الرئيسية
» مسؤول الشبكة
»
إنتاجية الشبكة مقابل عرض النطاق الترددي: ما تعنيه وما الذي يؤثر على الأداء
إنتاجية الشبكة مقابل عرض النطاق الترددي: ما تعنيه وما الذي يؤثر على الأداء
عرض النطاق الترددي هو سعة نقل البيانات لوصلة أو مسار الشبكة؛ أما معدل نقل البيانات فهو السرعة التي تصل بها البيانات فعليًا خلال اختبار أو فترة زمنية محددة. ولا يضمن الاتصال المعلن عنه بمعدل معين نفس معدل نقل البيانات للتطبيق: إذ يمكن لحركة المرور المتنافسة، وعبء البروتوكول، وفقدان الحزم، وظروف الشبكة اللاسلكية، والأجهزة على كلا الطرفين، أن تقلل من النتيجة.
يصف عرض النطاق الترددي سعة المسار؛ أما معدل نقل البيانات فهو معدل البيانات الذي يحمله عمليًا.
عرض النطاق الترددي، ومعدل النقل، والإنتاجية الجيدة
في المحادثات اليومية، يُقصد بعرض النطاق الترددي غالبًا الحد الأقصى لسرعة الإنترنت في باقة الإنترنت أو السرعة المُعلنة للوصلة. مع ذلك، قد يتضمن مسار الشبكة عدة وصلات، وقد يُحدّ الجزء ذو السعة الأقل المتاحة من سرعة النقل الإجمالية. كما قد يتشارك مستخدمون آخرون هذه السعة. تُفرّق فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF) بين سعة الشبكة واستخدامها الفعلي وسعتها المتاحة في تعريفاتها لسعة الشبكة .
معدل النقل هو معدل بيانات مُقاس بين نقطتي نهاية مُختارتين، في اتجاه مُحدد وفترة زمنية مُحددة. لذا، تُشير نتيجة الاختبار إلى ذلك المسار وتلك الظروف، وليس إلى كل اتصال على الشبكة. أما معدل النقل الفعلي فهو أضيق نطاقًا: إذ يحسب بيانات التطبيق المفيدة، باستثناء الترويسات والبايتات المُعاد إرسالها. عادةً ما يكون معدل النقل الفعلي أقل من المعدل المُلاحظ على مستوى الربط أو طبقة بروتوكول الإنترنت. قد تظهر المعدلات بوحدة ميغابت في الثانية (Mbps) أو ميغابايت في الثانية (MB/s)؛ يحتوي البايت الواحد على ثمانية بتات، لذا تحقق من الوحدة قبل مُقارنة الأرقام.
ما الذي يؤثر على الإنتاجية والأداء المُدرك؟
عامل
تأثير
الاختناقات والازدحام
قد يؤدي ضعف سرعة الاتصال، أو ازدحام وصلة الإرسال، أو انشغال القناة المشتركة إلى الحد من معدل نقل البيانات. كما أن الانتظار في الطابور خلال فترات الذروة قد يزيد من التأخير.
زمن الاستجابة ووقت الرحلة ذهابًا وإيابًا
زمن الاستجابة هو تأخير انتقال الحزم؛ ويشمل زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) الرحلة ذهابًا وإيابًا. قد يؤدي طول زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا إلى تقييد نقل البيانات عبر بروتوكول TCP عندما لا يستطيع المرسل الاحتفاظ بكمية كافية من البيانات قيد النقل، حتى لو كان للرابط سعة فائضة. تحدد المسافة الحد الأدنى للانتشار، بينما تضيف قوائم الانتظار والمعالجة تأخيرًا متغيرًا.
التذبذب وفقدان الحزم
يُستخدم مصطلح "الارتعاش" عادةً للإشارة إلى التباين في تأخير الحزم (ويستخدم فريق هندسة الإنترنت مصطلح "تباين تأخير الحزم" بشكل أدق). قد يؤدي عدم انتظام وصول الحزم إلى انقطاع الصوت أو الفيديو. تُعاد إرسال حزم TCP المفقودة، مما يستهلك وقتًا وسعةً؛ بينما قد تصل حركة مرور UDP في الوقت الفعلي مع وجود فجوات.
شبكة الواي فاي والأجهزة والتكوين
يمكن أن يؤدي التداخل، وضعف الإشارة، ووقت البث المشترك، وحدود جهاز التوجيه أو بطاقة الشبكة، وحمل وحدة المعالجة المركزية، وتشفير VPN، وعدم تطابق MTU المسار أو مخازن TCP المؤقتة إلى تقييد عملية الاختبار أو النقل الحقيقي.
