O que é latência de rede e como medi-la

Você já reparou como as redes às vezes parecem ficar mais 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, analisaremos detalhadamente o que é a latência da rede e como medi-la. Também incluiremos algumas avaliações das melhores ferramentas que você pode usar para esse fim.

Nossa exploração começará analisando atentamente a latência, o que é, por que ela existe e por que é uma métrica tão importante monitorar de perto. A seguir, discutiremos o que pode ser feito concretamente para melhorar a latência e como ela pode ser medida. E armados com todo esse conhecimento sobre latência, finalmente exploraremos as melhores ferramentas que você pode usar para medir a latência em seu próprio ambiente.

Latência da rede em poucas palavras

A latência da rede é fácil de descrever. É uma medida do tempo que leva para um pacote de dados chegar 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 percorrerem uma rede instantaneamente. Mas, embora a latência seja inevitável, é preciso 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, há 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 levará, assim como leva mais tempo para percorrer 160 quilômetros do que para percorrer 50. Por esse motivo, a latência entre dois computadores localizados a milhares de quilômetros um do outro sempre será maior que a latência entre dois computadores na mesma sala. Outro fator que contribui para a latência é chamado de atraso na transmissão. Este é um atraso que pode ser introduzido pelo próprio meio. Varia em função do tamanho dos pacotes de dados. Pacotes maiores terão maior latência, pois levam mais tempo para serializar e entregar.

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

A importância da latência

É relativamente fácil entender que, quando a latência fica muito alta, isso pode afetar a usabilidade das redes e causar degradação no desempenho. É isso que torna uma métrica tão importante para assistir. A latência alta ou mais alta que o habitual geralmente é um sinal de que algo está errado com a rede ou na rede. Mais frequentemente do que qualquer outra causa, a alta latência será a consequência do congestionamento da rede. As redes são como estradas e, quando há muito tráfego, as coisas diminuem e você obtém uma latência acima do 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 o que for necessário - e isso pode não ter nada a ver com a rede, ele pode não responder imediatamente às solicitações recebidas da medição de latência ferramenta. Quando isso acontece, será percebido como latência da rede, mas, na verdade, não tem nada a ver com a medição da rede e da latência, não lhe dará uma pista sobre isso.

Da mesma forma, os usuários podem experimentar uma 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, comece a responder mais lentamente. Assim como as redes fazem quando ficam congestionadas. Infelizmente, por mais importante que seja, a latência de servidores e aplicativos não está na agenda de hoje.

Melhorando a latência

Imagine que sua rede está sofrendo de latência e as ferramentas de medição que você instalou a detectaram e o alertaram. Agora você precisa encontrar maneiras de reduzir a latência da rede. Existem várias maneiras de fazer isso, mas como corrigir a alta latência depende do que está causando isso. Como a utilização excessiva da rede é a causa mais comum de latência da rede, vamos ver o que pode ser feito sobre isso.

Os circuitos de rede não são ilimitados e, quando superutilizados, ocorrem congestionamentos e os usuários experimentam alta latência. Funciona exatamente como o tráfego da estrada. Isso é particularmente verdade nos circuitos WAN, que geralmente têm uma largura de banda mais limitada que a sua LAN típica. Quando isso acontece, a melhor maneira de melhorar a latência é reduzindo o uso da rede. Esse, por si só, é todo um domínio da administração de rede que merece seu próprio cargo. E de fato, nós já fizemos um post sobre como melhorar o desempenho da rede, e há muitas ferramentas que você pode usar para ajudar nessa tarefa.

Latência de medição

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

Normalmente, a latência é medida enviando um pacote retornado ao remetente e medindo o tempo necessário para a resposta retornar. É que esse tempo de ida e volta é considerado a latência. Existem algumas desvantagens neste método de avaliação. Por exemplo, se o caminho de retorno for diferente, o número de latência não informará qual dos caminhos de encaminhamento ou retorno está com latência.

Outro problema possível é que os tipos de pacotes usados ​​para medir a latência - geralmente solicitações e respostas - nem sempre são tratadas pelos dispositivos de rede com a mesma prioridade que outro tráfego de rede. De fato, alguns dispositivos de roteamento simplesmente descartam esses pacotes e a maioria dos firewalls também o faz.

