Was ist die Übertragungsrate? | phoenixNAP IT-Glossar

Übertragungsraten beziehen sich auf die Geschwindigkeit, mit der Daten werden übermittelt zwischen Geräten oder über ein Netzwerk. Gemessen in Einheiten wie Bits pro Sekunde (bps), Bytes pro Sekunde (Bps) oder deren Vielfache (z. B. Mbps, Gbps) – Übertragungsraten sind für die Bewertung der Leistung von Datenübertragungstechnologien von entscheidender Bedeutung.

Was ist eine Übertragungsrate oder Datenübertragungsrate?

Übertragungsraten beziehen sich auf die Geschwindigkeit, mit der Daten von einem Gerät zu einem anderen oder über ein Netzwerk übertragen werden. Diese Raten werden normalerweise in Bits pro Sekunde (bps) oder Bytes pro Sekunde (Bps) gemessen, zusammen mit ihren Vielfachen wie Kilobit pro Sekunde (Kbps), Megabit pro Sekunde (Mbps)und Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). Das Konzept der Übertragungsraten ist im Bereich der Datenkommunikation und Vernetzung von grundlegender Bedeutung, da es bestimmt, wie schnell Daten zwischen verschiedenen Systemen verschoben, abgerufen oder gestreamt werden können.

Eine höhere Übertragungsrate bedeutet einen schnelleren Datenaustausch, was für Aktivitäten wie das Herunterladen von Dateien, das Streamen von Videos, Online-Spiele und die Durchführung von cloud-basierte Operationen. Die tatsächliche Übertragungsrate wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter der Verbindungstyp (kabelgebunden oder drahtlos), die Qualität und die Fähigkeiten der beteiligten Hardware (wie Router, Netzwerkkarten und Kabel), die Effizienz der verwendeten Kommunikationsprotokolle und das Vorhandensein von Netzwerküberlastungen oder Störungen.

Wie berechnet man die Übertragungsrate?

Bei der Berechnung von Übertragungsraten wird die Datenmenge ermittelt, die über einen bestimmten Zeitraum übertragen wird. Die Grundformel zur Berechnung von Übertragungsraten lautet:

Übertragungsrate = übertragene Datenmenge/benötigte Zeit

So berechnen Sie die Übertragungsrate Schritt für Schritt:

Bestimmen Sie die übertragene Datenmenge. Identifizieren Sie die Gesamtmenge der übertragenen Daten. Diese kann in Bytes (B), Kilobytes (KB), Megabytes (MB), Gigabytes (GB) oder den jeweiligen Bit-Äquivalenten (Bits, KB, MB, GB) gemessen werden.
Messen Sie die benötigte Zeit. Notieren Sie die für die Datenübertragung benötigte Zeit. Diese wird normalerweise in Sekunden (s) gemessen, kann aber auch in Minuten (min), Stunden (h) usw. gemessen werden.
Wende die Formel an. Berechnen Sie die Übertragungsrate mit der Grundformel. Achten Sie dabei auf die Einheitlichkeit von Daten und Zeit.

Wenn Sie beispielsweise 500 Megabyte (MB) Daten in 100 Sekunden übertragen, berechnet sich die Übertragungsrate wie folgt:

Übertragungsrate = 500 MB/100 s = 5 MB/s

Warum ist die Übertragungsrate bei Netzwerken wichtig?

Die Übertragungsrate ist aus mehreren Gründen eine entscheidende Kennzahl bei der Netzwerknutzung, da sie sich sowohl auf die Leistung als auch auf das Benutzererlebnis auswirkt:

Leistungsoptimierung. Die Übertragungsrate wirkt sich direkt auf die Geschwindigkeit aus, mit der Daten über Netzwerke übertragen werden. Höhere Übertragungsraten bedeuten eine schnellere Datenübertragung, was zu einer verbesserten Leistung netzwerkabhängiger Anwendungen wie Dateifreigabe, Streaming und Online-Gaming führt.
Effiziente Ressourcennutzung. Durch die Kenntnis der Übertragungsraten können Sie Netzwerkressourcen optimieren. Netzwerkadministratoren zuordnen kann Bandbreite Effektiver: Stellen Sie sicher, dass kritische Anwendungen die erforderlichen Ressourcen erhalten, während Überlastungen und Engpässe vermieden werden.
Quality of Service (QoS). Übertragungsraten sind für die Aufrechterhaltung der QoS in Netzwerken von entscheidender Bedeutung. Durch die Überwachung und Verwaltung der Übertragungsraten können Dienstanbieter den Datenverkehr priorisieren und so sicherstellen, dass zeitkritische Daten (wie VoIP und Videokonferenzen) eine hohe Qualität ohne Unterbrechungen beibehalten.
Skalierbarkeit und Planbarkeit. Daten zur Übertragungsrate sind für die Planung von Netzwerk-Upgrades und -Erweiterungen unerlässlich. Bei steigendem Datenbedarf hilft die Kenntnis der aktuellen Übertragungsraten dabei, zukünftige Anforderungen vorherzusagen und die Infrastruktur entsprechend zu skalieren, um Leistungseinbußen zu vermeiden.
Benutzererfahrung. Für Endbenutzer wirken sich Übertragungsraten auf das Gesamterlebnis aus. Schnellere Übertragungsraten bedeuten schnellere Downloads, reibungsloseres Streaming und reaktionsschnellere Onlinedienste. Dies ist besonders wichtig für Unternehmen, die auf cloud Dienste, Remote-Arbeit und Tools für die Zusammenarbeit in Echtzeit.
Wirtschaftliche Effizienz. Unternehmen erzielen Kosteneinsparungen durch die Optimierung der Übertragungsraten. Eine effiziente Datenübertragung verringert den Bedarf an übermäßigen Bandbreitenkäufen und hilft, eine Überbereitstellung zu vermeiden, wodurch die Betriebskosten unter Kontrolle gehalten werden.
Benchmarking und Wettbewerbsfähigkeit. Übertragungsraten werden häufig als Benchmarks verwendet, um die Leistung verschiedener Netzwerkkonfigurationen, Dienstanbieter und Technologien zu vergleichen. Höhere Übertragungsraten können einen Wettbewerbsvorteil bieten und mehr Kunden anziehen, die zuverlässige und schnelle Internetdienste suchen.
Fehlerbehebung und Diagnose. Wenn Netzwerkprobleme auftreten, sind Übertragungsraten ein wichtiges Diagnosetool. Die Analyse der Übertragungsraten hilft bei der Identifizierung von Problemen wie Netzwerküberlastung, Hardware Ausfälle oder Konfigurationsfehler, wodurch eine schnellere Lösung ermöglicht und Ausfallzeit.

Faktoren, die die Übertragungsrate beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Übertragungsrate in einem Netzwerk und beeinflussen, wie schnell Daten übertragen werden können. Diese Faktoren können grob in Hardware-, Software- und Umgebungsfaktoren eingeteilt werden. Hier ist eine detaillierte Erklärung zu jedem dieser Faktoren:

Bandbreite. Bandbreite ist die maximale Geschwindigkeit, mit der Daten über eine Netzwerkverbindung übertragen werden können. Eine höhere Bandbreite ermöglicht in der Regel höhere Übertragungsraten, da mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können.
Netzüberlastung. Wenn mehrere Geräte gleichzeitig dasselbe Netzwerk verwenden, kann es zu Überlastungen kommen, die zu langsameren Übertragungsraten führen. Überlastungen treten häufiger in gemeinsam genutzten Netzwerken auf, z. B. in öffentlichen Wi-Fi oder während der Hauptnutzungszeiten.
Hardwareeinschränkungen. Die Leistung von Netzwerkhardware wie Routern, Switches, Netzwerkschnittstellenkarten (NICs) und Kabel wirken sich erheblich auf die Übertragungsraten aus. Ältere oder qualitativ minderwertige Hardware unterstützt möglicherweise keine hohen Übertragungsraten.
Entfernung und Signalverschlechterung. Die Übertragungsrate wird durch die Distanz beeinflusst, die die Daten zurücklegen müssen, und durch das Medium, über das sie übertragen werden (z. B. Kupferdrähte, Glasfaser, drahtlose Signale). Eine Signalverschlechterung über lange Distanzen oder durch bestimmte Materialien verlangsamt die Datenübertragung.
Interferenz. Drahtlose Netzwerke sind anfällig für Störungen durch andere elektronische Geräte, physische Hindernisse (Wände, Metallgegenstände) und sogar Wetterbedingungen. Störungen stören Signale und verringern die Übertragungsraten.
Protokoll-Overhead. Verschiedene Netzwerkprotokolle (TCP/IP, UDP, usw.) haben unterschiedliche Overhead-Level, die sich auf die Übertragungsraten auswirken. Der Protokoll-Overhead bezieht sich auf die zusätzlichen Daten, die erforderlich sind, um die Zuverlässigkeit der Kommunikation sicherzustellen.
Datenpaketgröße. Größere Pakete sind möglicherweise effizienter, können aber bei Netzwerkinstabilität zu höheren Fehlerraten und erneuten Übertragungen führen. Kleinere Pakete verringern die Fehlerauswirkungen, können aber den Overhead erhöhen.
Einstellungen für die Dienstqualität (QoS). QoS-Einstellungen in Netzwerkgeräten priorisieren bestimmte Arten von Datenverkehr gegenüber anderen. Beispielsweise kann VoIP-Datenverkehr gegenüber Dateidownloads priorisiert werden, was sich auf die Übertragungsraten von Daten mit niedrigerer Priorität auswirkt.
Server/Client-Leistung. Die Leistung der Sende- und Empfangsgeräte (servers und Klienten) spielt ebenfalls eine Rolle. CPU, Arbeitsspeicher und Speichergeschwindigkeiten können zu Engpässen bei der Datenübertragung führen, wenn sie die Hochgeschwindigkeitsdatenverarbeitung nicht bewältigen können.
Netzwerktopologie. Das Design und die Konfiguration des Netzwerks, einschließlich der Anzahl der Hops (Zwischengeräte), die die Daten durchlaufen müssen, wirken sich auf die Übertragungsraten aus. Mehr Hops führen zu Latenz und die Gesamtübertragungsgeschwindigkeit zu reduzieren.
Sicherheitsmaßnahmen. Firewalls, Verschlüsselungund andere Sicherheitsmaßnahmen führen zu zusätzlichem Verarbeitungsaufwand und können die Übertragungsraten verlangsamen. Sie sind zwar für den Datenschutz notwendig, können sich aber auf die Leistung auswirken.
ISP-Drosselung. Internet Service Provider (ISPs) kann die Übertragungsraten für bestimmte Arten von Datenverkehr oder während Spitzennutzungszeiten absichtlich begrenzen, um die Netzwerklast zu verwalten und eine faire Nutzung unter den Kunden sicherzustellen.
Netzwerkkonfiguration. Einstellungen wie MTU-Größe (Maximum Transmission Unit), Duplex-Einstellungen (halb/voll) und andere Netzwerkkonfigurationen beeinflussen die Übertragungsraten. Falsche Konfigurationen können zu Ineffizienzen und niedrigeren Übertragungsgeschwindigkeiten führen.

Wie testet man die Übertragungsrate?

