Что означает производительность компьютерной сети

Обновлено: 21.11.2024

ПОЛОСНАЯ ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Одним из наиболее важных условий производительности веб-сайта является пропускная способность, выделенная сети. Пропускная способность определяет, насколько быстро веб-сервер может загрузить запрошенную информацию. Несмотря на то, что в отношении производительности сайта необходимо учитывать различные факторы, пропускная способность время от времени является ограничивающим элементом.

Пропускная способность определяется как объем данных или информации, которые могут быть переданы за фиксированный период времени. Этот термин может использоваться в двух разных контекстах с двумя различными оценочными значениями. В случае цифровых устройств пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) или байтах в секунду. В случае аналоговых устройств полоса пропускания измеряется в циклах в секунду или герцах (Гц).

Пропускная способность — это только один из компонентов того, что человек считает скоростью сети. Люди часто путают пропускную способность со скоростью интернета в свете того факта, что интернет-провайдеры обычно заявляют, что у них есть быстрое «соединение 40 Мбит/с» в своих рекламных кампаниях. Истинная скорость интернета — это количество данных, которые вы получаете каждую секунду, и это также во многом связано с задержкой.
«Пропускная способность» означает «Емкость», а «Скорость» означает «Скорость передачи».

Большая пропускная способность не означает более высокую скорость. Давайте возьмем случай, когда у нас удвоенная ширина водопроводной трубы, но расход воды остается таким же, как и при половинной ширине водопроводной трубы. Так что прибавки в скорости не будет. Когда мы рассматриваем каналы WAN, мы в основном имеем в виду пропускную способность, но когда мы рассматриваем LAN, мы в основном имеем в виду скорость. Это связано с тем, что мы, как правило, ограничены дорогой пропускной способностью кабеля по глобальной сети, а не аппаратными средствами и скоростью передачи данных интерфейса (или скоростью) по локальной сети.

Полоса пропускания в герцах. Это диапазон частот, содержащихся в составном сигнале, или диапазон частот, который может передавать канал. Например, возьмем полосу пропускания абонентской телефонной линии равной 4 кГц.

Пропускная способность в битах в секунду: это количество битов в секунду, которое может передавать канал, ссылка или, скорее, сеть. Например, мы можем сказать, что пропускная способность сети Fast Ethernet составляет максимум 100 Мбит/с, что означает, что сеть может отправлять данные со скоростью 100 Мбит/с.

Примечание. Существует явная связь между пропускной способностью в герцах и пропускной способностью в битах в секунду. Увеличение пропускной способности в герцах означает увеличение пропускной способности в битах в секунду. Отношения зависят от того, имеем ли мы передачу в основной полосе частот или передачу с модуляцией.

ПРОПУСКНАЯ ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Пропускная способность — это количество сообщений, успешно переданных в единицу времени. Он контролируется доступной полосой пропускания, доступным отношением сигнал/шум и аппаратными ограничениями. Следовательно, максимальная пропускная способность сети может быть выше, чем фактическая пропускная способность, достигаемая при повседневном потреблении. Термины «пропускная способность» и «пропускная способность» часто считаются одним и тем же, но они разные. Пропускная способность — это потенциальное измерение канала, тогда как пропускная способность — это реальное измерение того, насколько быстро мы можем отправлять данные.

Пропускная способность измеряется путем подсчета количества данных, переданных между несколькими местоположениями в течение определенного периода времени, что обычно выражается в битах в секунду (бит в секунду), которая эволюционировала в байты в секунду (биты в секунду), килобайты в секунду. (КБ/с), мегабайт в секунду (МБ/с) и гигабайт в секунду (ГБ/с). На пропускную способность могут влиять многочисленные факторы, такие как помехи базовой аналоговой физической среды, доступная вычислительная мощность компонентов системы и поведение конечного пользователя. При учете многочисленных затрат на протокол скорость использования передаваемых данных может быть значительно ниже максимально достижимой пропускной способности.

Давайте рассмотрим: шоссе, по которому одновременно могут двигаться, скажем, 200 автомобилей. Но в случайное время кто-то замечает только, скажем, 150 машин, движущихся по ней из-за какой-то заторы на дороге. В результате пропускная способность, вероятно, составит 200 автомобилей в единицу времени, а пропускная способность — 150 автомобилей за раз.

