Главная
» СЕТЕВОЙ АДМИНИСТРАТОР
»
Пропускная способность сети против полосы пропускания: что это значит и что влияет на производительность.
Пропускная способность сети против полосы пропускания: что это значит и что влияет на производительность.
Пропускная способность — это способность канала или пути передачи данных; пропускная способность — это скорость, с которой данные фактически передаются в течение определенного теста или периода. Соединение, заявленное с заданной скоростью, не гарантирует ту же скорость передачи данных для приложения: конкурирующий трафик, накладные расходы протокола, потеря пакетов, условия беспроводной связи и устройства на обоих концах — все это может снизить результат.
Пропускная способность описывает емкость канала; пропускная способность — это скорость передачи данных, которую он осуществляет на практике.
Пропускная способность, пропускная способность и эффективная пропускная способность
В повседневной речи пропускная способность часто означает максимальную скорость в интернет-тарифе или номинальную скорость канала связи. Однако сетевой путь может включать несколько каналов, и сегмент с наименьшей доступной пропускной способностью может ограничивать всю передачу данных. Другие пользователи также могут делить эту пропускную способность. В своих определениях пропускной способности сети IETF различает пропускную способность сети, наблюдаемое использование и доступную пропускную способность .
Пропускная способность — это измеренная скорость передачи данных между выбранными конечными точками в заданном направлении и за определенный временной интервал. Таким образом, результат теста описывает именно этот путь и эти условия, а не каждое соединение в сети. Показатель полезной пропускной способности (Goodput) имеет более узкое значение: он учитывает полезные данные приложения, исключая заголовки и повторно переданные байты. Показатель полезной пропускной способности обычно ниже, чем скорость, наблюдаемая на канальном или IP-уровне. Скорость может отображаться в мегабитах в секунду (Мбит/с) или мегабайтах в секунду (МБ/с); один байт содержит восемь бит, поэтому перед сравнением чисел проверьте единицу измерения.
Что влияет на пропускную способность и воспринимаемую производительность?
Фактор
Эффект
Узкие места и перегрузки
Более медленный канал связи, перегруженный восходящий канал или занятый общий канал могут ограничивать пропускную способность. Очереди в периоды пиковой нагрузки также могут вызывать задержки.
Задержка и время в обоих направлениях
Задержка — это время передачи пакета; время кругового пути (RTT) включает в себя путь туда и обратно. Более длительное время кругового пути может ограничивать передачу TCP-пакета, если отправитель не может поддерживать достаточное количество данных в процессе передачи, даже если канал связи имеет свободную пропускную способность. Расстояние устанавливает минимальный уровень распространения, а очереди и обработка добавляют переменную задержку.
Джиттер и потеря пакетов
Джиттер обычно используется для обозначения вариаций задержки пакетов (более точный термин IETF — вариации задержки пакетов). Неравномерное поступление пакетов может нарушать передачу голоса или видео. Потерянные TCP-пакеты передаются повторно, что приводит к увеличению времени и пропускной способности; трафик UDP в реальном времени может вместо этого поступать с пробелами.
Wi-Fi, устройства и конфигурация
Помехи, слабый сигнал, совместное использование эфирного времени, ограничения маршрутизатора или сетевой карты, загрузка ЦП, шифрование VPN и несоответствие MTU пути или буферов TCP могут ограничивать тестовую или реальную передачу данных.
Пропускная способность и удобство использования взаимосвязаны, но не взаимозаменяемы. Загрузка большого файла может завершиться успешно при высокой пропускной способности с небольшой задержкой; видеозвонок все равно может ощущаться неудовлетворительно, если задержка меняется или теряются пакеты. Метрика вариации задержки пакетов IETF объясняет, почему вариация времени прибытия важна для приложений, которым необходимы пакеты с регулярными интервалами.
Регулярная синхронизация пакетов обеспечивает передачу данных в реальном времени; колебания и потери могут вызывать прерывания.
Инструменты для измерения или мониторинга производительности
iperf3 : Запускает активное тестирование между клиентом и сервером, которые вы контролируете. Он может тестировать TCP, UDP или SCTP и сообщает об измеренной пропускной способности и других метриках. Используйте его для изоляции пути в локальной сети, глобальной сети или центре обработки данных; сам по себе он не измеряет пропускную способность всего вашего интернет-провайдера, если тестовый сервер не расположен за пределами этой сети.
LibreNMS: Использует счетчики интерфейсов SNMP для построения графиков трафика в долгосрочной перспективе. Это помогает выявлять повторяющиеся пики и сравнивать входящее и исходящее использование, но сообщает о трафике интерфейса, а не проводит сквозной тест передачи приложений.
SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer: Анализирует поддерживаемые записи потоков для отображения закономерностей трафика и того, какие приложения, протоколы или устройства используют полосу пропускания. Полезен для выявления активных пользователей и источников перегрузки; это коммерческий продукт для мониторинга.
Wireshark: его графики ввода-вывода позволяют отображать захваченный трафик в битах за временной интервал. Используйте захват для анализа коротких всплесков или устранения неполадок на определенном пути; результат охватывает только пакеты, видимые в точке захвата.
Активный тест пропускной способности измеряет конкретный маршрут между клиентом и сервером.
Как получить полезный результат измерения
Решите, нужен ли вам активный сквозной тест или история использования интерфейса. Для первого варианта выберите iperf3, а для второго — SNMP или мониторинг потоков.
Запишите конечные точки, направление, протокол, продолжительность теста, а также тип соединения (проводное или беспроводное). Запустите тест в обоих направлениях, если пути загрузки и выгрузки могут отличаться.
Повторите тесты в спокойное и загруженное время. Сравнивайте стабильные результаты и потери пакетов, а не только одно пиковое значение. Проверьте загрузку ЦП конечного устройства, согласованную скорость соединения, ошибки интерфейса, RTT и конкурирующий трафик, прежде чем обвинять интернет-провайдера или одно устройство.
Следует проявлять осторожность при проведении нагрузочных тестов в производственных сетях: они намеренно генерируют трафик и могут повлиять на других пользователей. Начните с ограниченного теста и согласуйте более масштабные испытания с владельцем сети.
Наиболее полезным является сравнение «один к одному»: одинаковые конечные точки, одинаковое направление, одинаковый протокол и схожие условия тестирования. Это позволяет получить диагностический сигнал, а не вводящее в заблуждение сравнение номинальной пропускной способности плана с отдельным образцом пропускной способности.