Datenübertragungszeit-Rechner
Eingaben
| Datenmenge | 10 GB |
|---|---|
| Verbindungsgeschwindigkeit | 100 Mbps |
| Protokoll-Overhead | 10 % |
Datenübertragungszeit-Rechner
Schätzen Sie, wie lange eine reale Datenübertragung dauert, anhand der Datenmenge, der Verbindungsgeschwindigkeit und des Protokoll-Overheads. Berücksichtigt die Lücke zwischen der Nenngeschwindigkeit einer Verbindung und ihrem nutzbaren Durchsatz.
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Übertragungszeit
Effektiver Durchsatz
Datenübertragungszeit
Die Datenübertragungszeit ist die tatsächlich verstrichene Dauer, um eine feste Datenmenge über eine Verbindung zu übertragen. Sie ist wichtig bei der Planung von Backups, großen Datei-Uploads, Datenbankmigrationen und der Medienauslieferung, bei denen die Nenngeschwindigkeit der Verbindung und die tatsächlich benötigte Zeit erheblich voneinander abweichen können.
Die Formel
Re=R×(1−h) t=ReD×8wobei das Datenvolumen in Bytes ist, die Nenngeschwindigkeit der Verbindung in Bit pro Sekunde, der anteilige Protokoll-Overhead und der effektive (nutzbare) Durchsatz. Der Faktor 8 rechnet Bytes in Bit um, weil Speicher in Bytes, die Verbindungsgeschwindigkeit aber in Bit pro Sekunde gemessen wird.
Rechenbeispiel. Übertragung einer 1-GB-Datei über eine 100-Mbit/s-Verbindung mit 20 % Overhead:
Re=100 Mbit/s×(1−0.20)=80 Mbit/s t=800000001000000000×8=100 sOhne Overhead würde dieselbe Übertragung 80 Sekunden dauern; der Overhead von 20 % fügt 20 Sekunden hinzu.
Warum der effektive Durchsatz niedriger ist als die Nenngeschwindigkeit
Der Schlagzeilen-Wert einer Verbindung ist ihre rohe Signalisierungsrate. Mehrere Faktoren verhindern, dass Ihre Nutzlast davon vollständig profitiert:
- Protokoll-Header. Jedes Paket trägt Ethernet-, IP- und TCP-Header. Bei einem standardmäßigen 1500-Byte-Frame entfallen etwa 2–5 % auf Header statt auf Nutzlast.
- Bestätigungen und erneute Übertragungen. TCP bestätigt die Zustellung und sendet verlorene Segmente erneut, was in beide Richtungen Kapazität verbraucht.
- Slow Start und Überlastkontrolle. TCP läuft schrittweise hoch, sodass kurze Übertragungen nie die volle Geschwindigkeit erreichen.
- Geteiltes Medium und Störungen. WLAN, Mobilfunk und ausgelastete Verbindungen verlieren Durchsatz durch Kollisionen und Signalverlust.
- Endpunkt-Grenzen. Eine langsame Festplatte, eine ausgelastete CPU oder ein überlasteter Server können eine Übertragung weit unter die Netzwerkkapazität begrenzen.
Wahl eines Overhead-Werts
| Szenario | Realistischer Overhead |
|---|---|
| Kabel-LAN, große Dateien, TCP | 5 % – 10 % |
| Typisches Heim-Internet, große Dateien | 10 % – 15 % |
| WLAN oder Internetpfad über lange Distanz | 15 % – 25 % |
| Viele kleine Dateien | 25 % oder mehr |
| Theoretischer Bestfall | 0 % |
Bei kleinen Dateien dominieren der Verbindungsaufbau pro Datei und die TCP-Anlaufphase, sodass die effektive Rate weit unter diese Werte fallen kann.
Bits, Bytes und der ×8-Faktor
Netzwerkgeschwindigkeiten werden in Bit pro Sekunde angegeben (Mbit/s, Gbit/s); Dateigrößen werden in Bytes angegeben (MB, GB). Ein Byte besteht aus 8 Bit, also entspricht eine 1-GB-Datei 8 Gigabit. Eine „100 Mbit/s"-Verbindung liefert daher bestenfalls etwa 12,5 MB/s — weshalb Download-Manager, die in MB/s berichten, einen Spitzenwert von etwa einem Achtel des beworbenen Mbit/s-Werts anzeigen.
Verwandte Rechner
Für eine schnelle Schätzung ohne Overhead-Term verwenden Sie den Rechner Download-Zeit-Rechner. Um zwischen Bit-pro-Sekunde- und Byte-pro-Sekunde-Einheiten umzurechnen, verwenden Sie den Rechner Durchsatz-Umrechner (bps). Um die für Live-Medien benötigte Bandbreite zu dimensionieren, siehe den Rechner Streaming-Bandbreiten-Rechner.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Warum dauert eine Übertragung länger, als die Nenngeschwindigkeit vorhersagt?
Eine mit 100 Mbit/s angegebene Verbindung liefert fast nie 100 Mbit/s an Datei-Nutzlast. Ein Teil der Kapazität trägt TCP/IP- und Ethernet-Header, ein Teil wird für Bestätigungen und erneute Übertragungen aufgewendet, und die Anlaufphase der TCP-Überlastkontrolle (Slow Start) bedeutet, dass eine Verbindung Zeit braucht, um die volle Geschwindigkeit zu erreichen.
Geteilte Verbindungen, WLAN-Störungen und die Lese-/Schreibgeschwindigkeit der Festplatten an beiden Enden verursachen weitere Verzögerungen.
Eine Overhead-Annahme von 5–20 % ist ein realistischer Ausgangspunkt für alltägliche Übertragungen.
Welchen Overhead-Wert sollte ich verwenden?
Für ein kabelgebundenes LAN, das große Dateien über TCP überträgt, sind 5–10 % typisch. Für WLAN oder längere Internetpfade sind 15–25 % realistischer, sobald man erneute Übertragungen und Protokoll-Verkehr einrechnet. Kleine Dateien leiden proportional stärker unter dem Overhead, weil die Verbindung nie die volle Geschwindigkeit erreicht. Wenn Sie nur den theoretischen Bestfall wollen, setzen Sie den Overhead auf 0 %.
Warum wird die Dateigröße mit 8 multipliziert?
Dateigrößen werden in Bytes gemessen (eine 1-GB-Datei besteht aus einer Milliarde Bytes), aber Netzwerkgeschwindigkeiten werden in Bit pro Sekunde gemessen. Ein Byte enthält 8 Bit, also entspricht eine 1-GB-Datei 8 Gigabit. Teilt man 8 Gigabit durch eine 100-Mbit/s-Verbindung, ergibt das 80 Sekunden beim theoretischen Maximum — vor jeglichem Overhead.
Was ist der Unterschied zwischen Mbit/s und MB/s?
Mbit/s bedeutet Megabit pro Sekunde; MB/s bedeutet Megabyte pro Sekunde. Da ein Byte 8 Bit umfasst, entsprechen 100 Mbit/s genau 12,5 MB/s. Download-Manager zeigen üblicherweise MB/s an, während ISPs in Mbit/s werben — deshalb erreicht ein „100 Mbit/s"-Tarif Downloads von etwa 12 MB/s.