Пример:

О разнице между пропускной способностью и пропускной способностью см.

ЗАДЕРЖКА
В сети в процессе передачи данных задержка (также известная как задержка) определяется как общее время, необходимое для того, чтобы полное сообщение достигло адресата, начиная с момента, когда первое бит сообщения отправляется из источника и заканчивается временем, когда последний бит сообщения доставляется в пункт назначения. Сетевые подключения, в которых возникают небольшие задержки, называются "сетями с малой задержкой", а сетевые подключения, которые страдают от длительных задержек, называются "сетями с высокой задержкой".

Большая задержка приводит к возникновению узких мест в любом сетевом обмене данными.Это не позволяет данным в полной мере использовать возможности сетевого канала и окончательно снижает пропускную способность взаимодействующей сети. Влияние задержки на пропускную способность сети может быть временным или бесконечным в зависимости от источника задержек. Задержка также называется скоростью проверки связи и измеряется в миллисекундах (мс).

Он измеряется разными способами, например туда и обратно, в одну сторону и т. д.
На него может повлиять любой компонент в цепочке, который используется для передачи данных, например рабочие станции, каналы глобальной сети, маршрутизаторы, локальные сети, серверы, и, в конечном счете, для больших сетей скорость света может быть ограничена.

Время распространения: это время, необходимое биту для перемещения от источника к месту назначения. Время распространения может быть рассчитано как отношение между длиной линии (расстоянием) и скоростью распространения по взаимодействующей среде. Например, для электрического сигнала время распространения – это время, за которое сигнал проходит по проводу.

Пример:

Время передачи. Время передачи зависит от того, сколько времени требуется для отправки сигнала по линии передачи. Он состоит из затрат времени на распространение ЭМ-сигнала с одной стороны на другую или затрат, подобных обучающим сигналам, которые отправитель обычно размещает в начале пакета, что помогает получателю синхронизировать часы. Время передачи сообщения зависит от размера сообщения и пропускной способности канала.

Пример:

Время ожидания в очереди. Время ожидания в очереди зависит от того, как долго пакет должен находиться в маршрутизаторе. Довольно часто провод занят, поэтому мы не можем сразу передать пакет. Время ожидания обычно не является фиксированным фактором, поэтому оно меняется в зависимости от нагрузки в сети. В подобных случаях пакет ждет, готовый к отправке, в очереди. Эти задержки преимущественно характеризуются мерой трафика в системе. Чем больше трафик, тем больше вероятность того, что пакет застрянет в очереди, просто ожидая в памяти.

Задержка обработки. Задержка обработки — это задержка, которая зависит от того, сколько времени требуется маршрутизатору, чтобы определить, куда отправить пакет. Как только маршрутизатор обнаружит это, он поставит пакет в очередь для передачи. Эти затраты в основном основаны на сложности протокола. Маршрутизатор должен достаточно расшифровать пакет, чтобы понять, в какую очередь поместить пакет. Обычно нижние уровни стека имеют более простые протоколы. Если маршрутизатор не знает, на какой физический порт отправить пакет, он отправит его на все порты, немедленно поставив пакет во множество очередей. Иными словами, на более высоком уровне, как и в IP-протоколах, обработка может включать выполнение запроса ARP для определения физического адреса пункта назначения перед постановкой пакета в очередь для передачи. Эта ситуация также может рассматриваться как задержка обработки.

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ — ПРОИЗВЕДЕНИЕ ЗАДЕРЖКИ
Пропускная способность и задержка — это два показателя производительности канала. Однако в передаче данных важно произведение этих двух величин, произведения пропускной способности и задержки.

В качестве примера возьмем два гипотетических случая.

Случай 1. Предположим, что канал имеет пропускную способность 1 бит/с и задержку – 5 с. Найдем произведение пропускной способности на задержку в этом случае. Из изображения можно сказать, что это произведение 1 x 5 — это максимальное количество бит, которым можно заполнить ссылку. В любой момент в ссылке может быть около 5 бит.

