در صورتی که کمی روی اینترنت و سرعت آن ریز شده باشید مطمئنا با مفاهیم مختلفی مانند پهنای باند، سرعت دانلود و همین‌طور سرعت آپلود مواجه شده‌اید. این موارد می‌تواند تاثیر خیلی زیادی روی کیفیت خدماتی که دریافت می‌کنید به‌خصوص سرعت اینترنت شما داشته باشد. اما واقعا معنی این عبارت‌ها چیست و وقتی که از چیزهایی مانند پهنای باند صحبت می‌کنیم به چه چیزی اشاره داریم. در این مقاله قرار است تا با هم به بررسی این موضوع بپردازیم که پهنای باند چیست و دقیقا چطور می‌تواند روی سرویسی که ما از اینترنت می‌گیریم تاثیر داشته باشد.
قبل از اینکه به این موضوع بپردازیم که Bandwidth چیست لازم است کمی در مورد معماری پروتکل‌های انتقال و اینکه چگونه می‌توانند فایل‌ها و داده‌ها را جابهجا کنند و از چه تکنیک‌هایی برای این کار استفاده می‌کنند صحبت کنیم.
فهرست عناوین
معماری پروتکل‌های انتقال
اینترنت یا هر شبکه کامپیوتری دیگری بر مبنای یک سری از قوانین و قواعد بنا شده است. هر سیستم یا وسیله‌ای که در بستر یک شبکه وجود داشته باشد یا در اصطلاح همان نودهای شبکه (Nodes) برای اینکه بتوانند اطلاعاتی را روی این شبکه ارسال کنند و یا اطلاعاتی را دریافت کنند مجبور به اطاعت از این قوانین هستند. در غیر این صورت اطلاعات و داده‌هایی که آنها می‌خواهند منتقل نمایند به مشتی اطلاعات بی‌ارزش تبدیل خواهد شد که حتی اگر به مقصد هم برسد، قابل خواندن نیست و نمی‌توان از آنها هیچ استفاده‌ای کرد.
این قوانین به‌طورکلی دو بخش اصلی را شامل می‌شوند. لایه اول و واضح‌تر این قوانین، مربوط به سطح نرم‌افزار بوده و به‌صورت نرم‌افزاری مورد بررسی قرار می‌گیرد. به این حالت که تعیین می‌شود اطلاعات به‌صورت منطقی چگونه از بستر شبکه عبور کنند، چگونه رمزنگاری شوند، و این رمزنگاری در مقصد چگونه باز شود تا فایل یا پیام عبور داده شده از شبکه به‌صورت یک پیام مفهوم‌دار در بیاید. بخش دوم این قوانین مربوط به سطح سخت‌افزار است و در لایه‌هایی بسیار عمیق‌تر از این جریان جای خواهد گرفت.
برای پاسخ به این سوال که پهنای باند چیست ابتدا لازم داریم تا نگاهی به معماری شبکه در این قسمت‌ها بیندازیم و ببینیم که در این لایه‌های پایینی چه می‌گذرد. شبکه را بسترهای ارتباطی تشکیل می‌دهند که می‌توانند به‌صورت سیمی یا بی‌سیم باشند. عموم شبکه‌هایی که برای انتقال اطلاعات از آنها استفاده می‌شود شبکه‌هایی هستند که از بسترهای ترکیبی استفاده می‌کنند و مجموعه‌ای از روش‌ها برای انتقال در آنها به کار گرفته می‌شود. اما مفاهیم مختلفی وجود دارد که در این بین ثابت هستند. Bandwidth یکی از این موارد است.
اگر بخواهیم به‌طورکلی بگوییم که انتقال داده‌ها در شبکه‌های ارتباطی چگونه انجام می‌گیرد باید گفت که وظیفه انتقال بر عهده سیگنالها است. سیگنال می‌تواند یک پالس کوچک الکتریکی روی یک سیم باشد و یا یک موج با طول کوتاه که از یک فرستنده بی‌سیم ارسال می‌شود. هر سیگنال می‌تواند تعدادی بیت داده را برای ما منتقل کند. برای درک بهتر این موضوع کار را با تصویر زیر دنبال خواهیم کرد.
همان‌طور که در تصویر می‌بینید یک سیگنال ارسال شده می‌تواند از پالس‌های مختلفی تشکیل شده باشد که در تصویر دو نوع از آنها را مشاهده می‌کنید. در نمودار اول سیگنال ما دو نوع پالس بالا و پایین دارد که پالس بالا نشان‌دهنده 1 و پالس پایین نشان دهنده 0 است. این 0 و 1 همان دو عنصر اصلی و معروف در کامپیوتر هستند که همه چیز در ساده‌ترین حالت خود به این کدها تبدیل می‌شود.
