Пропускателната способност – или по-точно пропускателната способност на мрежата, тъй като това е, за което ще говорим – е мярка за капацитета на веригата да пренася данни. Обикновено се изразява в битове в секунда и дава представа за количеството данни, които могат да бъдат предадени за единица време. Днес преглеждаме най-добрите инструменти за измерване на пропускателната способност. Някои от вас може да се чудят защо някой ще има нужда от такъв инструмент. В крайна сметка, пропускателната способност на веригата от 100 Mbps не е ли 100 Mbps? Е, не винаги, оттук и необходимостта от инструменти за измерването му.
Ще започнем нашето проучване, като разгледаме задълбочено пропускателната способност. Ще ви кажем какво е и какво не е. След това ще се опитаме да се справим с често срещаното объркване между честотна лента и пропускателна способност. Те са свързани, но не еднакви. След това ще говорим за фактори, които оказват неблагоприятно влияние върху пропускателната способност. Следващата ни работа ще бъде да се уверим, че всички са на една и съща страница относно битовете и байтовете и че всички разбираме какво всъщност означават цифрите за пропускателна способност. След като всичко това е зад гърба ни, ще разкрием някои от най-добрите инструменти за измерване на пропускателната способност, които можем да намерим, последвано от кратка дискусия за специфичните инструменти, използвани за измерване на пропускателната способност на интернет.
Съдържание
Какво е пропускателна способност?
Според Wikipedia „производителната способност е максималната скорост на производство или максималната скорост, с която нещо може да бъде обработено“. Това обаче е малко общо и това, което наистина ни интересува, е пропускателната способност на мрежата. Така че, позовавайки се на популярната онлайн енциклопедия, в контекста на телекомуникациите тя се дефинира допълнително като „скорост на успешна доставка на съобщение по комуникационен канал“. Приближаваме се до нашата цел да дефинираме пропускателната способност.
В термините на компютърните мрежи, пропускателната способност обикновено се отнася до максималния капацитет на верига или връзка за преместване на данни. Стойността му се изразява в битове в секунда (bps), като често се използват множители като килограм, мега или гига. Пропускателната способност е това, за което често плащате. Например, очаквате 100 Mbps LAN интерфейс да има пропускателна способност от 100 Mbps. По същия начин, ако имате 20 Mbps връзка с интернет, очаквате неговата пропускателна способност да бъде 20 Mbps.
Точната дефиниция на пропускателната способност не е съвсем ясна, но за целите на нашата дискусия ще приемем, че това е истинската мярка за капацитета на мрежовата верига да пренася данни. По-просто казано, това е максималната постижима честотна лента на верига. Ако сравним веригата с магистрала – както често правим – пропускателната способност е броят на колите, които може да превозва на час.
Еднакви ли са пропускателната способност и честотната лента?
Така че, като се има предвид нашия опит за дефиниция на пропускателна способност, може да стигнете до заключението, че пропускателната способност и честотната лента са едно и също. И ако разгледаме дефинициите на мрежовата честотна лента и пропускателната способност на мрежата, ще видите много прилики. Всъщност дефиницията на честотната лента на едно лице може да бъде дефиницията на пропускателната способност на друго и това може да накара да изглежда, че термините са слабо взаимозаменяеми.
Не смятаме, че са взаимозаменяеми. Но в действителност това, което мислим, всъщност няма значение. Или поне не би трябвало да има голямо значение за вас. Важното е, че се споразумяваме за това как ще се нарича това в тази статия. Така че, до края на нашата дискусия, ще наричаме пропускателната способност като МАКСИМАЛЕН капацитет за пренос на данни на верига и ще наричаме честотна лента като ТЕКУЩАТА скорост на данни, която една верига носи. Така, измерената честотна лента на верига с пропускателна способност 100 Mbps може да бъде толкова ниска до 1 Mbps. Всъщност може да е нула.
Фактори, влияещи на производителността
Така че, ако пропускателната способност е максималната товароносимост на веригата, тя не трябва да варира, нали? Е, всъщност варира. Всъщност е важно да се прави разлика между максимална и действителна пропускателна способност. Нека обясним. Ще вземем за пример пропускателната способност на пътя към данни между сървър в един център за данни и друг сървър в друг център за данни. Очевидно ще бъдем изкушени да вярваме, че пропускателната способност на пътя ще бъде тази на сегмента от пътя с най-ниска пропускателна способност. Но въпреки че е вярно, че никога няма да бъде по-високо от това, може да бъде по-ниско. Всяко устройство между източника и местоназначението може да добави някои закъснения, които от своя страна ще повлияят неблагоприятно на пропускателната способност.
