На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица - байт в секунду (Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.
В телекоммуникациях
В телекоммуникациях приняты десятичные приставки, например, 1 килобит = 1000 бит. Аналогично 1 килобайт = 1000 байт, хотя в телекоммуникациях не принято измерять скорость в байт/с.
На фундаментальном уровне скорость передачи информации (не путать со скоростью чтения и записи информации) зависит от частоты генератора передатчика (измеряемой в Гц) и от применяемого кода. Ни то, ни другое не связано ограничениями двоичной логики. При разработке стандартов скорости (и частоты) чаще всего подбирают так, чтобы передавалось целое число байт.
- Максимальная скорость передачи информации во всех Ethernet стандартах: 10 Мбит/с = 10000000 бит/с; 100 Мбит/с = 100000000 бит/с; 1 Гбит/с = 1000000000 бит/с и т. д. При этом бодовая отличается в разных стандартах и зависит от способа кодирования.
- Основной цифровой канал (ОЦК) имеет скорость 64 кбит/с = 64*1000 бит/с. На основе ОЦК построена вся плезиохронная цифровая иерархия . Например, скорость потока E1 (содержит 32 ОЦК) = 2,048 Мбит/с = 2048 кбит/с = 2048000 бит/с.
- Скорость STM-1 равна 155,52 Мбит/с = 155520000 бит/с. На основе STM-1 построена вся синхронная цифровая иерархия .
- Скорости старых модемов, написанные в спецификациях (и на коробках самих модемов), 56К, 33.6К, 28.8K, 14.4К и т. д. указаны с коэффициентом 1 K = 1000 бит.
В архитектуре компьютерных систем
В современном мире повсеместно используются компьютеры на двоичной логике, которая имеет свои ограничения. Существует минимально передаваемый (адресуемый) блок информации. В большинстве случаев это 1 байт. Компьютеры могут хранить (и адресовать) только объём информации, кратный 1 байту (см. Машинное слово). Объём данных принято измерять в байтах. Поэтому используется 1 КБ = 1024 байт. Это вызвано оптимизацией вычислений (в памяти и процессоре). От размера страниц памяти зависит всё остальное - размер блока I/O у файловых систем обычно кратен размеру страницы памяти, размер сектора на диске подбирается так, чтобы кратно укладываться в размер блока файловых систем.
Многие производители накопителей (за исключением компакт-дисков) указывают размер из расчёта 1 КБ = 1000 байт. Существует мнение, что это вызвано маркетинговыми причинами.
Стандарты
- Международной электротехнической комиссией в марте 1999 года во второй поправке к IEC 60027-2 были введены в действие двоичные приставки «киби » (сокращенно Ки- , Ki- ), «меби » (сокращенно Ми- , Mi- ) и т. п. Однако не все придерживаются данных терминов.
- ГОСТ 8.417-2002 , 1 сентября 2003 г. - «Единицы величин»
- JEDEC 100B.01 en - стандарт для маркировки цифровой памяти по которому кило = 1024.
- RFC 2330 , май 1998 - «Framework for IP Performance Metrics». Документ не является стандартом Интернета, но может быть использован в качестве справочного материала.
Практика
- В оборудовании Cisco при выставлении скорости считается, что 1 кбит/с = 1000 бит/с.
- С версии MAC OS X 10.6 Snow Leopard показывает в СИ-единицах.
- В Windows для отображения хранимой информации используется 1 КБ = 1024 байт. [как трактуется скорость в «мониторе ресурсов»? ]
- Многие сборки Linux, руководствуясь стандартами, используют 1 кбит = 1000 бит, 1 кибит = 1024 бит.
- Возможно jфные скорости. Например, один провайдер может считать, что 1Мб = 1024 Кб, другой, что 1 Мб = 1000 Кб (несмотря на то, что в обоих случаях 1 Кб = 1000 бит) [ ] . Такое несоответствие не всегда является недоразумением, например, если на сети провайдера используются потоки , скорости всегда будут кратны 64. Некоторые люди и организации избегают неоднозначности, употребляя выражения «тысяча бит» вместо «килобит» и т. п.