در نمودار دوم شما نوع دیگری از سیگنال را مشاهده می‌کنید که می‌تواند در یک لحظه از 4 سطح ولتاژ استفاده کند و با این روش در هر لحظه به‌جای یک بیت دو بیت اطلاعات را منتقل کند و سرعت انتقال را افزایش دهد. این دو سیگنال مربوط به DSL یا همان Digital Signal Line می‌باشد که نوع پیشرفته‌تر آن در اینترنت‌های ADSL استفاده می‌شود. اکنون که دیدیم سیگنالها چه هستند و اطلاعات چگونه روی آنها جابهجا می‌شود وقت آن رسیده است که به این مورد بپردازیم که پهنای باند چیست و به چه دردی می‌خورد.
پهنای باند چیست؟
اگر بخواهیم به‌صورت ساده و البته علمی بگوییم که Bandwidth چیست باید بگوییم به مقدار سیگنالی که می‌تواند در مدت زمان مشخص از یک رسانه انتقال عبور کند پهنای باند می‌گوییم. در بخش قبلی با این سیگنالها آشنا شدیم و دیدیم که چگونه کار می‌کنند. اما یک رسانه انتقال مانند یک کابل تلفن در هر واحد زمان فقط یک سیگنال را از خود عبور نمی‌دهد. (از این به بعد به جای یک واحد زمانی از یک ثانیه استفاده می‌کنیم و این را به‌عنوان یک قرارداد در این مقاله در نظر می‌گیریم). سیم‌ها و کابل‌ها این ظرفیت را دارند تا در یک ثانیه تعداد خیلی‌خیلی بالاتری از این سیگنالها را از خود عبور دهند.
Bandwidth دقیقا به این معنی است که رسانه انتقال ما می‌تواند چه مقدار از این سیگنالها را در مدت یک ثانیه عبور دهد. به‌عنوان مثال وقتی می‌گوییم پهنای باند یک فیبر نوری 40 گیگابیت در ثانیه است به این معنی است که 40 میلیارد سیگنال ارتباطی مانند آنچه که در تصویر دیدیم در یک ثانیه از این فیبر نوری عبور می‌کنند. همان‌طور که می‌بینید پهنای باند عددی بسیار بالا است که با عقل جور در نمی‌آید. ولی یک توضیح کاملا منطقی برای بالا بودن آن وجود دارد.
برای آنکه بدانیم دلیل بالا بودن Bandwidth چیست باید توجه داشته باشیم که رسانه‌های مختلف می‌توانند فرکانس‌های مختلفی را از خود عبور دهند. و البته باید به تنوع فرکانس‌ها تغییرات تکنولوژی‌های مختلف را نیز اضافه کرد. به‌عنوان‌مثال تکنولوژی انتقالی که در سیستم‌های VDSL به کار رفته است، می‌تواند خیلی از یک سیستم ADSL بالاتر باشد و پهنای باند بیشتری را فراهم کند.
قطعا تا اینجای کار متوجه شده‌اید که سرعت اینترنت و Bandwidth شما ارتباطاتی با هم دارند، اما نکات و موارد زیادی در این رابطه وجود دارد که لازم است به‌صورت جزئی‌تر بررسی شوند. در ادامه به این موضوع که ارتباط سرعت اینترنت و پهنای باند چیست خواهیم پرداخت.
ارتباط سرعت اینترنت و پهنای باند چیست؟
تا اینجای کار دیدیم که اگر ما Bandwidth بالاتری داشته باشیم می‌توانیم داده بیشتری را انتقال دهیم. و اگر این برداشت را از این قضیه داشته باشیم که پهنای باند بیشتر به معنای سرعت بیشتر است، درست گفته‌ایم. اما عوامل دیگری در سرعت هم نقش دارند که اهمیت آنها بسیار مهم است. پهنای باند معمولا به این صورت است که تعداد استفاده‌کنندگان از آن بسیار زیاد بوده و این مسیر انتقال به‌صورت اشتراکی توسط سایت‌ها و کاربران مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته Bandwidth اختصاصی هم وجود دارد که بعدا بیشتر در مورد انواع پهنای باند صحبت خواهیم گفت.
