Importancia del Ancho
de Banda
El ancho
de banda se define como la cantidad de información que puede fluir a
través de una conexión de red en un período dado Es esencial comprender
el concepto de ancho
de banda al estudiar networking, por las siguientes cuatro razones:
El ancho
de banda es finito. En otras palabras, independientemente
del medio que se utilice para construir la red, existen límites para la
capacidad de la red para transportar información. El ancho
de banda está limitado por las leyes de la física y por las
tecnologías empleadas para colocar la información en los medios. Por
ejemplo, el ancho
de banda de un módem convencional está limitado a alrededor de 56
kpbs por las propiedades físicas de los cables telefónicos de par
trenzado y por la tecnología de módems. No obstante, las tecnologías
empleadas por DSL utilizan los mismos cables telefónicos de par
trenzado, y sin embargo DSL ofrece un ancho
de banda mucho mayor que los módems convencionales. Esto demuestra
que a veces es difícil definir los límites impuestos por las mismas
leyes de la física. La fibra óptica posee el potencial físico para
proporcionar un ancho
de banda prácticamente ilimitado. Aun así, el ancho
de banda de la fibra óptica no se puede aprovechar en su totalidad,
en tanto no se desarrollen tecnologías que aprovechen todo su
potencial.
El ancho
de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para
una red de área local (LAN) capaz de brindar un ancho
de banda casi ilimitado durante un período extendido de tiempo.
Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre hace falta
comprar el ancho
de banda de un proveedor de servicios. En ambos casos, comprender
el significado del ancho
de banda, y los cambios en su demanda a través del tiempo, pueden
ahorrarle importantes sumas de dinero a un individuo o a una empresa. Un
administrador de red necesita tomar las decisiones correctas con
respecto al tipo de equipo y servicios que debe adquirir.
El ancho
de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de
una red, diseñar nuevas redes y comprender la Internet. Un
profesional de networking debe comprender el fuerte impacto del ancho
de banda y la tasa de transferencia en el rendimiento y el diseño
de la red. La información fluye en una cadena de bits de un computador a
otro en todo el mundo. Estos bits representan enormes cantidades de
información que fluyen de ida y de vuelta a través del planeta en
segundos, o menos. En cierto sentido, puede ser correcto afirmar que la
Internet es puro ancho
de banda.
La demanda de ancho
de banda no para de crecer. No bien se construyen nuevas
tecnologías e infraestructuras de red para brindar mayor ancho
de banda, se crean nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor
capacidad. La entrega de contenidos de medios enriquecidos a través de
la red, incluyendo video y audio fluido, requiere muchísima cantidad de ancho
de banda. Hoy se instalan comúnmente sistemas telefónicos IP en
lugar de los tradicionales sistemas de voz, lo que contribuye a una
mayor necesidad de ancho
de banda. Un profesional de networking exitoso debe anticiparse a
la necesidad de mayor ancho
de banda y actuar en función de eso.
El escritorio
El ancho
de banda se define como la cantidad de información que puede fluir a
través de una red en un período dado. La idea de que la información
fluye, sugiere dos analogías que podrían facilitar la visualización del ancho
de banda en una red. Ya que se dice que el agua y el tráfico
fluyen, vea las siguientes analogías:
El ancho
de banda es similar al diámetro de un cañon.Una red de
tuberías trae agua potable a los hogares y las empresas y se lleva las
aguas servidas. Esta red de agua está compuesta de tuberías de
diferentes diámetros. Las principales tuberías de agua de una ciudad
pueden medir dos metros de diámetro, en tanto que la tubería de un grifo
de cocina puede medir apenas dos centímetros. El ancho de la tubería
determina su capacidad de transporte de agua. Por lo tanto, el agua es
como los datos, y el ancho de la tubería es como el ancho
de banda. Muchos expertos en networking dicen que necesitan poner
tuberías más grandes si desean agregar capacidad para transportar
información.
