Zusammenfassung
Bandbreite und Latenz sind zwei unterschiedliche Netzwerkkennzahlen, die gemeinsam darüber entscheiden, ob ein Netzwerk gut funktioniert oder versagt. Die Bandbreite gibt an, wie viele Daten eine Verbindung gleichzeitig übertragen kann, während die Latenz angibt, wie schnell Daten übertragen werden – und eine höhere Bandbreite bedeutet nicht automatisch eine geringere Latenz. Für das „ IoT “, die industrielle Automatisierung und Echtzeitsysteme müssen beide Faktoren gezielt ausgelegt werden, und Tools wie Edge-Computing, QoS-Richtlinien und moderne Router mit „ Mobilfunk “ sind die wichtigsten Hebel, um beide gleichzeitig zu verbessern.
Wenn Sie schon einmal Schwierigkeiten hatten zu erklären, warum Ihr Netzwerk sich auch nach einem Upgrade Ihres Internet-Tarifs langsam anfühlt, liegt die Antwort fast immer im Verhältnis zwischen Latenz und Bandbreite. Diese beiden Kennzahlen sind nicht dasselbe, und die Optimierung der einen ohne Verständnis für die andere ist ein häufiger und kostspieliger Fehler. Auf dieser Seite wird erläutert, was die beiden Begriffe bedeuten, wie sie zusammenwirken und was Sie tun können, um beide zu verbessern.
Bandbreite und Latenz entscheiden gemeinsam darüber, ob ein Netzwerk gut funktioniert oder versagt. Lesen Sie weiter, um die wichtigsten Unterschiede zu verstehen, wie diese jeweils gemessen werden und wie die richtige Wahl der Infrastruktur diese Lücke schließen kann.
| Metrisch |
Bandbreite |
Latenzzeit |
| Kurze Definition |
Die Datenmenge, die ein Netzwerk auf einmal übertragen kann |
Die Zeit, die Daten benötigen, um von einem Punkt zum anderen zu gelangen |
| Wie dies gemessen wird |
Mbps oder Gbps (Daten pro Sekunde) |
Millisekunden (ms) |
| Idealzustand |
Je höher, desto besser – insbesondere bei der Verarbeitung großer Datenmengen |
Je niedriger, desto besser – für schnellere Reaktionszeiten |
| Welche Auswirkungen hat das? |
Download-/Upload-Kapazität, Streaming, Datenübertragung |
Echtzeit-Reaktionsfähigkeit, Verzögerung, Systemreaktionszeit |
| Wie es verbessert wurde |
Netzwerkkapazität erweitern, Bandbreite erhöhen, Datenverkehr optimieren |
Entfernungen verkürzen, Routing verbessern, Edge-Computing nutzen, Netzwerkkonfiguration optimieren |
Was ist Bandbreite?
Die Bandbreite ist die maximale Datenmenge, die eine Netzwerkverbindung in einem bestimmten Zeitraum übertragen kann. Man kann sich das wie die Breite einer Autobahn vorstellen: Eine breitere Straße ermöglicht es, dass mehr Fahrzeuge gleichzeitig fahren, sagt aber nichts darüber aus, wie schnell sich diese Fahrzeuge bewegen. Bandbreite und Latenz messen grundlegend unterschiedliche Dinge. Die Bandbreite misst die Kapazität, während die Latenz die Übertragungsgeschwindigkeit misst. Eine Verbindung mit einer Nennleistung von 1 Gbit/s kann theoretisch ein Gigabit Daten pro Sekunde übertragen und unterstützt so mehr gleichzeitige Datenströme ohne Überlastung.
Was bedeutet „Bandbreite“ bei „ IoT “?
Bei „ IoT “-Implementierungen bestimmt die Bandbreite, wie viele Daten vernetzte Geräte gleichzeitig ins Netzwerk senden oder aus diesem abrufen können. Videobasierte Inspektionssysteme, Echtzeit-Umgebungsüberwachungssysteme und drahtlose Firmware-Aktualisierungen konkurrieren alle um die verfügbare Kapazität. Laut IoT Analytics wird die Zahl der vernetzten Geräte im „ IoT “ im Jahr 2030 voraussichtlich 39 Milliarden erreichen und bis 2035 die 50-Milliarden-Marke überschreiten, wodurch die Bandbreitenplanung zu einer strategischen Priorität wird und nicht mehr nur eine Nebensache ist.
