پهنای باند به مقدار داده‌ی قابل انتقال از یک نقطه به نقطه‌ی دیگر در یک شبکه و در یک زمان خاص گفته می‌شود. معمولا پهنای باند به صورت نرخ انتقال بیت بیان شده (Bps) و با واحد بیت برثانیه (bps) اندازه گیری می‌شود.
به عبارت دیگر، پهنای باند به ظرفیت انتقال داده در یک شبکه اشاره دارد و در تعیین کیفیت و کارایی یک شبکه نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند. پهنای باند را می‌توان با آب جاری شده از یک لوله مقایسه کرد. پهنای باند، سرعت جریان آب (داده) از طریق لوله (اتصال) در شرایط مختلف است. البته در این مثال به جای بیت در ثانیه گالن را در دقیقه را اندازه میگیریم. مقدار آبی که میتواند از طریق لوله جریان داشته باشد، نشان دهنده‌ی حداکثر پهنای باند است و مقدار آبی که در حال حاضر از طریق لوله جریان دارد نشان دهنده‌ی پهنای باند فعلی است.
پهنای باند در زمینه‌های دیگر فناوری نیز مفهومی کلیدی ست. برای مثال؛ در پردازش سیگنال، برای توصیف تفاوت فرکانس‌های بالا و پایین یک ارتباط رادیویی به کار می‌رود و معمولا با واحد هرتز اندازه گیری می شود.
روش‌های مختلفی برای اندازه گیری پهنای باند وجود دارد. برخی از این روش‌ها، برای محاسبه از مقدار داده‌ای که در لحظه در شبکه جریان دارد استفاده می‌کنند در حالی که برخی دیگر، حداکثر مقدار داده‌ای که شبکه میتواند منتقل کند یا مقدار متوسط جریان داده را اندازه گیری می‌کنند.
پهنای باند متقارن (Symmetric Bandwidth): نوعی پهنای باند است که در آن میزان سرعت دانلود و آپلود داده‌ها دقیقا باهم برابر است. پهنای باند متقارن مانند این است که فردی با سرعت ۶۰ کیلومتر بر ساعت به سر کار خود می‌رود و درست با همان سرعت به خانه خود باز می‌گردد.
پهنای باند نامتقارن (Asymmetric Bandwidth): در این نوع پهنای باند سرعت دانلود و آپلود باهم برابر نبوده و معمولا قیمت آن پایین‌تر از پهنای باند متقارن است. به‌‌عنوان نمونه یک Bandwidth نامتقارن میتواند دارای سرعت دانلود ۶۰Mbps و سرعت آپلود ۳Mbps باشد. اگر نیاز به سرعت آپلود بالایی ندارید، پهنای باند نامتقارن میتواند گزینه مناسبی برای شما باشد.
پهنای باند اشتراکی (Shared Bandwidth): در این مدل، Bandwidth میان چندین کاربر و دستگاه مختلف تقسیم می‌شود. به‌عنوان‌مثال اگر ۳ کاربر دارای پهنای باند اشتراکی ۳۰Mbps باشند، در این صورت هرکدام هم‌زمان میتواند حداکثر از ۱۰Mbps پهنای باند استفاده کند. این نوع پهنای باند ارزان‌تر از پهنای باند اختصاصی است.
پهنای باند اختصاصی (Dedicated Bandwidth): نوعی پهنای باند است که در آن تمام Bandwidth خریداری شده به شما اختصاص داده می‌شود و هیچ فرد دیگری اجازه استفاده از آن را ندارد.
معمولا کلمات پهنای باند و سرعت به جای هم استفاده می‌شوند که درست نیست. دلیل این ابهام میتواند تا حدی به دلیل تبلیغات ارائه دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) باشد که این دو را بیشتر به معنای سرعت و بجای یکدیگر به کار می‌برند.
بطور کلی، سرعت به سرعت انتقال داده‌ها اشاره دارد، درحالی‌که پهنای باند به ظرفیت آن سرعت اطلاق می‌شود. با فرض مجدد مثال آب که در بالا ذکر شد، سرعت به این اشاره دارد که آب با چه سرعتی میتواند در یک لوله جریان داشته باشد اما پهنای باند به میزان آبی اطلاق می‌شود که میتواند در یک بازه زمانی معین از طریق لوله جابجا شود.
Bandwidth یک منبع نامحدود نیست. در هر مکان معینی مانند خانه یا محیط کار، تنها ظرفیت محدودی وجود دارد. گاهی اوقات، این محدودیت به دلیل محدودیت فیزیکی دستگاه‌های شبکه مانند روتر یا مودم، کابل کشی یا فرکانس‌های بی سیم مورد استفاده است. در برخی موارد نیز معمولا Bandwidth توسط مدیر شبکه یا متصدی اینترنت (یا WAN) محدود می‌شود.