Пример соответствия единиц при том и другом подходе приведены в таблице.
1000BASE-T , IEEE 802.3ab - основной гигабитный стандарт, опубликованный в 1999 году , использует витую пару категории 5e. В передаче данных участвуют 4 пары, каждая пара используется одновременно для передачи по обоим направлениям со скоростью - 250 Мбит/с. Используется метод кодирования PAM5 (5-level Phase Amplitude Modulation , 5тиуровневая фазоамплитудная модуляция) с 4 линиями (4D-PAM5) и 4-х мерной Треллис-модуляцией (TCM) , частота основной гармоники 62,5 МГц. Расстояние до 100 метров.
1000BASE-TX был создан Ассоциацией Телекоммуникационной Промышленности (англ. Telecommunications Industry Association, TIA ) и опубликован в марте 2001 года как «Спецификация физического уровня дуплексного Ethernet 1000 Мб/с (1000BASE-TX) симметричных кабельных систем категории 6 (ANSI/TIA/EIA-854-2001)». Распространения не получил из-за высокой стоимости кабелей , фактически устарел. Стандарт разделяет принимаемые и посылаемые сигналы по парам (две пары передают данные, каждая на 500 Мбит/с и две пары принимают) что упрощало бы конструкцию приёмопередающих устройств. Ещё одним существенным отличием 1000BASE-TX являлось отсутствие схемы цифровой компенсации наводок и возвратных помех, в результате чего сложность, уровень энергопотребления и цена реализаций должна становится ниже, чем у стандарта 1000BASE-T. Для работы технологии требуется кабельная система 6 категории.
1000BASE-X - общий термин для обозначения стандартов со сменными приёмопередатчиками в форм-факторах GBIC или SFP .
1000BASE-SX , IEEE 802.3z - стандарт, использующий многомодовое волокно в первом окне прозрачности с длиной волны равной 850 нм. Дальность прохождения сигнала составляет до 550 метров.
1000BASE-LX , IEEE 802.3z - стандарт, использующий одномодовое или многомодовое оптическое волокно во втором окне прозрачности с длиной волны равной 1310 нм. Дальность прохождения сигнала зависит только от типа используемых приемопередатчиков и, как правило, составляет для одномодового оптического волокна до 5 км и для многомодового оптического волокна до 550 метров.
1000BASE-CX - стандарт для коротких расстояний (до 25 метров), использующий экранированную витую пару , используются 2 пары из 4. Заменён стандартом 1000BASE-T и сейчас не используется.
1000BASE-LH (Long Haul) - стандарт, использующий одномодовое волокно. Дальность прохождения сигнала без повторителя до 100 километров .
21.Сеть Gigabit Ethernet и ее возможности
Вопрос «Gigabit Ethernet - это Ethernet или нет?» отнюдь не праздный, и, хотя Gigabit Ethernet Alliance отвечает на него утвердительно на том основании, что эта технология использует тот же формат кадров, тот же метод доступа к среде передачи CSMA/CD, те же механизмы контроля потоков и те же управляющие объекты, все же Gigabit Ethernet отличается от Fast Ethernet больше, чем Fast Ethernet от Ethernet. (К тому же, например, Hewlett-Packard полагает, что он имеет больше сходства со 100VG-AnyLAN, чем с Fast Ethernet.) В частности, если для Ethernet было характерно разнообразие поддерживаемых сред передачи, что давало повод говорить о том, что он может работать хоть по колючей проволоке, то в Gigabit Ethernet волоконно-оптические кабели становятся доминирующей средой передачи (это, конечно, далеко не единственное отличие, но с остальными мы подробнее познакомимся ниже). Кроме того, Gigabit Ethernet ставит несравнимо более сложные технические задачи и предъявляет гораздо более высокие требования к качеству проводки. Иными словами, он гораздо менее универсален, чем его предшественники.
