Throughput در شبکه چیست؟ چه تاثیری روی سرعت اینترنت دارد؟

Throughput چیست؟ Throughput یا گذردهی در شبکه، میزان داده‌ای است که در یک بازه زمانی مشخص از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می‌شود. این مفهوم یکی از عوامل کلیدی در ارزیابی عملکرد شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت به‌شمار می‌رود. عوامل مختلفی مانند پهنای باند، تاخیر و ازدحام شبکه می‌توانند بر Throughput تاثیر بگذارند. در این مقاله فالنیک نقش Throughput در سرعت اینترنت و اهمیت آن در پشتیبانی شبکه را بررسی می‌کنیم.

طراحی شبکه استاندارد متناسب با نیازهای شما

متخصصان فالنیک خدمات طراحی شبکه را با توجه به بودجه شما، تعداد کاربران، نوع استفاده و مکان شبکه انجام می‌دهند. روی لینک کلیک کنید و شبکه‌ای بسازید که کسب و کارتان را متحول می‌کند.

خدمات طراحی شبکهمشاوره فوری

Throughput چیست؟

Throughput یا گذردهی به مقدار داده‌ای گفته می‌شود که در یک بازه زمانی مشخص از یک شبکه عبور می‌کند. این مقدار اغلب بر حسب بیت‌بر‌ثانیه (bps) یا مگابیت‌بر‌ثانیه (Mbps) اندازه‌گیری می‌شود. هرچه Throughput بالاتر باشد، داده‌ها سریع‌تر منتقل می‌شوند. همچنین عواملی مانند کیفیت سخت‌افزار، تداخل شبکه و میزان ترافیک تاثیر مستقیمی بر Throughput دارند.

انواع Throughput

Throughput را می‌توان به چند دسته کلی تقسیم کرد:

• Throughput نظری (Theoretical Throughput): مقدار حداکثری که یک شبکه در شرایط ایده‌آل قادر به انتقال آن است.
• Throughput واقعی (Actual Throughput): مقدار واقعی داده‌ای که در یک شبکه منتقل می‌شود و اغلب کمتر از مقدار نظری است.
• Throughput پایدار (Sustained Throughput): میانگین مقدار داده‌ای که در یک دوره زمانی طولانی در شبکه انتقال می‌یابد.

عوامل موثر بر Throughput در شبکه

Throughput یک شبکه تحت‌تاثیر عوامل متعددی قرار دارد که می‌توانند عملکرد کلی آن را کاهش دهند. این عوامل شامل محدودیت‌های سخت‌افزاری، مشکلات نرم‌افزاری، شرایط محیطی و ازدحام شبکه هستند. در ادامه مهم‌ترین مواردی که می‌توانند باعث کاهش یا بهینه‌سازی Throughput شوند را بررسی می‌کنیم.

• پهنای باند (Bandwidth): پهنای باند بالا ظرفیت بیشتری برای انتقال داده ایجاد می‌کند، اما تضمین‌کننده Throughput بالا نیست. عواملی مانند ازدحام شبکه می‌توانند باعث کاهش عملکرد واقعی شوند. در مورد پهنای باند در مقاله Bandwidth چیست؟ بیشتر بخوانید.
• ازدحام شبکه (Network Congestion): در زمانی که تعداد زیادی از کاربران از یک شبکه به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌کنند، تعداد بسته‌های در انتظار پردازش افزایش می‌یابد که می‌تواند باعث کاهش Throughput شود. برای درک بهتر این مفهوم، مقاله ازدحام شبکه چیست را مطالعه کنید.
• پکت لاس (Packet Loss): در صورتی که بسته‌های داده به‌دلیل خطاهای انتقال، نویز یا تراکم شبکه از بین بروند، نیاز به ارسال مجدد آن‌ها باعث کاهش Throughput می‌شود. برای آشنایی بیشتر با مفهوم پکت لاس، پیشنهاد می‌کنیم مقاله Packet Loss چیست؟ را بخوانید.
• تاخیر (Latency) و جیتر (Jitter): اگر تأخیر در شبکه افزایش پیدا کند، بسته‌ها با فاصله‌های نامنظم به مقصد می‌رسند و روی کیفیت ارتباط تأثیر می‌گذارند. برای درک بهتر این مسئله، مقاله تاخیر شبکه چیست؟ را مطالعه کنید. همچنین، تغییرات ناگهانی در زمان دریافت بسته‌ها می‌تواند باعث اختلال در ارتباط شود که در مقاله جیتر چیست؟ به آن پرداخته‌ایم.
• نویز و تداخل سیگنال: در شبکه‌های بی‌سیم، نویز الکترومغناطیسی و تداخل فرکانسی می‌تواند از انتقال صحیح داده جلوگیری کند و منجر به کاهش نرخ انتقال واقعی شود.
• عملکرد سخت‌افزار شبکه: استفاده از مودم‌ها، روترها، سوییچ‌ها و کابل‌های با کیفیت پایین می‌تواند عملکرد شبکه را محدود کند.
• پروتکل‌های ارتباطی و سربار داده: پروتکل‌های مختلف مانند TCP/IP ممکن است بسته به نحوه مدیریت بسته‌ها و ارسال تاییدیه‌ها، باعث کاهش Throughput شوند.

روش‌های افزایش Throughput در شبکه‌های سیمی و بی‌سیم

برای بهینه‌سازی Throughput در شبکه‌های سیمی و بی‌سیم، می‌توان از روش‌های متعددی استفاده کرد. در ادامه برخی از بهترین راهکارها برای هر دو نوع شبکه بررسی شده‌اند.

بهینه‌سازی شبکه‌های سیمی

• استفاده از کابل‌های پرسرعت: کابل‌های Cat6 و Cat7 می‌توانند Throughput بالاتری نسبت به کابل‌های قدیمی‌تر ارائه دهند.
• بهبود توپولوژی شبکه: کاهش تعداد هاب‌ها و استفاده از سوییچ‌های مدیریتی باعث کاهش ازدحام و افزایش بازدهی می‌شود.
• افزایش ظرفیت پهنای باند: ارتقای پهنای باند شبکه باعث افزایش توان عملیاتی و کاهش تراکم شبکه می‌شود.
• کاهش تداخل الکترومغناطیسی: قرار دادن کابل‌های شبکه در مسیرهای مجزا از کابل‌های برق می‌تواند نویز را کاهش داده و ارتباط را پایدارتر کند.
• استفاده از QoS (Quality of Service): پیکربندی QoS در سوییچ‌ها و روترها می‌تواند به اولویت‌بندی ترافیک شبکه و بهبود عملکرد کلی کمک کند.

بهینه‌سازی شبکه‌های بی‌سیم

• انتخاب کانال‌های فرکانسی مناسب: تغییر کانال وای‌فای به باندهای کمتر شلوغ مانند ۵ گیگاهرتز می‌تواند از تداخل جلوگیری کند.
• استفاده از آنتن‌های قوی‌تر: روترهایی با آنتن‌های چندگانه (MIMO) و تکنولوژی‌های جدید مانند Wi-Fi 6 می‌توانند پوشش‌دهی و سرعت انتقال را بهبود دهند.
• مدیریت تعداد دستگاه‌های متصل: محدود کردن تعداد دستگاه‌های متصل به روتر می‌تواند از ازدحام جلوگیری کند و Throughput را افزایش دهد.
• بروزرسانی فریمور روتر: نسخه‌های جدید فریمور اغلب شامل بهینه‌سازی‌هایی برای افزایش کارایی و کاهش مشکلات شبکه هستند.

افزایش توان عملیاتی شبکه در شبکه‌های وایرلس و کاهش تاثیر تراکم شبکه

شبکه‌های وایرلس به‌دلیل وابستگی به امواج رادیویی و تراکم دستگاه‌های متصل، بیشتر از شبکه‌های سیمی در معرض کاهش Throughput قرار دارند. در این بخش راهکارهای پیشرفته‌ای برای بهبود عملکرد شبکه‌های بی‌سیم ارائه شده است.

