В сегодняшней статье мы займемся измерением информации. Все картинки, звуки и видео ролики, которые мы с вами видим на экранах мониторов, представляют собой не более чем цифры. И эти цифры можно измерить, и, сейчас, вы научитесь переводить мегабиты в мегабайты и мегабайты в гигабайты.
Если вам важно знать, сколько в 1 гб мб или сколько в 1 мб кб, то эта статья для вас. Чаще всего такие данные нужны программистам, оценивающим занимаемый их программами объем, но, иногда, не мешает и рядовым пользователям для оценки размера скачиваемых или хранимых данных.
Если вкратце, то достаточно знать это:
1 байт = 8 бит
1 килобайт = 1024 байта
1 мегабайт = 1024 килобайта
1 гигабайт = 1024 мегабайта
1 терабайт = 1024 гигабайта
Общепринятые сокращения: килобайт=кб, мегабайт=мб, гигабайт=гб.
Недавно я получил вопрос от моего читателя: «Что больше кб или мб?». Надеюсь, теперь, ответ на него знает каждый.
Единицы измерения информации в подробностях
В информационно мире применяется не привычная для нас, десятеричная система измерения, а двоичная. Это значит, что одна цифра может принимать значение не от 0 до 9, а от 0 до 1.
Простейшей единицей измерения информации является 1 бит, он может быть равен 0 или 1. Но эта величина очень мала для современного объема данных, поэтому используют биты редко. Чаще применяют байты, 1 байт равен 8 бит и может принимать значение от 0 до 15 (шестнадцатеричная система исчисления). Правда вместо чисел 10-15 применяются буквы от А до F.
Но и эти объемы данных невелики, поэтому применяются привычные всем приставки кило- (тысяча), мега-(миллион), гига-(миллиард).
Стоит отметить, что в инфомире, килобайт равен не 1000 байт, а 1024. И если вы хотите узнать, сколько килобайт в мегабайте, то вы тоже получите число 1024. На вопрос, сколько мегабайт в гигабайте вы услышите тот же ответ – 1024.
Определяется это также особенностью двоичной системы исчисления. Если, при использовании десятков, каждый новый разряд мы получаем умножением на 10 (1, 10, 100, 1000 и т.д.), то в двоичной системе новый разряд появляется после умножения на 2.
Это выглядит вот так:
2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024
Число, состоящее из 10 цифр двоичной системы, может иметь всего лишь 1024 значения. Это больше чем 1000, но ближе всего к привычной приставке кило-. Аналогичным образом применяются и мега- и гига и тера-.
Термины, обозначающие скорость Интернета, крайне сложно понять человеку, который от этой темы далек. Например, предлагает провайдер услугу предоставления Интернета на скорости 1 мбит/сек, а вы и не знаете, много это или мало. Давайте разбираться, что это - mbps, и как вообще измеряется скорость интернет-соединения.
Расшифровка аббревиатуры
"mbps" (mbit per second ) - мегабит в секунду. Именно в этих единицах чаще всего и измеряется скорость соединения. Все провайдеры в своих рекламных объявлениях указывают скорость в мегабитах в секунду, поэтому и нам стоить разбираться именно с этими величинами.
Сколько это - 1 mbps?
Для начала отметим, что 1 бит является самой маленькой единицей для измерения объема информации. Наравне с битом, люди часто используют байт, забывая о том, что эти два понятия совершенно разные. Иногда они говорят "байт", имея в виду "бит", и наоборот. Поэтому стоит рассмотреть этот вопрос детальнее.
Итак, 1 бит - наименьшая единица измерения. 8 бит равно одному байту, 16 бит - двум байтам и т. д. То есть нужно просто запомнить, что байт всегда в 8 раз больше бита.
Учитывая, что обе единицы очень маленькие, для них в большинстве случаев используют приставки "мега", "кило" и "гига". Что эти приставки означают, вам должно быть известно из школьного курса. Но если вы забыли, то стоит напомнить:
- "Кило" - умножение на 1 000. 1 килобит равен 1 000 битам, 1 килобайт равен 1024 байтам.
- "Мега" - умножение на 1 000 000. 1 мегабит равен 1 000 килобитам (или 1 000 000 битам), 1 мегабайт равен 1024 килобайтам.
- "Гига" - умножение на 1 000 000 000. равен 1 000 мегабитам (или 1 000 000 000 битам), 1 гигабайт равен 1024 мегабайтам.
Если говорить простыми словами, то скорость подключения - это скорость отправляемой и получаемой информации компьютером в одну единицу времени (в секунду). Если указана скорость вашего интернет-соединения 1 mbps, что это значит? В данном случае это говорит о том, что скорость вашего Интернета составляет 1 мегабит в секунду или 1 000 килобит/секунду.
Насколько это много
Многие пользователи полагают, что mbps - это много. На самом деле это не так. Современные сети настолько развиты, что с учетом их возможностей, 1 mbps - это вообще ничто. Приведем расчет такой скорости на примере скачивания файлов из Интернета.
Учитываем, что mbps - это мегабиты в секунду. Поделим значение 1 на 8 и получим мегабайты. Итого 1/8=0,125 мегабайт/секунду. Если мы захотим скачать из Интернета музыку, то при условии, что один трек "весит" 3 мегабайта (обычно треки столько и "весят"), мы сможем его скачать за 24 секунды. Посчитать несложно: 3 мебагайта (вес одного трека) нужно поделить на 0,125 мегабайт/секунду (наша скорость). Результат - 24 секунды.
