带宽 / 传输时间计算器
计算在给定链路速率下传输需要多久，或在目标时间窗内搬完数据需要多大带宽。比特与字节、十进制与二进制单位都显式处理，不做默认的隐式假设。
协议开销与损耗。对于一条干净链路，95% 是现实的起点。
所用单位约定
- 1 字节 = 8 比特，始终如此。网络速率以比特每秒计，文件大小以字节计。
- KB、MB、GB、TB 采用 1000 的幂；KiB、MiB、GiB、TiB 采用 1024 的幂。
- Kbps、Mbps、Gbps 均为十进制，因此 1 Gbps = 1,000,000,000 比特每秒。
核心计算
每一次传输时间计算都是同一次除法：把数据量换算成比特，把链路速率换算成比特每秒，然后相除。
时间（秒） = 数据量（比特）÷ 链路速率（比特/秒）
比特数 = 数据量 × 8 （若数据量以字节为单位）
= 数据量 × 8 × 10^9 （若数据量以 GB 为单位）
实例：100 GB，1 Gbps 链路
100 GB = 100 × 8 × 10^9 = 800,000,000,000 比特
1 Gbps = 1,000,000,000 bps
时间 = 800,000,000,000 ÷ 1,000,000,000 = 800 s = 13 m 20 s
按 95% 效率：800 ÷ 0.95 = 842 s = 14 m 2 s反过来求所需带宽，就是把同一个关系式变形：
所需速率（bps） = 数据量（比特）÷ 时间（秒） 计入效率： 所需速率 ÷ 效率 实例：1 TB 在 1 小时内传完，效率 95% 1 TB = 1 × 10^12 字节 = 8,000,000,000,000 比特 1 小时 = 3,600 s 速率 = 8,000,000,000,000 ÷ 3,600 = 2,222,222,222 bps = 2.22 Gbps 按 95% 效率：2.22 ÷ 0.95 = 2.34 Gbps
示例：1 Gbps 链路够做每晚的备份吗？
你需要在每晚 6 小时的时间窗内搬完 400 GB。原始速率是 400 × 8 × 10^9 ÷ 21,600 = 148 Mbps，按 95% 效率折算后变成 156 Mbps。
1 Gbps 链路是需求的六倍以上，所以时间窗不是瓶颈。但要检查存储：6 小时搬 400 GB 需要持续的 18.5 MB/s 读写吞吐，单块机械盘完全够用；不过如果备份目标是并发任务很多的 NAS，仍值得核实。
比特、字节与 8 倍关系
网络工程师用比特每秒衡量链路容量，用字节衡量存储容量。两种约定都由来已久，而这两者之间的错配导致的容量规划失误，比其它任何单一因素都多。
| 链路速率 | 比特每秒 | 字节每秒 | 95% 时的实际吞吐 |
|---|---|---|---|
| 10 Mbps | 10,000,000 | 1.25 MB/s | 1.19 MB/s |
| 100 Mbps | 100,000,000 | 12.5 MB/s | 11.9 MB/s |
| 1 Gbps | 1,000,000,000 | 125 MB/s | 119 MB/s |
| 2.5 Gbps | 2,500,000,000 | 312.5 MB/s | 297 MB/s |
| 10 Gbps | 10,000,000,000 | 1.25 GB/s | 1.19 GB/s |
| 25 Gbps | 25,000,000,000 | 3.125 GB/s | 2.97 GB/s |
| 40 Gbps | 40,000,000,000 | 5 GB/s | 4.75 GB/s |
| 100 Gbps | 100,000,000,000 | 12.5 GB/s | 11.9 GB/s |
十进制与二进制单位
“千字节”有两种相互竞争的定义，厂商会挑选让自家产品看起来更漂亮的那种。标准组织为此引入了 KiB、MiB、GiB、TiB 来表示以 1024 为基数的单位，但旧约定在非正式场合仍被广泛使用。
| 十进制名 | 取值 | 二进制名 | 取值 | 差异 |
|---|---|---|---|---|
| KB | 1,000 B | KiB | 1,024 B | 2.4% |
| MB | 1,000,000 B | MiB | 1,048,576 B | 4.9% |
