O que é latência de rede e como medi-la

Você já percebeu como as redes às vezes parecem ficar lentas? Você certamente tem. Quando isso acontece, geralmente é um sinal de alta latência. A latência, uma das maiores pragas das redes, é inevitável, mas deve ser mantida dentro de valores razoáveis. Hoje, vamos dar uma olhada em profundidade no que é latência de rede e como medi-la. Também incluiremos algumas análises das melhores ferramentas que você pode usar para esse fim.

Nossa exploração começará dando uma boa olhada na latência, o que é, por que existe e por que é uma métrica tão importante para monitorar de perto. A seguir, discutiremos o que pode ser feito de forma concreta para melhorar a latência e como isso pode ser medido. E, munidos de todo esse conhecimento sobre latência, finalmente exploraremos as melhores ferramentas que você pode usar para medir a latência em seu próprio ambiente.

Latência de rede resumida

A latência da rede é fácil de descrever. É uma medida do tempo que leva para um pacote de dados ir da origem ao destino. Entender o que é e por que é uma métrica relevante é uma história diferente. Em um mundo ideal, não haveria latência de rede. Mas, na realidade, sempre haverá alguns. Não importa o quanto tentemos, não há como os dados viajarem por uma rede instantaneamente. Mas embora a latência seja inevitável, deve-se sempre garantir que ela não fique tão alta que comece a afetar o funcionamento normal da rede.

Existem vários fatores que contribuem para a latência. Primeiro, existe o tempo de propagação - o fator inevitável. Embora as redes sejam rápidas e os bits viajem na velocidade da luz (não exatamente, mas eles viajam muito rápido), ainda leva algum tempo para os dados chegarem ao seu destino. Quanto mais longo o caminho, mais tempo demorará, assim como demora mais para viajar 100 milhas do que para 50. Por esse motivo, a latência entre dois computadores localizados a milhares de milhas um do outro será sempre maior do que entre dois computadores na mesma sala. Outro fator que contribui para a latência é conhecido como atraso de transmissão. Este é um atraso que pode ser introduzido pelo próprio meio. Isso varia em função do tamanho dos pacotes de dados. Pacotes maiores terão latência mais alta, pois demoram mais para serializar e entregar.

O roteador e vários outros atrasos de processamento também são fatores que contribuem para a latência da rede. Mesmo em circuitos pouco usados, onde o enfileiramento está ausente, cada roteador precisa manipular os dados. Por exemplo, o campo de cabeçalho TTL de cada pacote deve ser diminuído. Além disso, a maioria dos dispositivos de rede espera até que um pacote seja completamente recebido antes de enviá-lo. Novamente, pacotes maiores acarretarão em atrasos mais longos. Esses são apenas alguns exemplos, mas existem várias outras maneiras pelas quais a latência pode ser introduzida na transmissão da rede. Podemos pensar nos atrasos de enfileiramento que acontecem quando os dados não podem ser enviados imediatamente ou no atraso no armazenamento quando eles precisam ser armazenados em cache no disco ou na memória e, em seguida, recuperados. Poderíamos escrever um post longo apenas sobre esse assunto, mas você provavelmente entendeu.

A importância da latência

É relativamente fácil entender que, quando a latência fica muito alta, pode afetar a usabilidade das redes e causar degradação de desempenho percebida. Isso é o que o torna uma métrica tão importante de se observar. A latência alta - ou mais alta do que o normal - costuma ser um sinal de que algo está errado com a rede ou na rede. Mais frequentemente do que qualquer outra causa, a alta latência será consequência do congestionamento da rede. As redes são como rodovias e, quando há muito tráfego, as coisas ficam mais lentas e você obtém uma latência maior do que o normal.

Mas a latência medida não é necessariamente um sinal de congestionamento ou outro problema de rede. Como a latência é normalmente calculada medindo o tempo de ida e volta, uma fonte comum de latência pode ser o próprio dispositivo distante. Se o dispositivo remoto estiver muito ocupado fazendo tudo o que tem que fazer - e isso pode não ter nada a ver com a rede, ele pode não responder imediatamente às solicitações que recebe da ferramenta de medição de latência. Quando isso acontecer, será percebido como latência de rede, mas não tem, na verdade, nada a ver com a rede e a medição de latência não dará a você uma pista sobre isso.

Da mesma forma, os usuários podem experimentar latência que não tem nada a ver com a rede. A latência do aplicativo é possivelmente tão comum quanto a latência da rede. Quando os servidores ficam sobrecarregados, eles começam a responder mais lentamente. Exatamente como as redes fazem quando ficam congestionadas. Infelizmente, por mais importante que seja, a latência do servidor e do aplicativo não está na agenda de hoje.