Но это касается только обычной песни. А если вы хотите загрузить какой-нибудь фильм, величиной в 1,5 Гб? Давайте считать:
- 1500 (мегабайт) : 0,125 (мегабайт в секунду) = 12 000 (секунд) .
Переводим секунды в минуты:
- 12 000: 60 = 200 минут или 3,33 часа .
Таким образом, при скорости Интернета 1 mbps мы сможем скачать фильм, объемом 1,5 Гб за 3,33 часа. Здесь уже сами судите, долго это или нет.
Учитывая тот факт, что в крупных городах интернет-провайдеры предлагают скорость интернета до 100 mbps, мы бы смогли загрузить фильм с таким же объемом всего за 2 минуты, а не за 200. То есть в 100 раз быстрее. Если отталкиваться от этого, то можно прийти к выводу, что mbps - это низкая скорость.
Впрочем, все относительно. В какой-нибудь глухой деревне, где вообще сложно поймать даже GSM-сеть, иметь Интернет с такой скоростью - это круто. Однако в большом мегаполисе с огромной конкуренцией между провайдерами и мобильными операторами такого слабого интернет-соединения быть не может.
Заключение
Теперь вы знаете, как определять скорость Интернета, и немного сможете разбираться данных единицах измерения. Конечно, запутаться в них - раз плюнуть, но главное запомнить, что бит - это восьмая часть байта. А приставки "кило", "мега" и "гига" лишь прибавляют три, шесть или девять нулей, соответственно. Если это понимать, то все становится на свои места.
передачи информации , используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP .На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица - байт в секунду (Б/c или Bps , от англ. b ytes p er s econd ) равная 8 бит/c.
В телекоммуникациях
В телекоммуникациях приняты десятичные приставки, например, 1 килобит = 1000 бит. Аналогично 1 килобайт = 1000 байт, хотя в телекоммуникациях не принято измерять скорость в байт/с.
На фундаментальном уровне скорость передачи информации (не путать со скоростью чтения и записи информации) зависит от частоты генератора передатчика (измеряемой в Гц) и от применяемого кода. Ни то, ни другое не связано ограничениями двоичной логики. При разработке стандартов скорости (и частоты) чаще всего подбирают так, чтобы передавалось целое число байт.
- Максимальная скорость передачи информации во всех Ethernet стандартах: 10 Мбит/с = 10000000 бит/с; 100 Мбит/с = 100000000 бит/с; 1 Гбит/с = 1000000000 бит/с и т. д. При этом бодовая отличается в разных стандартах и зависит от способа кодирования.
- Основной цифровой канал (ОЦК) имеет скорость 64 кбит/с = 64*1000 бит/с. На основе ОЦК построена вся плезиохронная цифровая иерархия . Например, скорость потока E1 (содержит 32 ОЦК) = 2,048 Мбит/с = 2048 кбит/с = 2048000 бит/с.
- Скорость STM-1 равна 155,52 Мбит/с = 155520000 бит/с. На основе STM-1 построена вся синхронная цифровая иерархия .
- Скорости старых модемов, написанные в спецификациях (и на коробках самих модемов), 56К, 33.6К, 28.8K, 14.4К и т. д. указаны с коэффициентом 1 K = 1000 бит.
В архитектуре компьютерных систем
В современном мире повсеместно используются компьютеры на двоичной логике, которая имеет свои ограничения. Существует минимально передаваемый (адресуемый) блок информации. В большинстве случаев это 1 байт. Компьютеры могут хранить (и адресовать) только объём информации, кратный 1 байту (см. Машинное слово). Объём данных принято измерять в байтах. Поэтому используется 1 КБ = 1024 байт. Это вызвано оптимизацией вычислений (в памяти и процессоре). От размера страниц памяти зависит всё остальное - размер блока I/O у файловых систем обычно кратен размеру страницы памяти, размер сектора на диске подбирается так, чтобы кратно укладываться в размер блока файловых систем.
Многие производители накопителей (за исключением компакт-дисков) указывают размер из расчёта 1 КБ = 1000 байт. Существует мнение, что это вызвано маркетинговыми причинами.
Стандарты
- Международной электротехнической комиссией в марте 1999 года во второй поправке к IEC 60027-2 были введены в действие двоичные приставки «киби » (сокращенно Ки- , Ki- ), «меби » (сокращенно Ми- , Mi- ) и т. п. Однако не все придерживаются данных терминов.
- ГОСТ 8.417-2002 , 1 сентября 2003 г. - «Единицы величин»
- JEDEC 100B.01 en - стандарт для маркировки цифровой памяти по которому кило = 1024.
- RFC 2330 , май 1998 - «Framework for IP Performance Metrics». Документ не является стандартом Интернета, но может быть использован в качестве справочного материала.
Практика
- В оборудовании Cisco при выставлении скорости считается, что 1 кбит/с = 1000 бит/с.
- С версии MAC OS X 10.6 Snow Leopard показывает в СИ-единицах.
- В Windows для отображения хранимой информации используется 1 КБ = 1024 байт. [как трактуется скорость в «мониторе ресурсов»? ]
- Многие сборки Linux, руководствуясь стандартами, используют 1 кбит = 1000 бит, 1 кибит = 1024 бит.