Вариант 2. Предположим, что канал имеет пропускную способность 3 бит/с. Из изображения можно сказать, что в строке может быть максимум 3 x 5 = 15 бит. Причина в том, что каждую секунду в строке есть 3 бита, а продолжительность каждого бита составляет 0,33 с.

В обоих примерах произведение пропускной способности и задержки – это количество битов, которые могут заполнить канал. Эта оценка важна в том случае, если мы должны отправлять данные пакетами и ждать подтверждения каждого пакета перед отправкой следующего. Чтобы максимально использовать возможности канала, мы должны сделать размер нашего пакета удвоенным произведением пропускной способности и задержки. Также нам необходимо заполнить полнодуплексный канал. Отправитель должен отправить пакет данных (2 * пропускная способность * задержка) бит. Отправитель в этот момент ждет подтверждения получателя для части пакета, прежде чем отправить другой пакет. Величина: 2*пропускная способность*задержка — это количество битов, которые могут находиться в процессе передачи в любое время.

ДЖИТТЕР
Дрожание – еще одна проблема производительности, связанная с задержкой. С технической точки зрения, джиттер — это «дисперсия задержки пакетов».Это может просто означать, что джиттер рассматривается как проблема, когда разные пакеты данных сталкиваются с разными задержками в сети, а данные в приложении-приемнике чувствительны ко времени, т. е. аудио- или видеоданные. Джиттер измеряется в миллисекундах (мс). Он определяется как вмешательство в нормальный порядок отправки пакетов данных. Например: если задержка для первого пакета составляет 10 мс, для второго — 35 мс, а для третьего — 50 мс, то целевое приложение реального времени, использующее пакеты, испытывает дрожание.

Проще говоря, джиттер — это любое отклонение или смещение импульсов сигнала в высокочастотном цифровом сигнале. Отклонение может быть связано с амплитудой, шириной импульса сигнала или синхронизацией фазы. Основными причинами джиттера являются электромагнитные помехи (EMI) и перекрестные помехи между сигналами. Дрожание может привести к мерцанию экрана дисплея, повлиять на способность процессора настольного компьютера или сервера работать должным образом, вызвать щелчки или другие нежелательные помехи в звуковых сигналах, а также потерю данных, передаваемых между сетевыми устройствами.

Заторы похожи на пробки на шоссе. В пробке автомобили не могут двигаться вперед с разумной скоростью. Как и в пробке, при перегрузке все пакеты приходят на соединение одновременно. Ничего не может быть загружено.
Второй негативный эффект – потеря пакетов. Когда пакеты поступают через непредвиденные промежутки времени, принимающая система не может обработать информацию, что приводит к отсутствию информации, также называемой «потерей пакета». Это отрицательно сказывается на просмотре видео. Если видео становится пиксельным и пропускается, в сети возникает дрожание. Результатом джиттера является потеря пакетов. Когда вы играете в онлайн-игру, эффект потери пакетов может заключаться в том, что игрок начинает случайным образом перемещаться по экрану. Хуже того, игра переходит от одной сцены к другой, пропуская часть игрового процесса.

На изображении выше можно заметить, что время, необходимое для отправки пакетов, не совпадает со временем, за которое они прибудут на сторону получателя. Один из пакетов сталкивается с неожиданной задержкой в пути и получен позже ожидаемого времени. Это дрожание.

Буфер дрожания может уменьшить влияние дрожания в сети, на маршрутизаторе или коммутаторе или на компьютере. Система в месте назначения, получающая сетевые пакеты, обычно получает их из буфера, а не напрямую из системы-источника. Каждый пакет выдается из буфера с постоянной скоростью. Другой подход к уменьшению джиттера в случае нескольких путей для трафика состоит в том, чтобы выборочно направлять трафик по наиболее стабильным путям или всегда выбирать путь, который ближе всего подходит к целевой скорости доставки пакетов.

Выпускник Массачусетского технологического института, который привнес многолетний технический опыт в статьи о поисковой оптимизации, компьютерах и беспроводных сетях.

В этой статье

Перейти к разделу

Производительность компьютерной сети (иногда называемая скоростью интернета) обычно измеряется в битах в секунду (бит/с). Эта величина может представлять либо фактическую скорость передачи данных, либо теоретический предел доступной пропускной способности сети.

