Bity kontra bajty — dlaczego internet pobiera osiem razy wolniej

Marek zapłacił za łącze „100 Mb/s". Reklama obiecywała szybkość, technik podłączył światłowód, sąsiad zazdrościł. A potem Marek kliknął „pobierz" przy nowej grze i zobaczył w okienku przeglądarki okrutną liczbę: 12 MB/s. Sto obiecane, dwanaście dostane. Gdzie podziało się 88?

Nigdzie. Marek dostał dokładnie to, za co zapłacił. Po prostu reklama i przeglądarka mówią dwoma językami, które brzmią niemal identycznie, a różnią się ośmiokrotnie. To nie oszustwo — to jednostki. Cała historia przepływności danych, od stukotu modemu na linii telefonicznej po światłowód pod chodnikiem, jest opowieścią o tym, jak łatwo pomylić bit z bajtem, a symbol z bitem.

Osiem bitów w bajcie

Zacznijmy od fundamentu. Bit (skrót: mała litera b) to najmniejsza porcja informacji cyfrowej — zero albo jeden. Bajt (skrót: wielka litera B) to paczka ośmiu bitów. Jeden bajt to osiem bitów — nie z marketingowej umowy, lecz z definicji zapisanej w normie IEC 80000-13 i standardzie IEEE 1541.

I tu leży całe nieporozumienie. Dostawcy internetu mierzą prędkość w bitach na sekundę, a Twój komputer pokazuje postęp pobierania w bajtach na sekundę. Skoro w bajcie mieści się osiem bitów, to:

1 MB/s (megabajt na sekundę) = 8 Mbit/s (megabitów na sekundę).

Łącze o przepływności 100 Mbit/s daje więc teoretyczne maksimum pobierania równe 100 ÷ 8 = 12,5 MB/s. Przeglądarka Marka nie skłamała — po prostu liczy w bajtach i podzieliła reklamowaną liczbę przez osiem. Reguła kciuka na całe życie: żeby z megabitów zrobić megabajty, podziel przez 8. 300 Mbit/s to ~37,5 MB/s, a 1 Gbit/s to ~125 MB/s.

Zwróć uwagę na wielkość liter: Mb to megabit, MB to megabajt. Jedna literka, różnica ośmiokrotna — to najczęstsze źródło zamieszania w całej informatyce. Nasz konwerter przepływności danych traktuje obie jednostki dosłownie: 1 MB/s to w nim równo 8 000 000 bit/s.

Dlaczego dostawcy mówią w megabitach

Skoro to takie mylące, czemu nie podawać po prostu megabajtów? Z dwóch powodów.

Po pierwsze — tradycja telekomunikacyjna. Sieci od zawsze liczono w bitach na sekundę. Korzenie tej konwencji sięgają telegrafii i wczesnych modemów, gdzie podstawową porcją był sygnał niosący pojedynczy bit. Kiedy pojawiły się Ethernet, Wi-Fi, sieci komórkowe i światłowody, wszystkie odziedziczyły tę samą jednostkę. Standardy IEEE 802.3, zalecenia ITU-T, karty katalogowe sprzętu — wszystko liczy w bitach. To spójny język warstwy fizycznej: kabel czy nadajnik „wypluwa" bity, nie bajty. Bajt jest pojęciem z warstwy wyżej — z pamięci i plików.

Po drugie — liczba jest osiem razy większa i lepiej wygląda. „100 Mb/s" brzmi efektowniej niż „12,5 MB/s", mimo że oznacza dokładnie to samo. Marketing nie przepuści takiej okazji. Warto jednak podkreślić: nie ma tu manipulacji jednostką. Manipulacją byłoby dopiero napisanie MB tam, gdzie faktycznie chodzi o Mb — i takie „literówki" w reklamach niestety się zdarzają.

