Пропускная способность в IP-сетях: расчет и выбор сетевого оборудования
В рубрику «Комплексные решения. Интегрированные системы» | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
В современных IP-сетях с появлением множества новых сетевых приложений оценить требуемую пропускную способность становится все труднее: как правило, необходимо знать, какие приложения планируется применять, какие протоколы передачи данных они используют и каким образом будут осуществлять обмен данными
Илья Назаров
Системный инженер компании «ИНТЕЛКОМ лайн»
После оценки требуемой пропускной способности на каждом из участков IP-сети необходимо определиться с выбором технологий сетевого и канального уровней OSI. В соответствии с выбранными технологиями определяются наиболее подходящие модели сетевого оборудования. Этот вопрос также непростой, поскольку пропускная способность напрямую зависит от производительности оборудования, а производительность, в свою очередь, – от программно-аппаратной архитектуры.
Критерии оценки пропускной способности
Со времени возникновения теории телетрафика было разработано множество методов расчета пропускных способностей каналов. Однако в отличие от методов расчета, применяемых к сетям с коммутацией каналов, расчет требуемой пропускной способности в пакетных сетях довольно сложен и вряд ли позволит получить точные результаты. В первую очередь это связано с огромным количеством факторов (в особенности присущих современным мультисервисным сетям), которые довольно сложно предугадать. В IP-сетях общая инфраструктура, как правило, используется множеством приложений, каждое из которых может использовать собственную, отличную от других модель трафика. Причем в рамках одного сеанса трафик, передаваемый в прямом направлении, может отличаться от трафика, проходящего в обратном направлении. Вдобавок к этому расчеты осложняются тем, что скорость трафика между отдельно взятыми узлами сети может изменяться.
Чтобы более или менее точно определить, какая пропускная способность требуется для проектируемой сети, необходимо в первую очередь знать, какие приложения будут использоваться. Далее для каждого приложения следует проанализировать, каким образом будет происходить передача данных в течение выбранных промежутков времени, какие протоколы для этого применяются.
Для простого примера рассмотрим приложения небольшой корпоративной сети.
Пример расчета пропускной способности
Предположим, в сети расположены 300 рабочих компьютеров и столько же IP-телефонов. Планируется использовать такие сервисы: электронная почта, IP-телефония, видеонаблюдение (рис. 1). Для видеонаблюдения применяются 20 камер, с которых видеопотоки передаются на сервер.
Попытаемся оценить, какая максимальная пропускная способность потребуется для всех сервисов на каналах между коммутаторами ядра сети и на стыках с каждым из серверов.
Следует сразу отметить, что все расчеты нужно проводить для времени наибольшей сетевой активности пользователей (в теории телетрафика – ЧНН, часы наибольшей нагрузки), поскольку обычно в такие периоды работоспособность сети наиболее важна и возникающие задержки и отказы в работе приложений, связанные с нехваткой пропускной способности, неприемлемы. В организациях наибольшая нагрузка на сеть может возникать, например, в конце отчетного периода или в сезонный наплыв клиентов, когда совершается наибольшее количество телефонных вызовов и отправляется большая часть почтовых сообщений.
Электронная почта
Возвращаясь к нашему примеру, рассмотрим сервис электронной почты. В нем используются протоколы, работающие поверх TCP, то есть скорость передачи данных постоянно корректируется, стремясь занять всю доступную пропускную способность.
Таким образом, будем отталкиваться от максимального значения задержки отправки сообщения – предположим, 1 секунды будет достаточно, чтобы пользователю было комфортно. Далее нужно оценить средний объем отправляемого сообщения. Предположим, что в пиках активности почтовые сообщения часто будут содержать различные вложения (копии счетов, отчеты и т.д.), поэтому для нашего примера средний размер сообщения возьмем 500 кбайт. И наконец, последний параметр, который нам необходимо выбрать, – максимальное число сотрудников, которые одновременно отправляют сообщения. Предположим, во время авралов половина сотрудников одновременно нажмут кнопку «Отправить» в почтовом клиенте. Тогда требуемая максимальная пропускная способность для трафика электронной почты составит (500 кбайт х 150 хостов)/1 с = 75 000 кбайт/с или 600 Мбит/с. Отсюда сразу можно сделать вывод, что для соединения почтового сервера с сетью необходимо использовать канал Gigabit Ethernet. В ядре сети это значение будет одним из слагаемых, составляющих общую требуемую пропускную способность.