Объяснение условий эффективности

1 Кбит/с = 1000 бит в секунду.
1 Мбит/с = 1000 Кбит/с
1 Гбит/с = 1000 Мбит/с.

Сеть с производительностью, измеряемой в Гбит/с, намного быстрее сети, измеряемой в Мбит/с или Кбит/с.

Примеры измерения производительности сети

Большинство сетевого оборудования, измеряемого в килобитах в секунду, устарело и имеет низкую производительность по сегодняшним стандартам.

Ниже приведены примеры скоростей и емкости:

Модемы с коммутируемым доступом поддерживают скорость передачи данных до 56 Кбит/с.
Федеральная комиссия по связи требует, чтобы широкополосные интернет-соединения имели скорость загрузки не менее 25 Мбит/с и скорость загрузки не менее 3 Мбит/с.
Теоретическая скорость в домашней сети с использованием Wi-Fi-маршрутизатора 802.11g составляет 54 Мбит/с, тогда как более новые маршрутизаторы 802.11n и 802.11ac рассчитаны на 450 Мбит/с и 1300 Мбит/с соответственно. Маршрутизатор 802.11 ax (Wi-Fi 6) обеспечивает максимальную скорость 10 Гбит/с.
Gigabit Ethernet в офисе имеет скорость передачи, приближающуюся к 1 Гбит/с.
Провайдер оптоволоконного интернета часто достигает фактической скорости загрузки 1000 Мбит/с.

Биты и байты

Соглашения, используемые для измерения емкости компьютерных дисков и памяти, сначала кажутся похожими на те, которые используются для сетей, но не путайте биты и байты.

Емкость хранилища данных обычно измеряется в килобайтах, мегабайтах и гигабайтах. В этом несетевом стиле использования заглавная буква K представляет собой множитель, равный 1024 единицам емкости.

Проверка и обзор коллективной сетевой информации для описания качества услуг, предоставляемых базовой компьютерной сетью, называется "производительностью сети".

Это качественная и количественная процедура, которая оценивает и определяет уровень производительности сети. Таким образом, он помогает сетевому администратору проверять, оценивать и улучшать сетевые службы.

Параметры, используемые для измерения производительности сети

Следующие параметры используются для измерения производительности сети —

Давайте подробно обсудим каждый из этих параметров.

Пропускная способность

Количество пропускной способности, выделенной сети, является одним из наиболее важных условий производительности веб-сайта. Пропускная способность веб-сервера определяет, насколько быстро он может передавать запрошенные данные. Несмотря на то, что есть много факторов, которые следует учитывать в отношении скорости сайта, пропускная способность часто является ограничивающей проблемой.

Объем данных или информации, который может быть передан за определенный промежуток времени, называется пропускной способностью. Фраза может применяться двумя способами, каждый из которых имеет свой собственный набор оценочных значений. Полоса пропускания цифровых устройств измеряется в битах в секунду (бит/с) или байтах в секунду (бит/с). Полоса пропускания аналоговых устройств измеряется в циклах в секунду или герцах (Гц).

Пропускная способность

Количество сообщений, успешно доставленных в единицу времени, называется пропускной способностью. На пропускную способность влияет доступная полоса пропускания, а также доступное отношение сигнал/шум и ограничения устройства.

Чтобы разделить концепции пропускной способности и задержки, для этой статьи пропускная способность будет рассчитываться с момента поступления первого бита данных, достигающих получателя. Термины "пропускная способность" и "пропускная способность" часто меняются местами в обсуждениях такого рода.

Временное окно относится к временным рамкам, в которых рассчитывается пропускная способность. Выбор подходящего временного окна часто определяет, влияет ли задержка на пропускную способность. Точно так же от того, учитывается ли задержка, зависит, влияет ли задержка на пропускную способность.

Задержка

Задержка — это просто время, необходимое для перемещения данных из одного назначенного места в другое для оценки производительности сети. Термин «задержка» иногда используется для описания этого атрибута. Задержка сети должна быть как можно меньше.

Скорость света является основным фактором задержки, но очередь пакетов и показатель преломления оптоволоконного кабеля также являются двумя факторами, которые можно использовать для уменьшения задержки.

