TaNg_MiGi^^Kiki^^: Bandwidth

Bandwidth

Bandwidth เป็นการส่งผ่านสัญญาณสื่อสารเป็นการวัดช่วงความถี่ ที่สัญญาณใช้งาน คำนี้สามารถใช้อ้างถึงคุณลักษณะการตอบสนองความถี่ ของระบบรับการสื่อสาร ของสัญญาณทุกประเภท คือ ทั้งแบบ อะนาล็อก และ ดิจิตอล

ในความหมายทั่วไป Bandwidth เป็นสัดส่วนโดยตรงของจำนวนข้อมูลทั้งหมดที่ส่งผ่าน หรือรับต่อหน่วยเวลา ในความหมายเชิงคุณภาพ Bandwidth เป็นสัดส่วนของความซับซ้อนของข้อมูล สำหรับการทำงานของระบบที่รองรับได้ เช่น การ Download ไฟล์ทุกประเภทรูปภาพในหนึ่งวินาทีใช้ Bandwidth มากกว่าการ Download ข้อความในเวลาหนึ่งวินาที ไฟล์ประเภทเสียงขนาดใหญ่ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และภาพเคลื่อนไหวต้องใช้ Bandwidth มาก การนำเสนอแบบ Virtual reality (VR) และ ภาพแบบ 3 มิติ ชนิด Full-length ใช้ Bandwidth มากที่สุด
ในระบบดิจิตอล Bandwidth คือความเร็วข้อมูลเป็น bits per second (จำนวนบิตต่อวินาที) ดังนั้นโมเด็มซึ่งทำงานที่ 57,600 bps จะมี Bandwidth เป็น 2 เท่าของ โมเด็ม ซึ่งทำงานที่ 28,800 bps ในในระบบอะนาล็อก ความหมายของ Bandwidth หมายถึงความแตกต่างระหว่างความถี่สูงสุดและต่ำสุดของสัญญาณ มีหน่วยวัดเป็น hertz สัญญาณเสียงมี Bandwidth ประมาณ 33 kilohertz (33 KHz) และการกระจายภาพของโทรทัศน์แบบอะนาล็อก ใช้สัญญาณวิดีโอ ซึ่งมี Bandwidth ประมาณ 6 megahertz (6 MHz)

Bandwidth เป็นคำที่ใช้วัดความเร็วในการส่งข้อมูลของอินเทอร์เน็ต ซึ่งโดยมากเรามักวัดความเร็วของการส่งข้อมูลเป็น bps (bit per second) , Mbp (bps*1000000) เช่น Bandwidth ของการใช้สายโทรศัพท์ในประเทศไทย เท่ากับ 14.4 Kbps,Bandwidth ของสายส่งข้อมูลของ KSC ที่ใช้ในการเชื่อมต่อกับอเมริกาเท่ากับ 2 Mbps เป็นต้น แต่ก่อนที่เราจะเข้าสู่บทความมารู้จักก่อนว่าอะไรคือ Bandwidth และ Latency ความหมาย Bandwidth คือ ความกว้างของช่องทางในการรับ-ส่งข้อมูล ส่วน Latency คือ เวลาที่ใช้ไปในการเข้าถึงข้อมูลของหน่วยความจำ เมื่อเรารู้ความหมายกันแล้วคราวนี้เรามารู้จักถึงหลักการต่างๆ ของ Bandwidth และ Latency ในการพิจารณาการรับ-ส่งข้อมูลบนระบบบัสหลายคนมักจะนึกถึง Bus Bandwidth (Bandwidth ก็คือความกว้างของเส้นทางในการส่งข้อมูล ที่เราสามารถเปรียบเทียบได้กับเลนถนน ยิ่งมีเลนกว้างเท่าไรรถยนต์ซึ่งเปรียบได้กับข้อมูลก็สามารถวิ่งได้สะดวกมากขึ้นเท่านั้น) ที่ใช้ในการรับ-ส่งข้อมูล ซึ่งพิจารณาจากข้อมูลที่รับ-ส่งบนระบบบัส Bus Bandwidth ด้วยปริมาณจำนวนข้อมูลของเลข single number (0 หรือ 1) ที่ระบบบัสสามารถรองรับได้ แต่ปริมาณข้อมูลของเลข single number อาจแปรผันได้ตามเวลา เราจึงพิจารณาการรับ-ส่งข้อมูลผ่านทาง Bus Bandwidth ด้วย Peak bandwidth Bus หรือ ความกว้างสูงสุดในการรับ-ส่งข้อมูลของบัส ซึ่งวัดด้วยจำนวนข้อมูลสูงสุดที่ รับ-ส่งกันระหว่างซีพียูและแรมภายในหนึ่งคาบเวล จากความเร็วสัญญาณนาฬิการะหว่างหน่วยความจำและซีพียูจากรูปที่ 1 ถ้าเรามาคำนวณหา Bandwidth ของบัสที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิการะหว่างหน่วยความจำและซีพียู ที่สัญญาณนาฬิกา 100 เมกะเฮิรตซ์ โดยที่มีการรับ-ส่งข้อมูลจำนวน 8 ไบต์ในแต่ละหนึ่งรอบของสัญญาณนาฬิกา จะคำนวณออกมาได้ดังนี้ 8 bytes * 100MHz = 800 MB/s และถ้าหากเราคำนวณหา Bandwidth ของบัสที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิการะหว่างหน่วยความจำและซีพียูที่ 133 เมกะเฮิรตซ์ โดยที่มีการรับ-ส่งข้อมูลจำนวน 8 ไบต์ในแต่ละหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา จะคำนวณออกมาได้ดังนี้ 8 bytes * 133MHz = 1064 MB/s ซึ่งตัวเลข Bandwidth ที่ได้นี้เป็นพียงตัวเลขทางทฤษฎีที่บอกถึงปริมาณของข้อมูลที่เข้าสู่ซีพียูในแต่ละวินาที ในความเป็นจริง Bandwidth ของระบบจริงอาจมีค่าน้อยกว่าที่คำนวณเพียงเล็กน้อย

