Die Bandbreite ist eine der am häufigsten beworbenen und am wenigsten verstandenen Zahlen in der Verbrauchertechnologie. Ihr ISP verspricht 200 Mbit/s, Ihr Download-Manager zeigt 18 MB/s an und Ihr Videoanruf friert immer noch ein. Wenn Sie den Unterschied zwischen Nennbandbreite und tatsächlichem Durchsatz verstehen und wissen, welche Rolle Latenz, Overhead und Verbindungstyp jeweils spielen, können Sie den richtigen Plan auswählen, Verlangsamungen diagnostizieren und realistische Erwartungen für jedes Gerät in Ihrem Zuhause festlegen.
Warum Ihr Download langsamer ist als angekündigt
Die häufigste Ursache für Frustration über die Internetgeschwindigkeit ist die Diskrepanz zwischen der beworbenen und der realen Leistung. Ein 100-Mbit/s-Plan liefert selten 100 Mbit/s auf Ihrem Gerät, und dafür gibt es mehrere erschwerende Gründe. Das erste ist die Bit-zu-Byte-Konvertierung: 100 Mbit/s laden theoretisch mit 12,5 MB/s herunter, nicht mit 100 MB/s, was Benutzer überrascht, die ISP-Geschwindigkeiten in Mbit/s lesen, Download-Manager jedoch Berichte in MB/s sehen. Der zweite Grund ist der Overhead des TCP-Protokolls, der etwa 3–10 % der Rohbandbreite bei jeder Verbindung verbraucht, um die Paketbestätigung und Fehlerkorrektur zu verarbeiten.
Wi-Fi führt zu zusätzlichen Verlusten, die je nach Umgebung erheblich variieren. Selbst ein Router, der im selben Raum auf einem nicht überlasteten 5-GHz-Band aufgestellt ist, liefert möglicherweise nur 70–80 % seines kabelgebundenen Durchsatzes; Auf einem überfüllten 2,4-GHz-Band, das mit Nachbarn geteilt wird, sind möglicherweise 40–60 % zu sehen. Wände, Böden und Geräte dämpfen das Signal zusätzlich. Schließlich verfügt der Server, von dem Sie herunterladen, über eine eigene Upload-Kapazität und kann die Verbindungen drosseln, um die Auslastung zu verwalten. Gehen Sie für die praktische Planung von einer Effizienz von 70–85 % bei einer Heim-Breitbandverbindung über Ethernet und 50–70 % bei WLAN aus – was Sie mit dem Effizienz-Schieberegler in diesem Rechner kalibrieren können.
Auswahl des richtigen ISP-Plans
Die FCC definiert Breitband als 25 Mbit/s im Downstream und 3 Mbit/s im Upstream – ein im Jahr 2015 angemessener Grenzwert, der sich heute in Haushalten mit mehreren gleichzeitigen Nutzern eng anfühlt. Für eine einzelne Person, die leicht surft und HD-Streaming betreibt, sind 25–50 Mbit/s völlig ausreichend. Für einen Haushalt mit vier bis fünf Personen, die gleichzeitig 4K-Videos streamen, online spielen und von zu Hause aus arbeiten, sind 200–500 Mbit/s realistischer. Die wichtigste Erkenntnis ist, dass sich der Bandbreitenbedarf bei gleichzeitiger Aktivität ungefähr addiert: Wenn alle gleichzeitig etwas tun, benötigen Sie die Summe aller individuellen Anforderungen plus einen Puffer für den Geräteverkehr im Hintergrund.
Achten Sie beim Tarifvergleich genau auf die Upload-Geschwindigkeit, die bei asymmetrischen Kabel- und DSL-Tarifen oft selbst bei hohen Download-Stufen auf 10–20 Mbit/s begrenzt ist. Wenn in Ihrem Haushalt jemand von zu Hause aus arbeitet, häufig Videoanrufe tätigt, Backups auf Cloud-Speicher erstellt oder große Dateien teilt, kann das Upload-Limit ein schmerzhafterer Engpass sein als die Download-Geschwindigkeit. Glasfasertarife – typischerweise symmetrisch mit gleichen Upload- und Download-Geschwindigkeiten – sind den Aufpreis für Upload-intensive Haushalte wert, selbst wenn die Download-Geschwindigkeit mit einer Kabelalternative vergleichbar ist.
Bandbreite vs. Latenz: Zwei verschiedene Probleme
Bandbreite und Latenz werden häufig verwechselt, beschreiben aber völlig unterschiedliche Qualitäten einer Netzwerkverbindung. Bandbreite ist Kapazität – wie viele Daten pro Sekunde fließen können, wie die Breite einer Autobahn. Latenz ist Verzögerung – wie lange es dauert, bis ein einzelnes Paket einen Hin- und Rückweg zwischen Ihrem Gerät und einem Server zurücklegt, gemessen in Millisekunden. Eine Verbindung mit hoher Bandbreite und hoher Latenz fühlt sich für interaktive Aufgaben selbst bei schnellen Dateidownloads träge an.