El ancho
de banda también puede compararse con la cantidad de carriles de
una autopista.Una red de caminos sirve a cada ciudad o pueblo.
Las grandes autopistas con muchos carriles se conectan a caminos más
pequeños con menor cantidad de carriles. Estos caminos llevan a otros
aún más pequeños y estrechos, que eventualmente desembocan en las
entradas de las casas y las oficinas. Cuando hay poco tráfico en el
sistema de autopistas, cada vehículo puede moverse con libertad. Al
agregar más tráfico, cada vehículo se mueve con menor velocidad. Esto es
particularmente verdadero en caminos con menor cantidad de carriles
disponibles para la circulación del tráfico. Eventualmente, a medida que
se suma tráfico al sistema de autopistas, hasta aquéllas con varios
carriles se congestionan y vuelven más lentas. Una red de datos se
parece mucho al sistema de autopistas. Los paquetes de datos son
comparables a los automóviles, y el ancho
de banda es comparable a la cantidad de carriles en una autopista.
Cuando uno piensa en una red de datos en términos de un sistema de
autopistas, es fácil ver cómo las conexiones con ancho
de banda reducido pueden provocar congestiones de tráfico en toda
la red.
Medicion
En los sistemas
digitales, la unidad básica del ancho
de banda es bits por segundo (bps). El ancho
de banda es la medición de la cantidad de información, o bits, que
puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo
determinado, o segundos. Aunque el ancho
de banda se puede describir en bits por segundo, se suelen usar
múltiplos de bits por segundo. En otras palabras, el ancho
de banda de una red generalmente se describe en términos de miles
de bits por segundo (kbps), millones de bits por segundo (Mbps), miles
de millones de bits por segundo (Gbps) y billones de bits por segundo
(Tbps)
A pesar de que las expresiones ancho
de banda y velocidad a menudo se usan en forma indistinta, no
significan exactamente lo mismo. Se puede decir, por ejemplo, que una
conexión T3 a 45Mbps opera a una velocidad mayor que una conexión T1 a
1,544Mbps. No obstante, si sólo se utiliza una cantidad pequeña de su
capacidad para transportar datos, cada uno de estos tipos de conexión
transportará datos a aproximadamente la misma velocidad. Por ejemplo,
una cantidad pequeña de agua fluirá a la misma velocidad por una tubería
pequeña y por una tubería grande. Por lo tanto, suele ser más exacto
decir que una conexión T3 posee un mayor ancho
de banda que una conexión T1. Esto es así porque la conexión T3
posee la capacidad para transportar más información en el mismo período
de tiempo, y no porque tenga mayor velocidad.
Unidad de Ancho
de Banda
|
Abreviatura
|
Equivalencia
|
bits por segundo
|
bps
|
1 bps= unidad fundamental del
ancho
de banda.
|
Kilobits por segundo
|
kbps
|
1kbps=1000 bps
|
Megabits por segundo
|
Mbps
|
1Mbps=1000,000bps
|
Gigabits por segundo
|
Gbps
|
1 Gbps=1000,000,000bps
|
Terabits por segundo
|
Tbps
|
1 Tbps=1000,000,000,000bps
|
Limitaciones
El ancho
de banda varía según el tipo de medio, además de las tecnologías
LAN y WAN utilizadas. La física de los medios fundamenta algunas de las
diferencias. Las señales se transmiten a través de cables de cobre de
par trenzado, cables coaxiales, fibras ópticas, y por el aire. Las
diferencias físicas en las formas en que se transmiten las señales son
las que generan las limitaciones fundamentales en la capacidad que posee
un medio dado para transportar información. No obstante, el verdadero ancho
de banda de una red queda determinado por una combinación de los
medios físicos y las tecnologías seleccionadas para señalizar y detectar
señales de red.
