Apakah Itu Jaringan Laluan dan Lebar Jalur? Faktor-faktor yang mempengaruhi prestasi

Kapasiti rangkaian dan lebar jalur ialah dua daripada metrik rangkaian yang paling penting, namun ia sering disalahertikan dan dikelirukan. Objektif kami hari ini adalah untuk cuba memberi sedikit pencerahan tentang perkara itu dan memberi anda pemahaman yang lebih baik tentang perkara itu—dan perkara yang tidak, faktor yang mempengaruhi metrik penting ini dan alat yang boleh digunakan untuk mengukurnya. Kami akan cuba mengekalkan perbincangan kami sebagai bukan teknikal yang mungkin sambil memberikan sebanyak mungkin maklumat berguna.

Kami akan mulakan dengan cuba menentukan lebar jalur dan daya pemprosesan dan, yang lebih penting, bagaimana ia berbeza kerana nampaknya terdapat sedikit kekeliruan antara kedua-dua istilah. Seterusnya, kami akan meneroka pelbagai faktor yang boleh menjejaskan prestasi dan prestasi rangkaian secara umum. Kami akan melihat kelewatan dan kependaman, kegelisahan dan kehilangan paket kerana ia adalah faktor yang mempengaruhi prestasi yang paling biasa. Dan setelah kami selesai dengan teori, kami akan menyemak beberapa alat terbaik yang boleh digunakan untuk memantau atau mengukur daya pemprosesan rangkaian.

Mengenai Bandwidth dan Throughput

Bandwidth dan throughput adalah konsep yang agak berbeza walaupun terdapat banyak kekeliruan di antara mereka. Mari kita cuba menyelesaikannya, bermula dengan lebar jalur. Jalur lebar rangkaian merujuk kepada jumlah maksimum data yang boleh dipindahkan sesaat pada rangkaian. Ia, dalam erti kata lain, kapasiti pembawa data rangkaian dan walaupun litar boleh dinaik taraf, ini adalah usaha yang kompleks dan oleh itu, lebar jalur tidak dianggap sebagai sesuatu yang boleh kita kawal dengan mudah "dengan cepat".

Bagi throughput, ia merujuk kepada jumlah sebenar data yang dibawa pada rangkaian. Throughput selalunya berbeza daripada lebar jalur atas beberapa sebab. Sebagai contoh, mungkin data tidak mencukupi untuk dibawa untuk menggunakan semua lebar jalur yang tersedia. Terdapat juga pelbagai faktor yang memperlahankan trafik seperti yang akan kita lihat sebentar lagi.

Konsep lain yang nampaknya tidak melakukan apa-apa selain menambah kekeliruan kerana semua ini adalah kelajuan. Kelajuan sering merujuk kepada jumlah data yang boleh dimuat turun atau dimuat naik melalui sambungan tertentu seperti perkhidmatan Internet DSL atau modem kabel. Secara ringkasnya, ia adalah istilah pemasaran bukan teknikal yang digunakan oleh penyedia perkhidmatan untuk mengiklankan perkhidmatan mereka. Walau bagaimanapun, ia lebih kurang sama dengan lebar jalur.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Throughput

Jadi, jika daya tampung ialah kapasiti tampung maksimum litar, ia tidak sepatutnya berbeza-beza, bukan? Nah, ia sebenarnya… banyak, sebenarnya. Malah, adalah penting untuk membezakan antara daya tampung maksimum dan daya tampung sebenar. Jom terangkan. Mari kita pertimbangkan, sebagai contoh, daya pemprosesan laluan data antara pelayan dalam satu pusat data dan pelayan lain di pusat data lain. Nampaknya andaian munasabah bahawa daya pemprosesan laluan adalah segmen dengan daya pemprosesan terendah. Tetapi walaupun benar bahawa ia tidak akan lebih tinggi daripada itu, ia boleh, bagaimanapun, lebih rendah. Mari kita lihat beberapa faktor utama yang boleh menjejaskan daya pengeluaran.

Kelewatan dan Kependaman

Kelewatan dan kependaman adalah dua faktor utama yang mempengaruhi prestasi rangkaian yang dilihat. Dan sama seperti lebar jalur dan daya pemprosesan, selalunya terdapat banyak kekeliruan di antara mereka, sehingga kedua-dua konsep itu sering digunakan secara bergantian. Ini boleh difahami kerana kedua-duanya berkaitan dengan masa yang diambil untuk data bergerak dari sumbernya ke destinasinya. Latensi sering digambarkan sebagai masa berlalu daripada sumber menghantar paket ke destinasi menerimanya. Ia juga boleh merujuk kepada masa kelewatan pergi dan balik yang terdiri daripada kependaman sehala dari sumber ke destinasi serta kependaman sehala dari destinasi kembali ke sumber. Malah, kependaman pergi balik digunakan lebih kerap, terutamanya kerana ia boleh diukur dari satu titik.

