Le débit et la bande passante du réseau sont deux des mesures les plus importantes des réseaux, mais ils sont souvent mal compris et confus. Notre objectif aujourd'hui est d'essayer de faire la lumière sur la question et de vous donner une meilleure compréhension de ce qu'ils sont et de ce qu'ils ne sont pas, quels facteurs affectent ces mesures importantes et quels outils peuvent être utilisés pour les mesurer réellement. Nous essaierons de garder notre discussion aussi peu technique que possible tout en fournissant autant d'informations utiles que possible.
Nous commencerons par essayer de définir ce que sont la bande passante et le débit et, plus important encore, en quoi ils diffèrent, car il semble y avoir une certaine confusion entre les deux termes. Ensuite, nous explorerons les différents facteurs qui peuvent affecter le débit et les performances du réseau en général. Nous examinerons le délai et la latence, la gigue et la perte de paquets, car ce sont les facteurs les plus courants qui affectent les performances. Et une fois que nous aurons terminé avec la théorie, nous passerons en revue certains des meilleurs outils que l'on peut utiliser pour surveiller ou mesurer le débit du réseau.
À propos de la bande passante et du débit
La bande passante et le débit sont des concepts quelque peu différents malgré beaucoup de confusion entre eux. Essayons de faire le tri, en commençant par la bande passante. La bande passante du réseau fait référence à la quantité maximale de données pouvant être transférées par seconde sur un réseau. C'est, en d'autres termes, la capacité de transport de données du réseau et bien que les circuits puissent être mis à niveau, il s'agit d'une entreprise complexe et en tant que telle, la bande passante n'est pas considérée comme quelque chose que nous pouvons facilement contrôler « à la volée ».
Quant au débit, il fait référence à la quantité réelle de données transportées sur un réseau. Le débit diffère souvent de la bande passante pour plusieurs raisons. Par exemple, il se peut qu'il n'y ait pas assez de données à transporter pour utiliser toute la bande passante disponible. Il pourrait également y avoir divers facteurs qui ralentissent le trafic comme nous le verrons bientôt.
Un autre concept qui ne semble rien faire d'autre que d'ajouter une certaine confusion à tout cela est la vitesse. La vitesse fait souvent référence à la quantité de données pouvant être téléchargées ou chargées via une connexion spécifique telle qu'un service Internet DSL ou par modem câble. En un mot, il s'agit d'un terme marketing non technique utilisé par les fournisseurs de services pour faire la publicité de leurs services. Il est cependant à peu près équivalent à la bande passante.
Facteurs affectant le débit
Donc, si le débit est la capacité de charge maximale d'un circuit, il ne devrait pas varier, n'est-ce pas ? Eh bien, en fait… beaucoup, en fait. En fait, il est important de faire la distinction entre le débit maximal et le débit réel. Expliquons-nous. Considérons, par exemple, le débit d'un chemin de données entre un serveur dans un centre de données et un autre serveur dans un autre centre de données. Il semblerait être une hypothèse raisonnable que le débit du chemin sera celui du segment avec le débit le plus faible. Mais s'il est vrai qu'il ne sera jamais supérieur à cela, il pourrait cependant être inférieur. Examinons quelques-uns des principaux facteurs qui pourraient affecter le débit.
Délai et latence
Le retard et la latence sont deux des principaux facteurs affectant les performances perçues du réseau. Et tout comme la bande passante et le débit, il y a souvent beaucoup de confusion entre eux, au point que les deux concepts sont souvent utilisés de manière interchangeable. Cela est compréhensible car les deux ont à voir avec le temps nécessaire aux données pour voyager de leur source à leur destination. La latence est souvent décrite comme le temps écoulé depuis la source qui envoie un paquet à la destination qui le reçoit. Il peut également faire référence au temps de retard aller-retour qui comprend la latence unidirectionnelle de la source à la destination plus la latence unidirectionnelle de la destination à la source. En fait, la latence aller-retour est plus souvent utilisée, principalement parce qu'elle peut être mesurée à partir d'un seul point.
La latence est une caractéristique physique des réseaux. C'est un facteur de la distance entre la source et la destination et la vitesse de la lumière qui, incidemment, c'est aussi la vitesse à laquelle les données voyagent sur tout type de support. Comme la bande passante, la latence est un paramètre fixe. Le seul moyen de le réduire est de rapprocher la source de la destination et de réduire la distance de 100 km (60 miles) supprimera environ 1 milliseconde de latence.