Bandwidth ในทางปฏิบัติ

ระบบบัสที่ผ่านมาจะมีลักษณะการส่งผ่านข้อมูลแบบทางเดียว จึงทำให้ไม่สามารถรับและส่งข้อมูลในเวลาเดียวกัน จึงต้องผลัดกันส่งและรับข้อมูลทำให้ความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลช้า เปรียบเทียบระบบบัสได้กับการสื่อสารผ่านทางวิทยุรับส่งโดยที่อีกฝ่ายหนึ่งเป็นฝ่ายพูดอีกฝ่ายจะต้องเป็นผู้รับฟัง เนื่องจากต้องผลัดกันรับส่งข้อมูลดังนั้นเมื่อซีพียูต้องการร้องข้อมูลจากหน่วยความจำหลัก (RAM) ซีพียูจะต้องร้องขอผ่านทาง Bus Control จากนั้น Bus Control จะร้องขอข้อมูลมาที่หน่วยความจำหลัก (RAM) เมื่อค้นหาข้อมูลที่ซีพียูต้องการได้แล้ว หน่วยความจำหลักจะส่งต่อข้อมูลให้ Bus Control กลับไปให้ซีพียู โดยทั้งหมดนี้กระทำบนบัสเดียวกัน ถ้าพิจารณาเวลาที่สูญเสียไปจากการร้องขอข้อมูลจาก Bus Control และที่ต้องเสียเวลารอหน่วยความจำหลักค้นหาข้อมูลที่ซีพียูต้องการแล้วจึงส่งข้อมูลที่ต้องการกลับไปสู่ Bus Control และส่งกลับไปสู่ซีพียูได้ ซึ่งทั้งหมดนี้จะเป็น Delay Time ที่มีผลต่อค่า Read Latency โดยที่ Read Latency หมายถึง เวลาที่ใช้ระหว่างการร้องขอข้อมูลจากซีพียูผ่านทาง Frontside Bus (FSB)

ข้อมูลที่นับเป็น Bandwidth มีดังต่อไปนี้ครับ

1.) Website

2.) E-Mail

3.) Ftp

4.) DirectAdmin

Bandwidth มีหน่วยเป็น Byte เช่นกัน แต่ส่วนใหญ่ จะมีระดับตั้งแต่ Megabyte ขึ้นไป ในส่วนของ Bandwidth จะแบ่งเป็น Local Bandwidth และ Inter Bandwidth ซึ่งตรงนี้ต้องดูให้ชัดเจนครับ ตามปกติแล้วผู้ให้บริการที่เป็น Data Center จะทำการสร้าง Link เข้าไปเชื่อมต่อกับ ISP ( Internet Service Provider ) ซึ่งจะซื้อได้ในแต่ละ ISP ในปริมาณที่ต่าง ๆ กัน มองให้ง่าย ๆ ก็คือ ตัว IDC หรือ Data Center พยายามสร้างท่อเพื่อการส่งข้อมูลไปยัง ISP ต่าง ๆ นั้นหมายความว่า หาก IDC ได้สร้างท่อที่มีขนาดใหญ่ ก็จะทำให้การเรียกชมเว็บไซต์ ไม่มีข้อติดขัดมากนัก แต่หากท่อเล็ก ย่อมมีปัญหาที่เกี่ยวพันกับเรื่องของ Traffic นั้นคือ ในช่วงเวลาใด ๆ ก็ตามที่มีการเรียกข้อมูลมาก ๆ จากหลาย ๆ Client (ผู้ใช้บริการเว็บไซต์ของคุณ) เมื่อปริมาณ Traffic สูงมากในช่วงวินาทีนั้น จนเต็ม Bandwidth แล้ว ก็จะไม่สามารถเรียกข้อมูลจาก Server ผ่าน ISP นั้นได้เลย

สรุป ทฤษฎีของ Bandwidth นั้นได้ว่า ถ้าระบบบัสมี Bandwidth ที่กว้างก็ยิ่งจะดีต่อการรับ-ส่งข้อมูล