Latensi ialah ciri fizikal rangkaian. Ia adalah faktor jarak antara sumber dan destinasi dan kelajuan cahaya yang, secara kebetulan, ia juga kelajuan di mana data bergerak ke atas sebarang jenis media. Seperti lebar jalur, kependaman ialah parameter tetap. Satu-satunya cara untuk mengurangkannya ialah dengan mengalihkan sumber lebih dekat ke destinasi dan mengurangkan jarak sebanyak 100 km (60 batu) akan mengeluarkan kira-kira 1 milisaat kependaman.

Beberapa faktor boleh menambah kelewatan pada penghantaran rangkaian. Sebagai contoh, kelewatan beratur berlaku apabila get laluan menerima berbilang paket daripada sumber berbeza menuju ke destinasi yang sama. Memandangkan hanya satu paket lazimnya boleh dihantar pada satu-satu masa, sesetengah daripadanya mesti beratur untuk penghantaran, menyebabkan kelewatan tambahan. Begitu juga, kelewatan pemprosesan berlaku manakala get laluan menentukan perkara yang perlu dilakukan dengan paket yang baru diterima. Penimbalan juga boleh menyebabkan kelewatan yang meningkat pada susunan magnitud atau lebih. Gabungan penyebaran, beratur dan kelewatan pemprosesan selalunya menghasilkan profil kependaman rangkaian yang kompleks dan berubah-ubah.

Jitter

Jitter adalah salah satu musuh terbesar penghantaran rangkaian. Walaupun mudah dijelaskan, memahami bagaimana dan mengapa ia boleh memberi kesan buruk pada penghantaran data adalah agak rumit. Dalam ungkapan yang paling mudah, jitter ialah variasi dalam kelewatan. Terdapat beberapa faktor yang boleh menyebabkan kegelisahan. Malah, banyak faktor penyebab kelewatan yang sama yang baru kita bincangkan juga boleh menyebabkan kegelisahan. Sebagai contoh, kelewatan giliran berkait secara langsung dengan panjang giliran. Dan oleh kerana baris gilir biasa sentiasa berbeza-beza panjangnya, begitu juga kelewatan, oleh itu kegelisahan.

Tetapi jitter tidak menjejaskan semua trafik rangkaian dengan cara yang sama. Risiko yang ditimbulkan oleh kegelisahan ialah, jika kelewatan berbeza-beza antara berbilang paket yang menyusun mesej, mereka boleh tiba di destinasi mereka di luar urutan. Mari kita ambil, sebagai contoh, penghantaran yang terdiri daripada empat paket yang dihantar pada selang 10 ms. Yang pertama menghadapi 20 ms kependaman, yang kedua 60 ms, yang ketiga 40 ms dan yang terakhir 20 ms. Saya akan melepaskan anda matematik yang membosankan tetapi dalam keadaan sedemikian paket pertama akan tiba dahulu, diikuti oleh yang keempat, kemudian yang ketiga dan akhirnya yang kedua. Dalam banyak situasi, ini tidak menjadi masalah. Sebagai contoh, jika kita berurusan dengan pemindahan fail, paket dinomborkan secara berurutan dan boleh dipasang semula dengan mudah dalam susunan yang betul di hujung penerima. Sebaliknya, jika yang kami ada ialah trafik masa nyata seperti perbualan VoIP, kami menghadapi masalah kerana paket tidak dapat dipasang semula dengan betul dalam masa nyata, mengakibatkan audio bercelaru. Dari sudut pandangan pengguna, kami menghadapi masalah prestasi.

Kehilangan Paket

Kehilangan paket adalah satu lagi faktor utama yang mempengaruhi prestasi rangkaian yang dilihat. Rangkaian tidak sempurna dan, dari semasa ke semasa, paket data tidak sampai ke destinasi mereka atas pelbagai sebab. Apabila ini berlaku kepada trafik TCP, ia tidak menjadi masalah kerana pihak penerima boleh meminta penghantaran semula data yang hilang. Walau bagaimanapun, ia akan menyebabkan sedikit kelewatan dan meningkatkan volum data. Dengan trafik UDP, keadaan tidak begitu baik. Satu paket yang hilang akan hilang selama-lamanya. Dalam perbualan VoIP, itu akan mengakibatkan keciciran audio yang, jika terlalu teruk, boleh menyebabkan pertuturan tidak dapat difahami. Dalam kedua-dua kes, adalah sangat jelas bahawa kehilangan paket akan memberi kesan kepada prestasi yang dilihat.

