Astronomy and Space Flight, Astronomie und Raumfahrt und dies und das... :: Thema anzeigen - Welche Basis für "Kilo" in Kilobyte und Kilobit pr

Achtung: Dies ist eine historische Web-Site. Aktuell ist https://rainer.gerhards.net/ (engl) bzw https://www.rainer-gerhards.de/ (deutsch). Alle dynamischen Funktionen, Formulare etc auf dieser Seite sind abgeschaltet.
Datenschutzerklärung Impressum

Astronomy and Space Flight, Astronomie und Raumfahrt und dies und das...

Betriebssysteme und Rechnernetze - Welche Basis für "Kilo" in Kilobyte und Kilobit pr

rgerhards - 11.12.2009, 09:30 Uhr
Titel: Welche Basis für "Kilo" in Kilobyte und Kilobit pr

Die Angabe des Umfangs der Daten wird in der "üblichen" 2^x

Notation vorgenommen (also 1KB = 1KiB = 2^10). Ich möchte in diesem Zusammenhang aber auch nochmals darauf hinweisen, dass diese übliche bzw. traditionelle Sichtweise nicht wirklich von den internationalen Standards abgedeckt ist. Nach dem internationalen Maßsystem (SI) ist Kilo eben 10^3. Das aber nur am Rande.

Bei der Datenübertragung hingegen wird traditional die Übertragungsrate in Bits pro Sekunde angegeben, und hier werden die SI-Einheiten verwendet (also zur Basis 10) [1]. Ich vermute, das kommt daher, dass im Übertragungsbereich lange Zeit "krumme" Datenraten verwendet wurden, was wohl physikalische Gründe hatte. So waren in den Anfangstagen der privaten Datenkommunikation Akustikkoppler (ein Modem ohne feste Verbindung mit der Telefonleitung) beliebt, und die hatten eine Datenrate von 300 Bit pro Sekunde (bps), was sich zu Basis 2 nicht vernünftig ausdrücken lässt (und für 512 bps hat die Technik halt nicht gereicht). Später bei Modems waren dann 4.800 bzw. 9.600 bps sehr beliebt, was dann aber doch gerne als 4,8 bzw. 9,6 KBps abgekürzt wurde (nun aber eben als SI-Einheit).

Nochmal anders ausgedrückt: durch den konstruktiven Aufbau (Rekursion) von Speicherkomponenten ergeben sich dort natürlicherweise zweier-Potenzen. Die Dezimal auszudrücken ist umständlich. Darum nimmt man dort auch die Basis 2. Im Datenübertragungsbereich ist das anders, dort ergaben sich von Anfang an keine Zweierpotenzen, deshalb ist man hier direkt im Dezimalsytem geblieben.

Wenn man nun diese traditionelle Sichtweise einimmt, dann ergeben sich in der Tat gewisse Kuriositäten. Nehmen wir einmal an, dass wir eine Übertragungsleitung mit einer Kapazität von 1Mbps haben und eine Datei von genau 1MB übertragen möchten. Nehmen wir ferner an, dass ein Byte acht Bit hat. Ignorieren wir alle anderen Faktoren wir Protokolloverhead und Ausbreitungsverzögerungen. Dann könnte man annehmen, dass die Übertragung in 8 Sekunden abgeschlossen ist. Tatsächlich sind aber 1 * 2^20 *8 = 8.388.608 Bit zu übertragen. In acht ekunden werden aber nur 8.000.000 Bit übertragen, es verbleiben somit noch 388.608 Bit, für deren Übertragung nochmals grob eine drittel Sekunde benötigt wird. Somit erfordert die Übertragung von 1 MB über eine Leitung mit 1 mbps also nicht 8, sondern ca. 8,38 Sekunden (unter den genannten Voraussetzungen).

Das kann verwirrend sein, allerdings gewöhnt man sich recht rasch daran. Insbesondere haben wir ja immer einen nicht zu vernachlässigenden Protokolloverhead und sonstige Verzögerungen, so dass in der Praxis niemand eine Rechnung wie hier von mir angestellt aufstellen wird.

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_rate