Wat is netwerklatentie en hoe deze te meten?

Is het je ooit opgevallen hoe netwerken soms lijken te vertragen tot een crawl? Dat heb je zeker. Wanneer dat gebeurt, is dit vaak een teken van hoge latentie. Latency, een van de grootste plagen van netwerken, is onvermijdelijk, maar moet binnen redelijke waarden worden gehouden. Vandaag gaan we dieper in op wat netwerklatentie is en hoe we dit kunnen meten. We zullen er ook voor zorgen dat we een paar recensies opnemen van de beste tools die u voor dat doel kunt gebruiken.

Onze verkenning begint door goed te kijken naar latentie, wat het is, waarom het bestaat en waarom het zo'n belangrijke maatstaf is om nauwlettend in de gaten te houden. Vervolgens bespreken we wat er concreet kan worden gedaan om de latency te verbeteren en hoe deze gemeten kan worden. En gewapend met al deze kennis over latentie, zullen we eindelijk de beste tools verkennen die u kunt gebruiken om latentie in uw eigen omgeving te meten.

Netwerklatentie in een notendop

Netwerklatentie is eenvoudig te beschrijven. Het is een maat voor de tijd die een datapakket nodig heeft om van de bron naar de bestemming te komen. Begrijpen wat het is en waarom het een relevante statistiek is, is een ander verhaal. In een ideale wereld zou er geen netwerklatentie zijn. Maar in werkelijkheid zullen er altijd wel wat zijn. Hoe hard we ook proberen, gegevens kunnen op geen enkele manier direct door een netwerk worden verzonden. Maar hoewel latentie onvermijdelijk is, moet men er altijd voor zorgen dat deze niet zo hoog wordt dat deze de normale werking van het netwerk gaat beïnvloeden.

Er zijn verschillende factoren die bijdragen aan latentie. Ten eerste is er de voortplantingstijd - de onvermijdelijke factor. Hoewel netwerken snel zijn en bits met de snelheid van het licht reizen (niet precies, maar ze reizen heel snel), duurt het toch enige tijd voordat gegevens hun bestemming bereiken. Hoe langer het pad, hoe meer tijd het kost, net zoals het langer duurt om 100 mijl af te leggen dan om 50 te reizen. Om die reden zal de latentie tussen twee computers die duizenden mijlen van elkaar verwijderd zijn altijd hoger zijn dan die tussen twee computers. computers in dezelfde ruimte. Een andere factor die bijdraagt ​​aan latentie wordt de transmissievertraging genoemd. Dit is een vertraging die door het medium zelf kan worden ingevoerd. Het varieert als een functie van de grootte van de datapakketten. Grotere pakketten hebben een hogere latentie omdat ze meer tijd nodig hebben om te serialiseren en af ​​te leveren.

Router en verschillende andere verwerkingsvertragingen dragen ook bij aan netwerklatentie. Zelfs op nauwelijks gebruikte circuits waar geen wachtrijen zijn, moet elke router gegevens manipuleren. Het TTL-headerveld van elk pakket moet bijvoorbeeld worden verlaagd. Bovendien wachten de meeste netwerkapparaten totdat een pakket volledig is ontvangen voordat het wordt verzonden. Nogmaals, grotere pakketten zullen langere vertragingen met zich meebrengen. Dit zijn slechts enkele voorbeelden, maar er zijn verschillende andere manieren waarop latentie kan worden geïntroduceerd in netwerktransmissie. We kunnen denken aan wachtrijvertragingen die optreden wanneer gegevens niet onmiddellijk kunnen worden verzonden of opslagvertragingen wanneer deze in de cache op schijf of geheugen moeten worden opgeslagen en vervolgens moeten worden opgehaald. We zouden een lang bericht over alleen dat onderwerp kunnen schrijven, maar je krijgt waarschijnlijk het beeld.

Het belang van latentie

Het is relatief eenvoudig te begrijpen dat, wanneer de latentie te hoog wordt, dit de bruikbaarheid van netwerken kan beïnvloeden en waargenomen prestatievermindering kan veroorzaken. Dit is wat het zo'n belangrijke statistiek maakt om naar te kijken. Hoge of hogere latentie is vaak een teken dat er iets mis is met het netwerk of op het netwerk. Vaker dan enige andere oorzaak is een hoge latentie het gevolg van netwerkcongestie. Netwerken zijn als snelwegen en als er te veel verkeer is, vertragen de zaken en krijg je een latentie die hoger is dan normaal.