اگر بخواهیم سرعت اینترنت و رابطه آن با Bandwidth را بررسی کنیم باید بگوییم که Bandwidth به دو بخش تقسیم خواهد شد. اطلاعاتی که شما ارسال می‌کنید که در واقع همان حجم آپلود شما می‌باشد و به آن Upstream گفته می‌شود. بخش دیگر نیز Downstream نام دارد و مختص ترافیکی است که از طرف اینترنت وارد سیستم شما می‌شود. در این حالت پهنای باند بین این دو جریان ترافیکی تقسیم شده و بنا به اینکه شما بیشتر یک ارسال‌کننده هستید یا دریافت‌کننده می‌تواند سهم هر کدام از این قسمت‌ها بیشتر باشد. همین امر سبب می‌شود که سرعت اینترنت از پهنای باند پایین‌تر بیاید.
اگر شما در نقش یک کاربر عادی که از اینترنت استفاده می‌کند باشد، لازم است تا جریان Downstream خیلی بالاتری داشته باشید. زیرا عموم درخواست‌های آپلود و ارسالی از شما کلیک‌های مختلف بوده و بیشتر به‌صورت ریکوئست می‌باشد و یا در نهایت فایل‌های کوچکی که آپلود می‌کنید. اما اگر از منظر یک سرویس‌دهنده یا هاست به قضیه نگاه کنیم، بیشتر Bandwidth باید به Upstream اختصاص داده شود. زیرا ریکوئست‌های کوچک وارد شده و بخش اعظم فعالیت‌های آن را داده‌ای که ارسال می‌کند تشکیل می‌دهد.
این هماهنگی در سرویس‌های مختلف اینترنت کمی دردسرساز خواهد بود و باعث می‌شود تا سرعت اینترنت از آنچه که پهنای باند شما تضمین می‌کند برای شما خیلی پایین‌تر به نظر برسد. زیرا تقسیم‌بندی بین این دو باعث می‌شود که شما بتوانید بخشی از Bandwidth را در لحظه استفاده کنید. به‌عنوان‌مثال شما یک خط اینترنت با پهنای باند 40 مگابیت بر ثانیه دارید که 15 مگابایت آن مخصوص Upstream است. و 25 مگابیت Downstream دارید. در اینجا شما برای دانلود فقط از 25 مگابیت استفاده خواهید کرد و این‌طور نیست که در زمان آپلود 40 مگابیت به Upstream تغییر کند و در زمان دانلود تمام آن به Downstream تغییر پیدا کند. مورد دیگری که باعث می‌شود سرعت اینترنت شما از Bandwidth خیلی کمتر باشد سیاستی است که برای استفاده از پهنای باند روی ISP شما وجود دارد که در ادامه آن را بررسی خواهیم کرد.
انواع پهنای باند
تیتر انواع پهنای باند شاید کمی ناصحیح به نظر برسد. در واقع ما یک Bandwidth بیشتر نداریم و همان است که به‌صورت کامل به شما توضیح دادیم. در واقع آنچه که باعث شده است در بین سرویس‌های مختلف Bandwidth تفاوت به وجود بیاید سیاست استفاده از آن است که به‌صورت اختصاصی یا اشتراکی می‌باشد. در ادامه به بررسی انواع این سرویس‌ها می‌پردازیم.
پهنای باند اشتراکی
این نوع از پهنای باند را میتوان به‌عنوان متداول‌ترین سرویسی که ارائه می‌شود معرفی کرد. در این سرویس‌ها میزان Bandwidth بالا و خیلی زیادی در اختیار تعداد خاصی کاربر قرار می‌گیرد و هر کس بخشی از آن را به‌صورت آزاد مصرف می‌کند. اینترنت را میتوان به‌عنوان یک نمونه از Bandwidth اشتراکی معرفی کرد. در اینترنت شما به همراه سایر کاربران ISP خود از یک پهنای باند استفاده می‌کنید. خیلی از VPNهای رایگان نیز همین روش را در پیش گرفته‌اند و به همین علت است که شما در ساعاتی از شبانه‌روز که استفاده از اینترنت بیشتر است نمی‌توانید خدمات درستی را دریافت کنید.
در مورد ISPها باید گفت مکانیزم‌های مدیریتی داخلی و تقسیم Bandwidth توانسته است اوضاع را تا حد قابل‌قبولی بهبود بخشد. اگر از کاربران قدیمی اینترنت باشید، خصوصا در اینترنت‌های دیال آپ در ساعاتی از شبانه‌روز شما حتی یک صفحه هم نمی‌توانستید باز کنید. دلیل این کاهش این بود که تعداد استفاده‌کنندگان بالا بود و پهنای باند شلوغ می‌شد. اما این ایراد اکنون کمتر شده است و در خیلی از پروتکل‌های Bandwidth اشتراکی این مشکل رفع شده است.