دستگاه‌هایی که از یک اتصال استفاده می‌کنند باید پهنای باند مشترکی داشته باشند. برخی از دستگاه‌ها، مانند تلویزیون‌هایی که ویدیوهای ۴K را پخش می‌کنند، پهنای باند را تسخیر می‌کنند. در مقابل، یک وبینار معمولاً از Bandwidth بسیار کمتری استفاده می‌کند.
اگرچه سرعت و پهنای باند قابل تعویض نیستند اما داشتن پهنای باند بیشتر برای حفظ تلرانس سرعت در چندین دستگاه ضروریست.
حداکثر ظرفیت اتصال شبکه تنها یکی از عواملی است که بر عملکرد شبکه تأثیر می‌گذارد. از دست دادن بسته‌ها، تأخیر و نوسان همگی می‌توانند توان عملیاتی شبکه را کاهش داده و باعث شوند پیوندی که ظرفیت بالایی دارد مانند پیوندی که پهنای باند کمتری در اختیار دارد عمل کند.
یک مسیر شبکه end-to-end معمولاً از چندین اتصال تشکیل شده که هر کدام ظرفیت پهنای باند متفاوتی دارند. در نتیجه، پیوندی با کمترین پهنای باند اغلب به عنوان گلوگاه در نظر گرفته می‌شود زیرا میتواند ظرفیت کلی همه اتصالات در مسیر را محدود کند.
بسیاری از شبکه‌های سازمانی با چندین پیوند انبوه که به صورت یک اتصال منطقی عمل می‌کنند، راه‌اندازی شده‌اند.
به عنوان مثال، اگر یک سوئیچ آپلینک از چهار اتصال ۱ گیگابیت بر ثانیه استفاده کند، ظرفیت عملیاتی موثر ۴ گیگابیت در ثانیه دارد. با این حال، اگر دو تا از آن لینک‌ها از کار بیفتند، محدودیت پهنای باند به ۲ گیگابیت بر ثانیه کاهش می‌یابد.
Bandwidth برای پیوندهای اینترنت یا WAN معمولاً با قیمت مشخصی در ماه فروخته می‌شود. با این حال، پهنای باند درخواستی که تخصیص پهنای باند پویا یا پهنای باند انفجاری نیز نامیده می‌شود یک مدل جایگزین است که مشترکین را قادر می‌سازد تا پهنای باند موجود را در زمان‌های خاص یا برای اهداف خاص افزایش دهند.
پهنای باند درخواستی تکنیکی است که میتواند ظرفیت اضافی را روی یک پیوند ارتباطی برای تطبیق انفجاری داده‌ای که به طور موقت به پهنای باند بیشتری نیاز دارد، فراهم آورد.
به جای ایجاد بیش از حد شبکه با پیوندهای اختصاصی گران قیمت در طول سال، Bandwidth درخواستی معمولا در شبکه‌های WAN برای افزایش ظرفیت مورد نیاز برای یک رویداد خاص یا زمان‌هایی از روز که انتظار می‌رود ترافیک افزایش یابد، استفاده می‌شود.
برای مثال، یک فروشگاه گل آنلاین ممکن است تنها در هفته‌های منتهی به روز مادر، ظرفیت خود را افزایش دهد. پهنای باند درخواستی، به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که فقط برای پهنای باند اضافی که در مدت زمان کوتاه‌تری مصرف می‌کنند، هزینه کنند.
Bandwidth درخواستی از طریق بسیاری از ارائه دهندگان خدمات اینترنت و WAN در دسترس است. بسته به پیوند شبکه‌ای که مشتری در حال حاضر از آن استفاده می‌کند، یک ارائه دهنده ممکن است بتواند ظرفیت اضافی را در صورت تقاضا با استفاده از اتصال موجود فراهم کند.
به عنوان مثال، یک پیوند ۱۰۰ مگابیت در ثانیه ممکن است بتواند تا ۱ گیگابیت نیز گسترش یابد (انفجاری) زیرا اتصال ارائه دهنده خدمات دارای ظرفیت در دسترس است. اگر مشتری به بیش از حداکثر مطلق پهنای باند موجود در آن لینک نیاز داشت، به اتصال فیزیکی دیگری نیاز است.
گاهی اوقات، یک ISP، مشتریان را قادر می‌سازد تا سقف Bandwidth مشترک خود را بدون دریافت هزینه‌های اضافی افزایش دهند. با این حال، اگر مشتریان بخواهند به طور منظم بیش از ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه را با استفاده از ویژگی انفجاری در اختیار بگیرند، معمولاً باید با استفاده از محاسبات ۹۵ درصدی صورت‌حساب هزینه پرداخت کنند.