Потеря пакетов

Потеря пакетов – это количество пакетов, которые не удается передать из одного места назначения в другое с точки зрения измерения производительности сети. Эту статистику можно измерить, записывая данные о трафике на обоих концах, а затем определяя потерянные пакеты и повторную передачу пакетов.

Перегрузка сети, производительность маршрутизатора и проблемы с программным обеспечением, среди прочего, могут привести к потере пакетов.

Дрожание

Отклонение во времени задержки пакетов данных, передаваемых по сети, называется дрожанием. Эта переменная обозначает обнаруженное прерывание в последовательности пакетов данных. Дрожание и задержка связаны между собой, поскольку дрожание приводит к увеличенной или неравномерной задержке между пакетами данных, что может снизить производительность сети и вызвать потерю пакетов и перегрузку.

Хотя некоторое дрожание ожидаемо и обычно допустимо, количественная оценка дрожания сети является неотъемлемой частью измерения общей производительности сети.

Факторы, влияющие на производительность сети

Следующие факторы влияют на производительность сети —

Приложения, используемые в сети

Сетевая инфраструктура

Сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и кабели, сетевое программное обеспечение, системы безопасности и операционные системы, а также сетевые службы, такие как IP-адресация и беспроводные протоколы, являются частью всей сетевой инфраструктуры. Поэтому очень важно охарактеризовать общий трафик и пропускную способность сети с точки зрения инфраструктуры.

Эта оценка производительности сети покажет, какие потоки со временем становятся наиболее перегруженными, что, возможно, создает проблему.

Вместо того, чтобы просто реагировать на любой кризис производительности, который может возникнуть, выявление аспектов избыточной мощности инфраструктуры может привести к упреждающим исправлениям или обновлениям, которые могут свести к минимуму время простоя в будущем.

Приложения, используемые в сети

Несмотря на то, что проблемы с сетевым оборудованием и инфраструктурой могут напрямую влиять на удобство работы пользователей с определенными приложениями, также важно учитывать влияние приложений как важных компонентов общей архитектуры сети.Например, плохо работающие программы могут потреблять много трафика и ухудшать работу пользователей.

По мере того, как приложения становятся все более сложными, диагностика и мониторинг их производительности становятся все более важными. Кроме того, на скорость и пропускную способность сети влияют такие характеристики приложения, как размер окна и поддержка активности.

Проблемы с сетью

Внутренние ограничения производительности сети часто оказываются в центре внимания. Несколько аспектов сети влияют на производительность, и недостатки в любой из этих областей могут привести к системным проблемам. Поскольку требования к оборудованию очень важны при планировании простоя, эти компоненты должны быть созданы для удовлетворения всех ожидаемых требований к системе.

Сетевая безопасность

Конфиденциальность, интеллектуальная собственность и целостность данных защищены сетевой безопасностью. В результате важность надежной кибербезопасности никогда не вызывает сомнений. Сканирование устройств, шифрование данных, защита от вирусов, проверка подлинности и обнаружение вторжений — все это необходимо для управления и смягчения проблем сетевой безопасности, которые потребляют ценную полосу пропускания сети и могут негативно влиять на производительность.

Производительность сети определяется общим качеством услуг, предоставляемых сетью. Это включает в себя многочисленные параметры и измерения, которые необходимо анализировать вместе для оценки данной сети.

Поэтому измерение производительности сети определяется как общий набор процессов и инструментов, которые можно использовать для количественной и качественной оценки производительности сети и предоставления данных, которые можно использовать для устранения любых проблем с производительностью сети.

Зачем измерять производительность сети

Требования к сетям растут с каждым днем, и потребность в надлежащем измерении производительности сети важна как никогда. Эффективная работа сети приводит к повышению удовлетворенности пользователей, будь то эффективность внутренних сотрудников или сетевые компоненты, ориентированные на клиентов, такие как веб-сайт электронной коммерции, что делает бизнес-обоснование для тестирования и мониторинга производительности самоочевидным.

При доставке услуг и приложений пользователям проблемы с пропускной способностью, время простоя сети и узкие места могут быстро перерасти в режим ИТ-кризиса. Решения для упреждающего управления производительностью сети, которые выявляют и диагностируют проблемы с производительностью, — лучший способ гарантировать постоянное удовлетворение пользователей.