Прекомерното използване на мрежата и произтичащото от това претоварване също могат да повлияят на пропускателната способност. Ако се върнем към аналогията с магистралата, всички знаем, че натоварената магистрала се движи много по-бавно от тази с малък трафик. Същото важи и за претоварените мрежи.
Не бъркайте битове и байтове
Познаването на максималната пропускателна способност на веригата или пътя към дестинацията трябва да позволи да се изчисли колко време ще е необходимо за прехвърляне на файл с даден размер. Но трябва да внимавате да получите ябълките и портокалите си направо.
Пропускателната способност обикновено се измерва в битове в секунда (bps), килобитове в секунда (kbps), мегабитове в секунда (Mbps) и гигабити в секунда (Gbps). И има известно объркване какво означават префиксите килограм, мега и гига. Съгласно стандарта SI тези префикси показват умножение по 1 000 (килограм), 1 000 000 (мега) и 1 000 000 000 (гига).
Що се отнася до размерите на файловете, те обикновено се измерват в байтове, килобайти, мегабайти и гигабайти, където един байт е осем бита. В днешно време префиксите килограм, мега и гига имат едни и същи стандартни значения на SI, които са в съответствие със стандартите на Международната електротехническа комисия (IEC) от 1998 г. Въпреки това, мнозина все още използват по-старата двоична конвенция, която дефинира килобайт като 1 024 байта. Следователно размерът на файла от 1 мегабайт е 1 024 × 1 024 (или 1 048 579) байта, а 1 гигабайт е 1 024 × 1 024 × 1 024 (или 1 073 741 824) байта.
Важното, което трябва да се отбележи тук, е, че разликата между гигабайта SI и двоичния гигабайт от старата школа е почти 74 мегабайта. Така че, когато се опитвате да изчислите времето, необходимо за прехвърляне на произволно количество данни, трябва да знаете дали размерът на файла и пропускателната способност използват SI или двоични префикси.
Изяснявайте числата си
Не е необичайно хората да съкращават често използвани изрази. Например, често ще се отнасяме към файл от 64 килобайта като файл от 64 k или към файл от 100 мегабайта като файл от 100 meg. Също така често правим същото, когато говорим за пропускателна способност на веригата. Така че, ние ще наричаме верига от 256 килобита в секунда като верига от 256 k или верига от 2 Mbps като верига от 2 meg. Разбира се, това означава, че трябва да внимавате, когато изчислявате времето за прехвърляне, тъй като размерите на файловете се измерват в байтове, докато пропускателната способност на веригата се измерва в битове.
Ако вземем например 64 k файл. Всъщност е с размери 64 × 1024 (ако приемем, че използваме двоични множители) × 8 бита за общо 524 288 бита. По същия начин, 64 k верига ще предава битове със скорост от 64 × 1000 или 64 000 bps. Следователно, времето, необходимо за предаване на 64 k файл по веригата 64 k, ще бъде най-малко 524 288/64 000 или 8,192 секунди. Много хора погрешно приемат, че „k“ винаги е едно и също и ще заключат, че 64 k файл ще отнеме 1 секунда за предаване по 64 k верига.
Най-добрите инструменти за измерване на производителността
Сред всички налични инструменти за наблюдение и измерване на производителността на мрежата, някои са посветени на измерване на пропускателната способност. Това са инструментите, които ще прегледаме. Инструментите по-долу използват различни методи за измерване на пропускателната способност. Някои ще използват протоколи за анализ като SNMP или NetFlow, докато други ще извършват стрес тестове.
1. SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (БЕЗПЛАТЕН ПРОБЕН ПРОБЕН)
SolarWinds спечели солидна репутация за създаване на едни от най-добрите инструменти за наблюдение на мрежата. Базираната в САЩ компания е известна и с многото си безплатни инструменти, които отговарят на специфичните нужди на мрежовите администратори, като TFTP сървър или калкулатор на подмрежа.
Компанията разполага и с решение за анализ на пропускателната способност в своя пакет анализатор на мрежовата пропускателна способност. Това обаче не е самостоятелен продукт, а по-скоро добавка към SolarWinds Network Performance Monitor, един от най-добрите инструменти за наблюдение на SNMP, или SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer, отличен NetFlow колектор и анализатор.