فناوری SD-WAN میتواند با متعادل کردن ترافیک در چندین اتصال WAN و DIA به جای یک اتصال واحد، ظرفیت بیشتری را برای مشتریان فراهم کند. استقرار SD-WAN معمولا از یک MPLS، اتصال یا انواع دیگر پیوندهای انتقال اختصاصی در ترکیب با اینترنت پهن باند کم‌هزینه یا اتصال سلولی استفاده می‌کند.
زمانی که یک پیوند شبکه شلوغ می‌شود مهندسان شبکه چندین انتخاب دارند. رایج‌ترین انتخاب افزایش Bandwidth است که این را می‌توان با ارتقاء قابلیت‌های توان عملیاتی فیزیکی پیوند یا از طریق تجمیع پورت و متعادل سازی بار برای تقسیم منطقی ترافیک در چندین پیوند انجام داد. با این حال، گاهی اوقات استفاده از این تکنیک‌ها ممکن نیست.
همچنین ISPها یا مدیران شبکه ممکن است عمداً سرعت بالا یا پایین انتقال داده‌ها را در شبکه تنظیم کنند (معیاری که به عنوان محدود کردن پهنای باند شناخته می‌شود).
دلایل مختلفی برای کاهش Bandwidth از جمله محدود کردن تراکم شبکه، به ویژه در شبکه‌های دسترسی عمومی وجود دارد.
ISP ها ممکن است از فشارشکن برای کاهش استفاده از پهنای باند توسط کاربر یا دسته‌ای خاص از کاربران استفاده کنند. به عنوان مثال، با قیمت گذاری سطحی، یک ارائه دهنده خدمات میتواند منویی از پهنای باند آپلود و دانلود را ارائه دهد.
ISP ها همچنین می‌توانند پهنای باند را کاهش دهند تا امکان استفاده برای تمام کاربران شبکه بطور یکنواخت فراهم شود.
محدود کردن Bandwidth در اینترنت توسط حامیان بی طرفی شبکه مورد انتقاد قرار گرفته است. آنها می‌گویند که این عمل میتواند به دلایل سیاسی یا اقتصادی مورد سوء استفاده قرار گیرد و به طور ناعادلانه برخی از مردم را هدف قرار می‌دهد.
با انجام یک تست سرعت می‌توانید ببیند که آیا یک ISP پهنای باند را کاهش می‌دهد یا خیر. تست‌های سرعت، سرعت بین دستگاه و سرور آزمایشی را با استفاده از اتصال اینترنت دستگاه اندازه‌گیری می‌کنند.
ISPها تست‌های سرعت را در وب‌سایت‌های خود ارائه می‌دهند و تست‌های مستقل نیز از خدماتی مانند Speedtest در دسترس هستند.
از آنجایی که عوامل زیادی می‌توانند بر نتایج تست سرعت تأثیر بگذارند، به طور کلی توصیه می‌شود که چندین تست را در ساعات مختلف روز انجام دهید و سرورهای مختلفی را که از طریق سایت تست سرعت در دسترس هستند بکار گیرید. همچنین توصیه می‌شود آزمایش سرعت را از طریق اتصال سیمی انجام دهید.
کاهش انتقال داده عمداً مقدار داده‌های ارسال یا دریافت شده از طریق شبکه را به ویژه به منظور جلوگیری از ارسال هرزنامه یا انبوه ایمیل از طریق سرور محدود می‌کند و می‌توان آن را شکل دیگری از کاهش پهنای باند در نظر گرفت.
اگر در مقیاس به اندازه کافی بزرگ اجرا شود، انتقال داده میتواند انتشار ویروس‌های رایانه‌ای، کرم‌ها یا سایر بدافزارها را از طریق اینترنت کنترل کند.
ابزارهای نظارت بر پهنای باند شبکه برای کمک به شناسایی مشکلات عملکرد، مانند یک روتر معیوب یا یک رایانه آلوده به بدافزار که در یک حمله DDoS شرکت می‌کند، در دسترس هستند.
همانطور که قبلا ذکر شد، نظارت بر Bandwidth میتواند به مدیران شبکه کمک کند تا برای رشد شبکه در آینده برنامه‌ریزی بهتری داشته باشند و ببینند پهنای باند شبکه بیشتر در کجا مورد نیاز است. همچنین ابزارهای مانیتورینگ می‌توانند به مدیران کمک کنند تا ببینند آیا ISP آنها توافقنامه سطح خدمات را در قراردادشان انجام می‌دهد یا خیر.