Телефония и видеонаблюдение
Другие приложения – телефония и видеонаблюдение – в своей структуре передачи потоков схожи: оба вида трафика передаются с использованием протокола UDP и имеют более или менее фиксированную скорость передачи. Главные отличия в том, что у телефонии потоки являются двунаправленными и ограничены временем вызова, у видеонаблюдения потоки передаются в одном направлении и, как правило, являются непрерывными.
Чтобы оценить требуемую пропускную способность для трафика телефонии, предположим, что в пики активности количество одновременных соединений, проходящих через шлюз, может достигать 100. При использовании кодека G.711 в сетях Ethernet скорость одного потока с учетом заголовков и служебных пакетов составляет примерно 100 кбит/с. Таким образом, в периоды наибольшей активности пользователей требуемая пропускная способность в ядре сети составит 10 Мбит/с.
Трафик видеонаблюдения рассчитывается довольно просто и точно.
Допустим, в нашем случае видеокамеры передают потоки по 4 Мбит/с каждая. Требуемая пропускная способность будет равна сумме скоростей всех видеопотоков: 4 Мбит/с х 20 камер = 80 Мбит/с.
Витоге осталось сложить полученные пиковые значения для каждого из сетевых сервисов: 600 + 10 + 80 = 690 Мбит/с. Это и будет требуемая пропускная способность в ядре сети. При проектировании следует также предусмотреть и возможность масштабирования, чтобы каналы связи могли как можно дольше обслуживать трафик разрастающейся сети. В нашем примере будет достаточно использования Gigabit Ethernet, чтобы удовлетворить требованиям сервисов и одновременно иметь возможность беспрепятственно развивать сеть, подключая большее количество узлов
Конечно же, приведенный пример является далеко не эталонным – каждый случай нужно рассматривать отдельно. В реальности топология сети может быть гораздо сложнее (рис. 2), и оценку пропускной способности необходимо производить для каждого из участков сети.
Нужно учитывать, что VoIP-трафик (IP-телефония) распространяется не только от телефонов к серверу, но и между телефонами напрямую. Кроме того, в разных отделах организации сетевая активность может различаться: служба техподдержки совершает больше телефонных вызовов, отдел проектов активнее других пользуется электронной почтой, инженерный отдел больше других потребляет интернет-трафик и т.д. В результате некоторые участки сети могут требовать большей пропускной способности по сравнению с остальными.
Полезная и полная пропускная способность
В нашем примере при расчете скорости потока IP-телефонии мы учитывали используемый кодек и размеры заголовка пакета. Это немаловажная деталь, которую нужно иметь в виду. В зависимости от способа кодирования (используемые кодеки), объема данных, передаваемых в каждом пакете, и применяемых протоколов канального уровня формируется полная пропускная способность потока. Именно полная пропускная способность должна учитываться при оценке требуемой пропускной способности сети.
Скорость передачи данных в чистом виде, без учета заголовков сетевых протоколов (в нашем случае – цифрового аудиопотока), есть полезная пропускная способность. Как видно из таблицы, при одинаковой полезной пропускной способности потоков их полная пропускная способность может сильно различаться. Таким образом, при расчете требуемой пропускной способности сети для телефонных вызовов в пиковые нагрузки, особенно у операторов связи, выбор канальных протоколов и параметров потоков играет значительную роль.
Выбор оборудования
Выбор протоколов канального уровня обычно не составляет проблемы (сегодня чаще стоит вопрос, какая пропускная способность должна быть у канала Ethernet), но вот выбор подходящего оборудования даже у опытного инженера может вызвать затруднения.
Развитие сетевых технологий одновременно с растущими потребностями приложений в пропускной способности сетей вынуждает производителей сетевого оборудования разрабатывать все новые программно-аппаратные архитектуры. Часто у отдельно взятого производителя встречаются на первый взгляд схожие модели оборудования, но предназначенные для решения разных сетевых задач. Взять, к примеру, коммутаторы Ethernet: у большинства производителей наряду с обычными коммутаторами, используемыми на предприятиях, есть коммутаторы для построения сетей хранения данных, для организации операторских сервисов и т.д. Модели одной ценовой категории различаются своей архитектурой, «заточенной» под определенные задачи.