Производительность сети невозможно полностью смоделировать, поэтому измерение производительности сети до, во время и после внесения обновлений, а также постоянный мониторинг производительности являются единственными надежными методами, полностью обеспечивающими качество сети. Хотя измерение и мониторинг параметров производительности сети важны, не менее важны интерпретация и действия, вытекающие из этих измерений.

Инструменты измерения производительности сети

Средства измерения производительности сети можно разделить на два типа: пассивные и активные. Пассивные инструменты сетевого измерения отслеживают (или измеряют) существующие приложения в сети для сбора данных о показателях производительности. Эта категория инструментов сводит к минимуму сбои в работе сети, поскольку сам инструмент не создает дополнительного трафика. Кроме того, путем измерения производительности сети с использованием реальных приложений можно получить реалистичную оценку взаимодействия с пользователем.

Инструменты измерения производительности активных сетей генерируют данные, которые можно адаптировать к базовой производительности с помощью предварительно заданных процедур. Для этого тестирования по своей природе требуется дополнительный уровень трафика данных, поэтому его необходимо запланировать соответствующим образом, чтобы свести к минимуму влияние на существующий сетевой трафик.

Постоянное совершенствование инструментов мониторинга производительности сети позволяет ИТ-специалистам оставаться на шаг впереди. Усовершенствованные инструменты обеспечивают передовую аналитику захвата пакетов данных, программные решения, которые интегрируют данные о пользовательском опыте в эффективный анализ основных причин и тенденций, а также масштабные панели мониторинга производительности сети с возможностями удаленной диагностики.

Параметры измерения производительности сети

Чтобы обеспечить оптимальную производительность сети, для измерения следует выбрать наиболее важный критерий. Многие параметры, включенные в комплексное решение для измерения производительности сети, сосредоточены на скорости передачи данных и качестве данных. Обе эти широкие категории могут существенно повлиять на работу конечного пользователя и зависят от нескольких факторов.

Задержка

Что касается измерения производительности сети, задержка – это просто время, необходимое для перемещения данных из одного определенного места в другое. Этот параметр иногда называют задержкой. В идеале задержка сети должна быть как можно ближе к нулю. Абсолютным пределом или определяющим фактором задержки является скорость света, но очередь пакетов в коммутируемых сетях и показатель преломления оптоволоконных кабелей являются примерами переменных, которые могут увеличить задержку.

Потеря пакетов

Что касается измерения производительности сети, потеря пакетов – это количество пакетов, переданных из одного места назначения в другое, которые не удалось передать. Эта метрика может быть определена путем сбора данных о трафике на обоих концах, а затем определения отсутствующих пакетов и/или повторной передачи пакетов. Потеря пакетов может быть вызвана перегрузкой сети, производительностью маршрутизатора и программными проблемами, а также другими факторами.

Конечные эффекты будут обнаружены пользователями в виде прерывания голосовой и потоковой передачи или неполной передачи файлов. Поскольку повторная передача — это метод, используемый сетевыми протоколами для компенсации потери пакетов, перегрузка сети, которая изначально привела к проблеме, иногда может усугубляться увеличением объема, вызванным повторной передачей.

Чтобы свести к минимуму влияние потери пакетов и других проблем с производительностью сети, важно разработать и использовать инструменты и процессы, которые быстро выявляют и устраняют истинный источник проблем. Анализируя время отклика на запросы конечных пользователей, можно определить систему или компонент, являющийся корнем проблемы. Инструменты аналитики захвата пакетов данных можно использовать для проверки времени отклика для TCP-соединений, что, в свою очередь, может определить, какие приложения создают узкое место.

Протокол управления передачей (TCP) – это стандарт сетевого взаимодействия, посредством которого приложения обмениваются данными. Он работает в сочетании с Интернет-протоколом (IP) и определяет, как пакеты данных передаются с одного компьютера на другой. Последовательные шаги в сеансе TCP соответствуют временным интервалам, которые можно проанализировать для обнаружения чрезмерной задержки в соединении или времени приема-передачи.