- Возможно jфные скорости. Например, один провайдер может считать, что 1Мб = 1024 Кб, другой, что 1 Мб = 1000 Кб (несмотря на то, что в обоих случаях 1 Кб = 1000 бит) [ ] . Такое несоответствие не всегда является недоразумением, например, если на сети провайдера используются потоки , скорости всегда будут кратны 64. Некоторые люди и организации избегают неоднозначности, употребляя выражения «тысяча бит» вместо «килобит» и т. п.
Пример соответствия единиц при том и другом подходе приведены в таблице.
Я не очень торопился перевести свою домашнюю сеть со скорости 100 Мбит/с на 1 Гбит/с, что для меня довольно странно, поскольку я передаю по сети большое количество файлов. Однако когда я трачу деньги на апгрейд компьютера или инфраструктуры, я считаю, что должен сразу же получить прирост производительности в приложениях и играх, которые я запускаю. Многие пользователи любят потешить себя новой видеокартой, центральным процессором и каким-нибудь гаджетом. Однако по каким-то причинам сетевое оборудование не привлекает такого энтузиазма. Действительно, сложно вложить заработанные деньги в сетевую инфраструктуру вместо очередного технологического подарка на день рождения.
Однако требования по пропускной способности у меня очень высоки, и в один момент я понял, что инфраструктуры на 100 Мбит/с уже не хватает. У всех моих домашних компьютеров уже установлены интегрированные адаптеры на 1 Гбит/с (на материнских платах), поэтому я решил взять прайс-лист ближайшей компьютерной фирмы и посмотреть, что мне потребуется для перевода всей сетевой инфраструктуры на 1 Гбит/с.
Нет, домашняя гигабитная сеть вовсе не такая сложная.
Я купил и установил всё оборудование. Я помню, что раньше на копирование большого файла по 100-Мбит/с сети уходило около полутора минут. После апгрейда на 1 Гбит/с тот же файл стал копироваться за 40 секунд. Прирост производительности приятно порадовал, но всё же я не получил десятикратного превосходства, которое можно было ожидать из сравнения пропускной способности 100 Мбит/с и 1 Гбит/с старой и новой сетей.
В чём причина?
Для гигабитной сети все её части должны поддерживать 1 Гбит/с. Например, если у вас установлены гигабитные сетевые карты и соответствующие кабели, но концентратор/коммутатор поддерживает всего 100 Мбит/с, то и вся сеть будет работать на 100 Мбит/с.
Первое требование - сетевой контроллер. Лучше всего, если каждый компьютер в сети будет оснащён гигабитным сетевым адаптером (отдельным или интегрированным на материнскую плату). Это требование удовлетворить проще всего, поскольку большинство производителей материнских плат пару последних лет интегрируют гигабитные сетевые контроллеры.
Второе требование - сетевая карта тоже должна поддерживать 1 Гбит/с. Есть распространённое заблуждение, что для гигабитных сетей требуется кабель категории 5e, но на самом деле даже старый кабель Cat 5 поддерживает 1 Гбит/с. Впрочем, кабели Cat 5e обладают лучшими характеристиками, поэтому они будут более оптимальным решением для гигабитных сетей, особенно если длина у кабелей будет приличная. Впрочем, кабели Cat 5e сегодня всё равно самые дешёвые, поскольку старый стандарт Cat 5 уже устарел. Новые и более дорогие кабели Cat 6 обладают ещё лучшими характеристиками для гигабитных сетей. Мы сравним производительность кабелей Cat 5e против Cat 6 чуть позже в нашей статье.
Третий и, наверное, самый дорогой компонент в гигабитной сети - это концентратор/коммутатор с поддержкой 1 Гбит/с. Конечно, лучше использовать коммутатор (возможно, в паре с маршрутизатором), поскольку концентратор или хаб - не самое интеллектуальное устройство, просто транслирующее все сетевые данные по всем доступным портам, что приводит к появлению большого числа коллизий и замедляет производительность сети. Если вам нужна высокая производительность, то без гигабитного коммутатора не обойтись, поскольку он перенаправляет сетевые данные только на нужный порт, что эффективно увеличивает скорость работы сети по с равнению с концентратором. Маршрутизатор обычно содержит встроенный коммутатор (с несколькими портами LAN), а также позволяет подключать вашу домашнюю сеть к Интернету. Большинство домашних пользователей понимают преимущества маршрутизатора, поэтому гигабитный маршрутизатор - вариант вполне привлекательный.
Насколько быстрым должен быть гигабит? Если вы слышите префикс "гига", то наверняка подразумеваете 1000 мегабайт, при этом гигабитная сеть должна обеспечивать 1000 мегабайт в секунду. Если вы так считаете, то вы не одиноки. Но, увы, в действительности всё иначе.
Что же такое гигабит? Это 1000 мегабит, а не 1000 мегабайт. В одном байте 8 битов, поэтому просто посчитаем: 1 000 000 000 битов разделить на 8 битов = 125 000 000 байтов. В мегабайте около миллиона байтов, поэтому гигабитная сеть должна обеспечивать теоретическую максимальную скорость передачи данных около 125 Мбайт/с.
Конечно, 125 Мбайт/с звучит не так впечатляюще, как гигабит, но подумайте: сеть с такой скоростью должна теоретически передавать гигабайт данных всего за восемь секунд. А 10-Гбайт архив должен передаваться всего за минуту и 20 секунд. Скорость невероятная: просто вспомните, сколько времени уходило на передачу гигабайта данных до того момента, как USB-брелоки стали такими быстрыми, как сегодня.