И така, нека видим какво може да предложи пакетът Network Bandwidth Analyzer. Продуктът предлага изчерпателен анализ на пропускателната способност на мрежата и мониторинг на производителността. По този начин ще наблюдава и анализира производителността и пропускателната способност на мрежата. Той също така ще помогне за намиране на грешки в мрежата и ще наблюдава наличността и производителността на устройствата и ще събира данни за потока за измерване на пропускателната способност.
Софтуерът може също да ви помогне да идентифицирате потребители и приложения, които претоварват честотната лента, да определите кои потребители, приложения или мрежови протоколи използват най-много честотна лента, да потвърдите политиките за приоритизиране на мрежовия трафик и да измервате ефективността на QoS политиките.
Пакетът SolarWinds Network Bandwidth Pack е лицензиран въз основа на най-големия брой възли, интерфейси или томове. Трябва да се свържете със SolarWinds, за да получите оферта. Тъй като това е добавка към NPM или NTA, ще трябва да вземете предвид и цената на едно от тях. Ако предпочитате да изпробвате продукта, преди да го закупите, има безплатна пробна версия.
2. Iperf3
Серията инструменти iperf може да се използва за определяне на максималната пропускателна способност на IP мрежите. Той разполага с различни регулируеми параметри, свързани с времето, протоколите и буферите, което ви позволява да персонализирате работата според вашите точни нужди. За всеки тест, iperf3 отчита измерената производителност, загуба и други параметри.
Iperf3 предлага много подобрения спрямо предишните версии и сега включва редица функции, намиращи се в други инструменти като nuttcp и netperf. Тези полезни функции липсваха в предишния iperf. Например, тази версия има режим на нулево копиране и незадължителен JSON изход. Имайте предвид, че iperf3 не е обратно съвместим с оригиналния iperf.
Iperf3 е разработен основно от ESnet / Националната лаборатория на Лорънс Бъркли. Пуска се под BSD лиценз с три клаузи. Основно разработени на CentOS Linux, FreeBSD и OS X, това са единствените официално поддържани платформи. Има обаче някои съобщения за успех с OpenBSD, Android и други Linux дистрибуции.
Имайте предвид, че предишната версия на iperf, iperf2, все още се разработва активно от друга организация. Ако искате най-добрата функционалност обаче, трябва да използвате iperf3, който може да бъде изтеглен от него Начало на GitHub.
3. TotuSoft LAN Тест за скорост
Въпреки името си, Тест за скорост на LAN няма да тества само локални мрежи. Той е проектиран от самото начало, за да бъде прост, но мощен инструмент за измерване на скорости на трансфер на файлове, твърд диск, USB устройство и LAN. Инструментът работи, като изчислява времето, необходимо за преместване на известно количество данни. Ако изберете локален твърд диск или USB устройства за съхранение като негова дестинация, той ще измерва пропускателната способност на това устройство. От друга страна, ако изберете отдалечено място за съхранение, то ще измерва пропускателната способност на мрежата.
LAN Speed Test изгражда тестовия файл в паметта, след което го прехвърля в двете посоки (без неблагоприятните ефекти от кеширането на файлове в Windows/Mac), като същевременно следи времето, необходимо за завършване на прехвърлянето. След това прави всички изчисления вместо вас.
Има и опция за прехвърляне на файла на отдалечен компютър, работещ със сървъра за тестване на скоростта на LAN. Това може да бъде полезно, тъй като потвърждава, че това, което измервате, е наистина пропускателната способност на LAN и че всяко забавяне в подсистемата за съхранение на отдалечен хост се игнорира. Точно като инструмента за тестване на скоростта на LAN, сървърът за тестване на скоростта на LAN ще съхранява получените данни в паметта, а не на диск.
Тестът за скорост на LAN се предлага в безплатна версия с намалени функции или в платена версия, започваща от $10 за един лиценз с отстъпки за обем за множество копия.
4. NetStress
NetStress е инструмент, който е специализиран в измерването на пропускателната способност в безжичните мрежи. Това е двукомпонентен инструмент с клиент и сървър и ефективно ще измерва пропускателната способност между двете. Така че може да се използва и за кабелни мрежи.
Препоръчителното използване на този инструмент е първо да го използвате, за да установите еталон за производителността на мрежата. След това, когато се докладват проблеми и подозирате, че производителността е влошена, я стартирате отново и сравнявате резултатите с еталонния тест. Това ще ви каже дали всъщност има проблем с пропускателната способност и ще посочи стъпките, необходими за отстраняването му. Всъщност тук идва безжичната специализация на инструмента.