Пропускная способность и пропускная способность

Пропускная способность — это показатель, который часто ассоциируется с обрабатывающей промышленностью и чаще всего определяется как количество материалов или предметов, проходящих через определенную систему или процесс. В обрабатывающей промышленности часто задают вопрос, сколько продукции X было произведено сегодня и соответствует ли это количество ожиданиям. Для измерения производительности сети пропускная способность определяется с точки зрения объема данных или количества пакетов данных, которые могут быть доставлены в заранее заданный период времени.

Пропускная способность, обычно измеряемая в битах в секунду, — это характеристика объема данных, который может быть передан за определенный период времени. Таким образом, пропускная способность является мерой емкости, а не скорости. Например, автобус может перевозить 100 пассажиров (пропускная способность), но на самом деле автобус может перевозить только 85 пассажиров (пропускная способность).

Дрожание

Дрожание определяется как изменение времени задержки для пакетов данных, отправляемых по сети. Эта переменная представляет собой выявленное нарушение нормальной последовательности пакетов данных. Джиттер связан с задержкой, поскольку джиттер проявляется в увеличенной или неравномерной задержке между пакетами данных, что может нарушить производительность сети и привести к потере пакетов и перегрузке сети. Несмотря на то, что некоторый уровень дрожания ожидается и обычно допустим, количественная оценка дрожания сети является важным аспектом всестороннего измерения производительности сети.

Задержка и пропускная способность

Несмотря на то, что понятия пропускной способности и пропускной способности иногда понимают неправильно, такая же путаница часто встречается между терминами задержка и пропускная способность. Хотя эти параметры тесно связаны между собой, важно понимать разницу между ними.

По отношению к измерению производительности сети пропускная способность – это измерение фактической производительности системы, выраженной в количественных показателях передачи данных за заданное время.

Задержка – это показатель задержки во времени передачи. Это означает, что он напрямую влияет на пропускную способность, но не является ее синонимом. Задержку можно рассматривать как неизбежное узкое место на сборочной линии, например в процессе тестирования, измеряемое в единицах времени. Пропускная способность, с другой стороны, измеряется в выполненных единицах, на которые неотъемлемо влияет эта задержка.

Факторы, влияющие на производительность сети

Управление производительностью сети включает методы мониторинга и оптимизации ключевых показателей производительности сети, таких как время простоя приложений и потеря пакетов. Повышенная доступность сети и минимальное время отклика при возникновении проблем — два логических результата успешной программы управления сетью. Целостный подход к управлению производительностью сети должен учитывать все основные категории, в которых могут проявляться проблемы.

Инфраструктура

Общая сетевая инфраструктура включает сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы, коммутаторы и кабели, сетевое программное обеспечение, в том числе системы безопасности и операционные системы, а также сетевые службы, такие как IP-адресация и беспроводные протоколы. С точки зрения инфраструктуры важно охарактеризовать общие схемы трафика и полосы пропускания в сети.Это измерение производительности сети позволит понять, какие потоки наиболее перегружены с течением времени и могут стать потенциальными проблемными областями.

Выявление элементов инфраструктуры с избыточной мощностью может привести к упреждающим исправлениям или обновлениям, которые могут свести к минимуму время простоя в будущем, а не просто реагировать на любой кризис производительности, который может возникнуть.

Проблемы с сетью

Ограничения производительности, присущие самой сети, часто являются источником значительного внимания. Несколько аспектов сети могут способствовать повышению производительности, и недостатки в любой из этих областей могут привести к системным проблемам. Поскольку требования к аппаратному обеспечению важны для планирования емкости, эти элементы должны быть спроектированы так, чтобы удовлетворить все ожидаемые требования к системе. Например, несоответствующий размер шины на объединительной плате сети или нехватка доступной памяти могут, в свою очередь, привести к увеличению потери пакетов или иному снижению производительности сети. Перегрузка сети как на активных устройствах, так и на физических соединениях (кабелях) сети может привести к снижению скорости, если пакеты поставлены в очередь, или к потере пакетов, если нет системы очередей.

Приложения

Несмотря на то, что проблемы с сетевым оборудованием и инфраструктурой могут напрямую влиять на работу пользователей с данным приложением, важно учитывать влияние самих приложений как важных компонентов общей сетевой архитектуры. Неэффективные приложения могут чрезмерно потреблять пропускную способность и снижать удобство работы пользователей. Поскольку приложения со временем становятся все более сложными, диагностика и мониторинг производительности приложений приобретают все большее значение. Размеры окон и поддержка активности — это примеры характеристик приложений, влияющих на производительность и пропускную способность сети.