| GB | 1,000,000,000 B | GiB | 1,073,741,824 B | 7.4% |
| TB | 1,000,000,000,000 B | TiB | 1,099,511,627,776 B | 10.0% |
| PB | 1,000,000,000,000,000 B | PiB | 1,125,899,906,842,624 B | 12.6% |
差距随数量级递增，这就是为什么一块 16 TB 的硬盘在系统里显示为约 14.6 TiB，也是为什么当数据源其实是 100 GiB 时，“100 GB”的传输会比朴素计算的结果多花约 7% 的时间。
真正限制实际传输的因素
理论计算只是起点。实际传输速度取决于整条链路上最慢的那一环，而网络往往不是它。
- 存储吞吐。单块机械盘顺序读写约 150–200 MB/s，大致相当于 1.2–1.6 Gbps，因此能跑满 1 Gbps 链路，但跑不满 10 Gbps。
- 长路径上的 TCP 窗口限制。单条 TCP 流需要 带宽 × RTT 大小的窗口才能填满链路。在 10 Gbps、100 ms 的路径上，这意味着有 125 MB 数据在途，必须启用窗口扩大选项。具体数值见 TCP 吞吐计算器。
- 时延与丢包。每一次重传都要付出一个往返时延。丢包率超过约 0.1% 后，无论可用带宽多大，吞吐都会崩塌。
- 加密与压缩。AES-NI 指令集让加密开销很低，但纯软件实现的加解密可能远在网络之前就成为瓶颈。
- 应用层协议。在高时延路径上，使用多条并行流的文件传输工具会优于单流工具，因为每条流的窗口限制是各自独立计算的。
常见问题
为什么 1 Gbps 链路实际只有约 125 MB/s？
因为网络速率用比特每秒计量，而文件大小用字节计量，1 字节等于 8 比特。1 Gbps 是 1,000,000,000 比特每秒，等于 125,000,000 字节每秒，即 125 MB/s。再加上协议开销，实际通常只看到 110–118 MB/s。这个 8:1 的关系是带宽计算中最常见的混淆来源。
以 1 Gbps 传输 100 GB 需要多久？
按 1000 进制单位，100 GB 是 800,000,000,000 比特。除以 1,000,000,000 比特每秒得到 800 秒，即 13 分 20 秒。按 95% 效率因子计入协议开销与损耗后约为 14 分 2 秒。如果这 100 GB 实际是 100 GiB（1024 进制），传输时间会多出约 7%。
Mbps 和 MB/s 有什么区别？
Mbps 指兆比特每秒，MB/s 指兆字节每秒。唯一的区别是字母 B 的大小写，而它让数值相差八倍。100 Mbps 等于 12.5 MB/s。运营商习惯用 Mbps 宣传，因为数值看起来更大；文件管理器则用 MB/s，因为那是用户在文件列表里看到的容量单位。
效率因子应该取多少？
硬件较新的干净局域网路径，95% 是现实的取值。跨多跳的广域网链路，取 90% 更稳妥。长距离或易丢包的路径取 85% 或更低。无线链路把干扰与重传算进去后，可能跌到 50% 以下。效率因子是对 TCP/IP 头部、重传、与其它流量的竞争以及 PPPoE 之类协议开销的一个粗略预留。
GB 和 GiB 有什么区别？
GB 是 10^9 字节（1,000,000,000），GiB 是 2^30 字节（1,073,741,824）。硬盘厂商使用十进制单位，所以一块“1 TB”的硬盘容量是 1,000,000,000,000 字节，操作系统会显示为约 931 GiB。这 7.4% 的差异会出现在每一次带宽计算中，因此弄清数据源用的是哪种单位很值得。
如何算出备份窗口需要多大带宽？
用数据总量除以可用时间得到原始比特率，再除以效率因子，得到真正需要购买的链路速率。例如：4 小时窗口内搬 1 TB，即 8,000,000,000,000 比特 ÷ 14,400 秒 = 556 Mbps 原始速率，按 95% 效率折算约为 585 Mbps。本计算器的第二种模式做的正是这个计算。
我的硬盘跟得上网络吗？
经常跟不上。单块 7,200 转机械盘顺序读写约 150–200 MB/s，大致相当于 1.2–1.6 Gbps。1 Gbps 链路完全在它的能力之内，10 Gbps 就不行了。NVMe 固态盘能达到数 GB/s，所以在超过 25 Gbps 之前不会成为瓶颈。一定要找出最慢的那一环，而不是默认网络就是瓶颈。