מה הם תפוקת רשת ורוחב פס? גורמים המשפיעים על ביצועים

תפוקת רשת ורוחב פס הם שניים מהמדדים החשובים ביותר של רשתות, ובכל זאת לרוב הם לא מבינים ומבולבלים. המטרה שלנו כיום היא לנסות לשפוך קצת אור על העניין ולהעניק לך הבנה טובה יותר של מה הם - וגם מה הם לא, אילו גורמים משפיעים על מדדים חשובים אלה ואילו כלים ניתן להשתמש כדי למדוד בפועל אותם. אנו ננסה לשמור על הדיון שלנו ככל שאינו טכני תוך מתן מידע שימושי רב ככל האפשר.

נתחיל בניסיון להגדיר מהם רוחב הפס והתפוקה, וחשוב מכך, איך הם נבדלים מכיוון שנראה שיש לא מעט בלבול בין שני המונחים. בשלב הבא נבדוק את הגורמים השונים שיכולים להשפיע על התפוקה ועל ביצועי הרשת באופן כללי. אנו נבחן עיכוב ואיחור, ריצוד ואובדן מנות שכן הם הגורמים המשפיעים ביותר על הביצועים. לאחר שנסיים עם התיאוריה, נסקור כמה מהכלים הטובים ביותר שאפשר להשתמש בהם כדי לפקח או למדוד את תפוקת הרשת.

אודות רוחב הפס והתפוקה

רוחב הפס והתפוקה הם מושגים שונים במקצת למרות הרבה בלבול ביניהם. בואו ננסה למיין את זה, החל ברוחב הפס. רוחב הפס של הרשת מתייחס ל - מקסימום כמות הנתונים שניתן להעביר בשנייה ברשת. זהו, במילים אחרות, יכולת נשיאת הנתונים של הרשת ולמרות שניתן לשדרג מעגלים, זהו מאמץ מורכב וככזה, רוחב הפס אינו נחשב כדבר שאנו יכולים לשלוט בו בקלות "תוך כדי תנועה".

באשר לתפוקה, זה מתייחס ל- בפועל כמות הנתונים המועברת ברשת. התפוקה שונה לעתים קרובות מרוחב הפס מכמה סיבות. לדוגמה, יתכן ולא יהיו מספיק נתונים בכדי להשתמש בהם בכל רוחב הפס הזמין. יכולים להיות גם גורמים שונים המאטים את התנועה כפי שנראה בקרוב.

מושג אחר שנראה כי אינו עושה דבר מלבד להוסיף מעט בלבול וכל זה הוא המהירות. מהירות מתייחסת לעתים קרובות לכמה נתונים ניתן להוריד או להעלות באמצעות חיבור ספציפי כגון DSL או שירות אינטרנט מודם כבלים. על קצה המזלג זהו מונח שיווקי לא טכני המשמש את נותני השירותים כדי לפרסם את שירותיהם. עם זאת, זה שווה בערך לרוחב הפס.

גורמים המשפיעים על התפוקה

אז אם התפוקה היא כושר הנשיאה המרבי של מעגל, זה לא אמור להשתנות, נכון? ובכן, זה באמת... הרבה, בעצם. למעשה, חשוב להבחין בין תפוקה מרבית לתפוקה בפועל. נסביר. הבה נבחן, למשל, את התפוקה של נתיב נתונים בין שרת במרכז נתונים אחד לשרת אחר במרכז נתונים אחר. נראה כי זו הנחה סבירה כי תפוקת הנתיב תהיה זו של הקטע עם התפוקה הנמוכה ביותר. אך אמנם נכון שלעולם לא יהיה גבוה מזה, אולם יכול להיות שהוא יהיה נמוך יותר. בואו נסתכל על כמה מהגורמים העיקריים שעשויים להשפיע על התפוקה.

עיכוב ואיחור

עיכוב ואיחור הם שני הגורמים העיקריים המשפיעים על ביצועי רשת נתפסים. ובדומה לרוחב הפס והתפוקה, לעיתים קרובות יש הרבה בלבול ביניהם, עד כדי כך שלרוב משתמשים בשני המושגים זה בזה. זה מובן שכן שניהם קשורים לזמן שלוקח לנתונים לנסוע ממקורם ליעדם. חביון מתואר לרוב כזמן שחלף מהמקור ששולח מנות ליעד שמקבל אותה. זה יכול להתייחס גם לזמן העיכוב הלוך ושוב שכולל את ההשהיה לכיוון אחד ממקור ליעד בתוספת זמן ההשהיה לכיוון אחד מהיעד חזרה למקור. למעשה, נעשה שימוש לעתים קרובות יותר בהשהיה של הלוך ושוב, בעיקר מכיוון שניתן למדוד אותה מנקודה אחת.

חביון הוא מאפיין פיזי של רשתות. זהו גורם המרחק בין המקור ליעד, ומהירות האור אשר אגב היא גם המהירות בה נתונים עוברים על כל סוג של מדיה. בדומה לרוחב הפס, החביון הוא פרמטר קבוע. הדרך היחידה לצמצם אותו היא לקרב את המקור ליעד וצמצום המרחק ב- 100 ק"מ (60 מיילים) יסיר כמיליון שניות אחורה.

מספר גורמים יכולים להוסיף עיכוב לשידור הרשת. לדוגמה, עיכוב תורים מתרחש כאשר שער מקבל חבילות מרובות ממקורות שונים לכיוון אותו יעד. מכיוון שבדרך כלל ניתן להעביר חבילה אחת בכל פעם, יש לתור חלק מהן בתור שידור, ועיכוב נוסף. באופן דומה, עיכובים בעיבוד מתרחשים בזמן ששער קובע מה לעשות עם חבילה חדשה שהתקבלה. חציצה יכולה גם לגרום לעיכובים מוגברים בסדר גודל או יותר. השילוב בין עיכובי ריבוי, תורים ועיבוד לעיתים קרובות מביא לפרופיל חביון רשת מורכב ומשתנה.

ריצוד

ריצוד הוא אחד האויבים הגדולים ביותר בהעברות רשת. למרות שקל להסביר, ההבנה כיצד ומדוע היא יכולה להשפיע לרעה כזו על העברת נתונים היא מסובכת מעט יותר. בביטוי הפשוט ביותר שלה, הריצוד הוא וריאציה בעיכוב. ישנם כמה גורמים שיכולים לגרום לריצוד. למעשה, רבים מאותם גורמים הגורמים לעיכוב שדיברנו עליהם יכולים לגרום גם לריצוד. לדוגמא, עיכובי תורים קשורים ישירות לאורכו של התור. ומכיוון שתור טיפוסי משתנה כל הזמן באורכו, כך גם מעכב, ומכאן גם ריצוד.

אבל ריצוד לא משפיע על כל תעבורת הרשת באותו אופן. הסיכון שמציבה ריצוד הוא שאם העיכובים משתנים במידה ניכרת בין החבילות המרובות שמרכיבות הודעה, הן יכולות להגיע ליעדן מחוץ לרצף. ניקח לדוגמא שידור המורכב מארבע מנות המועברות במרווחים של 10 ms. הראשון נתקל ב 20 מיליטונאיות של השהיה, השנייה 60 מילות נפש, והשלישית 40 מיליטונאית והאחרונה 20 מילימטרים. אני אחסוך מכם את המתמטיקה המשעממת אבל במצב כזה המנה הראשונה תגיע תחילה, אחריה הרביעי, אחר כך השלישי ולבסוף השני. במצבים רבים זו אינה בעיה. לדוגמה, אם עסקינן בהעברת קבצים, המנות ממוספרות ברצף וניתן בקלות להרכיב אותן מחדש בסדר הנכון בסוף הקבלה. מצד שני, אם מה שיש לנו הוא תנועה בזמן אמת כמו שיחת VoIP, אנו נמצאים בבעיה מכיוון שלא ניתן להרכיב מחדש חבילות בזמן אמת, וכתוצאה מכך ניתן יהיה להשמיע שמע מקולקל. מבחינת המשתמש, יש לנו בעיה בביצועים.

אובדן מנות

אובדן מנות הוא גורם מרכזי נוסף המשפיע על ביצועי הרשת הנתפסים. רשתות אינן מושלמות ומעת לעת חבילות נתונים אינן מגיעות ליעדן מסיבות שונות. כאשר זה קורה לתעבורת TCP, זה לא עניין רב שכן הסוף המקבל יכול לבקש העברת נתונים מחדש של הנתונים החסרים. עם זאת זה יגרום לעיכוב מסוים ולהגדיל את נפח הנתונים. עם תנועת UDP הדברים לא כל כך טובים. מנה שאבדה תאבד לנצח. בשיחת VoIP, הדבר יביא לנשירת שמע אשר, אם חמורה מדי, עלולה להפוך את הדיבור לבלתי מובן. בשני המקרים, ברור מאוד שלאבדן מנות תהיה השפעה על הביצועים הנתפסים.

הכלים הטובים ביותר למדידת תפוקה

בין כל הכלים הזמינים לפיקוח ומדידת ביצועי רשת, חלקם טובים יותר מאחרים במדידת תפוקה. אלה הכלים שאנו עומדים לבדוק. הכלים שלהלן משתמשים בשיטות שונות למדידת תפוקה. חלקם ישתמשו בפרוטוקולי ניהול וניתוח רשת כגון SNMP או NetFlow ואילו אחרים יבצעו בדיקות לחץ מסוגים שונים.

SolarWinds היא גילתה לעצמה מוניטין מוצק כמי שהייתה כמה מכלי ניטור הרשת הטובים ביותר. וכאשר זה לא הספיק, החברה מפורסמת גם בשל הכלים החינמיים הרבים שלה העונים על צרכים ספציפיים של מנהלי רשת כמו שרת Kiwi Syslog או ה S מתקדםubnet גמחשבון.

אבל כשמדובר ברוחב הפס והתפוקה של הרשת, ה- SolarWinds רשת מארז מנתח רוחב פס זה מה שאתה צריך. הפלטפורמה מספקת ניתוח רוחב פס מקיף וניטור ביצועים באמצעות ניטור SNMP וניטור הזרימה המובנה ברוב הנתבים. באמצעות מוצר זה, אתה יכול לאתר, לאבחן ולפתור בעיות ביצועי רשת. אתה יכול גם לפקח ולנתח את ביצועי רוחב הפס ואת דפוסי התנועה. ולבסוף, תוכלו לבדוק את תפוקת הרשת מקונסולה יחידה להתאמה אישית.

חבילת צג רוחב הפס של רשת SolarWinds כוללת שני כלים שונים. ראשית, יש את מוניטור ביצועי רשת של SolarWinds. זה SolarWindsמוצר הדגל למעקב אחר השימוש ברשת. המטרה העיקרית של הכלי היא ניטור רוחב פס של SNMP אך הוא יכול לעשות הרבה יותר. בבסיסה היא מציעה ניטור תקלות וניהול ביצועים מקיפים. הכלי משתמש בעיקר ב- SNMP לאיסוף נתונים ובכך תואם לציוד רשת מרוב הספקים. יתר על כן, שלה NetPath התכונה מאפשרת לך להציג את נתיב הרשת הקריטי בין כל שתי נקודות פיקוח ברשת שלך והכלי יכול גם ליצור אוטומטית מפות רשת חכמות.

• ניסיון חינם: מארז מנתחי רוחב הפס של רשת SolarWinds
• קישור הורדה רשמי: https://www.solarwinds.com/network-bandwidth-analyzer-pack/registration

התרעה מתקדמת היא אחת החליפות החזקות של המוצר וכך גם שלה PerfStack לוח מחוונים לניתוח ביצועים. תכונה בלעדית נוספת היא תובנות רשת פונקציונליות המאפשרת ניטור מורכב של מכשירים. אם מדבר על מקרי שימוש מורכבים יותר, הכלי יכול לפקח על רשתות מוגדרות תוכנה (SDN) והוא כולל מובנה תמיכה ב- Cisco ACI כמו גם ביכולת לפקח על רשתות אלחוטיות וליצור ביצועים ברשת קו בסיס.

המרכיב הנוסף בחבילה זו הוא ה- מנתח תנועה של SolarWinds NetFlow. כלי רב עוצמה זה משתמש בפרוטוקול NetFlow כדי לאסוף מידע מפורט על התנועה שנצפתה. זה יכול, למשל, לדווח על סוג התנועה שכיחה יותר או איזה משתמש או מכשיר משתמשים ברוחב הפס הגדול ביותר. לוח מחוונים של הכלי זמין בתצוגות שונות כגון יישומים מובילים, פרוטוקולים עליונים או מדברים מובילים, למשל. הכלי יתמוך ברוב גרסאות NetFlow מיצרנים שונים.

להלן כמה מנתח תנועה של SolarWinds NetFlowהתכונות הטובות ביותר:

• ניתן להשתמש בו כדי לפקח על השימוש ברשת על ידי יישום, פרוטוקול וקבוצת כתובות IP.
• היא תפקח על נתוני הזרימה של Cisco NetFlow, Juniper J-Flow, sFlow, Huawei NetStream ו- IPFIX כדי לזהות אילו יישומים ופרוטוקולים הם צרכני רוחב הפס המובילים.
• היא תאסוף נתוני תנועה, תואם אותם לפורמט שמיש והציגה בממשק המשתמש מבוסס האינטרנט שלה
• זה יכול לעזור לך לזהות אילו יישומים וקטגוריות צורכים את רוחב הפס הרב ביותר כדי להראות טוב יותר את התעבורה ברשת ויש לה תמיכה ב- Cisco NBAR2.

ה רוחב הפס של SolarWinds מנתח חבילה מורשה על פי מספר הצמתים, הממשקים או הנפחים שעליך לפקח עליהם. התמחור אינו זמין בקלות ותצטרך ליצור קשר עם SolarWinds כדי לקבל הצעת מחיר המותאמת לצרכים המדויקים שלך. אם אתה מעדיף לנסות את המוצר לפני שאתה רוכש אותו, ניתן להשיג ניסיון חינם למשך 30 יום מלא להורדה.

2. Iperf3

ה iperf ניתן להשתמש בסדרת כלים לקביעת התפוקה המרבית של רשתות IP. הוא כולל פרמטרים שונים שניתן לכוונן הקשורים לעיתוי, פרוטוקולים ומאגרים, ומאפשרים לך להתאים את העבודה לצרכים המדויקים שלך. עבור כל בדיקה, iperf3 מדווח על התפוקה שנמדדה, אובדן ופרמטרים אחרים.

Iperf3 מציע שיפורים רבים לעומת גרסאות קודמות וכעת הוא משלב בתוכו מספר פיצ'רים שנמצאים בכלים אחרים כמו nuttcp ו- netperf. תכונות שימושיות אלה היו חסרות ה- iperf הקודם. לדוגמה, לגרסה זו יש מצב להעתקת אפס ופלט JSON אופציונלי. שים לב כי iperf3 אינו תואם לאחור ל- iperf המקורי.

Iperf3 מפותח בעיקר על ידי המעבדה הלאומית ESnet / לורנס ברקלי. זה משוחרר תחת רישיון BSD בעל שלוש תנאים. בעיקר פותחו ב- CentOS Linux, FreeBSD ו- OS X, אלה הפלטפורמות היחידות הנתמכות רשמית. עם זאת, היו כמה דיווחים על הצלחה עם OpenBSD, Android והפצות לינוקס אחרות.

שים לב שהגרסה הקודמת של iperf, iperf2, עדיין מפותחת באופן פעיל על ידי ארגון אחר. אם תרצה את הפונקציונליות הטובה ביותר, עליך להשתמש ב- iperf3 שניתן להוריד מבית GitHub שלו.

3. מבחן מהירות LAN

למרות שמו, מבחן מהירות LAN מטוטוסופט לא בודק רק רשתות אזוריות מקומיות. הוא תוכנן מהיסוד כדי להיות כלי פשוט אך חזק למדידת העברת קבצים, כונן קשיח, כונן USB ומהירות LAN. הכלי עובד על ידי חישוב הזמן הדרוש להעברת כמות נתונים ידועה. אם תבחר כיעד קשיח מקומי או התקני אחסון USB כיעד, הוא ימדוד את תפוקת המכשיר. מצד שני, אם תבחר במיקום אחסון מרוחק, הוא ימדוד את תפוקת הרשת.

בדיקת מהירות LAN בונה את קובץ הבדיקה בזיכרון ואז מעבירה אותו לשני הכיוונים (ללא ההשפעות השליליות של זיכרון המטמון של קבצי Windows / Mac) תוך כדי מעקב אחר הזמן הדרוש להשלמת ההעברה. אז זה עושה את כל החישובים בשבילך.

יש גם אפשרות להעביר את הקובץ למחשב מרוחק שמריץ את שרת בדיקת המהירות של LAN. זה יכול להיות שימושי מכיוון שהוא מוודא שמה שאתה מודד הוא באמת תפוקת LAN וכי מתעלמים מכל השהיה במערכת המשנה לאחסון מארח מרוחק. בדיוק כמו כלי בדיקת מהירות LAN, שרת בדיקת מהירות LAN יאחסן את הנתונים שהתקבלו בזיכרון ולא בדיסק.

מבחן מהירות LAN זמין בגרסת חינם מופחתת תכונה או בגרסה בתשלום החל מ- $ 10 עבור רישיון יחיד עם הנחות נפח למספר עותקים.