Основные трудности при использовании Gigabit Ethernet связаны с возникновением дифференциальной задержки сигналов (differential mode delay, DMD) в многомодовых волоконных кабелях. Эта задержка появляется при использовании некоторых комбинаций многомодового волокна и лазерных диодов, применяемых для ускорения передачи данных по волоконному кабелю. В результате возникают нарушения синхронизации (своего рода дрожание) сигнала, ограничивающие максимальное расстояние, на которое могут передаваться данные по Gigabit Ethernet.
Компания Cisco Systems намерена решить вопросы физического уровня путем замены в своих недавно анонсированных аппаратных системах преобразователей гигабитного интерфейса. Таким образом, для настройки аппаратуры на спецификации окончательного стандарта не потребуется вносить никаких внутренних изменений. «В худшем случае изменения коснутся только реализации физического уровня, - заявляет Джеф Моссман, системный инженер Cisco. - Для этого будет достаточно замены конвертера гигабитного интерфейса».
Спецификация Gigabit Ethernet изначально предусматривала три среды передачи: одномодовый и многомодовый оптический кабель с длинноволновыми лазерами 1000BaseLX для длинных магистралей для зданий и комплексов зданий, многомодовый оптический кабель с коротковолновыми лазерами 1000BaseSX для недорогих коротких магистралей, симметричный экранированный короткий 150-омный медный кабель 1000BaseCX для межсоединения оборудования в аппаратных и серверных.
Термины, обозначающие скорость Интернета, крайне сложно понять человеку, который от этой темы далек. Например, предлагает провайдер услугу предоставления Интернета на скорости 1 мбит/сек, а вы и не знаете, много это или мало. Давайте разбираться, что это - mbps, и как вообще измеряется скорость интернет-соединения.
Расшифровка аббревиатуры
"mbps" (mbit per second ) - мегабит в секунду. Именно в этих единицах чаще всего и измеряется скорость соединения. Все провайдеры в своих рекламных объявлениях указывают скорость в мегабитах в секунду, поэтому и нам стоить разбираться именно с этими величинами.
Сколько это - 1 mbps?
Для начала отметим, что 1 бит является самой маленькой единицей для измерения объема информации. Наравне с битом, люди часто используют байт, забывая о том, что эти два понятия совершенно разные. Иногда они говорят "байт", имея в виду "бит", и наоборот. Поэтому стоит рассмотреть этот вопрос детальнее.
Итак, 1 бит - наименьшая единица измерения. 8 бит равно одному байту, 16 бит - двум байтам и т. д. То есть нужно просто запомнить, что байт всегда в 8 раз больше бита.
Учитывая, что обе единицы очень маленькие, для них в большинстве случаев используют приставки "мега", "кило" и "гига". Что эти приставки означают, вам должно быть известно из школьного курса. Но если вы забыли, то стоит напомнить:
- "Кило" - умножение на 1 000. 1 килобит равен 1 000 битам, 1 килобайт равен 1024 байтам.
- "Мега" - умножение на 1 000 000. 1 мегабит равен 1 000 килобитам (или 1 000 000 битам), 1 мегабайт равен 1024 килобайтам.
- "Гига" - умножение на 1 000 000 000. равен 1 000 мегабитам (или 1 000 000 000 битам), 1 гигабайт равен 1024 мегабайтам.
Если говорить простыми словами, то скорость подключения - это скорость отправляемой и получаемой информации компьютером в одну единицу времени (в секунду). Если указана скорость вашего интернет-соединения 1 mbps, что это значит? В данном случае это говорит о том, что скорость вашего Интернета составляет 1 мегабит в секунду или 1 000 килобит/секунду.
Насколько это много
Многие пользователи полагают, что mbps - это много. На самом деле это не так. Современные сети настолько развиты, что с учетом их возможностей, 1 mbps - это вообще ничто. Приведем расчет такой скорости на примере скачивания файлов из Интернета.
