Скорость ADSL
Почему при использовании технологии ADSL реальная скорость передачи данных всегда меньше канальной скорости соединения? Почему ADSL-модем соединяется на скорости 12 Мбит/с, а скорость, измеряемая на speedtest.netspeedtest.net, не превышает 8 Мбит/с?
При использовании технологии ADSL реальная скорость передачи данных всегда меньше канальной скорости соединения как минимум на 13 ~ 15%. Это технологическое ограничение, о котором мы далее расскажем подробнее. Оно не зависит ни от провайдера, ни от используемого модема.
В идеальных условиях при скорости соединения 12 Мбит/с можно рассчитывать на максимальную реальную скорость передачи данных до 10 Мбит/с.
В действительности, помимо технологического ограничения, есть еще целый ряд факторов, снижающих скорость передачи. Об этих факторах мы расскажем далее.
Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) — асимметричная технология передачи данных, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между входящим (download) и исходящим (upload) трафиком асимметрично. Таким образом, при подключении ADSL-модема используется скорость к абоненту (download) и скорость от абонента (upload).
В ADSL-сетях скорость подключения измеряется в Мегабитах в секунду (Мбит/с) или килобитах в секунду (кбит/с).
Например: цифры 10240/768 говорят о том, что максимальная входящая скорость подключения к абоненту составит 10240 кбит/с (скорость, с которой данные будут поступать на ваш ADSL-модем), а максимальная исходящая скорость подключения от абонента составит 768 кбит/с (скорость, с которой данные будут передаваться с вашего ADSL-модема на удаленный сервер провайдера).
При этом максимальная скорость при скачивании файлов (скорость закачки) составит примерно 1000 Килобайт в секунду (КБ/сек). Эта цифра получена по следующей формуле:
Скорость подключения (
10240) -15% (1500) =8700 кбит/с, затем разделим это число на8(для переводакилобитвкилобайты) и получим1000 КБ/с.
Подробно рассмотрим факторы, которые влияют на реальную скорость соединения:
В качестве транспортного протокола коммуникационное оборудование (IP ADSL-коммутаторы) использует технологию АТМ (Asynchronous Transfer Mode — асинхронный способ передачи данных). АТМ - сетевая высокопроизводительная технология коммутации и мультиплексирования, основанная на передаче данных в виде кадров (ячейки) фиксированного размера (
53 байта).Как известно, Интернет использует протокол IP в качестве протокола связи, и в частности протокол TCP/IP. Технология ADSL в качестве транспортного протокола используют ATM, и поэтому данные передаются по вашей ADSL-линии с помощью TCP/IP через ATM. Т.е. IP-кадры упаковываются (инкапсулируются) в АТМ-ячейки и передаются по DSL-линии, а затем принимающим оборудованием снова распаковываются, и получаются обычные IP-кадры.
Крупные пакеты при этом будут поделены на
48-байтныечасти. Если пакет не делится без остатка на48, то к нему добавляется заполнение, чтобы получилось целое число ячеек по48 байт. После деления пакета на ячейки по48 байтк каждой из получившихся ячеек добавляется заголовок (5 байт). В результате происходит снижение скорости на уровне10% от скорости передачи данных.Использование протокола TCP/IP при передаче данных снижает скорость на уровне
3% от скорости передачи данных, т.к. передаваемую полезную информацию (данные) дополняет служебная (протокольная) информация.Указанные выше факторы - это и есть, те самые технологические ограничения, о которых шла речь в начале статьи. Эти ограничения и приводят к тому, что реальная скорость передачи данных всегда меньше канальной скорости соединения как минимум на 1
3~15%.
Но существуют и другие факторы, снижающие скорость передачи данных.
Теоретически в окне браузера или менеджера закачек при загрузке файла вы должны видеть скорость передачи, вычисляемой по формуле Скорость подключения - 15% (расходы при использовании TCP/IP и ATM) / 8 (для перевода килобит в килобайты), но в реальности отображается скорость ниже, и этому есть свои причины:
Например, из-за потери пакетов при передаче данных. Большое количество потерь возможно на плохих линиях (каналах связи) или при использовании предельно допустимой скорости подключения.
Если происходит потеря пакетов при передаче кадров, то протокол TCP/IP замечает отсутствующий пакет в общем потоке данных, не признает его получения и затем инициирует повторную передачу потерянных данных. Процедура ретрансляции приводит к дополнительным задержкам.
Таким образом, протокол TCP/IP, помимо важной функции контроля и транспортировки данных, при наличии больших потерь пакетов на линии замедляет скорость передачи данных.
Для проверки качества соединения с сервером в сети Интернет можно использовать утилиту ping (пинг). В командной строке операционной системы выполните команду
ping -t, напримерping -t www.download.com. Подождите секунд30и затем нажмитеCtrl+Cдля завершения работы утилиты. В статистике будет указан%потерь пакетов. Если потери пакетов составят свыше5%, то производительность протокола TCP/IP будет плохой при работе с указанным сайтом.