Alat Terbaik Untuk Mengukur Throughput

Di antara semua alat yang tersedia untuk memantau dan mengukur prestasi rangkaian, ada yang lebih baik daripada yang lain dalam mengukur daya tampung. Itulah alat yang akan kami semak. Alat di bawah menggunakan kaedah yang berbeza untuk mengukur daya tampung. Sesetengah akan menggunakan pengurusan rangkaian dan protokol analisis seperti SNMP atau NetFlow manakala yang lain akan melakukan pelbagai jenis ujian tekanan.

1. Pek Penganalisis Lebar Jalur Rangkaian SolarWinds (PERCUBAAN PERCUMA)

SolarWinds telah mengukir reputasi kukuh untuk membuat beberapa alat pemantauan rangkaian terbaik. Dan sebagai adalah yang tidak mencukupi, syarikat itu juga terkenal dengan banyak alat percuma bahawa keperluan alamat tertentu pentadbir rangkaian seperti Kiwi Syslog Server atau S Advanced ubnet C alculator .

Tetapi apabila ia berkaitan dengan lebar jalur rangkaian dan daya pemprosesan, Pek Penganalisis Lebar Jalur Rangkaian SolarWinds ialah apa yang anda perlukan. Platform ini menyediakan analisis lebar jalur yang komprehensif dan pemantauan prestasi menggunakan pemantauan SNMP dan pemantauan aliran yang terbina dalam kebanyakan penghala. Dengan produk ini, anda boleh mengesan, mendiagnosis dan menyelesaikan isu prestasi rangkaian. Anda juga boleh memantau dan menganalisis prestasi lebar jalur dan corak trafik. Dan akhirnya, anda boleh menguji daya pemprosesan rangkaian daripada konsol tunggal yang boleh disesuaikan.

Pek Monitor Lebar Jalur Rangkaian SolarWinds termasuk dua alatan berbeza. Pertama, terdapat Pemantau Prestasi Rangkaian SolarWinds . Ini adalah produk utama SolarWinds untuk memantau penggunaan rangkaian. Tujuan utama alat ini ialah pemantauan lebar jalur SNMP tetapi ia boleh melakukan lebih banyak lagi. Pada terasnya, ia menawarkan pemantauan kerosakan dan pengurusan prestasi yang komprehensif. Alat ini terutamanya menggunakan SNMP untuk pengumpulan data dan dengan itu serasi dengan peralatan rangkaian daripada kebanyakan vendor. Tambahan pula, ciri NetPathnya membolehkan anda melihat laluan rangkaian kritikal antara mana-mana dua titik yang dipantau pada rangkaian anda dan alat ini juga boleh menjana peta rangkaian pintar secara automatik.

• PERCUBAAN PERCUMA: Pek Penganalisis Lebar Jalur Rangkaian SolarWinds
• Pautan Muat Turun Rasmi: https://www.solarwinds.com/network-bandwidth-analyzer-pack/registration

Pemberitahuan lanjutan ialah satu lagi sut kukuh produk dan begitu juga papan pemuka analisis prestasi PerfStacknya . Satu lagi ciri eksklusif ialah fungsi Network Insights yang membolehkan pemantauan peranti yang kompleks. Bercakap tentang kes penggunaan yang lebih kompleks, alat itu boleh memantau Rangkaian Tertakrif Perisian (SDN) dan ia mempunyai sokongan Cisco ACI terbina dalam serta keupayaan untuk memantau rangkaian wayarles dan menjana garis dasar prestasi rangkaian.

Komponen lain pek ini ialah Penganalisis Trafik NetFlow SolarWinds . Alat berkuasa ini menggunakan protokol NetFlow untuk mengumpul maklumat terperinci tentang trafik yang diperhatikan. Ia boleh, sebagai contoh, melaporkan jenis trafik yang lebih kerap atau pengguna atau peranti yang menggunakan lebar jalur paling banyak. Paparan berbeza tersedia pada papan pemuka alat seperti aplikasi teratas, protokol teratas atau pembicara teratas, misalnya. Alat ini akan menyokong kebanyakan varian NetFlow daripada pengeluar yang berbeza.