As principais ferramentas de medição de latência

Não existe uma maneira universal de medir a latência da rede. Conseqüentemente, existem vários tipos de ferramentas que podem ser usadas para esse fim. A medição da latência (geralmente chamada de atraso de ida e volta) é uma métrica incorporada por todas as ferramentas revisadas abaixo. Alguns medem apenas a latência, enquanto outros o ajudam a identificar. Outros ainda medem a utilização da largura de banda em vez da latência. Eles ainda podem ajudar, pois sabemos que a utilização excessiva é a principal causa de alta latência.

O 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 criar algumas das melhores ferramentas de administração de redes e sistemas, além de várias ferramentas gratuitas mais simples.

o Monitor de desempenho de rede SolarWinds é o principal produto da empresa. Indiscutivelmente uma das melhores ferramentas de monitoramento de largura de banda SNMP, ela possui tantos recursos que poderíamos escrever sobre isso para sempre. Uma das melhores vantagens da ferramenta é provavelmente a 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 as enormes com milhares de dispositivos.

• TESTE GRÁTIS: Monitor de desempenho de rede SolarWinds
• Link para download oficial: https://www.solarwinds.com/network-performance-monitor/registration

o Monitor de desempenho de rede SolarWinds não medirá diretamente a latência da rede. Mas, fornecendo informações detalhadas sobre o uso da largura de banda de todas as partes da sua rede, permitirá identificar rapidamente pontos de problemas nos quais o congestionamento pode ser a causa da alta latência.

o Monitor de desempenho de rede SolarWinds usa o 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-os como gráficos. A configuração da ferramenta requer apenas que você especifique o endereço IP e a cadeia de caracteres da comunidade. Recursos avançados permitem criar mapas de rede e exibir o caminho crítico entre dois dispositivos, um ótimo recurso para solucionar problemas de latência.

Preços para o SolarWinds Monitor de desempenho de rede 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, um avaliação completa de 30 dias está disponível.

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

• TESTE GRÁTIS: Analisador de Tráfego SolarWinds NetFlow
• Link para download oficial: https://www.solarwinds.com/netflow-traffic-analyzer/registration

Como você poderia imaginar pelo nome, o Monitor de desempenho de rede SolarWinds usa o protocolo NetFlow da Cisco para coletar informações detalhadas de uso de dispositivos de rede. Originalmente criado pela Cisco, o protocolo NetFlow permite que os dispositivos enviem informações detalhadas sobre cada “conversa” ou fluxo de rede para um coletor e analisador do NetFlow, como esta ferramenta. Esta informação contém 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 chamando-o de um nome diferente. Recentemente, o protocolo NetFlow foi padronizado como IPFIX, ou IP Flow Information Exchange, pela IETF. o Analisador de Tráfego SolarWinds NetFlow funcionará com todas as variantes do protocolo, tornando-o uma excelente escolha.

o Analisador de Tráfego SolarWinds NetFlow é um módulo adicional que é instalado em cima do Monitor de desempenho de rede revisado acima. O preço começa em US $ 1 915 e varia de acordo com o número de hosts. E, assim como na maioria dos produtos pagos da SolarWinds, um Avaliação gratuita de 30 dias está disponível.

3. Monitor de rede PRTG

o Monitor de rede PRTG de 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 em funcionamento em questão de minutos e, verdadeiramente, a configuração do produto não leva muito tempo, embora seja um pouco mais do que o que é reivindicado. Isso se deve, em parte, ao recurso de descoberta automática do produto, o que significa que ele examinará sua rede e adicionará automaticamente os componentes encontrados.

o PRTG Monitor de rede vem com várias interfaces de usuário, permitindo que você escolha a que melhor se adapta às suas necessidades. Há um aplicativo de console nativo do Windows, também uma interface da Web baseada no Ajax e aplicativos móveis para Android e iOS. E faz um ótimo uso dos recursos de cada plataforma. Por exemplo, os aplicativos para dispositivos móveis permitem acessar os detalhes de qualquer dispositivo, basta escanear uma etiqueta de código QR afixada a ele. Obviamente, o console do Windows permitirá imprimir essas etiquetas.

o PRTG Monitor de rede usa uma combinação de tecnologias para seu monitoramento. Ele usará o monitoramento SNMP, mas também o WMI para dispositivos Windows e o 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 de QoS que mede o atraso de ida e volta, um sensor Cisco IP SLA e um sensor Ping.

4. Analisador ManageEngine NetFlow

o Analisador ManageEngine NetFlow é outra ferramenta de monitoramento baseada no NetFlow que apresenta alguns recursos avançados de monitoramento de latência. A ferramenta fornece uma visão detalhada da utilização da rede e padrões de tráfego. Sua interface de usuário baseada na Web permite visualizar o tráfego por aplicativo, conversa, protocolo e muito mais. O painel abrangente da ferramenta é um dos seus melhores recursos. Oferece a melhor versatilidade e permite incluir todos os dados que você deseja. E para administradores em movimento, existem aplicativos móveis disponíveis.

o Analisador ManageEngine NetFlow suporta várias tecnologias de fluxo, incluindo NetFlow, IPFIX, J-flow, NetStream e algumas outras. Como bônus, ele também possui excelente integração com dispositivos Cisco, com suporte para ajustar as políticas de modelagem de tráfego e / ou QoS diretamente da ferramenta. E para a medição da latência, esta ferramenta possui um monitor WAN Round Trip Time (RTT) que permite monitorar a disponibilidade, a latência e a qualidade do serviço da WAN.

5. PingPlotter

Apesar de um nome um tanto enganador, PingPlotter é na verdade um software gráfico Traceroute que pode ajudar a resolver problemas de rede. Essa ferramenta de diagnóstico representa graficamente a latência e a perda de pacotes entre o computador e um destino. Ele permite que você visualize as informações, acelerando assim o processo de solução de problemas e pode ajudar a criar um caso, caso seja necessário convencer alguém de que um problema existe.

PingPlotter representa graficamente o desempenho da rede a cada salto entre o computador em que 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 a latência acontece, 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 possui um recurso útil da linha do tempo que fornece um nível mais profundo de entendimento, mostrando exatamente quando ocorrem problemas. Isso permite que você diferencie 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 enganoso. Embora ele use principalmente o Ping para realizar sua façanha, este é realmente um sistema de monitoramento, um pouco como um Monitor de Desempenho de Rede SolarWinds menor. Obviamente, usar Ping em vez de SNMP significa que as informações que você recebe são muito diferentes. Você não pode esperar a utilização da largura de banda com esta ferramenta, mas a única coisa que verá é a latência. E, assim como os monitores de largura de banda irão plotar gráficos de largura de banda ao longo do tempo, este irá plotar gráficos de latência ao longo do tempo.

MultiPing mostrará a perda de pacotes em porcentagem e latência mínima, média e máxima. Possui detecção automática, tornando a configuração uma tarefa super fácil. A interface do usuário do produto pode ser configurada ao seu gosto, colocando seus diferentes componentes, como achar melhor. O sistema também possui alertas que podem notificá-lo quando os parâmetros ficarem fora do intervalo. Além das notificações, os programas podem ser iniciados em alertas.

7. Ping

Você não precisa baixar ou instalar nada para testar a latência. Ping é um comando embutido na maioria dos sistemas operacionais modernos. Em poucas palavras, Ping envia uma série de solicitações de eco do ICMP para o endereço IP de destino e aguarda que ele responda com as respostas de eco do 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 para uma de suas solicitações, o utilitário assume que a solicitação ou o a resposta foi perdida em trânsito e compila as informações de perda de pacotes que são exibidas quando o comando é concluído executando.

8. Traceroute (ou Tracert)

Similarmente, Traceroute-ou Tracert se você mora no mundo Windows, também pode ser usado para fins de teste de latência. Este é outro comando incorporado à maioria dos sistemas operacionais. Ele usa o mesmo tipo de solicitações e respostas de ICMP que o Ping, mas o faz de uma maneira que permite testar individualmente o tempo de resposta - ou latência - de cada segmento de rede ao longo do caminho. Isso é ainda melhor que o Ping, pois pode lhe dar uma boa idéia de onde está acontecendo a maior parte da latência. Portanto, essa ferramenta pode não apenas medir, mas também localizar a latência.

Em conclusão

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