به‌عنوان‌مثال پروتکل پرسرعت 4G هنوز این مشکل را دارد که با ارتقا به 4.5G این ایراد برطرف شد و شلوغی یک آنتن تاثیری در سرعت نخواهد داشت. اما اگر در محدوده آنتن‌های 4G قرار داشته باشید این ایراد را کاملا احساس خواهید کرد.
پهنای باند اختصاصی
در این نوع از سرویس‌ها شما یک پهنای باند تضمین شده را دارید که می‌توانید مطمئن باشید که آنچه که در اختیار شما قرار داده می‌شود ثابت است و می‌توانید از تمامی این پهنای باند استفاده کنید. البته به اندازه‌ایی که Downstream و Upstream برای شما تعیین می‌کند. اینترنت‌های ADSL عموما قرار است که این قابلیت را شبیه‌‌سازی کنند. وقتی که شما از یک خط با سرعت ثابت 16 مگابیت استفاده می‌کنید. این مزیت را خواهید داشت که با استفاده از آن بتوانید به محدوده سرعت‌های تنظیم شده برای خود دسترسی داشته باشید. البته عموم ISPها در ابعاد بزرگتر از پهنای باند اشتراکی استفاده می‌کنند ولی با استفاده از ابزارهای مدیریتی میتوان این مسئله را کنترل کرد.
شما می‌توانید خطوط دارای پهنای باند اختصاصی را از دیتاسنترها و ارائه‌دهندگان دیگر نیز با پهنای باند بسیار بالاتر از استانداردهای موجود خریداری کنید. حتی در صورتی که یک نیاز به یک سرویس نامتعارف را با تعرفه‌های اینترپرایز و سازمانی، داشته باشید خیلی از ارائه‌دهندگان می‌توانند تجهیزاتی که برای این خطوط احتیاج دارید، مانند دکل‌های ارتباط نظیر‌به‌نظیر و یا فیبرهای نوری که قیمت بالایی دارند را نیز به شما ارائه کنند.
یکی دیگر مواردی که پهنای باند اختصاصی می‌تواند بسیار مفید باشد، پهنای باند سایت است که یکی از شرایط اصلی برای کارکرد صحیح سایت است. در ادامه به بررسی اینکه پهنای باند سایت چیست و چرا باید تضمین شده باشد خواهیم پرداخت.
پهنای باند سایت چیست؟
احتمالا در زمان خرید هاست و انتخاب سرویس‌های مختلفی که برای میزبانی سایت‌ها وجود دارد با این موضوع برخورد کرده‌اید که پهنای باند نیز یکی از معیارهایی است که در هزینه‌ای که پرداخت می‌کنید می‌تواند نقش داشته باشد. اما پهنای باند سایت چیست؟
اگر با ساختار سایت آشنا باشید اطلاع دارید که در واقع سایت یک برنامه کامپیوتری است که توسط وب‌سرورها و روی یک هاست یا سرور مجازی اجرا می‌شود و کلیه اطلاعات و محتوایی که سایت در اختیار ما می‌گذارد به‌صورت بسته‌هایی که از شبکه عبور پیدا می‌کنند به ما می‌رسد. بدیهی است با توجه به توضیحاتی که تا اینجای کار ارائه داده‌ایم، سایت نیز باید یک پهنای باند تضمین شده برای خود داشته باشد که بتواند داده‌ها را هم از کاربران دریافت کند و هم داده‌های مورد نیاز کاربران را به آنها بازگرداند.
این پهنای باند اغلب به این صورت عمل می‌کند که برای دریافت و ارسال یک Upstream و Downstream یکسان را خواهد داشت. البته در مورد اینکه پهنای باند سایت به چه صورت عمل می‌کند تفاوت‌هایی نیز وجود دارد. عموما پهنای باند سایت با یک عدد مشخص نشان داده می‌شود و طوری با آن برخورد می‌شود که انگار حجم اینترنت است. درست مانند بسته‌های موبایل که به فرض شما اجازه دارید مقدار چند گیکابایت اینترنت صرف کنید. در مورد خیلی از هاست‌ها نیز چنین تعرفه‌هایی برقرار می‌شود. اما باید در نظر داشت که این حجم استفاده را کل ترافیک وارده و خارج شده از سایت تشکیل می‌دهند.
در مورد اینکه چرا پهنای باند سایت به‌صورت پولی است و یکی از معیارهای قیمت‌گذاری می‌باشد در ادامه صحبت خواهیم کرد.
چرا پهنای باند هزینه دارد
در این مورد باید گفت که تمامی سرورهای اینترنت برای این هدف راه‌اندازی شده‌اند که درآمدزایی داشته باشند. یک دیتاسنتر را در نظر بگیرید، مطمئنا سرمایه هنگفتی که در این دیتاسنترها خوابیده است و تمامی هزینه‌هایی که برای بیمه کردن اطلاعات، نگهداری از رکها و تجهیزات و همین‌طور حقوق نیروهای متخصص قطعا برنامه‌ریزی‌ای داشته است و باید این سرمایه بازگشت داشته باشد. یکی از اصلی‌ترین مواردی که می‌تواند باعث درآمدزایی شود، میزان استفاده از پهنای باند است. به این صورت که در خیلی از سرویس‌های شبکه که ارائه می‌شود، میزان ترافیک ردوبدل شده از سرورها به‌عنوان یک معیار برای استفاده از زیرساخت خواهد بود.
هر کسی که استفاده بیشتری داشته باشد باید پول بیشتری پرداخت کند. مطمئنا این رفت‌وآمد و ترافیک بالای یک سایت نیز برای این سایت از طریقی درآمدزایی داشته است. یک سایت فروشگاهی بزرگ را در نظر بگیرید که روزانه هزاران و حتی میلیون‌ها نفر در آن دنبال کالاهای مختلف می‌گردند. بدیهی است درآمد این سایت از سایتی که روزی هزار بازدیدکننده دارد خیلی بیشتر است. پس پهنای باند مصرفی بالاتر هزینه بالاتر را برای سایت‌های مختلف در بر خواهد داشت. البته سرویس‌هایی نیز وجود دارند که بدون دریافت هیچ هزینه‌ای به شما پهنای باند نامحدود ارائه می‌کنند که در ادامه به معرفی آنها می‌پردازیم.
بهترین سرویس‌ها با پهنای باند نامحدود
پهنای باند نامحدود یکی از مواردی است که در یک سرور می‌تواند یک ویژگی طلایی به‌حساب بیاید. در صورتی که پهنای باند سایت شما در یک سرویس که لازم است برای آن هزینه پرداخت کنید تمام شود، به تمامی کاربرانی که به سایت شما مراجعه می‌کنند یک پیغام مبنی بر این اتمام پهنای باند نمایش داده می‌شود که میتوان گفت برای وب سایت یک مورد کشنده و نابودگر است. پس اگر می‌خواهید با چنین مواردی سروکار نداشته باشید و با بزرگتر شدن سایت خود و بالا رفتن بازدیدها مجبور نباشید هزینه‌های بیشتری را برای پهنای باند بپردازید، بهتر است از سرویس‌هایی استفاده کنید که پهنای باند نامحدود دارند.
پهنای باند نامحدود به این معنی است که این معیار یکی از معیارهای تعیین قیمت نیست و کسی با اینکه سایت و دامنه شما چه میزان از پهنای باند را برای خود اشغال می‌کند کاری ندارد. تمامی سرویس‌هایی که مارال هاست به شما ارائه می‌کند این امتیاز را دارند که پهنای باند نامحدود در اختیار شما قرار دهند. شما می‌توانید با استفاده از سرویس‌هایی مانند هاست لینوکس، هاست ویندوز و هاست وردپرس یک سرویس با کیفیت برای سایت خود داشته باشید که دیگر لازم نیست برای پهنای باند ذهن خود را درگیر کنید.
همین‌طور سرویس‌های سرور مجازی و سرور اختصاصی نیز به شما منابعی بسیار بالاتر را ارائه خواهند کرد که می‌تواند تمامی نیازهای شما را برطرف کند.
نتیجه گیری
در این مقاله به بررسی این موضوع که پهنای باند چیست پرداختیم و دیدیم که اصلا این واژه از کجا می‌آید و وقتی می‌گوییم پهنای باند اصلا منظور ما از این موضوع چیست. در این مورد باید به این نکته توجه داشته باشید که پهنای باند حجم اینترنت سایت شما نیست، بلکه یک مفهوم عمومی است که خیلی از سرورها برای اینکه درآمدزایی کنند آن را به‌صورت یک هزینه اضافه روی سرویس‌های مختلف خود اعمال می‌کنند. از طرفی پهنای باند در بعضی مواقع با سرعت اشتباه گرفته می‌شود. هر چند بالا رفتن پهنای باند باعث بیشتر شدن سرعت می‌شود. اما در بعضی مواقع استفاده زیاد از پهنای باند می‌تواند یکی از دلایل اصلی اختلال در اینترنت حتی در سرویس‌هایی با پهنای باند بالا باشد.