Berikut ialah beberapa ciri terbaik SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer :

• Ia boleh digunakan untuk memantau penggunaan rangkaian mengikut aplikasi, protokol dan kumpulan alamat IP.
• Ia akan memantau data aliran Cisco NetFlow, Juniper J-Flow, sFlow, Huawei NetStream dan IPFIX untuk mengenal pasti aplikasi dan protokol yang merupakan pengguna lebar jalur teratas.
• Ia akan mengumpul data trafik, mengaitkannya ke dalam format yang boleh digunakan dan membentangkannya pada antara muka pengguna berasaskan webnya
• Ia boleh membantu anda mengenal pasti aplikasi dan kategori yang menggunakan lebar jalur paling banyak untuk keterlihatan trafik rangkaian yang lebih baik dan ia mempunyai sokongan untuk Cisco NBAR2.

The SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack dilesenkan berdasarkan bilangan nod, antara muka, atau jumlah yang anda perlu memantau. Harga tidak tersedia dan anda perlu menghubungi SolarWinds untuk mendapatkan sebut harga yang disesuaikan dengan keperluan sebenar anda. Jika anda lebih suka mencuba produk sebelum membelinya, percubaan percuma berfungsi sepenuhnya selama 30 hari tersedia untuk dimuat turun.

2. Iperf3

The iperf siri alat boleh digunakan untuk menentukan kendalian maksimum rangkaian IP. Ia menampilkan pelbagai parameter boleh tala yang berkaitan dengan pemasaan, protokol dan penimbal, membolehkan anda menyesuaikan kerja mengikut keperluan tepat anda. Untuk setiap ujian, iperf3 melaporkan daya pemprosesan, kehilangan dan parameter lain yang diukur.

Iperf3 menawarkan banyak penambahbaikan berbanding versi sebelumnya dan ia kini menggabungkan beberapa ciri yang terdapat dalam alatan lain seperti nuttcp dan netperf. Ciri berguna ini tiada daripada iperf sebelumnya. Sebagai contoh, versi ini mempunyai mod sifar salinan dan output JSON pilihan. Ambil perhatian bahawa iperf3 tidak serasi ke belakang dengan iperf asal.

Iperf3 dibangunkan terutamanya oleh ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory. Ia dikeluarkan di bawah lesen BSD tiga fasal. Dibangunkan terutamanya pada CentOS Linux, FreeBSD dan OS X, ini adalah satu-satunya platform yang disokong secara rasmi. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa laporan kejayaan dengan OpenBSD, Android dan pengedaran Linux yang lain.

Ambil perhatian bahawa versi iperf sebelumnya, iperf2, masih dibangunkan secara aktif oleh organisasi lain. Sekiranya anda mahukan fungsi terbaik, anda harus menggunakan iperf3 yang boleh dimuat turun dari rumah GitHubnya.

3. Ujian Kelajuan LAN

Walaupun namanya, Ujian Kelajuan LAN daripada Totusoft bukan sahaja akan menguji Rangkaian Kawasan Setempat. Ia direka bentuk dari bawah untuk menjadi alat yang ringkas tetapi berkuasa untuk mengukur pemindahan fail, pemacu keras, Pemacu USB dan kelajuan LAN. Alat ini berfungsi dengan mengira masa yang diperlukan untuk memindahkan jumlah data yang diketahui. Jika anda memilih pemacu keras tempatan atau peranti storan USB sebagai destinasinya, ia akan mengukur daya pemprosesan peranti tersebut. Sebaliknya, jika anda memilih lokasi storan jauh, ia akan mengukur daya pemprosesan rangkaian.

Ujian Kelajuan LAN membina fail ujian dalam ingatan kemudian memindahkannya kedua-dua cara (tanpa kesan buruk caching fail Windows/Mac) sambil menjejaki masa yang diperlukan untuk menyelesaikan pemindahan. Ia kemudian melakukan semua pengiraan untuk anda.

Terdapat juga pilihan untuk memindahkan fail ke komputer jauh yang menjalankan Pelayan Ujian Kelajuan LAN. Ini boleh berguna kerana ia memastikan bahawa apa yang anda ukur adalah benar-benar pemprosesan LAN dan bahawa sebarang kependaman dalam subsistem storan hos jauh diabaikan. Sama seperti alat Ujian Kelajuan LAN, Pelayan Ujian Kelajuan LAN akan menyimpan data yang diterima dalam ingatan dan bukannya ke cakera.

Ujian Kelajuan LAN tersedia dalam versi percuma yang dikurangkan ciri atau dalam versi berbayar bermula pada $10 untuk satu lesen dengan diskaun volum untuk berbilang salinan.