Ожидания были серьёзными, поэтому мы решили передать файл по гигабитной сети и насладиться скоростью близкой к 125 Мбайт/с. У нас нет какого-либо специализированного чудесного оборудования: простая домашняя сеть с некоторыми старыми, но приличными технологиями.
Копирование 4,3-Гбайт файла с одного домашнего компьютера на другой выполнялось со средней скоростью 35,8 Мбайт/с (мы проводили тест пять раз). Это всего лишь 30% от теоретического потолка гигабитной сети 125 Мбайт/с.
В чём же причины проблемы?
Подобрать компоненты для установки гигабитной сети довольно просто, но вот заставить сеть работать на максимальной скорости намного сложнее. Факторы, которые могут привести к замедлению сети, довольно многочисленны, но как мы обнаружили, всё упирается в то, насколько быстро жёсткие диски способны передавать данные на сетевой контроллер.
Первое ограничение, которое нужно учитывать - интерфейс гигабитного сетевого контроллера с системой. Если ваш контроллер подключён через старую шину PCI, то количество данных, которое она теоретически может передать, составляет 133 Мбайт/с. Для пропускной способности 125 Мбайт/с у Gigabit Ethernet этого кажется достаточным, но помните, что пропускная способность шины PCI распределяется по всей системе. Каждая дополнительная карта PCI и многие системные компоненты будут использовать ту же самую пропускную способность, что снижает ресурсы, доступные сетевой карте. У контроллеров с новым интерфейсом PCI Express (PCIe) таких проблем нет, поскольку каждая линия PCIe обеспечивает, как минимум 250 Мбайт/с пропускной способности, причём эксклюзивно для устройства.
Следующий важный фактор, который влияет на скорость сети - кабели. Многие специалисты указывают на то, что в случае прокладки сетевых кабелей рядом с кабелями питания, являющимися источниками помех, низкие скорости гарантированы. Большая длина кабелей тоже проблемная, поскольку медные кабели Cat 5e сертифицированы под максимальную длину 100 метров.
Некоторые специалисты рекомендуют прокладывать кабели нового стандарта Cat 6 вместо Cat 5e. Часто такие рекомендации оправдать сложно, но мы попытаемся протестировать влияние категории кабеля на маленькую гигабитную домашнюю сеть.
Не будем забывать и про операционную систему. Конечно, в гигабитном окружении эта система используется довольно редко, но следует упомянуть, что Windows 98 SE (и старые операционные системы) не смогут использовать преимущества гигабитного Ethernet, поскольку стек TCP/IP этой операционной системы едва умеет нагружать 100-Мбит/с соединение в полной мере. Windows 2000 и более свежие версии Windows уже подойдут, хотя в старых операционных системах придётся выполнить некоторые настройки, чтобы они использовали сеть по максимуму. Мы будем использовать 32-битную ОС Windows Vista для наших тестов, и хотя у Vista в каких-то задачах репутация не самая лучшая, эта система поддерживает гигабитную сеть с самого начала.
Теперь перейдём к жёстким дискам. Даже старого интерфейса IDE со спецификацией ATA/133 должно быть достаточно для поддержки теоретической скорости передачи файлов 133 Мбайт/с, а более новая спецификация SATA соответствует всем требованиям, поскольку она обеспечивает, как минимум, пропускную способность 1,5 Гбит/с (150 Мбайт/с). Однако если кабели и контроллеры могут справляться с передачей данных на такой скорости, сами жёсткие диски - нет.
Возьмём для примера типичный современный жёсткий диск на 500 Гбайт, который должен обеспечивать постоянную пропускную способность около 65 Мбайт/с. В начале пластин (внешние дорожки) скорость может быть выше, однако по мере перехода на внутренние дорожки пропускная способность падает. Данные на внутренних дорожках считываются медленнее, на скорости около 45 Мбайт/с.
Нам казалось, что мы рассмотрели все возможные "узкие места". Что оставалось делать? Нужно было провести несколько тестов и посмотреть, сможем ли мы добраться по производительности сети до теоретического предела 125 Мбайт/с.