Кроме общей производительности, выбор оборудования также должен быть обусловлен поддерживаемыми технологиями. В зависимости от типа оборудования определенный набор функций и виды трафика могут обрабатываться на аппаратном уровне, не используя ресурсы центрального процессора и памяти.
При этом трафик других приложений будет обрабатываться на программном уровне, что сильно снижает общую производительность и, как следствие, максимальную пропускную способность. Например, многоуровневые коммутаторы, благодаря сложной аппаратной архитектуре, способны осуществлять передачу IP-пакетов без снижения производительности при максимальной загрузке всех портов. При этом если мы захотим использовать более сложную инкапсуляцию (GRE, MPLS), то такие коммутаторы (по крайней мере недорогие модели) вряд ли нам подойдут, поскольку их архитектура не поддерживает соответствующие протоколы, и в лучшем случае такая инкапсуляция будет происходить за счет центрального процессора малой производительности. Поэтому для решения подобных задач можно рассматривать, например, маршрутизаторы, у которых архитектура основана на высокопроизводительном центральном процессоре и в большей степени зависит от программной, нежели аппаратной реализации. В этом случае в ущерб максимальной пропускной способности мы получаем огромный набор поддерживаемых протоколов и технологий, которые не поддерживаются коммутаторами той же ценовой категории.
Общая производительность оборудования
В документации к своему оборудованию производители часто указывают два значения максимальной пропускной способности: одно выражается в пакетах в секунду, другое – в битах в секунду. Это связано с тем, что большая часть производительности сетевого оборудования расходуется, как правило, на обработку заголовков пакетов. Грубо говоря, оборудование должно принять пакет, найти для него подходящий путь коммутации, сформировать новый заголовок (если нужно) и передать дальше. Очевидно, что в этом случае играет роль не объем данных, передаваемых в единицу времени, а количество пакетов.
Если сравнить два потока, передаваемых с одинаковой скоростью, но с разным размером пакетов, то на передачу потока с меньшим размером пакетов потребуется больше производительности. Данный факт следует учитывать, если в сети предполагается использовать, например, большое количество потоков IP-телефонии – максимальная пропускная способность в битах в секунду здесь будет гораздо меньше заявленной.
Понятно, что при смешанном трафике, да еще и с учетом дополнительных сервисов (NAT, VPN), как это бывает в подавляющем большинстве случаев, очень сложно рассчитать нагрузку на ресурсы оборудования. Часто производители оборудования или их партнеры проводят нагрузочное тестирование разных моделей при разных условиях и результаты публикуют в Интернете в виде сравнительных таблиц. Ознакомление с этими результатами сильно упрощает задачу выбора подходящей модели.
Подводные камни модульного оборудования
Если выбранное сетевое оборудование является модульным, то, кроме гибкой конфигурации и масштабируемости, обещанной производителем, можно получить и множество «подводных камней».
При выборе модулей следует тщательно ознакомиться с их описанием или проконсультироваться у производителя. Недостаточно руководствоваться только типом интерфейсов и их количеством – нужно также ознакомиться и с архитектурой самого модуля. Для похожих модулей нередка ситуация, когда при передаче трафика одни способны обрабатывать пакеты автономно, а другие просто пересылают пакеты центральному процессорному модулю для дальнейшей обработки (соответственно для одинаковых внешне модулей цена на них может различаться в несколько раз).
В первом случае общая производительность оборудования и, как следствие, его максимальная пропускная способность оказываются выше, чем во втором, поскольку часть своей работы центральный процессор перекладывает на процессоры модулей.
Кроме этого, модульное оборудование часто обладает блокируемой архитектурой (когда максимальная пропускная способность ниже суммарной скорости всех портов). Это связано с ограниченной пропускной способностью внутренней шины, через которую модули осуществляют обмен трафиком между собой. Например, если модульный коммутатор имеет внутреннюю шину с пропускной способностью 20 Гбит/с, то для его линейной платы с 48 портами Gigabit Ethernet при полной загрузке можно использовать только 20 портов. Подобные детали нужно также иметь в виду и при выборе оборудования внимательно читать документацию.
Общие рекомендации
При проектировании IP-сетей пропускная способность является ключевым параметром, от которого будет зависеть архитектура сети в целом.
Для более точной оценки пропускной способности, можно руководствоваться следующим рекомендациям:
- Изучайте приложения, которые планируется использовать в сети, применяемые ими технологии и объемы передаваемого трафика. Пользуйтесь советами разработчиков и опытом коллег, чтобы учесть все нюансы работы этих приложений при построении сетей.
- Детально изучайте сетевые протоколы и технологии, которые используются этими приложениями.
- Внимательно читайте документацию при выборе оборудования. Чтобы иметь некоторый запас готовых решений, ознакомьтесь с продуктовыми линейками разных производителей.
В результате при правильном выборе технологий и оборудования можно быть уверенным, что сеть в полной мере удовлетворит требованиям всех приложений и, будучи достаточно гибкой и масштабируемой, прослужит долгое время.
Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #6, 2013
Посещений: 69049
В рубрику «Комплексные решения.
Интегрированные системы» | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Пропускная способность и скорость распространения сигнала в локальной сети
Для витой пары характерна номинальная скорость распространения сигнала (NVP) в диапазоне от 68% до 72% от скорости света в вакууме для категорий 5e, 6 и 6A и до 80% для категорий 7/7A. Это означает, что скорость электромагнитной волны в среде кабеля витая пара составляет примерно 200 000 км/с (2·108 м/с). На практике отработана и коммерчески доступна технология 10G, дорабатывается оборудование для 25G и 40G на той же компонентной базе. Вероятно, будет освоена и пропускная способность 100G, однако пока это можно технически реализовать только через несколько параллельных каналов передачи.
Широко распространено представление, что в оптическом волокне свет распространяется с той же скоростью, что и в вакууме, но это не так. Показатель преломления кварцевого стекла ~1.47, следовательно, световое излучение распространяется в кварце почти в полтора раза медленнее, чем в вакууме.
В оптических волокнах скорость, с которой электромагнитная волна летит из точки А в точку В, примерно такая же, как в медной витой паре – те же 2·108 м/с.
Важно не путать скорость распространения сигнала с пропускной способностью. Последняя зависит от частоты несущей и частоты, с которой подаются цифровые сигналы. В оптике эти величины на порядки выше, чем в медной витой паре, поэтому пропускная способность оптического волокна существенно больше, особенно для одномодового волокна класса OS2 при широкополосной передаче в диапазоне, объединяющем одномодовые окна прозрачности. Резервы для уплотнения и роста пропускной способности в оптике велики, в то время как в меди уже сказываются физические ограничения, связанные с энергопотреблением и тепловыделением активного оборудования. Хотя сейчас 40- и 100-гигабитные решения подразумевают использование многоволоконных сегментов, представляется вполне реальной сверхвысокая пропускная способность по одноволоконному каналу. Такие эксперименты уже проводились японской корпорацией NTT и другими исследовательскими лабораториями.
Для твинаксиальных кабелей характерна номинальная скорость распространения сигнала порядка 66%, в этой среде скорость приближается к тем же 2·108 м/с. Пропускная способность твинаксиальных шнуров уже достигла 100G, но нужно учесть, что в них изначально используются параллельные каналы передачи.
В беспроводной технологии Wi-Fi при передаче электромагнитных волн через воздух скорость распространения сигнала почти не отличается от скорости света в вакууме – она приближается к 3·108 м/с, расхождение в десятитысячных долях. При этом пропускная способность Wi-Fi – самая ограниченная среди рассмотренных сред, и перспективы ее расширения туманны, поскольку она используется совместно.
Как рассчитать пропускную способность глобальной сети? | Журнал сетевых решений/LAN
В случае с вычислительными сетями известный постулат «время — деньги» звучит так: «скорость влетает в копеечку».
Как рассчитать необходимую скорость канала связи, исходя из параметров локальной сети?В последнее десятилетие число установленных локальных сетей увеличивалось с какой-то невообразимой скоростью. Сегодня сетевая рабочая станция — настолько же непременная принадлежность любого офиса, как, в свое время, пищущая машинка. По мере расцвета локальных сетей организации стали задумываться о том, как связать их между собой в сети глобальные. Сначала появились локальные мосты, потом — маршрутизаторы и мосты между удаленными друг от друга сетями. Тут уже понадобились средства связи для передачи информации от одной точки к другой.
Перед любым администратором, планирующим реализацию такой глобальной сети, с неизбежностью встает проблема выбора скорости передачи данных между связываемыми локальными сетями.