По возможности приложения следует разрабатывать с учетом предполагаемой сетевой среды, используя для тестирования реальные сети, а не лабораторные модели. В конечном счете, разнообразие сетевых условий, которым подвергается приложение, невозможно полностью предвидеть, но улучшения в методах разработки могут привести к снижению снижения производительности сети из-за проблем с приложением. Приложения, снижающие производительность сети, можно определить с помощью аналитики, позволяющей определить медленное время отклика, а исправление этих конструктивных ограничений после выпуска может стать сложной задачей.

Проблемы безопасности

Сетевая безопасность предназначена для защиты конфиденциальности, интеллектуальной собственности и целостности данных. Таким образом, потребность в надежной кибербезопасности никогда не ставится под сомнение. Для управления и устранения проблем сетевой безопасности требуется сканирование устройств, шифрование данных, защита от вирусов, проверка подлинности и обнаружение вторжений. Все эти действия потребляют ценную полосу пропускания сети и могут снизить производительность.

Нарушения безопасности и простои из-за вирусов являются одними из самых дорогостоящих проблем с производительностью, поэтому любое снижение производительности, вызванное продуктами безопасности, должно быть тщательно взвешено с учетом потенциальных простоев или проблем с целостностью данных, которые они предотвращают. Учитывая эти ограничения, бесценным элементом мониторинга производительности сети с точки зрения безопасности является стратегическое использование криминалистики сетевой безопасности. Записывая, захватывая и анализируя сетевые данные, можно определить источник вторжений и аномального трафика, такого как вредоносное ПО. Захваченный сетевой трафик можно использовать ретроспективно в целях расследования путем повторной сборки переданных файлов.

Полный захват пакетов (FPC) — это один из таких методов, который используется для постфактумных расследований безопасности. Вместо того, чтобы отслеживать входящий трафик на наличие известных вредоносных сигнатур, FPC обеспечивает постоянное хранение немодифицированного сетевого трафика и возможность воспроизведения предыдущего трафика с помощью новых сигнатур обнаружения. Учитывая большой объем передаваемых пакетов данных, присущий современной сети, требования к хранилищу, связанные с FPC, могут быть огромными. Определив среднее время обнаружения (MTTD) на основе результатов предыдущего инцидента, можно установить логическое минимальное время для хранения пакетных данных. В некоторых случаях фильтрация пакетов может быть жизнеспособным методом выборочного мониторинга трафика с высоким риском и уменьшения требований к хранилищу. Чтобы облегчить возможности криминалистического анализа, программное обеспечение FPC должно обеспечивать точную отметку времени и даты сохраненных пакетов для целей поиска и расследования.

Проблемы измерения производительности сети

Потенциальные причины, приводящие к снижению производительности сети, требуют принятия мер при заметном снижении скорости или качества. Решения для измерения производительности сети должны быть разработаны с учетом интересов пользователя. Небольшое ухудшение задержки, например, может быть незаметным. Нахождение этих приемлемых пределов является ключом к установлению соответствующего тестирования и мониторинга.

Поскольку требования к производительности постоянно растут, появились новые решения распространенных проблем с производительностью. Формирование пакетов — это метод, используемый для определения приоритетов доставки пакетов для различных приложений.Это позволяет последовательно распределять адекватную полосу пропускания для наиболее важных категорий. Сжатие файлов — еще одно новшество, снижающее пропускную способность и потребляемую память.

Возможно, наиболее важным компонентом поддержания производительности сети является внедрение эффективных методов измерения и контроля производительности сети. Если проблемы с серверами, маршрутизацией, доставкой или пропускной способностью можно обнаружить в режиме реального времени, разумные решения и превентивные стратегии являются логическими побочными продуктами.

Продолжайте обучение работе с сетью вместе с VIAVI!

Готовы ли вы сделать следующий шаг с одним из наших продуктов или решений для мониторинга производительности сети? Чтобы продолжить, заполните одну из следующих форм:

Читайте также: