什麼是網絡延遲以及如何衡量它

你有沒有註意到網絡有時看起來像爬行一樣慢？你肯定有。當這種情況發生時，通常是高延遲的跡象。延遲是網絡最大的困擾之一，它是不可避免的，但必須保持在合理的值內。今天，我們將深入了解什麼是網絡延遲以及如何測量它。我們還將確保對您可以用於此目的的最佳工具進行一些評論。

我們的探索將首先仔細研究延遲、它是什麼、它為什麼存在，以及為什麼它是一個需要密切監控的重要指標。我們接下來將討論可以採取哪些具體措施來改善延遲以及如何對其進行測量。有了關於延遲的所有這些知識，我們將最終探索您可以用來測量您自己環境中的延遲的最佳工具。

網絡延遲簡而言之

網絡延遲很容易描述。它是數據包從其源到其目的地所需時間的度量。了解它是什麼以及為什麼它是相關指標是另一回事。在理想的世界中，不會有任何網絡延遲。但在現實中，總會有一些。無論我們如何努力，數據都無法立即通過網絡傳輸。但是，儘管延遲是不可避免的，但必須始終確保它不會變得如此之高，以至於開始影響網絡的正常運行。

有幾個因素會導致延遲。首先，傳播時間是不可避免的因素。儘管網絡速度很快，比特以光速傳播（不完全是，但它們傳播得非常快），但數據到達目的地仍然需要一些時間。路徑越長，花費的時間就越多，就像走 100 英里比走 50 英里需要更長的時間。因此，相距數千英里的兩台計算機之間的延遲總是高於兩台計算機之間的延遲。同一個房間的電腦。另一個導致延遲的因素稱為傳輸延遲。這是一種可以由介質本身引入的延遲。它作為數據包大小的函數而變化。更大的數據包將具有更高的延遲，因為它們需要更多的時間來序列化和交付。

路由器和其他各種處理延遲也是導致網絡延遲的因素。即使在沒有排隊的幾乎不使用的電路上，每個路由器也需要操作數據。例如，每個數據包的 TTL 頭字段必須遞減。此外，大多數網絡設備將等到數據包被完全接收後再發送。同樣，更大的數據包將帶來更長的延遲。這些只是幾個例子，但還有其他幾種方法可以在網絡傳輸中引入延遲。我們可以考慮當數據無法立即發送時發生的排隊延遲或必須緩存到磁盤或內存然後檢索時發生的存儲延遲。我們可以就該主題寫一篇冗長的文章，但您可能已經了解了圖片。

延遲的重要性

相對容易理解的是，當延遲過高時，會影響網絡的可用性並導致感知性能下降。這就是使它成為如此重要的觀察指標的原因。高（或高於平常）延遲通常表明網絡或網絡出現問題。與其他任何原因相比，高延遲往往是網絡擁塞的結果。網絡就像高速公路，當流量過多時，事情會變慢，並且延遲會高於正常水平。

但測量到的延遲不一定是擁塞或其他網絡問題的跡象。由於延遲通常是通過測量往返時間來計算的，因此延遲的常見來源可能是遠程設備本身。如果遠程設備忙於做它必須做的任何事情——這可能與網絡無關，它可能不會立即響應從延遲測量工具收到的請求。發生這種情況時，它會被視為網絡延遲，但實際上它與網絡無關，延遲測量不會給您提供有關此的線索。

同樣，用戶可能會遇到與網絡無關的延遲。應用程序延遲可能與網絡延遲一樣普遍。當服務器過載時，開始響應更慢。就像網絡在擁塞時所做的那樣。不幸的是，儘管很重要，但服務器和應用程序延遲不在今天的議程上。

改善延遲

想像一下，您的網絡受到延遲的影響，而您安裝的測量工具已檢測到它並提醒您。現在您需要找到減少網絡延遲的方法。有幾種方法可以做到這一點，但如何解決高延遲取決於導致它的原因。由於網絡過度使用是網絡延遲的最常見原因，讓我們看看可以採取什麼措施。

網絡電路不是無限的，當它們被過度使用時，就會發生擁塞並且用戶會遇到高延遲。它的工作原理與高速公路交通完全一樣。對於 WAN 電路尤其如此，這些電路通常具有比典型 LAN 更有限的帶寬。發生這種情況時，改善延遲的最佳方法是減少網絡使用。這本身就是一個完整的網絡管理領域，值得擁有自己的職位。事實上，我們已經寫了一篇關於提高網絡性能的帖子，您可以使用許多工具來協助完成這項任務。

測量延遲

測量網絡延遲可能比看起來更複雜。在測量非常遠的點之間的延遲時尤其如此。這有幾個原因，但主要是因為即使巨大的延遲仍然相對較短，大約為千分之幾秒。你真的不能在另一端打電話給你的朋友並告訴他“好的，我正在給你發送一個數據包，告訴我它什麼時候到達”並測量延遲。很有可能在你說完之前數據包就會到達。因此，忘記手動計時。