Beim Testen der Übertragungsrate wird die Geschwindigkeit gemessen, mit der Daten zwischen Geräten oder über ein Netzwerk übertragen werden. Hier sind mehrere Methoden und Tools, um Übertragungsraten effektiv zu testen:

Verwenden von Online-Geschwindigkeitstest-Tools

Online-Geschwindigkeitstest-Tools sind die einfachste Möglichkeit, Internetübertragungsraten zu messen. Diese Tools messen Download- und Upload-Geschwindigkeiten sowie die Latenz. Beliebte Optionen sind:

Speedtest von Ookla. Bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche und umfassende Ergebnisse für Download, Upload und Ping.
Fast.com von Netflix. Ein schnelles und unkompliziertes Tool mit Schwerpunkt auf Download-Geschwindigkeiten.
Google Fiber-Geschwindigkeitstest. Ein zuverlässiges Tool zum Überprüfen der Internetgeschwindigkeit.

Befehlszeilentools

Für detailliertere und anpassbarere Tests, Befehlszeile Werkzeuge können verwendet werden:

iPerf ist ein Netzwerktesttool, das die maximale TCP- und UDP-Bandbreite misst. Es erfordert die Ausführung eines iPerf server an einem Ende und ein Client am anderen.

# On the server

iperf -s

# On the client

iperf -c [server_ip]

Netcat (nc) ist ein vielseitiges Netzwerkdienstprogramm, mit dem sich Übertragungsraten testen lassen, indem Daten von einem Computer an einen anderen gesendet werden.

# On the server

nc -l -p 12345 > /dev/null

# On the client

dd if=/dev/zero bs=1M count=100 | nc [server_ip] 12345

Dateiübertragungstests

Die Messung der zum Übertragen einer Datei benötigten Zeit bietet einen praktischen Test der Übertragungsraten:

FTP / SFTP. Benutzen fTP or SFTP Clients wie FileZilla, um eine große Datei hoch-/herunterzuladen, und notieren Sie die vom Client gemeldete Übertragungsrate.
Netzwerkdateifreigabe. Übertragen Sie eine große Datei zwischen freigegebenen Ordnern auf verschiedenen Rechnern und messen Sie die benötigte Zeit mit einer Stoppuhr. Berechnen Sie die Übertragungsrate mit:

Transfer Rate = File Size / Time Taken

Netzwerküberwachungs-Tools

Tools zur Netzwerküberwachung können kontinuierliche Daten zur Übertragungsrate und Einblicke in die Netzwerkleistung liefern:

Wireshark ist ein Netzwerkprotokollanalysator, der Pakete erfassen und analysieren kann, um Übertragungsraten zu bestimmen.
SolarWinds Network Performance Monitor ist eine umfassende Netzwerküberwachungslösung, die Übertragungsraten, Latenz und mehr verfolgt.

Router/Switch-Schnittstellen

Viele moderne Router und Switches verfügen über integrierte Tools zum Messen der Übertragungsraten. Leistungsmesswerte und Testprogramme finden Sie auf der Weboberfläche oder Verwaltungskonsole Ihrer Netzwerkhardware.

Anwendungsspezifische Tests

Bestimmte Anwendungen und Dienste verfügen über integrierte Funktionen zum Testen und Anzeigen von Übertragungsraten:

Cloud Lagerdienstleistungen. Dienste wie Google Drive, Dropbox und AWS S3 liefern Informationen zur Übertragungsrate beim Hoch- oder Herunterladen von Dateien.
Video-Streaming-Dienste. Plattformen wie YouTube und Netflix stellen in ihren Streaming-Qualitätseinstellungen oder Debug-Informationen häufig ausführliche Statistiken bereit, einschließlich der Übertragungsraten.

Benutzerdefinierte Skripte

Für automatisierte und wiederholbare Tests können Sie benutzerdefinierte Skripte in Sprachen wie Python um Übertragungsraten zu messen. Hier ist ein Python-Beispiel mit Anfragen:

import requests

import time

url = 'http://example.com/largefile'

start_time = time.time()

response = requests.get(url)

end_time = time.time()

file_size = len(response.content)  # in bytes

duration = end_time - start_time  # in seconds

transfer_rate = file_size / duration  # bytes per second

print(f"Transfer Rate: {transfer_rate / (1024 * 1024):.2f} MB/s")