Sieci liczą dziesiętnie

Tu czai się druga, subtelniejsza pułapka. W prędkościach sieciowych przedrostki są dziesiętne, zgodne z układem SI:

• 1 kbit/s = 1000 bit/s
• 1 Mbit/s = 1 000 000 bit/s (10⁶)
• 1 Gbit/s = 1 000 000 000 bit/s (10⁹)

To ważne, bo w świecie pamięci komputera te same przedrostki tradycyjnie oznaczały potęgi dwójki — „kilobajt" bywał rozumiany jako 1024 bajty. Żeby uporządkować ten chaos, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) wprowadziła w grudniu 1998 roku osobne przedrostki binarne: kibi (Ki = 1024), mebi (Mi = 1 048 576), gibi (Gi = 1 073 741 824), dziś skodyfikowane w normie IEC 80000-13. NIST stwierdza wprost, że przedrostki SI odnoszą się ściśle do potęg dziesięciu i nie należy ich używać dla potęg dwójki.

W przepływności obowiązuje jednak wyłącznie konwencja dziesiętna. Karta gigabitowego Ethernetu naprawdę taktuje miliard bitów na sekundę, nie 2³⁰. To właśnie dlatego dysk „1 TB" pokazuje w systemie ~931 GB, a prędkość łącza nie ma z tym zjawiskiem nic wspólnego — jedno dotyczy pojemności, drugie tempa. Rozplątujemy to osobno, w tekstach dlaczego dysk 1 TB pokazuje 931 GB oraz megabajty kontra mebibajty.

Gdzie znika reszta pasma

Nawet po prawidłowym przeliczeniu na bajty Marek nie zobaczy równych 12,5 MB/s. Zobaczy nieco mniej — i to też jest normalne. Przepływność nominalna to nie to samo co użyteczna. Po drodze część pasma zjadają narzuty.

Każda porcja danych podróżująca przez sieć jest opakowana w nagłówki. W typowej ramce Ethernet o rozmiarze użytecznym (MTU) 1500 bajtów nagłówki protokołów IP i TCP zabierają po 20 bajtów — na dane użytkownika zostaje 1460 bajtów, czyli efektywność około 97,3%. Dołóżmy nagłówek i sumę kontrolną samej ramki, preambułę oraz obowiązkową przerwę międzyramkową, a rachunek wygląda tak: przy pełnych ramkach jeden kadr zajmuje na łączu 1538 bajtów, więc gigabitowy Ethernet przepuszcza 81 274 ramek na sekundę. Razy 1460 bajtów danych daje to 118,66 MB/s, czyli około 949 Mbit/s użytecznych danych zamiast nominalnego gigabita. Około 5% pochłonęły same protokoły.

Do tego dochodzi kodowanie liniowe — sposób, w jaki bity są fizycznie zapisywane w sygnale, tak żeby odbiornik potrafił je odczytać i zsynchronizować zegar. Ono także kosztuje:

• 100BASE-TX (Fast Ethernet) używa kodowania 4b/5b: cztery bity danych jadą jako pięć bitów sygnału.
• 1000BASE-X (gigabit po światłowodzie) oraz USB 3.0 stosują 8b/10b: każdy bajt zamienia się w dziesięciobitowy symbol. W obu przypadkach jedna piąta transmitowanego strumienia to narzut — żeby przesłać 1 Gbit/s danych, kabel „gna" 1,25 Gbit/s surowego sygnału. (Gigabit po skrętce, 1000BASE-T, idzie inną drogą: kodowaniem PAM-5 na czterech parach naraz.)
• 10-gigabitowy 10GBASE-R używa oszczędniejszego 64b/66b — zaledwie dwa bity narzutu na sześćdziesiąt cztery, czyli około 3%.

A potem dochodzą realia: zatłoczenie sieci w godzinach szczytu, słabnący sygnał Wi-Fi, wolny serwer po drugiej stronie. Suma tych czynników sprawia, że realna przepływność to zwykle 70–95% wartości nominalnej.