Wie wird die Bandbreite gemessen?
Bei der Suche nach Möglichkeiten zur Optimierung der Bandbreite und zur Verringerung der Latenz stellen sich Netzbetreibern einige Fragen.
- Wie wird die Bandbreite gemessen? Die Bandbreite wird in Megabit pro Sekunde (Mbps) oder Gigabit pro Sekunde (Gbps) gemessen. Eine 100-Mbps-Verbindung kann unter idealen Bedingungen 100 Millionen Bit pro Sekunde übertragen.
- Was versteht man unter Latenz bei einem Internet-Geschwindigkeitstest? Bei einem Geschwindigkeitstest misst die Latenz (oft auch als „Ping“ bezeichnet) die Reaktionszeit Ihrer Verbindung. Dabei handelt es sich um die Zeit, die ein Datenpaket benötigt, um von Ihrem Gerät zu einem Server und zurück zu gelangen, angegeben in Millisekunden (ms).
Hohe Bandbreite vs. niedrige Bandbreite
Eine hohe Bandbreite im Vergleich zu einer niedrigen Bandbreite wirkt sich direkt auf die Durchsatzkapazität aus. Verbindungen mit hoher Bandbreite bewältigen gleichzeitige, datenintensive Aufgaben wie Streaming, die Übertragung großer Dateien und hochauflösende Videos ohne Leistungseinbußen. Eine niedrige Bandbreite zwingt Anwendungen dazu, Daten in eine Warteschlange zu stellen, was zu Verzögerungen, Paketverlusten und fehlgeschlagenen Übertragungen führt. In „ IoT “-Umgebungen ist dies besonders schädlich während der Spitzenzeiten der Berichterstellung, wenn Dutzende von Geräten gleichzeitig Daten übertragen.
Was ist Latenz?
Ähnlich wie die Bandbreite wirft auch das Konzept der Latenz bei Netzbetreibern häufig wichtige Fragen auf.
- Was ist Internet-Latenz? Latenz ist die Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Versendens und dem Zeitpunkt des Empfangs von Daten. Genauer gesagt ist die Latenz die Round-Trip-Zeit (RTT), die ein Datenpaket benötigt, um vom Absender zum Empfänger und zurück zu gelangen, gemessen in Millisekunden. Während die Bandbreite die Kapazität bezeichnet, steht die Latenz für die Übertragungsgeschwindigkeit.
- Was ist die Download-Latenz? Die Download-Latenz ist die Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Gerät Daten anfordert, und dem Zeitpunkt, zu dem die ersten Bytes eintreffen. Sie unterscheidet sich von der Gesamtübertragungszeit und ist oft der betrieblich wichtigere Wert. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Bedeutung der Download-Latenz entscheidend ist, wenn die Erstantwortzeit – und nicht das gesamte Datenvolumen – die Leistung bestimmt.
- Wie lässt sich die Latenz verringern? Der Einsatz eines Routers mit Edge-Computing-Fähigkeit ist eine wichtige Möglichkeit, die Latenz zu verbessern, da dadurch ein Großteil der Datenverarbeitung am Netzwerkrand erfolgt und nur kritische Daten an die Cloud zurückgesendet werden. Darüber hinaus kann eine Erhöhung der Signalstärke bei einer 4G- oder 5G- Mobilfunk -Verbindung die Latenz erheblich verringern und sogar die verfügbare Bandbreite erhöhen.
Was bedeutet „Latenz“ bei „ IoT “?
In IoT ist Latenz der Unterschied zwischen einem System, das reagiert, und einem, das zögert. Industrieautomationsgeräte, die einen Stoppbefehl mit einer Verzögerung von 200 ms erhalten, kommen möglicherweise nicht rechtzeitig zum Stillstand. Ein intelligentes Verkehrsmanagementsystem, das Sensordaten mit einer Verzögerung von 500 ms verarbeitet, kann nicht in Echtzeit auf Staus reagieren. Eine niedrige Netzwerklatenz liegt bei unternehmenskritischen Systemen in der Regel unter 20 ms und ist in diesen Umgebungen unverzichtbar. Doch je stärker die Implementierungen geografisch verteilt sind, desto schwieriger wird es, diese zu erreichen.