Plusieurs facteurs peuvent retarder les transmissions réseau. Par exemple, le délai de mise en file d'attente se produit lorsqu'une passerelle reçoit plusieurs paquets de différentes sources se dirigeant vers la même destination. Étant donné qu'un seul paquet peut généralement être transmis à la fois, certains d'entre eux doivent être mis en file d'attente pour la transmission, ce qui entraîne un délai supplémentaire. De même, des retards de traitement sont encourus pendant qu'une passerelle détermine quoi faire avec un paquet nouvellement reçu. La mise en mémoire tampon peut également entraîner des retards accrus d'un ordre de grandeur ou plus. La combinaison des délais de propagation, de mise en file d'attente et de traitement donne souvent lieu à un profil de latence réseau complexe et variable.
Gigue
La gigue est l'un des plus grands ennemis des transmissions réseau. Bien qu'il soit facile à expliquer, comprendre comment et pourquoi cela peut avoir un effet aussi négatif sur les transmissions de données est un peu plus compliqué. Dans son expression la plus simple, la gigue est une variation du délai. Il y a plusieurs facteurs qui peuvent causer de la gigue. En fait, bon nombre des mêmes facteurs de retard que nous venons de discuter peuvent également provoquer une gigue. Par exemple, les délais de file d'attente sont directement liés à la longueur de la file d'attente. Et comme une file d'attente typique varie constamment en longueur, il en va de même pour les retards, donc la gigue.
Mais la gigue n'affecte pas tout le trafic réseau de la même manière. Le risque posé par la gigue est que, si les délais varient considérablement entre les multiples paquets qui composent un message, ils pourraient arriver à destination hors séquence. Prenons, par exemple, une transmission composée de quatre paquets qui sont transmis à des intervalles de 10 ms. Le premier rencontre 20 ms de latence, le second 60 ms, le troisième 40 ms et le dernier 20 ms. Je vais vous épargner les mathématiques ennuyeuses, mais dans une telle situation, le premier paquet arrivera en premier, suivi du quatrième, puis du troisième et enfin du deuxième. Dans de nombreuses situations, ce n'est pas un problème. Par exemple, s'il s'agit d'un transfert de fichiers, les paquets sont numérotés de manière séquentielle et peuvent facilement être réassemblés dans le bon ordre à la réception. D'autre part, si ce que nous avons est un trafic en temps réel tel qu'une conversation VoIP, nous avons des problèmes car les paquets ne peuvent pas être correctement réassemblés en temps réel, ce qui entraîne un son brouillé. Du point de vue de l'utilisateur, nous avons un problème de performances.
Perte de paquets
La perte de paquets est un autre facteur majeur affectant les performances perçues du réseau. Les réseaux ne sont pas parfaits et, de temps en temps, les paquets de données n'arrivent pas à destination pour diverses raisons. Lorsque cela se produit avec le trafic TCP, ce n'est pas vraiment un problème car l'extrémité réceptrice peut demander une retransmission des données manquantes. Cela entraînera cependant un certain retard et augmentera le volume de données. Avec le trafic UDP, les choses ne sont pas si bonnes. Un paquet perdu sera perdu pour toujours. Dans une conversation VoIP, cela entraînerait des coupures audio qui, si elles sont trop graves, peuvent rendre la parole inintelligible. Dans les deux cas, il est très clair que la perte de paquets aura un impact sur les performances perçues.
Les meilleurs outils pour mesurer le débit
Parmi tous les outils disponibles pour surveiller et mesurer les performances du réseau, certains sont meilleurs que d'autres pour mesurer le débit. Ce sont les outils que nous sommes sur le point d'examiner. Les outils ci-dessous utilisent différentes méthodes pour mesurer le débit. Certains utiliseront des protocoles de gestion et d'analyse de réseau tels que SNMP ou NetFlow tandis que d'autres effectueront divers types de tests de résistance.
1. Pack d'analyseur de bande passante réseau SolarWinds (ESSAI GRATUIT)
SolarWinds s'est taillé une solide réputation en fabriquant certains des meilleurs outils de surveillance de réseau. Et comme cela ne suffisait pas, la société est également réputée pour ses nombreux outils gratuits qui répondent aux besoins spécifiques des administrateurs réseau tels que Kiwi Syslog Server ou Advanced Subnet C alculator .
Mais en ce qui concerne la bande passante et le débit du réseau , le pack SolarWinds Network Bandwidth Analyzer est ce dont vous avez besoin. La plate-forme fournit une analyse complète de la bande passante et une surveillance des performances à l'aide de la surveillance SNMP et de la surveillance des flux intégrée à la plupart des routeurs. Avec ce produit, vous pouvez détecter, diagnostiquer et résoudre les problèmes de performances du réseau. Vous pouvez également surveiller et analyser les performances de la bande passante et les modèles de trafic. Et enfin, vous pouvez tester le débit du réseau à partir d'une console unique et personnalisable.