Melhorando a latência

Imagine que sua rede está sofrendo de latência e as ferramentas de medição que você implementou o detectaram e alertaram. Agora você precisa encontrar maneiras de reduzir a latência da rede. Existem várias maneiras de fazer isso, mas como consertar a alta latência depende do que está causando isso. Com a superutilização da rede sendo a causa mais comum de latência da rede, vamos ver o que pode ser feito a respeito.

Os circuitos de rede não são ilimitados e, quando são superutilizados, ocorre congestionamento e os usuários experimentam alta latência. Funciona exatamente como o tráfego rodoviário. Isso é particularmente verdadeiro com circuitos WAN, que geralmente têm largura de banda mais limitada do que uma LAN típica. Quando isso acontece, a melhor maneira de melhorar a latência é reduzindo o uso da rede. Isso, por si só, é todo um domínio de administração de rede que merece sua própria postagem. Na verdade, já fizemos uma postagem sobre como melhorar o desempenho da rede e existem muitas ferramentas que você pode usar para ajudar nessa tarefa.

Medindo Latência

Medir a latência da rede pode ser mais complicado do que parece. Isso é particularmente verdadeiro ao medir a latência entre pontos muito distantes. Existem algumas razões para isso, mas principalmente devido ao fato de que mesmo uma latência enorme ainda é relativamente curta, da ordem de alguns milésimos de segundo. Você não pode realmente ligar para o seu amigo do outro lado da linha e dizer “OK, estou enviando um pacote para você, diga-me quando chegar” e meça o atraso. Provavelmente, o pacote chegará antes mesmo de você terminar de falar. Portanto, esqueça manualmente o tempo.

Normalmente, a latência é medida enviando um pacote que é devolvido ao remetente e medindo o tempo que leva para a resposta retornar. É este tempo de ida e volta que é considerado a latência. Existem algumas desvantagens neste método de avaliação. Por exemplo, se o caminho de retorno for diferente, a figura da latência não dirá qual dos caminhos de ida ou de volta está apresentando latência.

Outro possível problema é que os tipos de pacotes usados ​​para medir a latência - normalmente solicitações e respostas ICMP - nem sempre são tratados pelos dispositivos de rede com a mesma prioridade de algum outro tráfego de rede. Na verdade, alguns dispositivos de roteamento simplesmente descartarão esses pacotes e a maioria dos firewalls também fará isso.

As principais ferramentas de medição de latência

Não existe uma maneira universal de medir a latência da rede. Consequentemente, existem vários tipos de ferramentas que podem ser utilizadas para esse fim. A medição de latência (geralmente chamada de retardo de ida e volta) é uma métrica incorporada por todas as ferramentas analisadas a seguir. Alguns irão apenas medir a latência, enquanto outros irão ajudá-lo a identificá-la. Outros ainda medem a utilização da largura de banda em vez da latência. Eles ainda podem ajudar, pois sabemos que a superutilização é a principal causa da alta latência.

1. SolarWinds Network Performance Monitor (avaliação gratuita)

SolarWinds é um dos fabricantes mais conhecidos de ferramentas de administração de rede. A empresa existe há cerca de 20 anos e tem uma sólida reputação por fazer algumas das melhores ferramentas de administração de rede e sistema, bem como várias ferramentas gratuitas mais simples.

O SolarWinds Network Performance Monitor é o principal produto da empresa. Provavelmente uma das melhores ferramentas de monitoramento de largura de banda SNMP, é embalado com tantos recursos que poderíamos escrever sobre ele para sempre. Uma das melhores vantagens da ferramenta é provavelmente sua simplicidade que, felizmente, não tem o preço da flexibilidade. Painéis, visualizações, gráficos e relatórios podem ser totalmente personalizados de acordo com suas preferências ou necessidades. A ferramenta pode ser configurada em minutos e pode ser dimensionada desde a menor das redes até grandes redes com milhares de dispositivos.

• AVALIAÇÃO GRATUITA: SolarWinds Network Performance Monitor
• Link oficial para download: https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/registration

No entanto, o SolarWinds Network Performance Monitor não mede diretamente a latência da rede. Mas, ao fornecer informações detalhadas sobre o uso da largura de banda de cada parte da sua rede, permitirá que você identifique rapidamente os pontos problemáticos onde o congestionamento pode ser a causa da alta latência.