通常，延遲是通過發送返回給發送方的數據包並測量響應返回所需的時間來衡量的。正是這個往返時間被認為是延遲。這種評估方法有一些缺點。例如，如果返迴路徑不同，延遲數字不會告訴您前向路徑或返迴路徑中的哪一條正在經歷延遲。

另一個可能的問題是用於測量延遲的數據包類型——通常是 ICMP 請求和回复——並不總是被網絡設備以與其他網絡流量相同的優先級處理。事實上，一些路由設備會簡單地丟棄這些數據包，大多數防火牆也會這樣做。

頂級延遲測量工具

沒有一種測量網絡延遲的通用方法。因此，有多種類型的工具可用於該目的。延遲測量（通常稱為往返延遲）是下面審查的所有工具都包含的指標。有些只會測量延遲，而另一些會幫助您查明它。其他人則衡量帶寬利用率而不是延遲。他們仍然可以提供幫助，因為我們知道過度使用是高延遲的主要原因。

1. SolarWinds Network Performance Monitor（免費試用）

SolarWinds 是最著名的網絡管理工具製造商之一。該公司已經成立大約 20 年，在製作一些最好的網絡和系統管理工具以及一些更簡單的免費工具方面享有盛譽。

該SolarWinds的網絡性能監視器是公司的主打產品。可以說是最好的 SNMP 帶寬監控工具之一，它包含了許多我們可以永遠寫下來的功能。該工具的最大優勢之一很可能是它的簡單性，幸運的是，這並不以犧牲靈活性為代價。儀表板、視圖、圖表和報告可以完全根據您的偏好或需求進行定制。該工具可以在幾分鐘內完成設置，並且可以從最小的網絡擴展到擁有數千台設備的大型網絡。

免費試用：SolarWinds 網絡性能監視器
官方下載鏈接：https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/registration

不過，SolarWinds Network Performance Monitor不會直接測量網絡延遲。但是，通過向您提供有關網絡每個部分的帶寬使用情況的詳細信息，它可以讓您快速確定擁塞可能是高延遲原因的故障點。

該SolarWinds的網絡性能監視器使用簡單網絡管理協議（SNMP），以定期輪詢您的設備和閱讀他們的接口計數器，計算帶寬利用率，並顯示它作為圖形。配置該工具只需要您指定設備的 IP 地址和社區字符串。高級功能可讓您構建網絡地圖並顯示兩個設備之間的關鍵路徑，這是排除延遲問題時的一項重要功能。

SolarWinds Network Performance Monitor 的價格根據受監控設備的數量而有所不同，起價為 2,955 美元。如果您想在購買之前試用該工具，可以使用30 天的全功能試用版。

2. SolarWinds NetFlow 流量分析器（免費試用）

從另一優良的產品SolarWinds的，所述的NetFlow流量分析器可以給管理員的網絡流量的更詳細的視圖。它不僅會顯示您的利用率和潛在的延遲，還會顯示它發生的位置以及導致它的原因。該工具提供有關觀察到的流量的詳細信息。例如，該工具可以讓您找出哪種類型的流量或哪個用戶消耗的帶寬最多。該工具的儀表板提供了大量有用的視圖，例如頂級應用程序、頂級協議或頂級談話者。

免費試用：SolarWinds NetFlow 流量分析器
官方下載鏈接：https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/registration

正如您從其名稱中猜到的那樣，SolarWinds Network Performance Monitor使用 Cisco 的 NetFlow 協議從網絡設備收集詳細的使用信息。NetFlow 協議最初由 Cisco 創建，允許設備將有關每個網絡“對話”或流的詳細信息發送到 NetFlow 收集器和分析器，例如此工具。此信息包含多個可用於分析流量的元素。除 Cisco 之外的許多製造商還在他們的設備中包含 NetFlow 功能或等效功能，有時稱其為不同的名稱。最近，IETF 將 NetFlow 協議標準化為 IPFIX，即 IP 流信息交換。該SolarWinds的NetFlow流量分析儀將適用於協議的所有變體，使其成為一個很好的選擇。

該SolarWinds的NetFlow流量分析器是一個額外的模塊，在頂部安裝網絡性能監視器上面審查。起價為 1 915 美元，根據主機數量而有所不同。就像大多數 SolarWinds 付費產品一樣，提供30 天免費試用。

3.PRTG網絡監視器

該PRTG網絡監視器從Paessler AG是另一個帶寬監測工具。眾所周知，它是最容易和最快的設置之一。Paessler聲稱您可以在幾分鐘內啟動並運行，並且真正地，設置產品不會花費太多時間，儘管比所聲稱的要多得多。這部分是由於產品的自動發現功能，這意味著它將掃描您的網絡並自動添加它找到的組件。

該PRTG網絡監視器附帶了幾個用戶界面，讓你挑一個最適合您的需求。有一個原生的 Windows 控制台應用程序，還有一個基於 Ajax 的 Web 界面，還有適用於 Android 和 iOS 的移動應用程序。它充分利用了每個平台的功能。例如，移動應用程序將允許您通過簡單地掃描貼在設備上的二維碼標籤來訪問任何設備的詳細信息。當然，Windows 控制台會讓您打印這些標籤。