Maar gemeten latentie is niet noodzakelijk een teken van congestie of een ander netwerkprobleem. Aangezien latentie doorgaans wordt berekend door de retourtijd te meten, zou een veelvoorkomende bron van latentie het verre apparaat zelf kunnen zijn. Als het externe apparaat het erg druk heeft met wat het ook moet doen - en dat heeft misschien niets te maken met het netwerk, reageert het mogelijk niet meteen op de verzoeken die het ontvangt van de latency-meettool. Wanneer dat gebeurt, wordt het gezien als netwerklatentie, maar het heeft in feite niets met het netwerk te maken en latentiemeting zal u hier geen idee van geven.

Evenzo kunnen gebruikers latentie ervaren die niets met het netwerk te maken heeft. Applicatielatentie is mogelijk net zo gewoon als netwerklatentie. Wanneer servers overbelast raken, beginnen ze langzamer te reageren. Net zoals netwerken doen wanneer ze overbelast raken. Helaas, hoe belangrijk het ook is, latentie van servers en applicaties staat niet op de agenda van vandaag.

Latentie verbeteren

Stelt u zich eens voor dat uw netwerk last heeft van latentie en dat de meethulpmiddelen die u heeft ingevoerd dit hebben gedetecteerd en u hebben gewaarschuwd. Nu moet u manieren vinden om de netwerklatentie te verminderen. Er zijn verschillende manieren waarop u dit kunt doen, maar hoe u een hoge latentie kunt verhelpen, hangt af van de oorzaak. Nu overmatig gebruik van het netwerk de meest voorkomende oorzaak van netwerklatentie is, laten we eens kijken wat daaraan kan worden gedaan.

Netwerkcircuits zijn niet onbeperkt en wanneer ze te veel worden gebruikt, treedt congestie op en ervaren gebruikers een hoge latentie. Het werkt precies zoals het verkeer op de snelweg. Dit geldt met name voor WAN-circuits die vaak een beperktere bandbreedte hebben dan uw typische LAN. Wanneer dit gebeurt, kunt u de latentie het beste verbeteren door het netwerkgebruik te verminderen. Dit is op zich een heel domein van netwerkbeheer dat een eigen post verdient. En in feite hebben we al een bericht geplaatst over het verbeteren van de netwerkprestaties en er zijn veel tools die u kunt gebruiken om u bij deze taak te helpen.

Latentie meten

Het meten van netwerklatentie kan ingewikkelder zijn dan het lijkt. Dit is met name het geval bij het meten van de latentie tussen zeer ver verwijderde punten. Daar zijn een paar redenen voor, maar het is vooral te wijten aan het feit dat zelfs een enorme latentie nog steeds relatief kort is, in de orde van een paar duizendsten van een seconde. Je kunt je vriend aan de andere kant niet echt bellen en hem zeggen "OK, ik stuur je een pakket, vertel me wanneer het aankomt" en meet de vertraging. De kans is groot dat het pakket arriveert voordat je zelfs maar klaar bent met praten. Dus vergeet het handmatig timen ervan.

Gewoonlijk wordt latentie gemeten door een pakket te verzenden dat naar de afzender wordt teruggestuurd en door de tijd te meten die nodig is voordat het antwoord terugkomt. Het is deze retourtijd die wordt beschouwd als de latentie. Er zijn een paar nadelen aan deze evaluatiemethode. Als het retourpad bijvoorbeeld anders is, zal het latentiecijfer u niet vertellen welke van de voorwaartse of retourpaden latentie ervaart.

Een ander mogelijk probleem is dat de soorten pakketten die worden gebruikt voor het meten van latentie - meestal ICMP-verzoeken en -antwoorden - niet altijd door de netwerkapparaten worden behandeld met dezelfde prioriteit als ander netwerkverkeer. In feite zullen sommige routeringsapparaten deze pakketten gewoon laten vallen en de meeste firewalls zullen dat ook doen.