O SolarWinds Network Performance Monitor usa o protocolo SNMP (Simple Network Management Protocol) para pesquisar periodicamente seus dispositivos e ler seus contadores de interface, calculando a utilização da largura de banda e exibindo-a como gráficos. A configuração da ferramenta requer apenas que você especifique o endereço IP de um dispositivo e a string de comunidade. Recursos avançados permitem que você crie mapas de rede e exiba o caminho crítico entre dois dispositivos, um ótimo recurso para solucionar problemas de latência.

Os preços do SolarWinds Network Performance Monitor variam de acordo com o número de dispositivos monitorados e começam em US $ 2 955. Se você quiser experimentar a ferramenta antes de comprá-la, uma versão de avaliação completa de 30 dias está disponível.

2. SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer (avaliação gratuita)

Outro excelente produto da SolarWinds , o NetFlow Traffic Analyzer, pode fornecer aos administradores uma visão mais detalhada do tráfego da rede. Ele não apenas mostrará a utilização e a latência potencial, mas também onde está ocorrendo e o que está causando isso. A ferramenta fornece informações detalhadas sobre o que é o tráfego observado. Por exemplo, a ferramenta permitirá que você descubra que tipo de tráfego ou que usuário está consumindo mais largura de banda. O painel da ferramenta tem muitas visualizações úteis disponíveis, como os principais aplicativos, protocolos ou locutores principais.

• AVALIAÇÃO GRATUITA: SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer
• Link oficial para download: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/registration

Como você pode imaginar pelo nome, o SolarWinds Network Performance Monitor usa o protocolo NetFlow da Cisco para reunir informações detalhadas de uso de dispositivos de rede. Criado originalmente pela Cisco, o protocolo NetFlow permite que os dispositivos enviem informações detalhadas sobre cada “conversa” ou fluxo da rede para um coletor e analisador NetFlow como esta ferramenta. Essas informações contêm vários elementos que podem ser usados ​​para analisar o tráfego. Muitos fabricantes além da Cisco também incluem a funcionalidade NetFlow ou equivalente em seus equipamentos, às vezes com um nome diferente. Recentemente, o protocolo NetFlow foi padronizado como IPFIX, ou IP Flow Information Exchange, pelo IETF. O SolarWinds NetFlow Traffic Analyzerfuncionará com todas as variantes do protocolo, tornando-o uma escolha excelente.

O SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer é um módulo adicional que pode ser instalado na parte superior do Network Performance Monitor analisado acima. O preço começa em US $ 1.915 e varia de acordo com o número de hosts. E, assim como a maioria dos produtos pagos da SolarWinds, uma versão de teste gratuita de 30 dias está disponível.

3. Monitor de rede PRTG

O PRTG Network Monitor da Paessler AG é outra ferramenta de monitoramento de largura de banda. É conhecido por ser um dos mais fáceis e rápidos de configurar. Paessler afirma que você pode estar instalado e funcionando em minutos e, na verdade, configurar o produto não leva muito tempo, embora seja um pouco mais do que o alegado. Isso se deve, em parte, ao recurso de descoberta automática do produto, o que significa que ele fará uma varredura em sua rede e adicionará automaticamente os componentes que encontrar.

O PRTG Network Monitor vem com várias interfaces de usuário, permitindo que você escolha aquela que melhor se adapta às suas necessidades. Há um aplicativo de console nativo do Windows, há também uma interface da web baseada em Ajax e há aplicativos móveis para Android e iOS. E faz um ótimo uso dos recursos de cada plataforma. Por exemplo, os aplicativos móveis permitirão que você acesse os detalhes de qualquer dispositivo simplesmente digitalizando uma etiqueta de código QR afixada a ele. Obviamente, o console do Windows permitirá que você imprima essas etiquetas.

O PRTG Network Monitor usa uma combinação de tecnologias para seu monitoramento. Ele usará monitoramento SNMP, mas também WMI para dispositivos Windows e NetFlow e Sflow, duas tecnologias de análise de fluxo semelhantes, mas concorrentes. E a ferramenta possui vários sensores projetados especificamente para medir a latência. Há um sensor QoS que mede o atraso de ida e volta, um sensor Cisco IP SLA e um sensor Ping.

4. ManageEngine NetFlow Analyzer

O ManageEngine NetFlow Analyzer é outra ferramenta de monitoramento baseada em NetFlow que apresenta alguns recursos avançados de monitoramento de latência. A ferramenta fornece uma visão detalhada da utilização da rede e dos padrões de tráfego. Sua interface de usuário baseada na web permite que você visualize o tráfego por aplicativo, por conversa, por protocolo e muito mais. O painel abrangente da ferramenta é um de seus melhores recursos. Ele oferece a melhor versatilidade e permitirá que você inclua todos os dados que desejar. E para administradores em movimento, existem aplicativos móveis disponíveis.

