Brutto- / Nettobandbreite bei DSL

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Dieter
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Brutto- / Nettobandbreite bei DSL

Beitragvon Dieter » 18.08.2006, 07:59

Hallo,

da immer wieder Fragen zur maximal erreichbaren Geschwindigkeit bzw. zur Bandbreite auftreten möchte ich hier zentral ein paar Hinweise hinterlegen. Die Betrachtungen gelten analog natürlich auch für andere Geschwindigkeiten. Weiterhin kommt als Faktor die Leitung hinzu. Nicht jede Leitung ist für die Übertragung mit voller Geschwindigkeit geeignet.

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Eine "kurze" Betrachtung über ADSL-Bandbreiten und Brutto-zu-Netto Rechnungen.

ADSL Downstream (brutto) = 2048 kbit/s = 256 kByte/s

Was passiert aber bei einem Download z.B. über ftp ?

Zuerst werden die Daten in ein TCP-Paket gepackt
- Dann wird das TCP-Paket in ein IP-Paket gepackt.
-- Das IP-Paket kommt dann in einen PPP-Frame.
--- Der wird dann in ein PPPoE-Paket gepackt.
---- Das ganze wird anschließend per Ethernet bis zum Modem übertragen.
- - - - Dort werden die Ethernetframes (ggf.) in einen ATM-Zellstrom zerhackstückelt", also in kleine ATM-Zellen umgeschichtet.


Wie sähe also eine Rechnung für den theoretischen Idealfall aus?

Angenommen es werden aussschließlich nur Nutzdaten per FTP übertragen, was allerdings hypothetisch ist, da ja auch ständig Kontrolldaten (z.B. für TCP, für PPP etc.) mitgesendet werden müssen.

TCP-Header = 20 Byte
IP-Header = 20 Byte
PPP-Header = 5 Byte
PPPoE-Header = 6 Byte
Ethernet-Header = 14 Byte

MTU (Ethernet) = 1500 Byte
MTU (für PPP) = 1482 Byte
MTU (für FTP) = 1442 Byte (1482 - 40, IP+TCP-Header)


ATM-Zellgrösse = 53 Byte
ATM-Header = 5 Byte


Rechnung:

2048 kBit/s = 256 kByte/s

In jeweils 53Byte große ATM-Zellen (mit jeweils 5 Byte großem Header) eingpackt bleiben dann für die pppoe-frames noch 1855kbit/s (232 kbyte/s) übrig

Wenn dann mit der maximalen MTU (1500) gesendet werden würde entspricht das einem Payload von 1442 Bytes für den eigentlichen Dateninhalt von FTP.
D.h. daß man einen Datenstrom von 1500 Byte großen Paketen hat, die jeweils 1442 Bytes Nutzlast für FTP-Daten transportieren. Diese Pakete werden über ADSL also mit 1855 kBit/s übertragen. Dies sind in der Sekunde ca. 155 Pakete.

Da ein solches Paket jeweils 1442 Bytes Nutzlast enthält werden folglich "nur" noch 1788 kBit/s (224 kByte/s) an eigentlichen Daten der FTP-Anwendung übertragen !
Dabei ist hier noch nicht berücksichtigt, daß auch dazwischen immer wieder andere Pakete zur Steuerung des Datenflusses mit versendet werden müssen (z.B. tcp-Ack).
Also können bei einer ADSL-Bandbreite von 2048 kBit/s niemals dauerhaft per ftp oder einer anderen Anwendung, welche über TCP/IP läuft, mehr als 224 kByte/s Datentransfer erreicht werden !

Auf der Netzwerkschnittstelle des PC's (oder des Modems) würden dabei noch 1855 kBit/s (232kByte/s) an Daten fließen.

Daraus folgt:

1) Es kann daher nicht einfach mal so gerechnet werden :
ADSL-Brutto Bandbreite / 8 = Daten-Netto-Bytes/s.

2) bei 2048kbit/s brutto für ADSL sind 220kByte/s für Datenübertragungen ein sehr guter Wert !

Unsere Auffassung ist es, dass der User die von uns angegebene Bandbreite als Nettobandbreite auch nutzen kann (wenn die anderen Voraussetzungen wie Leitunglänge etc. stimmen). Daher konfigurieren wir die DSL - Bandbreite in der Regel am Anschluss höher, so dass "Verluste" durch Paketheader etc. ausgeglichen werden.

Anmerkung:
Auf einem lokalen 100Mbit Ethernet bekommt man auch keine 12,5 MByte/s an Daten von einem Rechner zum anderen.
Wer dies trotzdem noch glaubt der möge mal die Übertragung einer großen Datei mit der Stoppuhr messen !
Viele Grüße
Dieter Lehmeyer
M-net Support Team

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