Por ejemplo, la actual comprensión de la física de los cables de cobre
de par trenzado no blindados (UTP) establece el límite teórico del ancho
de banda en más de un gigabit por segundo (Gbps). Sin embargo, en
la realidad, el ancho
de banda queda determinado por el uso de Ethernet 10BASET,
100BASETX, o 1000BASETX. En otras palabras, el ancho
de banda real queda determinado por los métodos de señalización,
las tarjetas de interfaz de red (NIC) y los demás equipos de red
seleccionados. Por lo tanto, el ancho
de banda no sólo queda determinado por las limitaciones de los
medios.
Tasa
de Transferencia
El ancho
de banda es la medida de la cantidad de información que puede
atravesar la red en un período dado de tiempo. Por lo tanto, la cantidad
de ancho
de banda disponible es un punto crítico de la especificación de la
red. Una LAN típica se podría construir para brindar 100 Mbps a cada
estación de trabajo individual, pero esto no significa que cada usuario
pueda realmente mover cien megabits de datos a través de la red por cada
segundo de uso. Esto sólo podría suceder bajo las circunstancias más
ideales. El concepto de tasa de transferencia nos ayudará a entender el
motivo.
La tasa de transferencia se refiere a la medida real del ancho
de banda, en un momento dado del día, usando rutas de Internet
específicas, y al transmitirse un conjunto específico de datos.
Desafortunadamente, por varios motivos, la tasa de transferencia a
menudo es mucho menor que el ancho
de banda digital máximo posible del medio utilizado.
A
continuación se detallan algunos de los factores que determinan la tasa
de transferencia:
● Dispositivos de internetworking
● Tipo de
datos que se transfieren
● Topología de la red
● Cantidad de
usuarios en la red
● Computador del usuario
● Computador
servidor
● Estado de la alimentación
El ancho
de banda teórico de una red es una consideración importante en el
diseño de la red, porque el ancho
de banda de la red jamás será mayor que los límites impuestos por
los medios y las tecnologías de networking escogidos. No obstante, es
igual de importante que un diseñador y administrador de redes considere
los factores que pueden afectar la tasa de transferencia real. Al medir
la tasa de transferencia regularmente, un administrador de red estará al
tanto de los cambios en el rendimiento de la red y los cambios en las
necesidades de los usuarios de la red. Así la red se podrá ajustar en
consecuencia.
El ancho
de banda teórico de una red es una consideración importante en el
diseño de la red, porque el ancho
de banda de la red jamás será mayor que los límites impuestos por
los medios y las tecnologías de networking escogidos. No obstante, es
igual de importante que un diseñador y administrador de redes considere
los factores que pueden afectar la tasa de transferencia real. Al medir
la tasa de transferencia regularmente, un administrador de red estará al
tanto de los cambios en el rendimiento de la red y los cambios en las
necesidades de los usuarios de la red. Así la red se podrá ajustar en
consecuencia.
Cálculo de la Transferencia de datos
A
menudo se convoca a los diseñadores y administradores de red para tomar
decisiones con respecto al ancho
de banda. Una decisión podría ser sobre la necesidad de incrementar
el tamaño de la conexión WAN para agregar una nueva base de datos. Otra
decisión podría ser si el ancho
de banda del actual backbone de la LAN alcanza para un programa de
capacitación con video fluido. Las respuestas a este tipo de problemas
no siempre son fáciles de hallar, pero se puede comenzar con un cálculo
sencillo de transferencia de datos.
Aplicando la fórmula tiempo de transferencia =
tamaño del archivo / ancho
de banda (T=Tm/AB), un
administrador de red puede estimar
varios de los importantes componentes del rendimiento de una red. Si se
conoce el tamaño típico de un archivo para una aplicación dada, al
dividir el tamaño del archivo por el ancho
de banda de la red, se obtiene una estimación del tiempo más rápido
en el cual se puede transferir el archivo.