O ManageEngine NetFlow Analyzer oferece suporte a várias tecnologias de fluxo, incluindo NetFlow, IPFIX, J-flow, NetStream e alguns outros. Como bônus, o também tem excelente integração com dispositivos Cisco, com suporte para ajuste de modelagem de tráfego e / ou políticas de QoS diretamente da ferramenta. E para medição de latência, esta ferramenta apresenta um monitor WAN Round Trip Time (RTT) que permite monitorar a disponibilidade, latência e qualidade de serviço da WAN.

5. PingPlotter

Apesar de um nome um tanto enganoso, PingPlotter é na verdade um software Traceroute gráfico que pode ajudar a resolver problemas de rede. Esta ferramenta de diagnóstico representa graficamente a latência e a perda de pacotes entre o seu computador e um alvo. Ele permite que você visualize as informações, acelerando assim o processo de solução de problemas e pode ajudar a construir um caso, caso você precise convencer alguém de que existe um problema.

O PingPlotter representa graficamente o desempenho da rede em cada salto entre o computador onde você o executa e um site, servidor ou dispositivo de destino. A ferramenta testará o caminho para qualquer dispositivo acessível pela rede e mostrará onde ocorre a latência, economizando muito tempo de diagnóstico.

Embora ter estatísticas de desempenho seja útil, elas apenas informam que a rede falhou - ou não falhou - durante o teste e onde está a falha. PingPlotter tem um recurso de linha do tempo útil que fornece um nível mais profundo de compreensão, mostrando exatamente quando os problemas ocorrem. Isso permite diferenciar entre uma falha consistente ao longo do teste e um curto período de falha grave. Também pode ajudar a correlacionar a falha com outros eventos simultâneos.

6. MultiPing

MultiPing é outro produto com um nome enganador. Embora use principalmente o Ping para realizar sua façanha, este é realmente um sistema de monitoramento, algo como um SolarWinds Network Performance Monitor menor. Obviamente, usar Ping em vez de SNMP significa que as informações que você obterá serão muito diferentes. Você não pode esperar a utilização da largura de banda com esta ferramenta, mas uma coisa que você verá é a latência. E, assim como os monitores de largura de banda irão traçar gráficos de largura de banda ao longo do tempo, este irá traçar gráficos de latência ao longo do tempo.

MultiPing irá mostrar a perda de pacotes em porcentagem, bem como latência mínima, média e máxima. Possui descoberta automática, tornando a configuração uma tarefa super fácil. A interface do usuário do produto pode ser configurada de acordo com sua preferência, colocando seus diferentes componentes conforme você achar necessário. O sistema também possui alertas que podem notificá-lo quando os parâmetros saem do intervalo. Além de notificações, programas podem ser iniciados em alertas.

7. Ping

No entanto, você não precisa baixar ou instalar nada para testar a latência. Ping é um comando embutido na maioria dos sistemas operacionais modernos. Resumindo, o Ping envia uma série de solicitações de eco ICMP para o endereço IP de destino e espera que ele responda com as respostas de eco ICMP correspondentes. O atraso entre a solicitação e a resposta é chamado de atraso de ida e volta, também conhecido como latência. E quando falha em receber uma resposta a uma de suas solicitações, o utilitário assume que a solicitação ou a resposta foi perdida em trânsito e compila as informações de perda de pacote que são exibidas quando o comando termina de ser executado.

8. Traceroute (ou Tracert)

Da mesma forma, Traceroute - ou Tracert, se você estiver vivendo em um mundo Windows - também pode ser usado para fins de teste de latência. Este é outro comando embutido na maioria dos sistemas operacionais. Ele usa o mesmo tipo de solicitações e respostas ICMP que o Ping, mas faz isso de uma forma que permite testar individualmente o tempo de resposta - ou latência - de cada segmento de rede ao longo do caminho. Isso é ainda melhor do que Ping, pois pode dar uma boa ideia de onde está acontecendo a maior parte da latência. Portanto, esta ferramenta pode não apenas medir, mas também localizar a latência.

Para concluir

Vimos como a latência pode causar estragos no desempenho da rede e como é importante mantê-la sob controle. Também vimos como melhorar a latência e medi-la. Mas, o mais importante, fornecemos análises de algumas das melhores ferramentas que você pode usar para medir a latência. Todas as ferramentas que apresentamos são excelentes e qualquer uma delas o ajudará a medir a latência. Eles são, no entanto, muito diferentes um do outro e você deve dar uma olhada em cada conjunto de recursos detalhados de ferramenta antes de escolher um, pois a maioria das ferramentas apresentadas fará muito mais do que apenas medir a latência.