Le SolarWinds Network Bandwidth Monitor Pack comprend deux outils différents. Tout d'abord, il y a SolarWinds Network Performance Monitor . Il s'agit du produit phare de SolarWinds pour surveiller l'utilisation du réseau. L'objectif principal de l'outil est la surveillance de la bande passante SNMP, mais il peut faire bien plus. À la base, il offre une surveillance complète des pannes et une gestion des performances. L'outil utilise principalement SNMP pour la collecte de données et est donc compatible avec les équipements réseau de la plupart des fournisseurs. De plus, sa fonction NetPath vous permet d'afficher le chemin critique du réseau entre deux points surveillés de votre réseau et l'outil peut également générer automatiquement des cartes de réseau intelligentes.
Les alertes avancées sont un autre point fort du produit, tout comme son tableau de bord d'analyse des performances PerfStack . Une autre fonctionnalité exclusive est la fonctionnalité Network Insights qui permet une surveillance complexe des appareils. En parlant de cas d'utilisation plus complexes, l'outil peut surveiller les réseaux définis par logiciel (SDN) et il dispose d'une prise en charge intégrée de Cisco ACI ainsi que la capacité de surveiller les réseaux sans fil et de générer des lignes de base de performances réseau.
L'autre composant de ce pack est l' analyseur de trafic SolarWinds NetFlow . Cet outil puissant utilise le protocole NetFlow pour collecter des informations détaillées sur le trafic observé. Il peut, par exemple, signaler quel type de trafic est le plus fréquent ou quel utilisateur ou appareil utilise le plus de bande passante. Différentes vues sont disponibles sur le tableau de bord de l'outil telles que les meilleures applications, les meilleurs protocoles ou les meilleurs locuteurs, par exemple. L'outil prendra en charge la plupart des variantes de NetFlow de différents fabricants.
Voici quelques-unes des meilleures fonctionnalités de SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer :
Le pack SolarWinds Network Bandwidth Analyzer est sous licence en fonction du nombre de nœuds, d'interfaces ou de volumes que vous devez surveiller. Les prix ne sont pas facilement disponibles et vous devrez contacter SolarWinds pour obtenir un devis adapté à vos besoins précis. Si vous préférez essayer le produit avant de l'acheter, un essai gratuit de 30 jours entièrement fonctionnel est disponible en téléchargement.
2. Iperf3
La série d'outils iperf peut être utilisée pour déterminer le débit maximal des réseaux IP. Il comporte divers paramètres réglables liés à la synchronisation, aux protocoles et aux tampons, vous permettant de personnaliser le travail en fonction de vos besoins précis. Pour chaque test, iperf3 rapporte le débit mesuré, la perte et d'autres paramètres.
Iperf3 offre de nombreuses améliorations par rapport aux versions précédentes et intègre désormais un certain nombre de fonctionnalités trouvées dans d'autres outils tels que nuttcp et netperf. Ces fonctionnalités utiles manquaient à la précédente iperf. Par exemple, cette version a un mode zéro copie et une sortie JSON facultative. Notez qu'iperf3 n'est pas rétrocompatible avec l'iperf d'origine.
Iperf3 est principalement développé par ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory. Il est publié sous une licence BSD à trois clauses. Principalement développées sur CentOS Linux, FreeBSD et OS X, ce sont les seules plates-formes officiellement prises en charge. Il y a eu, cependant, quelques rapports de succès avec OpenBSD, Android et d'autres distributions Linux.
Notez que la version précédente d'iperf, iperf2, est toujours activement développée par une autre organisation. Si vous voulez les meilleures fonctionnalités, cependant, vous devez utiliser iperf3 qui peut être téléchargé depuis sa maison GitHub.
3. Test de vitesse du réseau local
Malgré son nom, LAN Speed Test de Totusoft ne testera pas seulement les réseaux locaux. Il a été conçu dès le départ pour être un outil simple mais puissant pour mesurer les vitesses de transfert de fichiers, de disque dur, de clé USB et de réseau local. L'outil fonctionne en calculant le temps nécessaire pour déplacer une quantité connue de données. Si vous sélectionnez un disque dur local ou des périphériques de stockage USB comme destination, il mesurera le débit de ce périphérique. D'un autre côté, si vous sélectionnez un emplacement de stockage distant, il mesurera le débit du réseau.