Учитываем, что mbps - это мегабиты в секунду. Поделим значение 1 на 8 и получим мегабайты. Итого 1/8=0,125 мегабайт/секунду. Если мы захотим скачать из Интернета музыку, то при условии, что один трек "весит" 3 мегабайта (обычно треки столько и "весят"), мы сможем его скачать за 24 секунды. Посчитать несложно: 3 мебагайта (вес одного трека) нужно поделить на 0,125 мегабайт/секунду (наша скорость). Результат - 24 секунды.
Но это касается только обычной песни. А если вы хотите загрузить какой-нибудь фильм, величиной в 1,5 Гб? Давайте считать:
- 1500 (мегабайт) : 0,125 (мегабайт в секунду) = 12 000 (секунд) .
Переводим секунды в минуты:
- 12 000: 60 = 200 минут или 3,33 часа .
Таким образом, при скорости Интернета 1 mbps мы сможем скачать фильм, объемом 1,5 Гб за 3,33 часа. Здесь уже сами судите, долго это или нет.
Учитывая тот факт, что в крупных городах интернет-провайдеры предлагают скорость интернета до 100 mbps, мы бы смогли загрузить фильм с таким же объемом всего за 2 минуты, а не за 200. То есть в 100 раз быстрее. Если отталкиваться от этого, то можно прийти к выводу, что mbps - это низкая скорость.
Впрочем, все относительно. В какой-нибудь глухой деревне, где вообще сложно поймать даже GSM-сеть, иметь Интернет с такой скоростью - это круто. Однако в большом мегаполисе с огромной конкуренцией между провайдерами и мобильными операторами такого слабого интернет-соединения быть не может.
Заключение
Теперь вы знаете, как определять скорость Интернета, и немного сможете разбираться данных единицах измерения. Конечно, запутаться в них - раз плюнуть, но главное запомнить, что бит - это восьмая часть байта. А приставки "кило", "мега" и "гига" лишь прибавляют три, шесть или девять нулей, соответственно. Если это понимать, то все становится на свои места.
Если вас интересует, сколько мегабайт в одном гигабайте, посмотрите таблицу ниже. Далее обсудим, как формируются эти единицы измерения, и по какому принципу необходимо переводить конвертацию.
Информация представляет собой данные в различных формах, которые могут восприниматься людьми или специальными устройствами как отражение материального мира, которое возникает в процессе коммуникации. Для многих будет странным, что информацию можно измерить. Действительно это так и попытаемся разобраться чем биты отличаются от байтов и что вообще к чему.
Первое, о чем надо сказать, что в большинстве своем люди используют десятичную систему исчисления, которая привычна еще со школы. Но в случае с информацией будет использоваться двоичная система, которую представлена в виде 0 и 1. Чаще всего данный механизм используется именно в работе с компьютерной техникой, как правило, речь идет об объеме винчестеров или оперативной памяти.
Почему реальная и заявленная емкость жестких дисков различается?
Многие производители винчестеров часто используют эту путаницу. Заявленная емкость винчестера, который приобрел пользователь, скажем, 500 гигабайт. Но на деле, когда его уже установили и подготовили к работе, оказывается, что его общий объем колеблется в диапазоне 450-460 гигабайт.
А вся хитрость в том, что, как упоминалось в начале статьи, объем оперативной памяти, как и всех остальных ее типов используют двоичную систему расчета. А производители используют десятичную. Это и дает им возможность якобы «увеличивать» памяти, где-то на 10 процентов. Хотя на самом деле покупателей просто вводят в заблуждение.
Поговорим о системах исчисления
Самой маленькой единицей информации будет бит, который представляет собой количество информации, содержащейся в сообщении, вдвое уменьшающих неопределенность знаний о каком-либо предмете. За ним идет байт, который считают основной единицей измерения. Кстати, тут следует отметить, что в битах измеряется скорость передачи информации. Речь идет о килобитах, мегабитах и так далее. Многие, кстати, путают мегабиты и мегабайты. Вопреки, распространенному мнению, это абсолютно разные понятия и значения. Скорость будет измеряться именно в битах, переданных за секунду, но никак не в байтах.