Baud to nie bit — najsłynniejsza pomyłka w telekomunikacji

Baud (symbol: Bd) to liczba symboli, czyli zmian stanu sygnału, na sekundę. Bit na sekundę to liczba bitów na sekundę. To nie to samo — jednostki pokrywają się wyłącznie wtedy, gdy jeden symbol niesie dokładnie jeden bit.

Nazwa upamiętnia francuskiego inżyniera Émile'a Baudota, twórcę pięciobitowego kodu telegraficznego opatentowanego w 1874 roku; samą jednostkę zdefiniował CCITT (dziś ITU-T) w listopadzie 1926 roku, zastępując wcześniejszy, mało precyzyjny pomiar w słowach na minutę.

Cały trik nowoczesnych modemów polega na upakowaniu wielu bitów w jednym symbolu. Weźmy konkretne liczby ze standardów ITU-T:

• V.32 (9600 bit/s) pracował z szybkością symbolową 2400 bodów, przenosząc efektywnie 4 bity danych w symbolu (2400 × 4 = 9600).
• V.32bis (14 400 bit/s) pracował z tą samą szybkością 2400 bodów, ale z 6 bitami danych na symbol (2400 × 6 = 14 400). Konstelacja miała 128 punktów, bo siódmy bit służył kodowaniu korekcyjnemu (trellis).

Zauważ: dwa modemy, „9600" i „14400", pracowały z identyczną szybkością symbolową. Różniła je wyłącznie liczba bitów na symbol. Mówienie „modem 9600 bodów" było więc błędem — to był modem 9600 bit/s, ale tylko 2400 bodów. Skąd wzięła się ta pomyłka? Z czasów najstarszych modemów, jak 300 bit/s, gdzie jeden symbol faktycznie niósł jeden bit i baud równał się bitowi na sekundę. Nawyk został, technika poszła dalej.

Szczytem tej sztuki był modem V.34: przy szybkości symbolowej sięgającej 3429 bodów upychał blisko 9,8 bita danych w symbolu, korzystając z konstelacji QAM liczących do 1664 punktów, i osiągał 33 600 bit/s — niedaleko teoretycznego limitu Shannona dla linii telefonicznej. Standard przewidywał szybkości symbolowe 2400, 3000 i 3200 jako obowiązkowe oraz 2743, 2800 i 3429 jako opcjonalne.

Krótka historia pościgu za prędkością

Modem wdzwaniany. Standard ITU-T V.90 (1998) dawał do 56 kbit/s w pobieraniu i 33,6 kbit/s w wysyłaniu — asymetria była zamierzona, bo pobieramy więcej, niż wysyłamy. Następca, V.92, podniósł wysyłanie do 48 kbit/s. Sufit brał się z prostej matematyki: 8000 próbek na sekundę × 7 bitów = 56 000. W USA przepisy FCC ograniczające moc sygnału ścinały realne maksimum do ~53,3 kbit/s, a na kiepskiej linii bywało 40–50 kbit/s.

ISDN. Cyfrowa linia oferowała dwa kanały po 64 kbit/s, które dało się połączyć w 128 kbit/s.

ADSL. Standard G.992.1 (G.dmt) dawał do 8 Mbit/s w dół i około 1 Mbit/s w górę. Późniejszy ADSL2+ (G.992.5) podniósł poprzeczkę do 24 Mbit/s — o ile mieszkałeś dostatecznie blisko centrali, bo prędkość spadała z odległością.

Kabel. DOCSIS 1.0 (1997) dawał ~40 Mbit/s w dół; DOCSIS 3.0 (2006) sięgnął 1 Gbit/s dzięki łączeniu kanałów; DOCSIS 3.1 (2013) — 10 Gbit/s w dół; DOCSIS 4.0 dokłada do tego 6 Gbit/s w górę.

Światłowód. GPON (ITU-T G.984) dostarcza 2,488 Gbit/s w dół i 1,244 Gbit/s w górę, dzielone między abonentów podpiętych do jednego rozgałęźnika. Nowszy XGS-PON (G.9807.1, 2016) daje symetryczne 10 Gbit/s w obie strony.