Тестовая конфигурация
| Тестовые системы | Серверная система | Клиентская система |
| CPU | Intel Core 2 Duo E6750 (Conroe), 2,66 ГГц, FSB-1333, кэш 4 Мбайт | Intel Core 2 Quad Q6600 (Kentsfield), 2,7 ГГц, FSB-1200, кэш 8 Мбайт |
| Материнская плата | ASUS P5K, Intel P35, BIOS 0902 | MSI P7N SLI Platinum, Nvidia nForce 750i, BIOS A2 |
| Сеть | Встроенный контроллер Abit Gigabit LAN | Встроенный контроллер nForce 750i Gigabit Ethernet |
| Память | Wintec Ampo PC2-6400, 2x 2048 Мбайт, DDR2-667, CL 5-5-5-15 на 1,8 В | A-Data EXTREME DDR2 800+, 2x 2048 Мбайт, DDR2-800, CL 5-5-5-18 на 1,8 В |
| Видеокарты | ASUS GeForce GTS 250 Dark Knight, 1 Гбайт GDDR3-2200, 738 МГц GPU, 1836 МГц блок шейдеров | MSI GTX260 Lightning, 1792 Мбайт GDDR3-1998, 590 МГц GPU, 1296 МГц блок шейдеров |
| Жёсткий диск 1 | Seagate Barracuda ST3320620AS, 320 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 16 Мбайт, SATA 300 | |
| Жёсткий диск 2 | 2x Hitachi Deskstar 0A-38016 в RAID 1, 7200 об/мин, кэш 16 Мбайт, SATA 300 | Western Digital Caviar WD50 00AAJS-00YFA, 500 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, SATA 300 |
| Блок питания | Aerocool Zerodba 620w, 620 Вт, ATX12V 2.02 | Ultra HE1000X, ATX 2.2, 1000 Вт |
| Сетевой коммутатор | D-Link DGS-1008D, 8-Port 10/100/1000 Unmanaged Gigabit Desktop Switch | |
| ПО и драйверы | ||
| ОС | Microsoft Windows Vista Ultimate 32-bit 6.0.6001, SP1 | |
| Версия DirectX | DirectX 10 | |
| Графический драйвер | Nvidia GeForce 185.85 | |
Тесты и настройки
| Тесты и нстройки | |
| Nodesoft Diskbench | Version: 2.5.0.5, file Copy, Creation, Read, and Batch Benchmark |
| SiSoftware Sandra 2009 SP3 | Version 2009.4.15.92, CPU Test = CPU Arithmetic / Multimedia, Memory Test = Bandwidth Benchmark |
Перед тем, как мы перейдём к любым тестам, мы решили протестировать жёсткие диски без использования сети, чтобы посмотреть, какую пропускную способность мы можем ожидать в идеальном сценарии.
В нашей домашней гигабитной сети работают два ПК. Первый, который мы будем называть сервером, оснащён двумя дисковыми подсистемами. Основной жёсткий диск - 320-Гбайт Seagate Barracuda ST3320620AS возрастом пару лет. Сервер работает в качестве сетевого хранилища NAS с RAID-массивом, состоящим из двух 1-Тбайт жёстких дисков Hitachi Deskstar 0A-38016, которые зеркалированы для избыточности.
Второй ПК в сети мы назвали клиентом, у него два жёстких диска: оба 500-Гбайт Western Digital Caviar 00AAJS-00YFA возрастом около полугода.
Сначала мы протестировали скорость системных жёстких дисков сервера и клиента, чтобы посмотреть, какую производительность мы можем от них ожидать. Мы использовали тест жёсткого диска в пакете SiSoftware Sandra 2009.
Наши мечты о достижении гигабитной скорости передачи файлов сразу же рассеялись. Оба из одиночных жёстких дисков достигли максимальной скорости чтения около 75 Мбайт/с в идеальных условиях. Поскольку данный тест проводится в реальных условиях, а накопители заполнены на 60%, то мы можем ожидать скорости чтения ближе к индексу 65 Мбайт/с, который мы получили у обоих жёстких дисков.
Но давайте посмотрим на производительность RAID 1 - самое хорошее у данного массива в том, что аппаратный RAID-контроллер может увеличивать производительность чтения, получая данные с обоих жёстких дисков одновременно, аналогично массивам RAID 0; но данный эффект получается (насколько мы знаем) только с аппаратными RAID-контроллерами, но не с программными решениями RAID. В наших тестах массив RAID обеспечил намного более высокую производительность чтения, чем один жёсткий диск, поэтому велики шансы того, что мы получим высокую скорость передачи файлов по сети с массива RAID 1. Массив RAID обеспечил впечатляющую пиковую пропускную способность 108 Мбайт/с, но в реальности производительность должна быть близка к индексу 88 Мбайт/с, поскольку массив заполнен на 55%.
Поэтому мы должны получить около 88 Мбайт/с по гигабитной сети, не так ли? Это не так близко к потолку гигабитной сети 125 Мбайт/с, но намного быстрое 100-Мбит/с сетей, у которых потолок составляет 12,5 Мбайт/с, так что получить 88 Мбайт/с на практике было бы совсем неплохо.
Но не всё так просто. То, что скорость чтения с жёстких дисков довольно высока, вовсе не означает, что они будут быстро записывать информацию в реальных условиях. Давайте проведём несколько тестов записи на диски до использования сети. Мы начнём с нашего сервера и скопируем 4,3-Гбайт образ со скоростного массива RAID на 320-Гбайт системный жёсткий диск и обратно. Затем мы скопируем файл с клиентского диска D: на его диск C:.
Как видим, копирование с быстрого массива RAID на диск C: дало среднюю скорость всего 41 Мбайт/с. А копирование с диска C: на массив RAID 1 привело к снижению до всего 25 Мбайт/с. Что происходит?
Именно так и случается в реальности: жёсткий диск C: выпущен чуть больше года назад, но он заполнен на 60%, вероятно, немного фрагментирован, так что по записи он рекордов не бьёт. Есть и другие факторы, а именно, насколько быстро работает система и память в целом. Массив RAID 1 составлен из относительного нового "железа", но из-за избыточности информацию нужно записывать на два жёстких диска одновременно, что снижает производительность. Хотя массив RAID 1 может дать высокую производительность чтения, скоростью записи придётся пожертвовать. Конечно, мы могли использовать массив RAID 0 с чередованием, который даёт высокую скорость записи и чтения, но если один жёсткий диск "умрёт", то вся информация будет испорчена. В целом, RAID 1 является более правильным вариантом, если для вас ценны данные, хранящиеся на NAS.
Впрочем, не всё потеряно. Новый 500-Гбайт накопитель Digital Caviar способен записывать наш файл со скоростью 70,3 Мбайт/с (средний результат по пяти тестовым прогонам), а также даёт максимальную скорость 73,2 Мбайт/с.