Двоичная система исчисления, как уже писалось выше, представлена в виде нулей и единиц. Частица информации является битом и может принять значение либо нуля, либо единицы и никак иначе. Именно это и будет бит. Байт, снова-таки, как упоминалось, будет состоять из восьми бит, если говорить именно о двоичной системе исчисления. Причем каждый будет писаться как 2 в определенной степени от 0 до 7. Если попытаться показать проще, то выглядеть это будет, как: 11101001.
Это наглядный пример 256 комбинаций, которые и закодированы в байте. Но для пользователей это трудно, ведь они привыкли видеть все через призму десятичной системы исчисления. Значит переведем это, для чего потребуется просто прибавить все степени двойки там, где у нас есть единицы. Для этого нам требуется взять 2 в степени 0 + 2 в степени 3 + 2 в степени 5 + 2 в степени 6 + 2 в степени 7.
Еще одним важным моментом является полубайт или как его называют ниббл. Это половина байта, то есть 4 бита. Как правило, в нем можно закодировать любое число от 0 до 15.
Нестыковки в битах и байтах
Как упоминалось выше скорость передачи информации измеряется в битах. Но в последнее время измерение даже в известных программах осуществляется в байтах. Хоть это и не совсем верно, но все-таки такое возможно. Перевод в этом случае будет довольно простым:
- 1 байт = 8 бит;
- 1 килобайт = 8 килобит;
- 1 мегабайт = 8 мегабит.
Если же пользователю нужно сделать обратный перевод, то просто необходимо нужное число поделить на 8.
Другая проблема будет в том, что самой системе байтов существует ряд нестыковок, которые вызывают у пользователей проблемы с переводы в мега, гига, терабайты и так далее. Дело здесь в том, что с самого начала появления для того, чтобы обозначить единицы информации, которые больше байтов, применяются термины, которые относятся к десятичной системе, а не к двоичной. Например, приставка «тера» обозначает умножение на 10 в 12 степени, гига — на 10 в 9, мега — на 10 в 6 и так далее.
Именно по этой причине путаница и возникает. Логично было бы предположить, что 1 килобайт равен 1000 байт, но это не так. В нем будет 1024 байта.
В общем, как видите, определенные сложности существуют, но если в них разобраться, то довольно быстро станет понятно, что ничего трудного в этом нет.
09.08.2017, Ср, 08:18, Мск , Текст: Игорь Королев
«Мегафон» одним из первых в мире запустил в коммерческую эксплуатацию сеть Gigabit LTE. Абонентам оператора уже доступна скорость до 1 Гбит/с, правда, пока только на одной модели смартфона.«Мегафон» разогнал мобильный интернет до 1 Гбит/c
Московский «Мегафон» запустив коммерческую эксплуатацию Gigabit LTE - сеть четвертого поколения сотовой связи стандарта LTE, относящейся к релизу Cat. 16. «Мегафон» стал первым оператором в России и одним из первых в Европе, запустившим данную технологию.
Замеры сети показали, что скорость передачи данных достигает отметки 979 Мбит/с. Для получения таких скоростей использовалась агрегация трех несущих частот. В диапазоне 2,5 ГГц было использовано два участка частот, в каждом из которых есть по две полосы частот шириной по 20 МГц каждая. Эти частоты используют технологию частотного разделения каналов (FDD).
В диапазоне 1800 МГц использовалась полоса частот шириной 20 МГц, эта полоса работает по технологии временного разделения каналов (TDD). Суммарно «Мегафон» задействовал спектр с эффективной шириной 60 МГц.
Сколько частот нужно для 1 Гбит/с
В базовом варианте для получения скорости 750 Мбит/с необходима полоса общий шириной 100 МГц. Использование модуляции 256 QAM позволяет получить скорость 1 Гбит/с на более узкой полосе - 100 МГц. Если же добавить еще одно решение - 4x4 MIMO (по четыре антенны на прием и передачи) - то потребность в спектре снижается до 60 МГц. Именно эти два дополнительных решения и применил «Мегафон».