Другим фактором может являться перегрузка серверов и шлюзов провайдера. Зависит от структуры сети провайдера (например, много шлюзов) или низкой пропускной способности исходящего канала провайдера. Проблема наблюдается при пиковой нагрузке со стороны пользователей. Слишком большое количество обращений на сервер может превысить максимум его использования в часы пиковой нагрузки и вызовет замедления в работе.
Проблемы с маршрутизацией также могут вызвать снижение скорости. При обнаружении проблем с маршрутизацией пакеты могут перенаправляться по альтернативным маршрутам, что вызовет задержки при передаче данных.
Использование протокола PPPoE может приводить к снижению скорости. PPPoE — это туннелирующий сетевой протокол канального уровня передачи кадров PPP через Ethernet. В основном используется ADSL-сервисами. PPPoE ресурсоемкий протокол, и при передаче сетевых данных требования к процессору возрастают. В зависимости от реализации и использования PPPoE можно увидеть снижение максимальной скорости до 5 ~ 25%.
Недостаточная (низкая) производительность сервера BRAS (Broadband Remote Access Server) провайдера. Сервер широкополосного удаленного доступа (BRAS) маршрутизирует трафик к/от ADSL-коммутатора в сетях интернет-провайдера. BRAS находится в ядре сети провайдера и агрегирует пользовательские подключения из сети уровня доступа. Сервер производит логическую терминацию туннелей точка-точка (PPP). Это могут быть инкапсулированные туннели PPP через Ethernet (PPPoE) или PPP через ATM (PPPoA). BRAS также является интерфейсом к системам аутентификации, авторизации и учета трафика.
Возможно ограничение скорости по тарифному плану на сервере BRAS. Типовой случай, когда скорость физического соединения одна, а скорость приема данных ограничена оплаченным тарифным планом.
При использовании дополнительного сервиса, например IPTV (цифровое телевидение), поток принимаемого телевидения тоже занимает определенную полосу, например около 4 Мбит/с для каналов стандартного разрешения. Максимальная скорость приема данных, при использовании сервиса IPTV, может быть рассчитана по следующей формуле:
Скорость подключения - 15% - скорость потока IPTV.
Например, скорость подключения (10240) - 15% (1500) - скорость потока IPTV (4000) = 4700 кбит/с (587 КБ/с).
Также настройки персонального компьютера и программного обеспечения могут вносить дополнительную задержку при передаче сетевых пакетов. Например, причиной может служить низкая производительность компьютера, недостаток виртуальной или оперативной памяти, некорректная работа сетевого адаптера, недостаток свободного места на жестком диске, буферизация данных в веб-браузере или менеджере закачек и т.д.
Многие пользователи часто используют популярные интернет-сервисы для проверки скорости интернет-канала (например, speedtest.net). Обращаем ваше внимание, что проверка скорости с помощью интернет-сервисов не гарантирует достоверного измерения. В данном случае точность измерения скорости вашего интернет-канала будет зависеть от выбранного сервера и его загруженности, его местоположения, загруженности интернет-канала и других факторов. Для получения более точного результата рекомендуется на время тестирования отключить программы (приложения), которые используют интернет-трафик (торренты, онлайн-видео, игры, и т.п.). Рекомендуем повторить тест несколько раз и сравнить полученные данные. По умолчанию сервис автоматически выбирает оптимальный сервер, с которым будет происходить тестирование скорости. Но важно учитывать нахождение самого сервера. Бывали случаи, когда сервис некорректно выбирал сервер для проверки. Сервис предоставляет возможность вручную указать сервер. Если вы заметили, что сервис выбрал сервер из другого города или региона, укажите нужный сервер для проверки вручную.
Один из способов для получения более достоверных результатов — замерить скорость скачивания большого файла, предварительно размещенного в облачном файловом сервисе (например, Яндекс.Диск или Google Диск).
Приведем пример.
На Яндекс.Диск был загружен файл размером 950 Мбайт. Затем скачаем файл из облака на компьютер, но при этом обязательно нужно будет определить время скачивания файла с помощью часов или секундомера. В нашем случае скачивание файла размером 950 Мбайт составило 10 минут 50 секунд (650 сек). Теперь размер файла (в мегабайтах) нужно разделить на время скачивания (в секундах): 950/650=1.5 Мбайт/с. Скорость интернет-канала обычно указывают в мегабитах, а значит выполним перевод мегабайт в мегабит, умножив вычисленное ранее значение на число 8. Получим 1,5*8=12 Мбит/с. В нашем примере полученное значение 12 Мбит/с будет являться реальной скоростью передачи данных на ADSL-канале. При этом канальная скорость соединения в нашем примере составляла около 15 Мбит/с.