De beste hulpmiddelen voor het meten van latentie

Er is niet één universele manier om netwerklatentie te meten. Er zijn dan ook verschillende soorten tools die daarvoor kunnen worden gebruikt. Latentiemeting (vaak retourvertraging genoemd) is een statistiek die in alle onderstaande tools is opgenomen. Sommige zullen alleen de latentie meten, terwijl andere u zullen helpen deze te lokaliseren. Anderen meten nog bandbreedtegebruik in plaats van latentie. Ze kunnen nog steeds helpen, omdat we weten dat overmatig gebruik de belangrijkste oorzaak is van hoge latentie.

1. SolarWinds Network Performance Monitor (gratis proefversie)

SolarWinds is een van de bekendste makers van hulpprogramma's voor netwerkbeheer. Het bedrijf bestaat al ongeveer 20 jaar en heeft een solide reputatie voor het maken van enkele van de beste netwerk- en systeembeheertools, evenals verschillende eenvoudigere gratis tools.

De SolarWinds Network Performance Monitor is het vlaggenschipproduct van het bedrijf. Ongetwijfeld een van de beste SNMP-bandbreedtebewakingstools, het zit boordevol functies dat we er voor altijd over kunnen schrijven. Een van de beste voordelen van de tool is waarschijnlijk de eenvoud, die gelukkig niet ten koste gaat van flexibiliteit. Dashboards, weergaven, grafieken en rapporten kunnen volledig worden aangepast aan uw voorkeuren of behoeften. De tool kan in enkele minuten worden opgezet en kan worden opgeschaald van de kleinste netwerken tot enorme netwerken met duizenden apparaten.

• GRATIS PROEF: SolarWinds Netwerkprestatiemeter
• Officiële downloadlink: https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/registration

De SolarWinds Network Performance Monitor meet echter niet rechtstreeks de netwerklatentie. Maar door u gedetailleerde informatie te geven over het bandbreedtegebruik van elk deel van uw netwerk, kunt u snel knelpunten identificeren waar congestie de oorzaak kan zijn van hoge latentie.

De SolarWinds Network Performance Monitor gebruikt het Simple Network Management Protocol (SNMP) om uw apparaten periodiek te pollen en hun interfacetellers te lezen, het bandbreedtegebruik te berekenen en weer te geven als grafieken. Voor het configureren van de tool hoeft u alleen het IP-adres en de communitystring van een apparaat op te geven. Met geavanceerde functies kun je netwerkkaarten maken en het kritieke pad tussen twee apparaten weergeven, een geweldige functie bij het oplossen van latentie.

De prijzen voor de SolarWinds Network Performance Monitor variëren afhankelijk van het aantal bewaakte apparaten en beginnen bij $ 2 955. Als u de tool wilt uitproberen voordat u deze aanschaft, is er een volledige proefversie van 30 dagen beschikbaar.

2. SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer (gratis proefversie)

Een ander uitstekend product van SolarWinds , de NetFlow Traffic Analyzer, kan beheerders een gedetailleerder beeld geven van netwerkverkeer. Het laat u niet alleen het gebruik en de potentiële latentie zien, maar het laat u ook zien waar het plaatsvindt en waardoor het wordt veroorzaakt. De tool geeft gedetailleerde informatie over wat het waargenomen verkeer is. Met de tool kunt u bijvoorbeeld achterhalen welk type verkeer of welke gebruiker de meeste bandbreedte verbruikt. Het dashboard van de tool heeft tal van nuttige weergaven beschikbaar, zoals topapplicaties, topprotocollen of toppraters.

• GRATIS PROEF: SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer
• Officiële downloadlink: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/registration

Zoals je uit de naam zou kunnen raden, gebruikt de SolarWinds Network Performance Monitor het NetFlow-protocol van Cisco om gedetailleerde gebruiksinformatie van netwerkapparaten te verzamelen. Oorspronkelijk gemaakt door Cisco, stelt het NetFlow-protocol apparaten in staat om gedetailleerde informatie over elke netwerk-conversatie of -stroom naar een NetFlow-collector en -analysator zoals deze tool te sturen. Deze informatie bevat verschillende elementen die kunnen worden gebruikt om het verkeer te analyseren. Veel andere fabrikanten dan Cisco hebben ook NetFlow-functionaliteit of een equivalent in hun apparatuur, soms met een andere naam. Onlangs is het NetFlow-protocol door de IETF gestandaardiseerd als IPFIX, of IP Flow Information Exchange. De SolarWinds NetFlow Traffic Analyzerwerkt met alle varianten van het protocol, waardoor het een uitstekende keuze is.

De SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer is een extra module die bovenop de hierboven besproken Network Performance Monitor wordt geïnstalleerd . Prijzen beginnen bij $1 915 en variëren afhankelijk van het aantal hosts. En net als bij de meeste betaalde producten van SolarWinds, is er een gratis proefperiode van 30 dagen beschikbaar.

3. PRTG-netwerkmonitor

De PRTG-netwerkmonitor van Paessler AG is een ander hulpmiddel voor het bewaken van bandbreedte. Het staat bekend als een van de gemakkelijkste en snelst op te zetten. Paessler beweert dat je binnen enkele minuten aan de slag zou kunnen zijn en echt, het opzetten van het product kost niet veel tijd, hoewel het nogal wat meer is dan wordt beweerd. Dit is gedeeltelijk te wijten aan de automatische detectiefunctie van het product, wat betekent dat het uw netwerk scant en automatisch de gevonden componenten toevoegt.

De PRTG- netwerkmonitor wordt geleverd met verschillende gebruikersinterfaces, zodat u degene kunt kiezen die het beste bij uw behoeften past. Er is een native Windows-consoletoepassing, er is ook een op Ajax gebaseerde webinterface en er zijn mobiele apps voor Android en iOS. En het maakt goed gebruik van de mogelijkheden van elk platform. Met de mobiele apps hebt u bijvoorbeeld toegang tot de details van elk apparaat door simpelweg een QR-codelabel te scannen dat erop is aangebracht. Natuurlijk kunt u met de Windows-console die labels afdrukken.

De PRTG Network Monitor gebruikt een combinatie van technologieën voor zijn monitoring. Het zal SNMP-monitoring gebruiken, maar ook WMI voor Windows-apparaten en NetFlow en Sflow, twee vergelijkbare maar concurrerende stroomanalysetechnologieën. En de tool heeft verschillende sensoren die speciaal zijn ontworpen om latentie te meten. Er is een QoS-sensor die de round trip-vertraging meet, een Cisco IP SLA-sensor en een Ping-sensor.

4. ManageEngine NetFlow Analyzer

De ManageEngine NetFlow Analyzer is een andere op NetFlow gebaseerde bewakingstool met een aantal geavanceerde latentiebewakingsfuncties. De tool biedt een gedetailleerd overzicht van het netwerkgebruik en verkeerspatronen. Met de webgebaseerde gebruikersinterface kunt u het verkeer per applicatie, per gesprek, per protocol en meer bekijken. Het uitgebreide dashboard van de tool is een van de beste functies. Het biedt een aantal van de beste veelzijdigheid en laat u alle gewenste gegevens opnemen. En voor beheerders die onderweg zijn, zijn er mobiele apps beschikbaar.

De ManageEngine NetFlow Analyzer ondersteunt verschillende stroomtechnologieën, waaronder NetFlow, IPFIX, J-flow, NetStream en enkele andere. Als bonus heeft het ook een uitstekende integratie met Cisco-apparaten, met ondersteuning voor het aanpassen van traffic shaping en/of QoS-beleid rechtstreeks vanuit de tool. En voor latentiemeting beschikt deze tool over een WAN Round Trip Time (RTT)-monitor waarmee u de WAN-beschikbaarheid, latentie en servicekwaliteit kunt bewaken.

5. Pingplotter

Ondanks een enigszins misleidende naam, is PingPlotter eigenlijk grafische Traceroute-software die kan helpen bij het oplossen van netwerkproblemen. Deze diagnostische tool brengt latentie en pakketverlies tussen uw computer en een doelwit in kaart. Het stelt u in staat om de informatie te visualiseren, waardoor uw probleemoplossingsproces wordt versneld, en kan helpen een zaak op te bouwen als u iemand moet overtuigen dat er een probleem is aan hun kant.

