Bandbreite und breitbandig – Wie schnell ist das Internet?

Marketing-Kauderwelsch: Das schnellste Internet beim Breitbandaccess oder: Wie hoch ist die Übertragungsrate denn nun? Wieso bremst der Overhead?

Warum gibt es manchmal Streit zwischen Providern und Kunden um die Bandbreite? Um es vorweg zu nehmen: Provider und Kunden verstehen jeweils etwas anderes unter einer „garantierten Bandbreite“.

Noch einmal zum Auffrischen:

• Die Bandbreite oder Übertragungsrate gibt die Datenmenge (in Bit pro Sekunde, bps) an, die in einer bestimmten Zeit übertragen wird.

Diese ist nicht gleich der Übertragungsgeschwindigkeit!

• Übertragungsgeschwindigkeit: fälschlicherweise für Bandbreite oder Datendurchsatz benutzt. Die Geschwindigkeit bezeichnet aber immer Zeit mal Weg. Dagegen geht es bei der Datenübertragungsrate um Zeit mal Daten, also um das, was in einem bestimmten Zeitraum transportiert wird – nicht um die Wegstrecke, die dabei zurückgelegt werden muss.

Das Breitband und der breitbandige Zugang

Der Begriff Breitband (beziehungsweise das dazu gehörende Adjektiv breitbandig) hängt eng mit dem der Bandbreite zusammen. Er bezeichnet a) den Teil des Frequenzspektrums eines Kupferkabels, welches für Datenübertragung reserviert ist und das von der DSL-Technik genutzt wird. Der andere Teil des Kupferkabel-Spektrums wird „Schmalband“ genannt und ist traditionell der Telefonie (POTS) vorbehalten. b) Heutzutage ist Breitband vor allem eine Bezeichnung (der Marketingabteilung) für Zugänge mit großen Bandbreiten.

Breitbandaccess ist nicht gleich Breitbandaccess

Ein ähnliches Phänomen gibt es bezüglich des Begriffs Breitbandaccess (Breitbandzugang):

• a) Ursprünglich kommt der Begriff Breitbandaccess aus der Telefonie und bezeichnet dort im herkömmlichen Kupferkabelnetz den Zugang per Breitband im Gegensatz zum Schmalband, über das nur geringe Übertragungsraten erreicht werden und das dem herkömmlichen Telefonieservice vorbehalten ist. Das Breitband ist hingegen der Teil der Kupferader, mit dem zum Beispiel mittels der DSL-Technologie große Datenmengen übertragen werden können.
• b) Inzwischen viel gängiger ist Breitbandaccess als Marketingbegriff: dort bezeichnet er einfach einen Kommunikationszugang mit viel Bandbreite. Damit kann eine Standleitung, Kabel- oder Satellitanbindung gemeint sein – technologisch egal – Hauptsache breitbandig (= mit großer Bandbreite).

Bandbreiten bei verschiedenen Technologien

In den 1990er Jahren war ISDN die leistungsstärkste Wählverbindung. ISDN überträgt pro Kanal mit einer Bandbreite von 64 Kbps. Bei ADSL können dagegen bis zu 8 Megabit Daten pro Sekunde aus dem Netz „gesaugt“ (Downstream) und gleichzeitig bis zu 768 kbps Daten ins Netz gesendet werden (Upstream), wobei es möglich ist, die verfügbare Bandbreite und damit die Geschwindigkeit variabel an die Erfordernisse des Kunden anzupassen.

• Beispiel: Für den Download von 7,5 MB Daten benötigt man selbst bei einer Kanalbündelung bei ISDN noch 7 Minuten, mit ADSL sind es gerade einmal 10 Sekunden. Ein enormer Unterschied – und die Übertragung von einer solchen Menge Daten ist heute „Peanuts“, wenn man online Filme sehen oder Games spielen will.

Allerdings kommt jetzt ein Aber: Jeder, der schon einmal aus dem Internet Daten heruntergeladen hat, weiß, dass diese Angaben in der Regel nicht stimmen. Sie müssen manchmal erheblich länger warten, bis Sie eine 7,5 MB-Datei endlich auf Ihrem Rechner haben. Warum ist das so?