С учётом всего сказанного мы ожидали получить в реальных условиях максимальную скорость передачи по гигабитной сети 73 Мбайт/с с массива NAS RAID 1 на диск C: клиента. Мы также протестируем передачу файлов с клиентского диска C: на серверный диск C: чтобы узнать, можем ли мы реалистично ожидать 40 Мбайт/с в этом направлении.
Начнём с первого теста, в рамках которого мы отсылали файл с клиентского диска C: на диск C: сервера.
Как видим, результаты соответствуют нашим ожиданиям. Гигабитная сеть, способная в теории дать 125 Мбайт/с, отсылает данные с клиентского диска C: с максимально возможной скоростью, вероятно, в районе 65 Мбайт/с. Но, как мы показали выше, серверный диск C: может записывать только со скоростью около 40 Мбайт/с.
Теперь давайте скопируем файл со скоростного RAID-массива сервера на диск C: клиентского компьютера.
Всё оказалось так, как мы и предполагали. Из наших тестов мы знаем, что диск C: клиентского компьютера способен записывать данные со скоростью около 70 Мбайт/с, и производительность гигабитной сети оказалась очень близка к данной скорости.
К сожалению, полученные нами результаты и близко не подходят к теоретической максимальной пропускной способности 125 Мбайт/с. Можем ли мы протестировать предельную скорость работы сети? Конечно, но не в реалистичном сценарии. Мы попытаемся передать информацию по сети из памяти в память, чтобы обойти любые ограничения жёстких дисков по пропускной способности.
Для этого мы создадим 1-Гбайт RAM-диск на серверном и клиентском ПК, после чего передадим 1-Гбайт файл между этими дисками по сети. Поскольку даже медленная память DDR2 способна передавать данные со скоростью более 3000 Мбайт/с, то ограничивающим фактором окажется сетевая пропускная способность.
Мы получили максимальную скорость работы нашей гигабитной сети 111,4 Мбайт/с, что очень близко к теоретическому пределу 125 Мбайт/с. Прекрасный результат, жаловаться на него не приходится, поскольку реальная пропускная способность всё равно не будет достигать теоретического максимума из-за передачи дополнительной информации, ошибок, повторных передач и т.д.
Вывод будет следующим: сегодня производительность передачи информации по гигабитной сети упирается в жёсткие диски, то есть скорость передачи будет ограничена самым медленным винчестером, участвующем в процессе. Ответив на самый важный вопрос, мы можем переходить к тестам скорости в зависимости от конфигурации кабелей, чтобы наша статья была полной. Сможет ли оптимизация прокладки кабелей дать скорость сети, ещё более близкую к теоретическому пределу?
Поскольку производительность в наших тестах была близка к предполагаемой, мы вряд ли увидим какие-либо улучшения при изменении конфигурации кабелей. Но мы всё равно хотели провести тесты, чтобы приблизиться к теоретическому ограничению по скорости.
Мы провели четыре теста.
Тест 1: по умолчанию.
В данном тесте мы использовали два кабеля длиной около 8 метров, каждый из которых был подключён к компьютеру на одном конце и к гигабитному коммутатору на другом. Мы оставили кабели там, где их прокладывали, то есть по соседству с кабелями питания и розетками.
На этот раз мы использовали те же 8-м кабели, что и в первом тесте, но перенесли сетевой кабель как можно дальше от кабелей питания и удлинителей.
В данном тесте мы сняли один из 8-м кабелей и заменили его метровым кабелем Cat 5e.
В последнем тесте мы заменили 8-м кабели Cat 5e на 8-м кабели Cat 6.
В общем, наше тестирование разных конфигураций кабелей не показала серьёзной разницы, но выводы сделать можно.
Тест 2: снижаем помехи со стороны кабелей питания.
В небольших сетях, таких как наша домашняя сеть, тесты показывают, что вам можно не беспокоиться о прокладке кабелей LAN рядом с кабелями электропроводки, розетками и удлинителями. Конечно, наводки при этом будут выше, но серьёзного эффекта на скорость сети это не даст. Впрочем, с учётом всего сказанного, лучше избегать прокладки рядом с кабелями питания, да и следует помнить, что в вашей сети ситуация может оказаться иной.
Тест 3: уменьшаем длину кабелей.
Это не совсем корректный тест, но мы пытались обнаружить разницу. Следует помнить, что замена восьмиметрового кабеля на метровый может привести к влиянию на результат просто разных кабелей, чем разницы в расстоянии. В любом случае, в большинстве тестов мы не видим значимой разницы за исключением аномального подъёма пропускной способности во время копирования с клиентского диска C: на серверный C:.
Тест 4: заменяем кабели Cat 5e на Cat 6.
Опять же, мы не обнаружили существенной разницы. Поскольку длина кабелей составляет около 8 метров, большие по длине кабели могут дать большую разницу. Но если у вас длина не максимальная, то кабели Cat 5e будут вполне нормально работать в домашней гигабитной сети с расстоянием между двумя компьютерами 16 метров.
Интересно заметить, что манипуляции с кабелями не дали никакого эффекта на передачу данных между RAM-дисками компьютеров. Вполне очевидно, что какой-то другой компонент в сети ограничивал производительность магической цифрой 111 Мбайт/с. Впрочем, подобный результат всё равно приемлем.