يرتبط معدل نقل البيانات وتجربة المستخدم ارتباطًا وثيقًا، لكنهما ليسا مترادفين. قد يكتمل تنزيل ملف كبير بنجاح على مسار ذي معدل نقل بيانات عالٍ مع تأخير طفيف؛ بينما قد تظل مكالمة الفيديو غير سلسة عند تفاوت التأخير أو فقدان بعض الحزم. يوضح مقياس تباين تأخير الحزم الصادر عن فريق هندسة الإنترنت (IETF) أهمية تباين وقت الوصول للتطبيقات التي تحتاج إلى حزم بيانات متباعدة بانتظام.
يدعم التوقيت المنتظم للحزم الوسائط في الوقت الفعلي؛ ويمكن أن يتسبب التباين والفقدان في حدوث انقطاعات.
أدوات لقياس أو مراقبة الإنتاجية
أداة iperf3 : تُجري اختبارًا نشطًا بين عميل وخادم تتحكم به. يمكنها اختبار بروتوكولات TCP وUDP وSCTP، وتُبلغ عن معدل النقل المُقاس ومقاييس أخرى. استخدمها لعزل مسار شبكة محلية (LAN) أو شبكة واسعة (WAN) أو مركز بيانات؛ فهي لا تقيس خدمة مزود خدمة الإنترنت بالكامل تلقائيًا إلا إذا كان خادم الاختبار موجودًا خارج نطاق تلك الخدمة.
LibreNMS: يستخدم عدادات واجهة SNMP لإنشاء رسوم بيانية لحركة البيانات على المدى الطويل. يساعد في رصد الذروات المتكررة ومقارنة الاستخدام الوارد والصادر، ولكنه يُبلغ عن حركة بيانات الواجهة بدلاً من اختبار نقل التطبيقات من طرف إلى طرف.
محلل حركة مرور NetFlow من SolarWinds: يحلل سجلات التدفق المدعومة لعرض أنماط حركة المرور والتطبيقات والبروتوكولات والأجهزة التي تستخدم النطاق الترددي. وهو مفيد في تحديد المستخدمين ذوي الاستخدام المكثف ومصادر الازدحام؛ وهو منتج تجاري للمراقبة.
برنامج Wireshark: تتيح لك رسومات الإدخال/الإخراج فيه عرض حركة البيانات الملتقطة كبتات لكل فاصل زمني. استخدم خاصية الالتقاط لفحص دفعات قصيرة من البيانات أو لتحديد مسار معين وإصلاحه؛ وتغطي النتيجة فقط الحزم المرئية عند نقطة الالتقاط.
يقيس اختبار الإنتاجية النشط المسار المحدد بين العميل والخادم.
كيفية الحصول على قياس مفيد
حدد ما إذا كنت بحاجة إلى اختبار شامل نشط أو سجل استخدام الواجهة. اختر iperf3 للأولى وSNMP أو مراقبة التدفق للثانية.
سجّل نقاط النهاية، والاتجاه، والبروتوكول، ومدة الاختبار، وما إذا كان الاتصال سلكيًا أم لاسلكيًا. قم بتشغيل كلا الاتجاهين عندما قد تختلف مسارات التحميل والتنزيل.
كرر الاختبارات في أوقات الهدوء وأوقات الذروة. قارن النتائج المستمرة وفقدان الحزم، وليس فقط قيمة الذروة الواحدة. تحقق من وحدة المعالجة المركزية للجهاز، ومعدل الربط المتفاوض عليه، وأخطاء الواجهة، وزمن الاستجابة، وحركة المرور المتنافسة قبل إلقاء اللوم على مزود خدمة الإنترنت أو جهاز معين.
توخَّ الحذر عند إجراء اختبارات التحميل على شبكات الإنتاج: فهي تُولِّد حركة مرور متعمدة، وقد تؤثر على المستخدمين الآخرين. ابدأ باختبار محدود، ثم نسِّق إجراء اختبارات أكبر مع مالك الشبكة.
أفضل مقارنة هي المقارنة بين المتشابهات: نفس نقاط النهاية، نفس الاتجاه، نفس البروتوكول، وظروف اختبار مماثلة. هذا يجعل النتيجة مؤشراً تشخيصياً بدلاً من مقارنة مضللة بين عرض النطاق الترددي المُقدّر للخطة وعينة إنتاجية واحدة.