。4 .计算机性能影响。计算机影响网速的配件主要是网卡，老式有线网卡有处理能力小于IooMb/s的，但现在的计算机一般都是千兆网卡，不影响网速。目前主流无线网卡处理能力一般在11-300Mbs左右，对上网网速有一定的限制。另外，计算机CPU

10、、内存等性能不高，或者中病毒，会影响网络数据处理能力，让人感觉网速变慢。（一）宽带运营商带宽质量要素。衡量宽带运营商带宽质量主要有如下几点：1 .上下行速率是否对称。一般宽带运营商的对用户带宽的下行速率都能保证，上行带宽就差别很大，有的能达到上行速率的50-70%,有的甚至只有10%到5%o发生此类情况的现象是我们发现从网站下载文件速度正常，需要给别人传输数据时，速度就很慢。一般家庭带宽用户此类问题较严重，商业带宽特别是带固定IP地址的商用带宽很少有此类问题。2 .访问国内主要网络主干线速率。国内的互联网主要由电信、联通、铁通、教育网等几张全国性的大网组成，其中60%的宽带接入用户、65%的内

11、容资源及主要的国际出口带宽都集中在中国电信手中（2010年数据）。各大网络之间通过主干网节点、NAP节点（带安全机制的连接点）互相连接，或者通过第三方接入，其中全国网间互联总流量中有83%流经中国电信网络（2010年数据）。二级运营商包括全国性的长城宽带、方正宽带，还有区域性的电信通（北京及周边地区）等运营商，包括广电系统的宽带接入都得从几家一级运营商租赁一定的带宽资源。主流的二级运营商与一级运营商电信、联通、铁通互联互通的带宽以及一级运营商之间的互联互通带宽都比较宽裕，不会成为普通商业用户带宽瓶颈。一般而言宽带用户接教育网的需求较少，需求小导致接入成本高，所以教育网资源丰富的二级运营商，带宽

12、价格会稍高一些。3 .网速是否稳定。网速是否稳定分三种情况。一种是网速时快时慢，不稳定，网速时快时慢的表现是打开普通视频会经常卡住。主要有如下原因：一是从运营商到用户的距离过长，节点过多（地处远郊区）。二是网络节点上路由等设备性能老化，导致性能下降。三是从机房拉到用户的网线老化，或是网线太长，丢包（数据包）率高。后两种原因造成的网速不稳现在已很少见。一种是网速在特定时间比如白天较快，比较正常，晚上9点之后网速很慢，商业用户正好相反。一般这样的问题是运营商号称的独享带宽实际是许多用户共享的带宽。这种情况小区带宽和只用来上网的商业带宽较多。带IP地址，给机房、服务器拉的专线很少会出现这样的情况。还

13、有一种网速不稳，也即是网速忽然降低、甚至是断网一段时间，一般是临时出现的。这种情况一年很少出现，一般有个两三次。这种情况一般是运营商升级改造主机房、线路故障造成的。一般信誉好的运营商因为机房和设备较新、有较多冗余，线路节点多，升级或者故障时，导致断网的几率较小。二级运营商偶尔会出现断网情况，这也是二级运营商带宽价格比一级运营商低的原因之一。不过随着二级运营商对机房、数据中心的投入加大，主流二级运营商的商业带宽也越来越少出现断网现象。4 .国际出口带宽资源是否丰富。据2012年底数据，国家批准的可以直接连接internet的6家网络，拥有的国际出口的带宽数(Mbps)分别是，中国电信104884

14、8(1049G),中国联通586,257(586G),中国移动(加铁通)互联网206,563(206G),中国教育和科研计算机网35,500(35G),中国科技网22,600(22G),中国国际经济贸易互联网2,全国共计1,899,798(1899G)o从我国的国际网络出口看，中国电信的国际网络出口最多，中国电信的国际出口骨干网设置在北京、上海和广州；中国联通的出口骨干网则主要集中在北京和广州两地。所以以上三地某种意义上充当着“信息海关”的作用，对来往信息进行监管、过滤。由于此三地离国际出口很近，这也是上述三个城市的商用带宽较其他地区贵的原因之一。二级运营商与一级运营商在国际网络出口资源方面无

15、法比拟，越高端的业务，两者价格差异越大。所以跨国公司总部和有较多海外业务的企业一般都租用中国电信或中国联通的顶级网络带宽（电信、联通产品大致分三档，一般上网用户是一档，国内服务器带宽是一档，国际带宽加强业务是一档）。（三）二级运营商商业带宽价格为何较一级运营商便宜那么多二级运营商商业带宽价格较一级运营商相同档次产品通常便宜一半，只是一级运营商的顶级带宽六至七分之一。以上说的机房、设备较少，时有断网，国际出口资源缺乏只是原因之一，还有一个较大的原因是二级运营商普遍使用了“穿i三量”（详见附件）。所谓穿透流量，是指一些公司在中国电信或中国联通购买带宽后，并不自己使用，而是转手卖给铁通、广电等弱势运

16、营商赚取差价的流量，有些甚至就是从中国电信和中国联通的省或地市级分支机构内部直接流出的流量。由此，弱势运营商获得接入带宽的价格仍远低于中国电信的结算标准，往往能低至30万元/G/月甚至更多（2010年数据）。也就是说弱势运营商、二级运营商按工信部或者一级运营商的有关规定是需要直接与中国电信或者中国联通总部按标准结算的，但他们通过第三方渠道（非运营机构，一级运营商对较大的非运营机构结算标准较低），或者通过一级运营商内部最便宜的节点接入，从而降低了运营成本。附件:流量穿透文章来源：百度百科一些公司在中国电信购买带宽后，并不自己使用，而是转手卖给铁通、广电等弱势运营商赚取差价。尽管如此，弱势运营商获得接入带宽的价格仍远低于中国电信的结算标准，往往能低至30万元/G/月甚至更多。中国互联网接入史上最惨烈的一场“清洗”正在