Sieci komórkowe. Tu rozrzut między teorią a praktyką jest największy: 2G z EDGE dochodziło do ~384 kbit/s, 3G obiecywało 2 Mbit/s (realnie zwykle ~384 kbit/s, z HSPA+ szczytowo 42 Mbit/s), LTE — 150 Mbit/s w podstawowej kategorii, a 5G liczy się w gigabitach. Realia są skromniejsze: w raporcie Ookla za drugą połowę 2025 roku najszybszy operator amerykańskiego rynku, T-Mobile US, osiągnął medianę pobierania w 5G równą 309,41 Mbit/s, a Verizon — 214 Mbit/s. Daleko od gigabitowych obietnic z laboratorium.

Ethernet. Kręgosłup sieci przewodowych rósł skokami: 10 Mbit/s w oryginale, 100 Mbit/s (IEEE 802.3u, 1995), 1 Gbit/s po skrętce (802.3ab, 1999), 10 Gbit/s (802.3ae, 2002) — a dziś standardy sięgają 800 Gbit/s.

Co dostawca reklamuje, a co realnie pobierzesz

Szybki internet to dwie różne rzeczy

Na koniec rozróżnienie, o którym reklamy milczą. Przepustowość to ile danych zmieści się w rurze w ciągu sekundy. Opóźnienie (latencja) to czas, jakiego pojedyncza porcja potrzebuje, by dotrzeć z punktu A do B. To dwie różne wielkości, mierzone w różnych jednostkach.

Przepustowość jest jak szerokość autostrady, latencja — jak czas przejazdu jednego samochodu. Do rozmowy wideo czy gry sieciowej niska latencja liczy się bardziej niż ogromne pasmo. Istnieje nawet zjawisko zwane bufferbloatem: nadmiernie rozdęte bufory w routerach potrafią wystrzelić opóźnienie z kilkunastu milisekund do kilkuset, gdy tylko łącze się obciąży — a większe pasmo tego nie naprawia, czasem wręcz pogarsza. „Najszybszy internet" nie znaczy więc automatycznie „najbardziej responsywny".

Puenta: jak czytać ofertę dostawcy

Następnym razem, gdy zobaczysz „600 Mb/s", zrób w głowie jedno działanie: podziel przez 8. Wyjdzie 75 MB/s — i tyle mniej więcej, minus kilka procent na narzuty, pokaże Twoja przeglądarka. Pamiętaj o wielkości liter (b to bit, B to bajt), o tym, że sieci liczą dziesiętnie, i że realna prędkość jest zawsze trochę niższa od nominalnej.

Marek nie został oszukany. Dostał sto megabitów, pobiera dwanaście megabajtów i jedno wynika z drugiego. To nie awaria i nie oszustwo — to fizyka, protokoły i sto lat telekomunikacyjnej tradycji zamknięte w jednej małej literce.

Dalsza lektura

• IEC 80000-13, Quantities and units — Part 13: Information science and technology — norma definiująca bit, bajt i przedrostki binarne.
• NIST, Definitions of the SI units: The binary prefixes (physics.nist.gov/cuu/Units/binary.html) — oficjalne wyjaśnienie różnicy między przedrostkami dziesiętnymi a binarnymi.
• ITU-T, zalecenia V.34, V.90 i V.92 — standardy modemów telefonicznych wraz z opisem konstelacji i szybkości symbolowych (itu.int).
• ITU-T, zalecenia G.992.1 (ADSL) i G.9807.1 (XGS-PON) — standardy łącz miedzianych i światłowodowych.
• IEEE 802.3 — zbiór standardów Ethernet, standards.ieee.org.
• CableLabs, DOCSIS 4.0 Technology (cablelabs.com) — specyfikacje sieci kablowych.
• Ookla, Speedtest Connectivity Report (H2 2025) — mediany prędkości sieci komórkowych.
• bufferbloat.net — projekt dokumentujący problem nadmiernego buforowania i jego wpływ na latencję.