Швидкість ADSL
Чому фактична швидкість передачі даних завжди нижча за канальну при використанні технології ADSL? Чому ADSL-модем підключається на швидкості 12 Мбіт/с, а швидкість, виміряна на speedtest.net, не перевищує 8 Мбіт/с?
Фактична швидкість передачі даних при використанні технології ADSL завжди менша за канальну швидкість щонайменше на 13 ~ 15 %. Це технологічне обмеження, про яке ми поговоримо в іншому розділі. Воно не залежить від провайдера чи використовуваного модему.
В ідеалі, при заявленій швидкості з'єднання 12 Мбіт/с, можна очікувати максимальну фактичну швидкість передачі даних до 10 Мбіт/с.
Насправді, крім технологічних обмежень, швидкість передачі знижують ще кілька факторів. Ми обговоримо ці фактори нижче.
Технологія ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, асиметрична цифрова абонентська лінія) — це технологія передачі даних, в якій доступна смуга пропускання каналу розподіляється між вхідним (завантаження) і вихідним (вивантаження) трафіком асиметрично. Таким чином, при підключенні ADSL-модему враховується швидкість до абонента (завантаження) і швидкість від абонента (вивантаження).
У мережах ADSL швидкість з’єднання вимірюється в мегабітах за секунду (Мбіт/с) або кілобітах за секунду (кбіт/с).
Наприклад, числа 10240/768 показують, що максимальна вхідна швидкість з'єднання до абонента становитиме 10240 кбіт/с (швидкість даних, що надходять на ваш ADSL-модем), а максимальна вихідна швидкість з'єднання від абонента — 768 кбіт/с (швидкість передачі даних із вашого ADSL-модему на віддалений сервер Інтернет-провайдера).
Фактична максимальна швидкість завантаження становить близько 1000 кілобайт на секунду (КБ/с). Це число було отримано за допомогою наступної формули:
Швидкість з'єднання (
10240) -15% (1500) =8700 кбіт/с, потім ділимо це число на8(щоб перетворитикілобітинакілобайти), і ми отримаємо1000 КБ/с.
Розглянемо детальніше фактори, що впливають на фактичну швидкість з'єднання:
Комунікаційне обладнання (IP ADSL комутатори) використовує технологію ATM (Asynchronous Transfer Mode, асинхронний режим передачі) як транспортний протокол. ATM — це мережева високопродуктивна технологія комутації та мультиплексування, заснована на передачі даних у кадрах (комірках) фіксованого розміру (
53 байти).Як відомо, Інтернет використовує IP як протокол зв'язку, і, звичайно ж, TCP/IP. Технологія ADSL використовує ATM як транспортний протокол, тому дані передаються через вашу лінію ADSL за допомогою TCP/IP через ATM. Тобто, IP-кадри упаковуються (інкапсулюються) в комірки ATM і передаються по лінії DSL, а потім розпаковуються приймальним обладнанням, і отримуються звичайні IP-кадри.
Великі пакети будуть поділені на частини по
48 байтів. Якщо пакет не ділиться на48 байтіврівно, він доповнюється для отримання цілого числа48-байтовихкомірок. Після того, як пакет поділено на48-байтовікомірки, до кожної комірки додається заголовок (5 байтів). В результаті фактична швидкість знижується до10% від швидкості передачі даних.Використання протоколу TCP/IP знижує швидкість приблизно на
3% від заявленої швидкості передачі даних, оскільки передана корисна інформація доповнюється службовою (протокольною) інформацією.Згадані вище фактори є технологічними обмеженнями, про які йшлося на початку статті. Ці обмеження означають, що фактична швидкість передачі даних завжди щонайменше на
13 ~ 15% нижча за канальну швидкість.
Але є й інші фактори, які знижують швидкість передачі даних.
Теоретично, при завантаженні файлу, ви повинні побачити швидкість передачі, розраховану за формулою: Швидкість з'єднання - 15% (витрати на використання TCP/IP і ATM) / 8 (для перетворення кілобітів в кілобайти), але в реальності швидкість нижча, і на це є причини:
Наприклад, через втрату пакетів під час передачі даних. Високі втрати можливі на поганих лініях або при використанні максимально допустимої швидкості з'єднання.
Якщо під час передачі кадру відбувається втрата пакету, протокол TCP/IP виявляє відсутній пакет у загальному потоці даних, не підтверджує його отримання, а потім ініціює повторну передачу втрачених даних. Процедура повторної передачі викликає додаткові затримки.
Таким чином, крім важливої функції моніторингу та передачі даних, TCP/IP уповільнює швидкість передачі даних у разі високих втрат на лінії.
Ви можете використовувати утиліту ping для перевірки якості вашого з'єднання з Інтернетом до сервера. У командному рядку операційної системи виконайте
ping -t <ім'я_сайту>, наприклад,ping -t www.download.com. Зачекайте30секунд, а потім натиснітьCtrl+C, щоб вийти з утиліти. У статистиці буде показано%втрати пакетів. Якщо втрата пакетів перевищує5%, продуктивність протоколу TCP/IP для цього сайту буде низькою.
