ネットワークの回線速度と帯域と伝送効率、伝送時間の関係を学ぼう!

ネットワーク

インターネットを使っていて、回線速度が気になることってありませんか?

ビデオ会議やっていて、途中で音声や映像が途切れたり、配信動画を見ていて映像が止まる時、回線の速度に問題があるのかな?って思うことがあると思います。

そうです。回線速度が遅くなっている(必要な速度が出ていない)とコンピュータ上のサービスに影響が出ることがあります。

今回はネットワークにおける回線速度や帯域の意味、伝送効率を使って伝送時間を導き出す方法に関して解説します!

回線速度と帯域とは?

ネットワークの速さを表現する言葉として「回線速度」と「帯域」があります。

この言葉は同じ言葉「回線速度=帯域」として使っても問題無いと思います。

元々、帯域という言葉はテレビやラジオなどの無線用語で周波数の広さを表すために使われていたようですが、インターネットの普及と共に回線の速度として使われてるようになったようですね。

ネットワークにおける帯域は「高速道路の幅」でよく表現されます。高速道路の幅が広い方が沢山の車を同時に走らせることができますよね。渋滞が発生し易い場所にレーンを拡張することで渋滞を解消させたりすることと同じで、流れるデータの量が多い場合は帯域を増やしてあげれば良いのです。

帯域幅のイメージ

では、相手に送るデータが1MByte(8Mbit)だった場合、帯域が「100Mbps」と「1000Mbps」の回線どちらを通った場合相手に速く届くでしょう?

答えは「どちらも同じ」です。データサイズが帯域に対しして小さいため、相手に届く時間は同じになります。ですので、回線速度と言えども相手にデータ早く届くという訳では無い、ということを理解しておくと良いですね。回線速度(帯域)が大きいにこしたことはないですが。

 

伝送効率とは?

では、実際にデータが相手に届くまでの時間(伝送時間)を求めていきたいのです、ここで「伝送効率」という言葉が出てきます。

例えば回線速度(帯域)が「100Mbps」だったとしましょう。この値は「1秒間に100Mビットのデータを伝送することができる」ということになりますが、実際値通りの速度が出るかというとそんなことはありません。

ネットワークにはケーブルを使ったり、無線を使ったりしますが、これらの媒体を通るときには損失というものがあります。更には実際のデータはネットワークを流れる時にIPアドレス情報や誤り訂正のデータなど様々な情報(ヘッダー)が付与されるため、実際のデータサイズよりも大きくなってネットワーク上を流れます。

これらの条件を加味した理論値の回線速度(帯域)に対する実際の速度の割合のことを「伝送効率」と呼びます。

伝送効率の要因のイメージ

伝送時間の算出方法

では、伝送時間の算出方法です!実はそれほど難しくありません!

理論値

伝送速度の理論値

伝送時間(秒) = データ量(bit) ÷ 回線速度(bps)
(※回線速度は理論値で帯域と同じ)

シンプルですね。

実効値

伝送速度の実効値

伝送時間(秒) = データ量(bit) ÷ (回線速度(bps)× 伝送効率
(※回線速度は理論値で帯域と同じ)

「回線速度 × 伝送効率 = 実行速度」になります。

例えば回線速度が「100Mbps」で伝送効率が「0.85」の場合の実効速度は「100Mbps × 0.85 = 85Mbps」となりますね。

 

まとめ

今回はネットワークにおける回線速度(帯域)と伝送効率から伝送時間を求めてみました!

大量、大容量ファイルをネットワーク越しに伝送する時は、この計算を使って、伝送に掛かる時間を予想できると良いですね。

それにしても、時代と共にどんどん回線速度が増えていくテクノロジーって凄いですね。電話回線でインターネットしていた時代が懐かしいです(笑)

以上です!

参考URL)

・帯域とは?(FRESH VOICE)

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