該PRTG網絡監視器使用的技術其監測的組合。它將使用 SNMP 監控和 WMI for Windows 設備以及 NetFlow 和 Sflow，這兩種相似但相互競爭的流量分析技術。該工具有幾個專門用於測量延遲的傳感器。有一個用於測量往返延遲的 QoS 傳感器、一個 Cisco IP SLA 傳感器和一個 Ping 傳感器。

4. ManageEngine NetFlow 分析器

該ManageEngine的NetFlow分析儀是另一種基於NetFlow的監控工具，具有一些先進的延遲監控功能。該工具提供了網絡利用率和流量模式的詳細視圖。其基於 Web 的用戶界面可讓您按應用程序、對話、協議等查看流量。該工具的綜合儀表板是其最佳功能之一。它提供了一些最佳的多功能性，可以讓您包含所需的任何數據。對於忙碌的管理員，還有可用的移動應用程序。

該ManageEngine的NetFlow分析儀支持多種流技術，包括NetFlow的，IPFIX，J-流，NetStream和其他幾個人。作為獎勵，它也與 Cisco 設備具有出色的集成，支持直接從該工具調整流量整形和/或 QoS 策略。對於延遲測量，此工具具有 WAN 往返時間 (RTT) 監視器，可讓您監視 WAN 可用性、延遲和服務質量。

5. 繪圖儀

儘管名稱有點誤導，但PingPlotter實際上是一個圖形化的 Traceroute 軟件，可以幫助解決網絡問題。此診斷工具可繪製計算機與目標之間的延遲和數據包丟失情況。它允許您將信息可視化，從而加快故障排除過程，如果您需要說服任何人最終存在問題，它可以幫助構建案例。

PingPlotter在運行它的計算機與目標網站、服務器或設備之間的每一跳上繪製網絡性能圖表。該工具將測試任何可訪問網絡的設備的路徑，並顯示發生延遲的位置，從而為您節省大量診斷時間。

雖然擁有性能統計數據很有用，但它們只會告訴您網絡在測試期間失敗或沒有失敗以及失敗的位置。PingPlotter有一個有用的時間線功能，它通過準確顯示問題發生的時間來提供更深層次的理解。這使您可以區分整個測試過程中的持續故障和短期的嚴重故障。它還可以幫助將故障與其他同時發生的事件相關聯。

6. 多點

MultiPing是另一種具有誤導性名稱的產品。儘管它主要使用 Ping 來完成它的壯舉，但這確實是一個監控系統，有點像一個較小的 SolarWinds Network Performance Monitor。當然，使用 Ping 而不是 SNMP 意味著您將獲得的信息非常不同。您不能期望使用此工具看到帶寬利用率，但您會看到的一件事是延遲。就像帶寬監視器將繪製帶寬隨時間變化的圖表一樣，這個將繪製隨時間變化的延遲圖表。

MultiPing將向您顯示數據包丟失的百分比以及最小、平均和最大延遲。它具有自動發現功能，因此設置起來非常簡單。可以根據自己的喜好配置產品的用戶界面，方法是根據需要放置其不同的組件。該系統還具有警報功能，可以在參數超出範圍時通知您。除了通知之外，還可以根據警報啟動程序。

7. 平

不過，您不必下載或安裝任何東西來測試延遲。Ping是一個內置於大多數現代操作系統的命令。簡而言之，Ping向目標 IP 地址發送一系列 ICMP 回顯請求，並等待它以相應的 ICMP 回顯回復進行響應。請求和回復之間的延遲稱為往返延遲，也稱為延遲。當它未能收到對其中一個請求的響應時，該實用程序假定請求或響應在傳輸過程中丟失，並編譯命令完成執行後顯示的數據包丟失信息。

8.Traceroute（或Tracert）

同樣，路由跟踪-or Tracert檢測，如果你生活在Windows世界中，也可用於對延遲測試的目的。這是大多數操作系統內置的另一個命令。它使用與 Ping 相同類型的 ICMP 請求和回复，但它的方式允許它單獨測試沿路徑每個網段的響應時間或延遲。這甚至比 Ping 更好，因為它可以讓您很好地了解大部分延遲發生的位置。所以這個工具不僅可以測量，還可以定位延遲。

綜上所述

我們已經看到延遲如何對您的網絡性能造成嚴重破壞，以及控制它的重要性。我們還研究瞭如何改善延遲以及如何測量它。但最重要的是，我們為您提供了一些可用於測量延遲的最佳工具的評論。我們介紹的所有工具都非常出色，它們中的任何一個都可以幫助您測量延遲。然而，它們彼此非常不同，在選擇一個工具之前，您應該仔細查看每個工具的詳細功能集，因為提供的大多數工具實際上不僅僅是測量延遲。