4. NetStress

NetStress ialah alat yang pakar dalam mengukur daya pengeluaran pada rangkaian wayarles. Ia adalah alat dua komponen dengan pelanggan dan pelayan dan ia akan mengukur daya pengeluaran antara keduanya dengan berkesan. Jadi, ia boleh digunakan untuk rangkaian berwayar juga.

Penggunaan yang disyorkan untuk alat ini ialah menggunakannya dahulu untuk mewujudkan penanda aras prestasi rangkaian. Kemudian, apabila isu dilaporkan dan anda mengesyaki bahawa prestasi telah merosot, anda menjalankannya semula dan membandingkan hasilnya dengan penanda aras. Ini akan memberitahu anda jika sebenarnya terdapat masalah dengan daya pemprosesan dan menunjukkan langkah yang diperlukan untuk membetulkannya. Ini sebenarnya di mana pengkhususan wayarles alat itu masuk.

NetStress dimuatkan dengan ciri. Pertama, hanya ada satu alat yang boleh sama ada pelayan atau klien. Ia juga akan menyokong pemindahan data TCP dan UDP dengan saiz segmen berubah-ubah dan ia akan menyokong berbilang aliran data. Ia juga mempunyai beberapa parameter lanjutan yang boleh dilaraskan mengikut keinginan anda. Sebagai contoh, anda boleh memilih unit paparan dalam bit atau bait sesaat.

5. Ujian Throughput TamoSoft

Ujian TamoSoft Throughput ialah satu-satunya alat dalam senarai kami yang diiklankan sebagai alat ujian throughput. Ia adalah alat perisian percuma. Ini bermakna walaupun ia tersedia secara percuma, ia bukan sumber terbuka. Alat ini berfungsi dengan menghantar strim data TCP dan UDP secara berterusan ke seluruh rangkaian anda dan mengira metrik penting. Ia akan, sebagai contoh, mengira nilai pemprosesan huluan dan hiliran, kehilangan paket dan masa pergi balik. Perisian memaparkan keputusan dalam kedua-dua format angka dan carta.

Ujian TamoSoft Throughput menyokong kedua-dua sambungan IPv4 dan IPv6 dan membolehkan pengguna menilai prestasi rangkaian bergantung pada tetapan Kualiti Perkhidmatan (QoS). Seperti beberapa alat lain dalam senarai kami, ini ialah alat dua komponen dengan pelayan dan pelanggan.

Begini cara alat berfungsi: Bahagian klien bersambung ke bahagian pelayan yang mendengar sambungan. Setelah sambungan dibuat, pelanggan dan pelayan bertukar data dalam kedua-dua arah dan bahagian klien aplikasi kemudian mengira dan memaparkan metrik rangkaian. Ini agak mudah tetapi ia melakukan kerja yang sangat baik untuk mengukur daya pengeluaran sebenar.

Ujian TamoSoft Throughput ialah perisian percuma dan TamoSoft juga menawarkan penyelesaian lengkap untuk analisis prestasi WLAN yang dipanggil Tinjauan Tapak TamoGraph.

6. IxChariot

Terakhir dalam senarai kami ialah IxChariot dari Ixia, cawangan perisian Keysight, pembuat beberapa peralatan ujian elektronik yang paling terkenal di dunia. IxChariot sebenarnya lebih daripada sekadar alat ukuran daya pemprosesan, ia adalah penyelesaian analisis rangkaian lengkap dengan ciri-ciri canggih yang tidak terkira banyaknya. Ia akan mengukur daya pemprosesan—ia tidak akan berada dalam senarai ini jika tidak—tetapi ia akan melakukan lebih banyak lagi.

Produk ini akan membolehkan anda menilai prestasi rangkaian serta-merta, termasuk prestasi wayarles dan geo-lokasi. Titik Akhir prestasinya akan dijalankan pada peranti mudah alih, PC, Mac atau dalam mana-mana hypervisor atau perkhidmatan awan dan membenarkan pengurusan pusat mana-mana platform. Perisian ini menyampaikan emulasi aplikasi penuh dan metrik prestasi utama, termasuk pemprosesan, kehilangan paket, jitter, kelewatan, MOS dan video OTT seperti Netflix atau YouTube.

Ini ialah produk peringkat teratas yang membawa harga peringkat teratas yang hanya boleh diperolehi dengan meminta sebut harga rasmi. Dan sementara versi percubaan percuma tidak tersedia, demo dalam talian percuma tersedia.