Wie wird die Latenz gemessen?
Wie wird die Latenz also in realen Anwendungsfällen gemessen? Die gängigste Methode ist ein Ping-Test, bei dem ein kleines Paket an einen Zielhost gesendet und die Round-Trip-Zeit in Millisekunden gemessen wird. Traceroute liefert zusätzliche Details, indem es die Verzögerungen an jedem Hop aufzeigt. Für Unternehmens- und IoT -Bereitstellungen liefern Tools zur kontinuierlichen Überwachung, die Latenztrends im Zeitverlauf verfolgen, weitaus mehr verwertbare Daten als punktuelle Tests.
Hohe Latenz vs. niedrige Latenz
Es ist wichtig, den Unterschied zwischen hoher und niedriger Latenz zu verstehen, da diese einen wesentlichen Einfluss auf die Leistung von Echtzeitsystemen haben. Eine hohe Latenz, die Verzögerungen von über 100 ms bedeutet, führt zu Verzögerungen bei Videokonferenzen, einer langsamen Befehlsbestätigung in industriellen Steuerungen und einer verminderten Reaktionsfähigkeit der Automatisierung. Internetverbindungen mit niedriger Latenz von unter 20–50 ms ermöglichen eine zuverlässige Automatisierung, Echtzeit-Telemetrie und eine reaktionsschnelle Fernsteuerung. Die ITU-R-IMT-2020-Spezifikation legt für 5G-URLLC-Anwendungsfälle ein Latenzziel von 1 ms für die Nutzdatenebene fest, was verdeutlicht, wie anspruchsvoll moderne Echtzeitanwendungen geworden sind.
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Geringe Bandbreite |
Hohe Bandbreite |
| Niedrige Latenzzeit |
Schnelle Reaktion, aber begrenzte Kapazität. Reagiert zügig, hat jedoch Schwierigkeiten mit großen Datenmengen. |
Schnelle Reaktionszeit + hohe Kapazität. Ideale Leistung für datenintensive Echtzeitanwendungen. |
| Hohe Latenz |
Langsame Reaktion + geringe Kapazität. Schlechte Leistung und spürbare Verzögerungen. |
Hohe Kapazität, aber langsame Reaktionszeit. Gut geeignet für große Datenübertragungen, jedoch nicht für Echtzeitanwendungen. |
Warum Latenz und Bandbreite für IoT
Der Unterschied zwischen Bandbreite und Latenz ist keine reine Theorie. Er entscheidet darüber, ob „ IoT “-Systeme funktionieren oder versagen. Eine unzureichende Bandbreite führt zu Engpässen in den Datenpipelines; eine zu hohe Latenz unterbricht Echtzeit-Entscheidungsschleifen. In den Bereichen industrielles „ IoT “, Fernüberwachung und intelligente Infrastruktur müssen beide Kennzahlen gezielt ausgelegt werden. Keine der beiden kann die andere kompensieren: Eine Verbindung mit geringer Latenz, aber unzureichender Bandbreite führt unter Last dennoch zu Engpässen, und eine Verbindung mit hoher Bandbreite, aber zu hoher Latenz lässt Echtzeitanwendungen dennoch scheitern.
Erfahren Sie, wie die Digi- Mobilfunk -Router zuverlässige Verbindungen mit geringer Latenz für unternehmenskritische Netzwerke bereitstellen.
Was verursacht Netzwerkengpässe?
Durchsatz- und Latenzverluste sowie allgemeinere Ungleichgewichte zwischen Durchsatz, Bandbreite und Latenz lassen sich in der Regel auf drei Hauptursachen zurückführen.
Überlastung und Verkehrspriorisierung
Wenn die Datenverkehrsnachfrage die verfügbare Bandbreite übersteigt, werden Pakete in die Warteschlange gestellt oder verworfen. Ohne Priorisierung kann ein umfangreiches Firmware-Update die für Echtzeit-Telemetrie reservierte Kapazität beanspruchen, wodurch das gesamte System träge erscheint, selbst wenn die physische Verbindung einwandfrei funktioniert.