Дают ли гигабитные сети гигабитную скорость? Как оказывается, почти дают.
Однако в реальных условиях скорость сети будет серьёзно ограничиваться жёсткими дисками. В синтетическом сценарии память-память наша гигабитная сеть дала производительность, очень близкую к теоретическому пределу 125 Мбайт/с. Обычные же скорости в сети с учётом производительности жёстких дисков будут ограничиваться уровнем от 20 до 85 Мбайт/с, в зависимости от используемых винчестеров.
Мы также протестировали влияние кабелей питания, длины кабеля и перехода с Cat 5e на Cat 6. В нашей небольшой домашней сети ни один из упомянутых факторов не влиял существенно на производительность, хотя мы хотим отметить, что в более крупной и более сложной сети с большими длинами эти факторы могут влиять намного сильнее.
В общем, если вы передаёте в домашней сети большое количество файлов, то мы рекомендуем устанавливать гигабитную сеть. Переход с сети на 100 Мбит/с даст приятный прирост производительности, по крайней мере, вы получите двукратное увеличение скорости передачи файлов.
Gigabit Ethernet в домашней сети может дать больший прирост производительности, если вы будете считывать файлы с быстрого хранилища NAS, где используется аппаратный массив RAID. В нашей тестовой сети мы передавали 4,3-Гбайт файл всего за одну минуту. По соединению на 100 Мбит/с тот же самый файл копировался около шести минут.
Гигабитные сети становятся всё более доступными. Теперь осталось только дождаться, когда скорости жёстких дисков поднимутся до такого же уровня. А пока что мы рекомендуем создавать массивы, способные обойти ограничения современных технологий HDD. Тогда вы сможете выжать больше производительности из гигабитной сети.
Любой человек, который хоть немного взаимодействовал с компьютерами, знаком с такими терминами как «Гигабайт», «Мегабайт» и другими.
Они обозначают объем физического носителя информации, типа флешки, жесткого диска или же объем любого файла, хранящегося на компьютере.
Проще говоря – эта величина обозначает, сколько мест на компьютере занимает любой файл, или же сколько в сумме носитель способен вместить информации.
Если вы читаете эту статью с целью перевода одной единицы измерения в другую, тогда рекомендую сразу воспользоваться бесплатным онлайн калькулятором в низу страницы.
Вводите в поле любой значение, выбираете из списка величину и калькулятор произведет преобразование.
Что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт
Несколько десятков лет назад память компьютеров была небольшой, и составляла не более десятка бит или пары байтов. Хранить там можно было несколько формул, пару примеров или математических выражений.
Сейчас же объемы жестких дисков составляют по несколько терабайт, а размеры файлов исчисляются гигабайтами. Поэтому с ходом компьютерного прогресса появилась проблема в записи того, сколько памяти занимает документ.
Именно тогда и были придуманы другие величины, которые полностью выходили из термина «бит».
Иначе говоря, термины «байт» , «килобайт» , «мегабайт» и «гигабайт» — это универсальные единицы измерения объема информации, которые обозначают то, сколько места файлы занимают на жестком диске.
Как оно работает?
Все жесткие диски, SD-карты, флешки можно объединить под одним общим названием – физический носитель .
Говоря простым языком, все эти физические носители состоят из небольших ячеек для хранения информации.
В них посредством двоичного кода записываются данные, которые переносятся на него. Эти ячейки называются битами, и именно они является наименьшей величиной компьютерной информации.
Когда вы переносите информацию на носитель – она как бы записывается в этих ячейках памяти и начинает занимать место.
Собственно, объем файла и обозначает, сколько байтов будет задействовано при хранении определенного файла. В этом и заключается принцип обозначения объема.
Кроме того, данные, которые используются в системе временно записываются в особый участок памяти – оперативную .
Они присутствуют там до тех пор, пока необходимы, и после этого выгружаются. Данные туда записываются в точно такие же ячейки, поэтому RAM имеет свое обозначение объема, пусть и гораздо меньшее, чем жесткие диски.
Что больше – мегабит или мегабайт
Нередко на описании USB-портов материнской платы, а также в характеристиках к флеш-картам и другим переносным носителям указывается скорость передачи информации.
Она обозначается как Гб/сек или Мб/сек, однако не надо путать их – это вовсе не гигабайт/секунду и не мегабайт/секунду.
В данном случае так обозначаются другие единицы измерения – мегабиты и гигабиты.
С их помощью измеряется скорость передачи информации.
Эти величины намного меньше, чем мегабайты и гигабайты, и вычисляются они, в отличие от вышеназванных объемов, в десятичной системе счисления.
Один мегабит равен примерно миллиону бит. Один гигабит равен миллиарду бит информации.
Почти всегда эти обозначения можно увидеть в скоростях интернет-провайдеров.
Поэтому, если скорость вашей сети равна 100 Мбит/сек, то за одну секунду подключения на ваш компьютер поступит 1 000 000 * 100 бит информации.
Технологии интернет-соединения дают возможность предлагать пользователям уже не мегабитные, а гигабитные варианты подключения.
Стандарты портов USB 3.0 позволяют передавать информацию на скорости 5Гбит/сек, и это далеко не предел – ведь уже сейчас в материнских платах появляются разъемы более высоких и скоростных версий.
Стоит отметить, что вопрос о том, что больше: мегабит или мегабайт – некорректен и на него нельзя дать ответ.