PingPlotter brengt de netwerkprestaties in kaart bij elke hop tussen de computer waarop u het uitvoert en een doelwebsite, server of apparaat. De tool test het pad naar elk apparaat dat via het netwerk bereikbaar is en laat zien waar latentie optreedt, waardoor u veel diagnostische tijd bespaart.

Hoewel het handig is om prestatiestatistieken te hebben, vertellen ze u alleen dat het netwerk tijdens de test is mislukt of niet is mislukt en waar de storing zich bevindt. PingPlotter heeft een handige tijdlijnfunctie die een dieper niveau van begrip biedt door precies te laten zien wanneer problemen optreden. Hierdoor kunt u onderscheid maken tussen een consistent falen gedurende de test en een korte periode van ernstig falen. Het kan ook helpen de storing te correleren met andere gelijktijdige gebeurtenissen.

6. MultiPing

MultiPing is een ander product met een misleidende naam. Hoewel het voornamelijk Ping gebruikt om zijn prestatie te volbrengen, is dit echt een monitoringsysteem, een beetje zoals een kleinere SolarWinds Network Performance Monitor. Als u Ping gebruikt in plaats van SNMP, betekent dit natuurlijk dat de informatie die u krijgt heel anders is. U kunt met deze tool geen bandbreedtegebruik verwachten, maar het enige dat u zult zien, is latentie. En net zoals bandbreedtemonitors grafieken van bandbreedte in de loop van de tijd zullen plotten, zal deze grafieken van latentie in de loop van de tijd plotten.

MultiPing toont u pakketverlies in procenten, evenals minimale, gemiddelde en maximale latentie. Het heeft automatische detectie, waardoor het instellen ervan een supereenvoudige taak is. De gebruikersinterface van het product kan naar wens worden geconfigureerd door de verschillende componenten naar eigen inzicht te plaatsen. Het systeem beschikt ook over waarschuwingen die u kunnen waarschuwen wanneer parameters buiten bereik raken. Naast meldingen kunnen programma's worden gestart op waarschuwingen.

7. Ping

U hoeft echter niets te downloaden of te installeren om de latentie te testen. Ping is een commando dat in de meeste moderne besturingssystemen is ingebouwd. In een notendop, Ping stuurt een reeks ICMP-echo-verzoeken naar het doel-IP-adres en wacht tot het antwoordt met bijbehorende ICMP-echo-antwoorden. De vertraging tussen het verzoek en het antwoord wordt de retourvertraging genoemd, ook wel latentie genoemd. En als het geen antwoord op een van zijn verzoeken ontvangt, gaat het hulpprogramma ervan uit dat het verzoek of het antwoord verloren is gegaan tijdens het transport en compileert de informatie over pakketverlies die wordt weergegeven zodra de opdracht is uitgevoerd.

8. Traceroute (of Tracert)

Op dezelfde manier kan Traceroute — of Tracert als u in een Windows-wereld leeft — ook worden gebruikt voor latentietests. Dit is een andere opdracht die in de meeste besturingssystemen is ingebouwd. Het gebruikt hetzelfde type ICMP-verzoeken en antwoorden als Ping, maar het doet dit op een manier die het mogelijk maakt om de responstijd (of latentie) van elk netwerksegment langs het pad afzonderlijk te testen. Dit is zelfs beter dan Ping, omdat het je een redelijk goed idee kan geven van waar de meeste latentie plaatsvindt. Deze tool kan dus niet alleen latentie meten, maar ook lokaliseren.

Tot slot

We hebben gezien hoe latentie de prestaties van uw netwerk kan schaden en hoe belangrijk het is om het onder controle te houden. We hebben ook gekeken hoe we de latentie kunnen verbeteren en hoe we deze kunnen meten. Maar het belangrijkste is dat we u beoordelingen hebben gegeven van enkele van de allerbeste tools die u kunt gebruiken om latentie te meten. Alle tools die we hebben geïntroduceerd zijn uitstekend en elk van hen zal u helpen de latentie te meten. Ze zijn echter heel verschillend van elkaar en je moet de gedetailleerde functieset van elke tool eens nader bekijken voordat je er een kiest, aangezien de meeste gepresenteerde tools veel meer zullen doen dan alleen latentie meten.