LAN Speed Test crée le fichier de test en mémoire, puis le transfère dans les deux sens (sans les effets néfastes de la mise en cache des fichiers Windows/Mac) tout en gardant une trace du temps nécessaire pour terminer le transfert. Il fait ensuite tous les calculs pour vous.
Il existe également une option pour transférer le fichier vers un ordinateur distant exécutant le serveur LAN Speed Test Server. Cela peut être utile car il vérifie que ce que vous mesurez est vraiment le débit du LAN et que toute latence dans le sous-système de stockage de l'hôte distant est ignorée. Tout comme l'outil LAN Speed Test, le LAN Speed Test Server stockera les données reçues en mémoire plutôt que sur disque.
LAN Speed Test est disponible dans une version gratuite à fonctionnalités réduites ou dans une version payante à partir de 10 $ pour une licence unique avec des remises sur volume pour plusieurs copies.
4. NetStress
NetStress est un outil spécialisé dans la mesure du débit sur les réseaux sans fil. C'est un outil à deux composants avec un client et un serveur et il mesurera efficacement le débit entre les deux. Ainsi, il peut également être utilisé pour les réseaux câblés.
L'utilisation recommandée pour cet outil est de l'utiliser d'abord pour établir une référence des performances d'un réseau. Ensuite, lorsque des problèmes sont signalés et que vous pensez que les performances se sont dégradées, vous l'exécutez à nouveau et comparez les résultats au benchmark. Cela vous indiquera s'il y a réellement un problème de débit et indiquera les étapes nécessaires pour le résoudre. C'est en fait là qu'intervient la spécialisation sans fil de l'outil.
NetStress regorge de fonctionnalités. Premièrement, il n'y a qu'un seul outil qui peut être soit le serveur, soit le client. Il prendra également en charge les transferts de données TCP et UDP avec une taille de segment variable et il prendra en charge plusieurs flux de données. Il dispose également de plusieurs paramètres avancés qui peuvent être ajustés à votre guise. Par exemple, vous pouvez choisir les unités d'affichage en bits ou en octets par seconde.
5. Test de débit TamoSoft
Le test de débit TamoSoft est le seul outil de notre liste qui est présenté comme un outil de test de débit. C'est un outil gratuit. Cela signifie que bien qu'il soit disponible gratuitement, il n'est pas open source. L'outil fonctionne en envoyant en continu des flux de données TCP et UDP sur votre réseau et en calculant des métriques importantes. Il calculera, par exemple, les valeurs de débit en amont et en aval, la perte de paquets et le temps d'aller-retour. Le logiciel affiche les résultats sous forme numérique et graphique.
Le test de débit TamoSoft prend en charge les connexions IPv4 et IPv6 et permet à l'utilisateur d'évaluer les performances du réseau en fonction des paramètres de qualité de service (QoS). Comme quelques autres outils de notre liste, il s'agit d'un outil à deux composants avec un serveur et un client.
Voici comment fonctionnent les outils : La partie cliente se connecte à la partie serveur qui est à l'écoute des connexions. Une fois la connexion établie, le client et le serveur échangent des données dans les deux sens et la partie cliente de l'application calcule et affiche ensuite les métriques du réseau. C'est assez simple mais il fait un excellent travail de mesure du débit réel.
Le test de débit TamoSoft est un logiciel gratuit et TamoSoft propose également une solution complète pour l'analyse des performances WLAN appelée TamoGraph Site Survey.
6. IxChariot
Le dernier sur notre liste est IxChariot d'Ixia, la branche logicielle de Keysight, fabricant de certains des équipements de test électronique les plus renommés au monde. IxChariot est en fait bien plus qu'un simple outil de mesure de débit, c'est une solution complète d'analyse de réseau avec d'innombrables fonctionnalités avancées. Il mesurera le débit—il ne figurerait pas sur cette liste autrement—mais il fera beaucoup plus.
Ce produit vous permettra d'évaluer instantanément les performances du réseau, y compris les performances sans fil et la géolocalisation. Ses points de terminaison de performance fonctionneront sur des appareils mobiles, des PC, des Mac ou dans n'importe quel hyperviseur ou service cloud et permettront une gestion centralisée de n'importe quelle plate-forme. Le logiciel fournit une émulation complète des applications et des mesures de performances clés, notamment le débit, la perte de paquets, la gigue, le délai, les vidéos MOS et OTT comme Netflix ou YouTube.
Il s'agit d'un produit de haut niveau qui comporte un prix de haut niveau qui ne peut être obtenu qu'en demandant un devis formel. Et bien qu'une version d'essai gratuite ne soit pas disponible, une démo en ligne gratuite l'est.
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