«Мегафон» первым в России и одним из первых в мире запустил в коммерческую эксплуатацию сеть Gigabit LTE
В настоящее время Gigabit LTE поддерживает на нескольких десятках базовых станциях «Мегафона» в пределах Бульварного кольца и частично в пределах Садового кольца. То есть «Мегафон» провел модернизацию сети в районах наибольшего скопления абонентов.
Работа новой технологии обеспечена за счет решений от финской Nokia, выступающей поставщиком сетевого оборудования для московского «Мегафона» - радиомодуля Nokia Flexi Multradio, которым оборудовано большинство базовых станций «Мегафона» в Москве и области, и системного модуля Nokia AirScale.
Запущенная «Мегафоном» технология условно относится к поколению 4,5G Pro. В то же время модуль AirScale поддерживает и следующее поколение сотовой связи - 5G. Как заявил вице-президент Nokia по странам Восточной Европы Деметрио Руссо , прошедшая демонстрация стала еще одним шагом на пути к запуску 5G.
Кому будут доступны новые скорости
Возможности новой технологии уже доступны конечным пользователям. Gigabit LTE работает на одной модели смартфона, созданного на базе модема Qualcomm Snapdragon X16. В «Мегафоне» отмечают, что такая ситуация разительно отличается от запуска первых LTE-сетей в 2012 г., когда высокая скорость передачи данных была доступна только на смартфонах.
Вице-президент Qualcomm по развитию бизнеса в Восточной Европе Юлия Клебанова отметила, что технология Gigabit LTE дает новые возможности пользователям: просмотр видео в формате 4Kx4K HDR, облачные сервисы, мгновенный отклик мобильных приложении.
Как «Мегафон» тестировал высокие скорости
В 2014 г. московский «Мегафон» запустил в коммерческую эксплуатацию сеть LTE предыдущего релиза - cat. 6. Она обеспечивает скорость до 300 Мбит/с за счет агрегации двух участков частот в диапазоне 2,5 ГГц, в каждом из которых есть по две полосы частот шириной по 20 МГц каждая.
Gigabit LTE увеличивает спектральную эффективность, за счет повышается скорость доступа для всех пользователей независимо от используемого ими оборудования. Это связано с тем, что Gigabit LTE использует почти в пять раз меньше сетевых ресурсов для передачи видео, чем обычные сети LTE, подчеркнула Клебанова.
В 2015 г. московский «Мегафон» совместно с Ericsson тестировал более поздний вариант LTE - cat. 9. Там к вышеупомянутым полосам частот добавилась полоса шириной 20 МГц в диапазоне 1800 МГц. В ходе тестов скорость передачи данных 450 Мбит/с, но тогда речи о коммерческой эксплуатации не шло.
В 2016 г. в ходе Петербургского экономического форума «Мегафон» уже возможности передачи данных по сети LTE со скоростью до 1 Гбит/с, однако тогда речь шла просто о тесте.
У «Мегафона» наибольшие среди всех операторов возможности по агрегации LTE-частот, так как в 2012-2013 г.г. компания поглотила оператора «Скартел» (бренд Yota). В результате к блоку шириной 20 МГц, которой есть в диапазоне 2,5 ГГц у каждого из операторов «большой четверки» («Мегафона», «Вымпелкома», МТС и Tele2) , «Мегафон» получил дополнительно еще 60 МГц в данном диапазоне.
«Билайн» не спешит с гигабитным интернетом
Со своей стороны, представители конкурента «Мегафона» - «Вымпелкома» (торговая марка «Билайн») - заявили, что также проводят аналогичные тесты и намерены проводить их в дальнейшем. «Но в имплиментации подобных технологий в коммерческое использование исходим из того, чтобы была возможность предложить своевременно клиентам продукт, который они реально смогут использовать под тот объем приложений и услуг, где такие скорости реально будут востребованы», - заявила представитель «Вымпелкома» Анна Айбашева .