Entfernung, Routing und Netzwerk-Hops
Jeder Router oder Relaisknoten, den ein Paket durchläuft, verursacht eine Verzögerung. Aus diesem Grund besteht kein direkter Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Latenz einerseits und der Art der Verbindung andererseits: Eine schnelle Mobilfunk -Verbindung, die über mehrere weit entfernte Knoten geleitet wird, kann eine höhere Latenz aufweisen als eine langsamere lokale Verbindung mit weniger Hops. In der Übersicht von Digi zuMobilfunk -Routern, Extendern und Gateways erfahren Sie, wie sich die Wahl der Infrastruktur auf die Routing-Effizienz auswirkt.
Infrastrukturbeschränkungen und Fehlkonfigurationen
Veraltete Hardware und falsch konfigurierte Geräte verursachen vermeidbare Latenzzeiten und schränken den effektiven Durchsatz ein, unabhängig von der vertraglich vereinbarten Bandbreitenkapazität. Eine falsch konfigurierte MTU, eine suboptimale QoS-Richtlinie oder ein veraltetes Gateway, das moderne Datenverkehrslasten nicht bewältigen kann, beeinträchtigen die Leistung im gesamten Netzwerk.
So verbessern Sie die Bandbreite und verringern die Latenz
Die Verbesserung der Bandbreite und die Verringerung der Latenz sind zentrale Ziele von Netzwerkmanagern. Ein höherer Durchsatz (Bandbreite) verbessert die Übertragung großer Datenmengen, während eine geringere Latenz Verzögerungen beseitigt und das Nutzererlebnis verbessert. Sehen wir uns einige Strategien an, wie sich die Bandbreite verbessern und die Latenz verringern lassen.
Optimierung der Netzwerkkonfiguration
Eine ordnungsgemäße Konfiguration reduziert unnötigen Datenverkehr, beseitigt Ineffizienzen beim Routing und stellt sicher, dass die verfügbare Kapazität effektiv genutzt wird. Zu den Strategien gehören die Priorisierung geschäftskritischen Datenverkehrs, die Segmentierung und Isolierung des Datenverkehrs mithilfe virtueller LANs, die Aktivierung der Link-Aggregation sowie die Unterdrückung von Hintergrunddatenverkehr mit niedriger Priorität, der mit den operativen Datenströmen konkurriert.
Verwendung von Quality of Service (QoS)
QoS-Richtlinien weisen verschiedenen Datenverkehrstypen Prioritätsstufen zu und stellen so sicher, dass geschäftskritische Daten – darunter Steuersignale, Alarme und Echtzeit-Telemetriedaten – vor Datenverkehr mit niedrigerer Priorität verarbeitet werden. QoS ist eines der kostengünstigsten Mittel zur Verbesserung der Internetleistung mit geringer Latenz bei Verbindungen mit begrenzter Kapazität, ohne die Rohkapazität zu erhöhen.
Modernisierung der Infrastruktur (Router, Gateways, Konnektivität)
Moderne Hardware reduziert die Verarbeitungslatenz am Netzwerkrand und ermöglicht einen höheren Durchsatz. Durch die Umstellung auf Digi-Netzwerk-Gateways der aktuellen Generation und „Mobilfunk “-Router werden WAN-Bonding, Failover und Edge-Verarbeitung ermöglicht, wodurch sowohl die Bandbreite als auch die Verfügbarkeit gesichert werden. Beim Edge-Computing werden Daten lokal verarbeitet, wodurch das WAN-Datenverkehrsvolumen reduziert und die Round-Trip-Latenz für zeitkritische Entscheidungen verkürzt wird. Weiterlesen: Edge-Computing: Bandbreite, Zeit und Geld sparen.
Erfahren Sie, wie Digi-Gateways einen zuverlässigen Datenfluss über verteilte Netzwerke hinweg gewährleisten.
Wie digitale Lösungen dabei helfen, Bandbreite und Latenz in Einklang zu bringen
Der erste Schritt besteht darin, den Unterschied zwischen Latenz und Bandbreite zu verstehen. Um darauf reagieren zu können, ist eine Infrastruktur erforderlich, die für anspruchsvolle, verteilte Umgebungen ausgelegt ist. Die industriellen „ Mobilfunk “-Router von Digi bieten zuverlässige WAN-Konnektivität mit geringer Latenz sowie integrierte QoS-Funktionen, WAN-Bonding und Failover. Die Netzwerk-Gateways von Digi bündeln und priorisieren Datenströme von verteilten Endpunkten und verbessern so das Verhältnis von Durchsatz zu Latenz am Netzwerkrand. Digi ConnectCore und Digi XBee Module bieten integrierte Konnektivität, die speziell auf die Leistungsanforderungen der Industrie zugeschnitten ist. Mit 5G, das laut dem ITU-R-IMT-2020-Rahmenwerk eine Latenz im User-Plane von unter 4 ms und einen Spitzendurchsatz von 20 Gbit/s anstrebt, stellt das 5G-fähige Portfolio von Digi sicher, dass Unternehmen diese Vorteile nutzen können, ohne ihre gesamte Infrastruktur ersetzen zu müssen. Erfahren Sie mehr im Blogbeitrag von Digi zu den Vorteilen von 5G.