Іншим фактором може бути перевантаження сервера та шлюзу у Інтернет-провайдера. Це залежить від структури мережі провайдера (наприклад, великої кількості шлюзів) або низької пропускної здатності вихідного каналу провайдера. Проблема спостерігається при високому навантаженні на стороні користувача. Занадто велика кількість запитів до сервера може перевищити його максимальну ємність в години пік і викликати уповільнення роботи.
Проблеми з маршрутизацією також можуть спричинити зниження швидкості. При виявленні проблем з маршрутизацією пакети можуть бути перенаправлені альтернативними маршрутами, що спричинить затримки в передачі даних.
Використання PPPoE також може призвести до зниження швидкості. PPPoE — це тунельний мережевий протокол канального рівня для передачі кадрів PPP через Ethernet. Він переважно використовується службами ADSL. PPPoE є ресурсомістким протоколом, і під час передачі мережевих даних вимоги до процесора зростають. Залежно від реалізації та використання PPPoE, можна спостерігати максимальне зниження швидкості на 5 ~ 25%.
Недостатня продуктивність сервера BRAS (Broadband Remote Access Server, сервер широкосмугового віддаленого доступу) провайдера. Сервер широкосмугового віддаленого доступу маршрутизує трафік до/з комутатора ADSL в мережах Інтернет-провайдера. BRAS розташований в ядрі мережі Інтернет-провайдера і агрегує підключення користувачів з мережі рівня доступу. Сервер виконує логічне завершення тунелів «точка-точка» (PPP). Це можуть бути інкапсульовані тунелі PPP через Ethernet (PPPoE) або PPP через ATM (PPPoA). BRAS також є інтерфейсом до систем автентифікації, авторизації та обліку трафіку.
Можливе обмеження швидкості за тарифним планом на сервері BRAS. Типові випадки, коли швидкість фізичного з’єднання висока, а швидкість отримання даних обмежується оплаченим тарифним планом.
При використанні додаткової послуги, наприклад IPTV, потік отриманого телебачення також займає певну смугу пропускання, наприклад, близько 4 Мбіт/с для каналів стандартної роздільної здатності. Максимальну швидкість передачі даних для послуги IPTV можна розрахувати за такою формулою: Швидкість з'єднання - 15% - Швидкість потоку IPTV.
Наприклад, швидкість з'єднання (10240) - 15% (1500) - швидкість потоку IPTV (4000) = 4700 кбіт/с (587 КБ/с).
Також налаштування персонального комп'ютера та програмного забезпечення можуть викликати додаткову затримку під час відправлення мережевих пакетів. Наприклад, проблемою може бути низька продуктивність комп'ютера, брак віртуальної або оперативної пам'яті, некоректна робота мережевого адаптера, брак вільного місця на жорсткому диску, буферизація даних у веббраузері або менеджері завантажень тощо.
Багато користувачів часто використовують популярні Інтернет-сервіси для перевірки швидкості Інтернет-каналу (наприклад, speedtest.net). Будь ласка, зверніть увагу, що перевірка швидкості за допомогою Інтернет-сервісів не гарантує надійного вимірювання. У цьому випадку точність вимірювання швидкості вашого Інтернет-каналу залежатиме від обраного сервера та його завантаженості, розташування, завантаженості Інтернет-каналу та інших факторів. Для отримання більш точних результатів рекомендується на час тестування відключити програми, що використовують Інтернет-трафік (завантаження, онлайн-відео, ігри тощо). Ми пропонуємо вам повторити тест кілька разів і порівняти отримані дані. За замовчуванням сервіс автоматично обирає оптимальний сервер для тестування швидкості. Але важливо враховувати місцезнаходження сервера. Бували випадки, коли сервіс неправильно обирав сервер для тестування. Сервіс надає можливість вказати сервер вручну. Якщо ви помітили, що сервіс обрав сервер з іншого міста чи регіону, вкажіть правильний сервер для тестування вручну.
Один із способів отримати більш надійні результати — виміряти швидкість завантаження великого файлу, попередньо розміщеного в хмарному файловому сервісі (наприклад, Dropbox або Google Drive).
Ось приклад.
Файл розміром 950 МБ було завантажено в Dropbox. Потім ми завантажуємо цей файл із хмари на ваш комп’ютер, але потрібно буде відстежувати час завантаження за допомогою годинника чи секундоміра. У нашому випадку файл розміром 950 МБ був завантажений за 10 хвилин і 50 секунд (650 с). Тепер розмір файлу в мегабайтах слід розділити на час завантаження в секундах: 950/650 = 1,5 МБ. Швидкість інтернет-каналу зазвичай вказується в мегабітах, тому переведемо мегабайти в мегабіти, помноживши раніше розраховане значення на 8. Ми отримаємо 1,5*8 = 12 Мбіт/с. У нашому прикладі значення 12 Мбіт/с буде фактичною швидкістю передачі даних каналу ADSL. При цьому канальна швидкість з'єднання в нашому прикладі становила близько 15 Мбіт/с.