NetStress е зареден с функции. Първо, има само един инструмент, който може да бъде или сървър, или клиент. Той също така ще поддържа както TCP, така и UDP трансфери на данни с променлив размер на сегмента и ще поддържа множество потоци от данни. Той също така има няколко разширени параметъра, които могат да се регулират по ваш вкус. Например, можете да изберете единиците на дисплея да бъдат в битове или байтове в секунда.
Netstress може да бъде изтеглен безплатно от nutsaboutnets.comуебсайтът на неговия издател.
5. Тест за пропускателна способност на TamoSoft
В Тест за производителност на TamoSoft е единственият инструмент в нашия списък, който се рекламира като инструмент за тестване на производителност. Това е безплатен инструмент. Това означава, че въпреки че е достъпен безплатно, той не е с отворен код. Инструментът работи чрез непрекъснато изпращане на TCP и UDP потоци от данни във вашата мрежа и изчисляване на важни показатели. Той, например, ще изчисли стойностите на пропускателната способност нагоре и надолу по веригата, загубата на пакети и времето за двупосочно пътуване. Софтуерът показва резултатите както в числови, така и в диаграмни формати.
Тестът за пропускателна способност на TamoSoft поддържа както IPv4, така и IPv6 връзки и позволява на потребителя да оцени производителността на мрежата в зависимост от настройките за качество на услугата (QoS). Подобно на няколко други инструмента в нашия списък, това е инструмент от два компонента със сървър и клиент.
Ето как работят инструментите: Клиентската част се свързва със сървърната част, която слуша за връзки. След като връзката бъде осъществена, клиентът и сървърът обменят данни в двете посоки, а клиентската част на приложението след това изчислява и показва мрежовите показатели. Това е доста просто, но върши отлична работа за измерване на действителната пропускателна способност.
Тестът за пропускателна способност на TamoSoft е безплатен и TamoSoft предлага също така пълноценно решение за анализ на производителността на WLAN, което се нарича TamoGraph Site Survey.
6. IxChariot
Последният в нашия списък е IxChariot от Ixia, софтуерния клон на Keysight, производител на някои от най-известните в света оборудване за тестване на електроника. IxChariot всъщност е много повече от просто инструмент за измерване на пропускателната способност, това е цялостно решение за мрежов анализ с безброй разширени функции. Той ще измерва пропускателната способност — иначе не би бил в този списък — но ще направи много повече.
Ето някои от основните характеристики на продукта. Това ще ви позволи незабавно да оцените производителността на мрежата, включително безжичната производителност и геолокацията. Крайните точки с производителност ще работят на мобилни устройства, персонални компютри, Mac или във всяка хипервизорна или облачна услуга и ще позволят централно управление на всяка платформа. Софтуерът предоставя пълна емулация на приложението и ключови показатели за производителност, включително пропускателна способност, загуба на пакети, трептене, забавяне, MOS и OTT видеоклипове като Netflix или YouTube.
Това е продукт от най-високо ниво, който има цена от най-високо ниво, която може да бъде получена само при поискване на официална оферта. И докато безплатна пробна версия не е налична, безплатната онлайн демо е налична.
Относно тестването на интернет пропускателната способност
Преди да приключим нашата дискусия, има друг популярен тип инструмент за измерване на пропускателната способност на мрежата, за който бихме искали да поговорим. Те са инструменти за тестване на скоростта на интернет. Тези инструменти ще ви позволят да измерите доста точно максималната пропускателна способност за качване и изтегляне, която получавате от вашия доставчик на интернет услуги.
Налични са няколко такива инструмента и Speedtest от Ookla вероятно е един от най-популярните. Използва се за над десет милиона уникални тестове всеки ден. От основаването му през 2006 г., общо над 20 милиарда теста са направени със Speedtest. Това, което движи компанията, е ангажиментът за „осигуряване на прозрачност в работата на мрежите“.
Speedtest в момента е достъпен като уеб-базиран инструмент на адрес Speedtest.net и като самостоятелни приложения, които могат да бъдат изтеглени и инсталирани на iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome и Apple TV.
Има и други подобни инструменти, които можете да използвате и за тази цел. Повечето големи доставчици на интернет услуги имат такъв, който техните клиенти могат да използват. Въпреки това бих стоял далеч от тях и обикновено бих предпочел инструмент на трета страна за неговия безпристрастен подход.