Overhead: Wasserkopf der Datenübertragung

Zum einen liegt dies am „Overhead“, der bei jeder Datenübertragung mit übermittelt wird. Es werden nicht nur die gewünschten Daten übertragen, zum Beispiel eine Mail oder ein Dokument – im Internetverkehr müssen an die Datenpakete auch die so genannten Header-Daten angehängt werden, damit die Mail auch ankommt. Denn wie beim Paketversand muss ja der Inhalt des IP-Pakets verpackt und adressiert werden.

Je nach benutztem Dienst fallen unterschiedliche Mengen an Verpackung, Zusatzdaten (Protokolldaten), an, die mit transportiert werden müssen, also z.B. Adresse, Transport- und Statuskontrolle der Verbindung.

Außerdem gibt es zum Beispiel bei Mails auch noch Formatierungsbefehle, die mit übertragen werden. Mails mit reinem Text sind daher viel schneller. Hübsch formatierte Mails, zum Beispiel im HTML-Format, mit buntem Hintergrund, Hervorhebungen wie Fettdruck und so weiter, müssen massenweise Informationen zusätzlich zum eigentlichen Mailinhalt übermitteln. Dieser Overhead kann bis zu 40 Prozent des Gesamt-IP-Pakets ausmachen.

Wie hoch ist die Übertragungsrate denn nun?

Der Browser informiert nur darüber, was an reinen Nutzdaten gerade übertragen wird. Deswegen sieht man zum Beispiel, dass gerade nur 30.000 bps übertragen werden. Er zeigt nicht an, wie viele Header-Daten angehängt werden. Es wird also nicht der eigentliche Datenverkehr angegeben.

Genauso ist es beim Download von Dateien: möchte man sich eine Datei von einer Website herunterladen, steht neben dem Link meist die Größe der Datei. Aber auch hier ist es nur die Angabe der Nutzdaten. Wieviel noch an Header-Daten mit heruntergeladen werden, sieht man nicht. Entsprechend dauert der Download auch länger, als man eigentlich erwartet.

Zudem gibt es noch leitungsbedingte Behinderungen: Auf dem Weg zum Ziel werden die Daten ja eventuell über zig Teilstrecken geleitet, überall können Ereignisse passieren, die die Datenübertragung behindern. Die Übertragungsrate kann außerdem deswegen niedrig sein, weil Ihr Rechner überlastet ist, zum Beispiel weil Sie gerade Grafiken bearbeiten oder auf der Festplatte abspeichern und der Prozessor den Dateidownload deswegen nur verzögert berücksichtigt.

Bandbreite ist nicht gleich Bandbreite

Es gibt noch einige Gründe, warum die reale Übertragungsrate nicht unbedingt die ist, die der maximalen Leistungsfähigkeit der Anbindung entspricht. Dies liegt daran, dass Provider die angebotene Leistung „Bandbreite“ nur auf die Übertragungsrate zwischen PC und Provider beziehen. Dies gilt für alle eingesetzten Technologien, also auch für ISDN oder eine Standleitung.

Wer zum Beispiel mit DSL eine Internetverbindung aufbaut, nutzt zunächst einmal die Leitung vom Kunden-DSL-Modem bis zum Modem im Hauptverteiler (HVt, siehe Schema unten). Danach geht es aber weiter über die providereigenen Leitungen, dem so genannten Backbone. Der Backbone erst ermöglicht den eigentlichen Zugriff aufs Internet. Und das Internet selbst ist ja noch einmal ein weltweites Verbindungsnetz.

Einflüsse auf die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit

• Menge der Header-Daten, die mit übertragen werden müssen
• „Flaschenhals“ des Internet
• Qualität des Provider-Backbone, da dort die eingekaufte Bandbreite nicht mehr dediziert (allein vom Kunden) genutzt und damit auch nicht garantiert werden kann.