Sind Sie bereit, die Leistung Ihres Netzwerks zu verbessern? Wenden Sie sich an Digi, um eine Lösung zu entwickeln, die genau auf Ihre „ IoT “-Infrastruktur zugeschnitten ist.
Häufig gestellte Fragen zu Bandbreite und Latenz
Ist eine höhere Bandbreite immer besser?
Eine höhere Bandbreite ermöglicht zwar die gleichzeitige Übertragung größerer Datenmengen, führt jedoch nicht automatisch zu einer Leistungssteigerung. Bei hoher Latenz oder einer schlecht konfigurierten Netzwerkumgebung treten unabhängig von der Kapazität weiterhin Verzögerungen auf. Beide Faktoren müssen gemeinsam berücksichtigt werden.
Wie kann ich meine Latenz und Bandbreite testen?
Online-Geschwindigkeitstests messen die Download-Geschwindigkeit, die Upload-Geschwindigkeit und den Ping (Latenz). In Unternehmens- oder IoT -Umgebungen liefern Tools zur kontinuierlichen Netzwerküberwachung, die die Leistung über einen längeren Zeitraum hinweg verfolgen, weitaus aussagekräftigere Erkenntnisse als punktuelle Tests.
Was ist der Unterschied zwischen Durchsatz, Bandbreite und Latenz?
Die Bandbreite ist die maximale theoretische Kapazität. Der praktische Vergleich erfolgt zwischen Durchsatz und Bandbreite: Der Durchsatz ist die unter realen Bedingungen tatsächlich übertragene Datenmenge, die stets gleich oder kleiner als die Bandbreite ist. Die Latenz ist die Verzögerung bei der Datenübertragung. Alle drei Faktoren müssen gemeinsam bewertet werden, um die tatsächliche Netzwerkleistung zu verstehen.
Was ist Internet-Latenz?
Die Internet-Latenz ist die Zeit, die ein Datenpaket benötigt, um von der Quelle zum Ziel und zurück zu gelangen; sie wird in Millisekunden gemessen. Eine geringere Latenz führt zu schnelleren Reaktionszeiten – was für Echtzeitanwendungen in den Bereichen Industrie, Automatisierung und Fernsteuerung von entscheidender Bedeutung ist.
Was gilt als gute Latenz für Geschäfts- oder Unternehmensnetzwerke?
Für die meisten Geschäftsanwendungen ist eine Latenz von unter 50 ms akzeptabel. Für geschäftskritische Systeme sind Werte unter 20 ms erforderlich. DieITU-R-Spezifikation IMT-2020legt für 5G-URLLC-Anwendungsfälle eine Ziel-Latenz von 1 ms für die Nutzdatenebene fest.
Verringert eine höhere Bandbreite die Latenz?
Eine höhere Bandbreite führt nicht unmittelbar zu einer Verringerung der Latenz. Bandbreite und Latenz messen unterschiedliche Netzwerkfunktionen. Eine ausreichende Bandbreite verhindert jedoch Überlastungen, die eine wesentliche indirekte Ursache für den Anstieg der Latenz unter Last darstellen.
Inwiefern verbessert 5G die Latenz und die Bandbreite?
5G bietet eine deutlich höhere Bandbreite und geringere Latenz als 4G LTE. DasITU-R-IMT-2020-Rahmenwerksieht für URLLC – die Grundlage für die Konnektivität der nächsten Generation von „ IoT “ und missionskritischen Anwendungen – Spitzendatenraten von 20 Gbit/s und eine Latenz in der Nutzerebene von nur 1 ms vor. Entdecken Siedie 5G-Lösungen von Digi.