Satelliteninternet verdeutlicht diesen Kontrast deutlich. Ein moderner Satellitendienst in einer niedrigen Erdumlaufbahn wie Starlink liefert eine Bandbreite von 100–200 Mbit/s – ausreichend für die meisten Haushalte – aber mit einer Latenz von etwa 20–40 ms, was angemessen ist. Ältere geostationäre Satellitendienste hatten eine Bandbreite von 20–50 Mbit/s, aber eine Latenz von 600 ms oder mehr, sodass Videoanrufe und Online-Spiele trotz angemessener Download-Geschwindigkeiten nahezu unbrauchbar waren. Bei Streaming und Massendownloads ist die Bandbreite der dominierende Faktor. Für Spiele, VoIP, Videokonferenzen und alle Anwendungen, bei denen Sie einen Befehl senden und auf eine Antwort warten, ist eine Latenz unter 50 ms die entscheidende Anforderung – und keine zusätzliche Bandbreite kompensiert die hohe Latenz in diesen Anwendungsfällen.
Upload-Geschwindigkeit: Die vergessene Hälfte Ihrer Verbindung
Die meisten Verbraucher konzentrieren sich bei der Auswahl eines Internettarifs ausschließlich auf die Download-Geschwindigkeit, aber die Upload-Geschwindigkeit ist für einen großen Teil der Benutzer ebenso wichtig geworden. Bei Videokonferenzen wird Ihr Kamera-Feed mit 1,5–4 Mbit/s pro Anruf in HD upstream gesendet, und 4K-Anrufe erfordern sogar noch mehr. Cloud-Speicherdienste wie iCloud, Google Drive und Dropbox laden im Hintergrund kontinuierlich neue und geänderte Dateien hoch. Content-Ersteller, die Videos auf YouTube oder Vimeo hochladen, übertragen routinemäßig Dateien mit einer Größe von 5–50 GB. Remote-Arbeit über VPN erfordert einen ständigen Datenaustausch in beide Richtungen. In all diesen Fällen führt ein Tarif mit 200 Mbit/s Download, aber nur 10 Mbit/s Upload zu einem realen Engpass, den kein noch so großer Download-Spielraum beheben kann.
Kabel-Internet nutzt DOCSIS-Technologie, die grundsätzlich asymmetrisch ist – die physische Kanalzuweisung reserviert viel mehr Kapazität für den Downstream-Verkehr als für den Upstream-Verkehr. Dies ist eine bewusste technische Entscheidung, die getroffen wurde, als Kabelanlagen für ein verbrauchsorientiertes Internet konzipiert wurden, und kann nicht vollständig durch ein Software-Upgrade behoben werden. Im Gegensatz dazu nutzen Glasfaserverbindungen standardmäßig eine symmetrische Kapazität. Wenn die Upload-Geschwindigkeit in Ihrem Haushalt häufig ausgelastet ist, führt der Wechsel zu einem Glasfasertarif oder einem Kabeltarif der Unternehmensklasse mit höheren Upload-Kontingenten zu einer spürbareren Verbesserung als eine Verdoppelung der Download-Geschwindigkeit.
Bits, Bytes und die Einheitenverwirrung
Die häufigste Ursache für Bandbreitenverwirrung – und eine, die Menschen regelmäßig glauben lässt, dass ihr ISP sie betrügt – ist die Unterscheidung zwischen Bits und Bytes. ISPs werben in Megabit pro Sekunde (Mbps), da die Zahlen achtmal größer sind als Megabyte pro Sekunde (MB/s) und größere Zahlen im Marketing eindrucksvoller wirken. Download-Manager, Datei-Explorer und Cloud-Dienste melden normalerweise in MB/s, da Dateigrößen in Bytes gemessen werden. Eine 100-Mbit/s-Verbindung lädt mit maximal 12,5 MB/s herunter – teilen Sie den Mbit/s-Wert zum Konvertieren durch 8.
Eine zweite Ebene der Verwirrung ergibt sich aus dem Unterschied zwischen dezimalen und binären Präfixen. Netzwerkgeräte und ISPs verwenden Dezimalzahlen: 1 Mbit/s = 1.000.000 Bits pro Sekunde und 1 GB = 1.000.000.000 Bytes. Früher verwendeten Betriebssysteme binär: 1 MB = 1.048.576 Bytes und 1 GB = 1.073.741.824 Bytes. Sowohl Windows Explorer als auch macOS geben Dateigrößen in binären Gigabyte an. Dies bedeutet, dass eine Datei, die von Windows als 4,7 GB gemeldet wird, tatsächlich 4,7 × 1.073.741.824 = 5,05 Milliarden Bytes enthält. Wenn Sie durch Ihre dezimale Mbit/s-Geschwindigkeit dividieren, erhalten Sie eine etwas längere Übertragungszeit, als eine naive Berechnung vermuten lässt. Dieser Rechner führt die Konvertierung mithilfe binärer Dateigrößen und dezimaler Netzwerkgeschwindigkeiten korrekt durch.