Это разные величины, разные способы измерения. Они хоть и сопоставляются между собой, однако, никто этого не делает, поскольку это не имеет смысла и практической пользы.
Сколько мегабайт в гигабайте
Все большее выходит из меньшего. Так, группа из восьми ячеек бита создает одну большую ячейку байта, то есть 8 бит = 1 байт .
- 1024 байт = 1 килобайт,
- 1024 килобайт = 1 гигабайт,
- 1024 гигабайт = 1 терабайт.
Большие объемы не используются в домашних ПК, поэтому говорить о них нет особого смысла.
У рядового пользователя сразу встанет закономерный вопрос – а почему расчеты и градация такая странная?
Не проще ли было сделать так, чтобы 10 бит равнялись 1 байту, а 1 гигабайт соответствовал 1000 мегабайт?
Да, действительно, это было бы гораздо проще. Однако, проще в привычной нам системе счисления.
Дело вот в чем. В реальном мире мы используем диапазон чисел от 0 до 9. Это называется десятичная система счисления. Но компьютеры думают по-другому: они знают только два числа – 0 и 1, то есть система их вычислений двоичная .
Эти числа, условно, обозначают «Да» или «Нет». В данном случае они показывают, заполнена ячейка хранения информации, или нет.
Не вдаваясь в математику, стоит сказать только о том, что при переводе чисел из понятной компьютеру двоичной системы в нашу, десятеричную, двойка возводится в определенную степень.
А в степени двойки нету чисел, кратных 10. Именно поэтому расчеты такие странные: 1 байт в данном случае равен 2 в 3 степени бит и так далее.
Таким образом градация осуществляется от двойки, и число тем больше, чем большее количество раз ее перемножают саму на себя.
Почему HDD в 1Гб не равен 1000 Мб
Исходя из объяснения выше, один гигабайт больше, чем тысяча мегабайт ровно на 24 единицы. Поэтому в характеристиках на жестких дисках пишут точно – сколько составляет их объем. Округлять эти величины также нельзя.
Соответственно, 8 гигабайт оперативной памяти составляет не 8000 мегабайт, а 8192.
Именно по этой же причине иногда при покупке носителя информации его объем составляет немного меньше, чем написано в характеристиках.
Ровного значения просто не может быть, поэтому нередко вместо обещанных десяти гигабайт обнаруживается девять.
Где используются эти величины?
Как уже было сказано выше – эти термины применяются в компьютерной IT-сфере.
Например, при обозначении вместительности HDD. Современные жесткие диски уже имеют емкость больше одного терабайта, и продолжают расширяться.
С флешкартами и другими переносными носителями все скромнее – их максимальный объем может достигать 128 гигабайт.
Этими же терминами обозначается объем файлов.
Разброс в этом плане гораздо больше, бывают случаи, когда объемный и большой пласт информации весит несколько гигабайт, или же текстовый файл, занимающий всего пару килобайт.
Еще интереснее дела обстоят с оперативной памятью компьютера.
Ее объем также измеряется в ячейках памяти, и сейчас многие профессиональные машины оборудованы несколькими плашками RAM, общий размер которых может достигать 128 гигабайт.
Это обусловлено тем, что на обработку информации необходимо все больше и больше ресурсов – и для того, чтобы программа работала стабильно, во временной памяти должно быть много места.
А есть ли больше?
Существуют ли величины больше, чем терабайт? Да, конечно, они есть.
- 1024 терабайт – это 1 петабайт.
- 1024 петабайта – 1 экзабайт.
Дело в том, что современные технологии еще не дошли до создания носителей и уж тем более файлов, объемом и размером хотя бы приближенным к этим величинам – поэтому в повседневной жизни они используются крайне редко.
Однако, они широко используются для компьютерных расчетов в науке и высоких технологиях.
С учетом того, насколько быстро сейчас идет технологический прогресс – не исключено, что через пару лет на прилавках появятся жесткие диски объемом в 1024 терабайт
Таблица перевода величин: бит, байт, Кб, Мб, Гб, Тб
Существует таблица всех величин, которые используются в современных жестких дисках, других носителях информации, а также файлах.
Она создана специально для удобства точного определения объемов информации и дана ниже. В нее включены только те единицы измерения, которые можно увидеть и применить в реальной жизни.
После терабайта измерение хоть и ведется, однако на уровне науки и высоких технологий, а не повседневной жизни.
Достаточно просто определить, сколько бит в секунду передается к вам на компьютер, полученное значение разделить на 8, и потом на 1024.
Например, на скорости 100 Мб/сек в одну секунду вам будет передаваться примерно 12 мегабайт информации.
Недостаток таблицы заключается в том, что по ней можно определить только ровные значения, встретить которые можно нечасто.
Для того, чтобы точно определить вес файла или объем жесткого диска, можно воспользоваться онлайн-конвертером, который представлен чуть ниже.
Онлайн-конвертер величин
Конечно, информации, представленной в таблице величин, недостаточно для комфортных расчетов.
Очень мало файлов, вес которых будет точно равен одному гигабайту или сотне мегабайт, и поэтому даже имея под рукой эту справочную информацию, будет тяжело просчитать, носитель какого объема нужен для того, чтобы полностью перенести большой документ.
Именно для этого на этом сайте и установлен онлайн-конвертер величин.
Работает он очень просто – вы указываете объем и величину, в которой он выражен. Далее вам нужно выбрать значение, в которое требуется перевести число – и конвертер выдаст вам точное значение.