4. NetStress

NetStress הוא כלי המתמחה במדידת תפוקה ברשתות אלחוטיות. זהו כלי דו-רכיבי עם לקוח ושרת והוא ימדוד ביעילות את התפוקה בין השניים. אז, זה יכול לשמש גם לרשתות קוויות.

השימוש המומלץ לכלי זה הוא להשתמש בו תחילה כדי לבסס את אמות המידה לביצועי הרשת. לאחר מכן, כשמדווחים על בעיות ואתה חושד שהביצועים פגמו, אתה מפעיל אותה שוב ומשווה את התוצאות לסמסטר. זה יגיד לך אם באמת יש בעיה בתפוקה ויציין את הצעדים הנדרשים לתיקון. זה המקום בו ההתמחות האלחוטית של הכלי נכנסת.

NetStress עמוס בתכונות. ראשית, יש רק כלי אחד שיכול להיות השרת או הלקוח. זה גם יתמוך בהעברות נתונים של TCP וגם UDP בגודל קטע משתנה והוא יתמוך בזרמי נתונים מרובים. יש לו גם מספר פרמטרים מתקדמים הניתנים להתאמה לטעמך. לדוגמה, אתה יכול לבחור את יחידות התצוגה שיהיו בסיביות או בתים לשנייה.

5. מבחן תפוקת TamoSoft

מבחן התפוקה של TamoSoft הוא הכלי היחיד ברשימה שלנו המפורסם ככלי לבדיקת תפוקה. זהו כלי freeware. המשמעות היא שבעוד שהיא זמינה בחינם היא אינה קוד פתוח. הכלי פועל באמצעות שליחה רציפה של זרמי נתונים של TCP ו- UDP ברחבי הרשת שלך ומחשוב מדדים חשובים. זה, למשל, יחשב ערכי תפוקה במעלה הזרם ובמורד הזרם, אובדן מנות וזמן נסיעה הלוך ושוב. התוכנה מציגה את התוצאות בפורמטים מספריים וגם בתרשים.

מבחן התפוקה של TamoSoft תומך בחיבורי IPv4 וגם IPv6 ומאפשר למשתמש להעריך את ביצועי הרשת בהתאם להגדרות איכות השירות (QoS). כמו כמה כלים אחרים ברשימה שלנו, זהו כלי עם שני רכיבים עם שרת ולקוח.

כך עובדים הכלים: חלק הלקוח מתחבר לחלק השרת שמאזין לחיבורים. לאחר יצירת החיבור, הלקוח והשרת מחליפים נתונים בשני הכיוונים וחלק הלקוח של היישום ואז מחשבים ומציגים את מדדי הרשת. זה די פשוט אבל הוא עושה עבודה מצוינת במדידת התפוקה האמיתית.

מבחן התפוקה של TamoSoft הוא תוכנה חופשית ו- TamoSoft מציעה גם פיתרון מן המניין לניתוח ביצועים WLAN הנקרא TamoGraph Site Survey.

6. IxChariot

אחרונה ברשימה שלנו היא IxChariot מבית Ixia, סניף התוכנה של Keysight, יצרנית ציוד הבדיקה האלקטרוניקה הידוע ביותר בעולם. IxChariot הוא למעשה דרך יותר מאשר רק כלי למדידת תפוקה, זהו פיתרון ניתוח רשת מלא עם אינספור תכונות מתקדמות. זה ימדוד תפוקה - זה לא יהיה ברשימה אחרת - אבל זה יעשה הרבה יותר.

מוצר זה יאפשר לך להעריך באופן מיידי את ביצועי הרשת, כולל ביצועים אלחוטיים ומיקום גיאוגרפי. נקודות הקצה של הביצועים שלה יפעלו במכשירים ניידים, מחשבים אישיים, מחשבי מקינטוש או בכל שירות מפקד או ענן ומאפשרים ניהול מרכזי של כל פלטפורמה. התוכנה מספקת אמולציית יישומים מלאה ומדדי ביצועים מרכזיים, כולל תפוקה, אובדן מנות, ריצוד, השהיה, MOS וסרטוני OTT כמו Netflix או YouTube.

זהו מוצר ברמה העליונה הנושא מחיר ברמה העליונה אשר ניתן להשיג רק על ידי בקשת הצעת מחיר רשמית. ובעוד גירסת ניסיון בחינם אינה זמינה, הדגמה מקוונת היא בחינם.