• استفاده از Wi-Fi 6 و Wi-Fi 6E: این استانداردها با بهینه‌سازی نحوه ارسال بسته‌ها و افزایش تعداد جریان‌های داده، Throughput را افزایش می‌دهند.
• بهینه‌سازی مکان روتر: قرار دادن روتر در مرکز خانه یا محیط کار و دور از موانع فیزیکی مانند دیوارهای ضخیم می‌تواند سیگنال را تقویت کند.
• فعال‌سازی MU-MIMO و Beamforming: این فناوری‌ها باعث بهبود ارتباط چندکاربره و افزایش کارایی در ارسال داده‌ها می‌شوند.
• کاهش استفاده از باند ۲.۴ گیگاهرتز در محیط‌های پرتراکم: این باند شلوغ‌تر از باند ۵ گیگاهرتز است و می‌تواند Throughput را کاهش دهد.
• استفاده از Access Point‌های اضافی: در شبکه‌های گسترده، اضافه کردن نقاط دسترسی بیشتر می‌تواند پوشش‌دهی را بهبود بخشد و از تراکم در یک روتر واحد جلوگیری کند.
• بهینه‌سازی QoS برای مدیریت ترافیک: با استفاده از Quality of Service می‌توان اولویت استفاده از پهنای باند را برای برنامه‌های مهم مانند تماس‌های ویدیویی و بازی‌های آنلاین تعیین کرد.
• فعال کردن WPA3 برای امنیت بهتر: امنیت بالاتر باعث کاهش حملات مخرب مانند شنود بسته‌ها (Packet Sniffing) می‌شود که می‌تواند بر عملکرد شبکه تاثیر بگذارد.

با استفاده از روش‌های بالا می‌توان Throughput شبکه‌های سیمی و بی‌سیم را بهینه‌سازی کرد و تاثیر عوامل مخربی مانند تراکم شبکه، پکت لاس و تداخل سیگنال را کاهش داد.

تفاوت Throughput و Bandwidth؛ ظرفیت در مقابل عملکرد واقعی

Bandwidth یا پهنای باند و Throughput دو مفهوم کلیدی در شبکه‌های کامپیوتری هستند که گاهی به اشتباه به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های مهمی دارند. پهنای باند به حداکثر ظرفیت انتقال داده در شبکه اشاره دارد، یعنی میزان داده‌ای که در شرایط ایده‌آل می‌تواند از کانال ارتباطی عبور کند. این مقدار بر حسب بیت‌بر‌ثانیه (bps)، مگابیت‌بر‌ثانیه (Mbps) یا گیگابیت‌برثانیه (Gbps) اندازه‌گیری می‌شود.

در مقابل، Throughput نشان‌دهنده میزان واقعی داده‌هایی است که در یک زمان مشخص از شبکه عبور می‌کنند. این مقدار تحت‌تاثیر عواملی مانند تاخیر شبکه، ازدحام، تداخل سیگنال، عملکرد سخت‌افزار و کارایی پروتکل‌های ارتباطی قرار دارد.

به عنوان مثال یک شبکه با پهنای باند 100Mbps ممکن است به دلیل ازدحام یا مشکلات فنی، فقط قادر به انتقال 70Mbps داده واقعی باشد. این مقدار 70Mbps همان Throughput واقعی شبکه است. عوامل زیر می‌توانند باعث کاهش Throughput نسبت به Bandwidth شوند:

• ازدحام شبکه: وقتی تعداد زیادی از کاربران به‌طور هم‌زمان از یک شبکه استفاده کنند، ممکن است ترافیک بیش‌از‌حد باعث کاهش سرعت انتقال داده شود.
• تداخل سیگنال: در شبکه‌های بی‌سیم، ایجاد تداخل از سوی دستگاه‌های دیگر می‌تواند عملکرد انتقال داده را کاهش دهد.
• بسته‌های گمشده و نیاز به ارسال مجدد: اگر بسته‌های داده به دلیل خطاهای انتقال از بین بروند، نیاز به ارسال مجدد آن‌ها می‌تواند Throughput را کاهش دهد.
• کیفیت سخت‌افزار: تجهیزات شبکه مانند مودم، روتر و سوییچ‌های کندتر می‌توانند از عملکرد بهینه جلوگیری کنند.

پهنای باند نشان‌دهنده ظرفیت تئوری شبکه است، در حالی که Throughput عملکرد واقعی آن را در شرایط عملی مشخص می‌کند.

مقایسه Throughput و Latency؛ سرعت انتقال در برابر زمان تاخیر

Throughput و Latency (تاخیر) هر دو از عوامل مهم در عملکرد شبکه هستند، اما مفاهیمی متفاوت را توصیف می‌کنند. همانطور که گفتیم Throughput مقدار داده‌ای است که در یک بازه زمانی مشخص از شبکه عبور می‌کند، در حالی که Latency مدت‌زمانی است که یک بسته داده از لحظه ارسال تا دریافت طی می‌کند.