Hay dos puntos
importantes a considerar al realizar este cálculo:
El resultado no es más que un
estimado, porque el tamaño del archivo no incluye el gasto agregado por
el encapsulamiento.
Es probable que el resultado sea el
tiempo de transferencia en el mejor de los casos, ya que el ancho
de banda disponible casi nunca está en el máximo teórico para el
tipo de red. Se puede obtener un estimado más preciso sustituyendo el ancho
de banda por la tasa de transferencia en la ecuación.
Aunque el cálculo de transferencia de datos es
muy sencillo, es importante asegurarse de usar las mismas
unidades a
lo largo de toda la ecuación. En otras palabras, si el ancho
de banda se mide en megabits por
segundo (Mbps), el tamaño del
archivo debe expresarse en megabits (Mb), y no en megabytes (MB). Como
el tamaño de los archivos se suele expresar en megabytes, es posible que
sea necesario multiplicar la cantidad de megabytes por ocho para
convertirla a megabits.
Digital versus Analogíco
Hasta hace poco, las transmisiones de radio, televisión y teléfono se
enviaban por aire y por cables utilizando ondas electromagnéticas. Estas
ondas se denominan analógicas porque poseen la misma forma que las
ondas de luz y sonido producidas por los transmisores. A medida que las
ondas de luz y sonido cambian de tamaño y forma, la señal eléctrica que
transporta la transmisión cambia proporcionalmente. En otras palabras,
las ondas electromagnéticas son análogas a las ondas de luz y sonido.
El ancho
de banda analógico se mide en función de la cantidad de espectro
magnético ocupada por cada señal. La unidad de medida básica del ancho
de banda analógico es el hercio (Hz), o ciclos por segundo. Por lo
general, se usan múltiplos de esta unidad de medida básica para anchos
de banda analógicos, al igual que para los anchos de banda digitales.
Las unidades de medida más comúnmente usadas son el kilohercio (KHz), el
megahercio (MHz), y el gigahercio (GHz). Estas unidades se utilizan
para describir las frecuencias de los teléfonos inalámbricos, que
generalmente operan a 900 MHz o a 2,4 GHz. También son las unidades que
se usan para describir las frecuencias de las redes inalámbricas 802.11a
y 802.11b, que operan a 5GHz y 2,4 Ghz.
Aunque las señales analógicas pueden transportar
una amplia gama de información, presentan algunas desventajas
significativas en comparación con las transmisiones digitales. La señal
de video analógico que requiere una amplia margen de frecuencia para la
transmisión, no puede ser comprimida en una banda más pequeña. Por lo
tanto, si no se dispone del ancho
de banda analógico necesario, no se puede enviar la señal.
En
la señalización digital, toda la información se envía como bits,
independientemente del tipo de información del cual se trate. Voz, video
y datos se convierten todos en corrientes de bits al ser preparados
para su transmisión a través de medios digitales. Este tipo de
transmisión confiere al ancho
de banda digital una importante ventaja sobre el ancho
de banda analógico. Es posible enviar cantidades ilimitadas de
información a través de un canal digital con el ancho
de banda más pequeño o más bajo. Independientemente de lo que la
información digital demore en llegar a su destino y reensamblarse, puede
ser vista, oída, leída o procesada en su forma original.
Es importante comprender las diferencias y
similitudes entre el ancho
de banda digital y analógico. Ambos tipos de ancho
de banda existen en el campo de la tecnología informática. No
obstante, como este curso trata principalmente el networking digital, la
expresión ‘ancho
de banda’ se referirá al ancho
de banda digital.
esta completo lo que se dice de lo que es el ancho de banda asi a uno como usuario le queda mas claro..gracias
ResponderEliminarGracias, me ha servido de mucho :D
ResponderEliminarGracias master, muy claro y preciso su texto. Saludos
ResponderEliminardeberías usar referencias... muy buena recopilación de información pero necesitas referencias
ResponderEliminarExelente, lo mejor de lo mejor....
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