تاخیر در شبکه می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد از جمله:

• Propagation Delay (تاخیر انتشار): مدت‌زمانی که یک سیگنال برای طی کردن مسیر فیزیکی از فرستنده به گیرنده نیاز دارد. در ارتباطات ماهواره‌ای این تاخیر بیشتر از شبکه‌های سیمی یا فیبر نوری است.
• Processing Delay (تاخیر پردازش): زمانی که دستگاه‌های شبکه مانند روترها برای پردازش و مسیریابی بسته‌ها صرف می‌کنند.
• Queueing Delay (تاخیر صف‌بندی): زمانی که بسته‌های داده در صف انتظار پردازش قرار می‌گیرند، به‌خصوص هنگام ازدحام شبکه.
• Transmission Delay (تاخیر انتقال): مدت‌زمانی که طول می‌کشد تا تمام داده‌های یک بسته از‌طریق یک لینک ارتباطی ارسال شوند.

ارتباط بین Throughput و Latency به این صورت است که هرچه تاخیر در شبکه بیشتر باشد، میزان داده‌ای که می‌تواند در مدت مشخصی منتقل شود کاهش می‌یابد. به‌عنوان مثال اگر تاخیر در شبکه بالا باشد، حتی اگر پهنای باند زیادی در دسترس باشد، کاربران ممکن است کندی قابل‌توجهی را در عملکرد شبکه تجربه کنند.

چگونه Throughput و Latency بر تجربه کاربری تاثیر می‌گذارند؟

برای بهینه‌سازی تجربه کاربری، باید تعادل مناسبی بین Throughput و Latency برقرار شود. استفاده از تجهیزات پیشرفته، بهینه‌سازی مسیرهای شبکه، کاهش تداخل و افزایش ظرفیت پهنای باند می‌تواند به بهبود این دو عامل کمک زیادی کند.

• در پخش ویدیو و استریمینگ Throughput بالا برای انتقال داده با کیفیت بالا ضروری است، اما Latency زیاد تاثیر کمتری دارد.
• در بازی‌های آنلاین تاخیر کم بسیار مهم است، زیرا هر میلی‌ثانیه می‌تواند بر تجربه بازی تاثیر بگذارد.
• در تماس‌های ویدیویی و VoIP هر دو فاکتور مهم هستند؛ تاخیر زیاد می‌تواند باعث وقفه شود و Throughput پایین می‌تواند کیفیت صدا و تصویر را کاهش دهد.

آنچه در مورد مفهوم throughput در شبکه گفتیم

Throughput یا گذردهی شبکه یکی از مهم‌ترین شاخص‌های سنجش عملکرد شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت است. این معیار نشان می‌دهد که چه مقدار داده در یک بازه زمانی مشخص از شبکه عبور می‌کند و چگونه عواملی مانند پهنای باند، تاخیر، ازدحام و تداخل می‌توانند بر آن تاثیر بگذارند.

با به‌کارگیری روش‌های بهینه‌سازی مانند ارتقای تجهیزات سخت‌افزاری، استفاده از فناوری‌های جدید در شبکه‌های بی‌سیم و بهره‌گیری از خدمات اکتیو شبکه، می‌توان عملکرد کلی شبکه را بهبود بخشید و از کاهش Throughput جلوگیری کرد. همچنین انتخاب تجهیزات مناسب مانند خرید روتر با قابلیت‌های پیشرفته و پشتیبانی از استانداردهای جدید، می‌تواند نقش مهمی در افزایش سرعت و کارایی شبکه داشته باشد. در نهایت بهینه‌سازی شبکه و به‌کارگیری تکنیک‌های کاهش تراکم و تداخل، نه‌تنها سرعت اینترنت را افزایش می‌دهد، بلکه تجربه کاربری بهتری را برای فعالیت‌های آنلاین فراهم می‌کند.

خدمات اکتیو شبکه را از متخصصان دریافت کنید

با دریافت خدمات اکتیو شبکه از متخصصان خبره شبکه، مطمئن خواهید بود که تمامی سرویس‌ها و نرم‌افزارها به درستی و بدون وقفه کار می‌کنند. روی لینک کلیک کنید و با شبکه‌ای پایدار به پتانسیل کامل خود در کسب و کارتان برسید.

خدمات اکتیو شبکهمشاوره فوری