Поскольку ежемесячная плата за цифровой канал обычно пропорциональна скорости передачи, завышение необходимой пропускной способности ведет к непроизводительным расходам средств. Помимо этого, выбрав линию с недостаточной пропускной способностью, администратор сети непременно навлечет на себя недовольство со стороны пользователей — канал не сможет обеспечить требуемые скорость и качество связи между локальными сетями.
Даже если администратор решит облегчить себе задачу, обратившись к использованию таких сетевых служб, как frame relay, это все равно не избавит его от необходимости выбрать оптимальную скорость работы канала между локальной сетью и сетью frame relay. Решение придется принимать и относительно CIR (Committed Information Rate).
Попытки обратиться за помощью к справочной литературе не слишком приблизят к решению задачи выбора подходящей скорости работы глобальной сети. В книжках обычно пишут, что пропускная способность канала должна быть не меньше 56 Кбит/c; некоторые подозрения, однако, вызывает полное отсутствие информации о зависимости между интенсивностью трафика по глобальной сети и пропускной способностью каналов связи.
Возникает также резонный вопрос: неужели 56 Кбит/c так уж необходимы для организации самого примитивного межсетевого обмена информацией, например пересылки текстовых сообщений по электронной почте?
Короче говоря, выбор оптимальной скорости работы глобальной сети — интересная задача, имеющая большое практическое значение. В данной статье рассказывается о том, как можно применить математический аппарат теории массового обслуживания для оптимизации скорости передачи в глобальной сети в различных условиях. Теория массового обслуживания предоставляет нам инструментарий анализа влияния скорости передачи в глобальной сети на производительность канала связи между локальными сетями. Подобный анализ позволяет вычислить необходимую скорость работы глобальной сети, исходя из требований локальной сети пользователя.
ОЧЕРЕДЬ, АХ, ЭТА ОЧЕРЕДЬ…
Конечно, далеко не все из нас мыслят в терминах теории массового обслуживания — науки об очередях, — однако любой человек сталкивается с очередями каждый день.
Выезд с маленького переулка на широкий проспект, посещение банка, покупка железнодорожного билета — вот лишь несколько примеров очередей. Если вдуматься, даже простая пересылка электронного сообщения одному из коллег тоже связана с организацией очереди.
Любая очередь включает в себя несколько составляющих. Во-первых, имеется некий входной процесс — приход клиентов, поступление больных, прибытие кадров данных. Во-вторых, каждый из поступивших объектов некоторым образом обслуживается: пассажир покупает билет в кассе, а кадр данных преобразуется из формата Ethernet в формат кадра данных протокола канального уровня в маршрутизаторе или мосте (после такого преобразования кадр данных можно передавать через глобальную сеть).
Такая система носит название одноканальной однофазной системы очередей. Она состоит из одной очереди и одного устройства обслуживания. Термин «одноканальная» говорит о том, что к устройству обслуживания ведет только один путь; термин «однофазная» означает, что обслуживание совершается в одном месте и в одну стадию.
Например, двухпортовый мост, один порт которого подключен к локальной сети, а другой — к глобальной сети, представляет собой пример одноканальной однофазной системы очередей.
СДВИГ ПО ФАЗЕ
Информационная структура, где две локальные сети соединены между собой каналом связи глобальной сети, больше похожа на систему очередей другого типа, именуемого одноканальной двухфазной системой. На Рис. 1 показана схема соединения двух локальных сетей при помощи мостов или маршрутизаторов. Обратите внимание, что для передачи кадра данных от одной локальной сети к другой он должен быть обслужен двумя устройствами (в данном случае двумя мостами или двумя маршрутизаторами), поэтому такая схема может быть описана в рамках одноканальной многофазной модели. (Описание потока данных от одной локальной сети к другой в рамках одноканальной многофазной модели является математически корректным, однако так ли уж необходимо работать именно в рамках такой модели? Ответить на этот вопрос помогает анализ потока данных от одной сети к другой.
)
(1х1)
Рисунок 1.
Наиболее узкое место информационного потока между двумя удаленными
друг от друга локальными сетями — канал связи глобальной сети, пропускная
способность которого обычно существенно меньше скорости работы локальной
сети.
Возвращаясь к Рис. 1, представим себе, что рабочая станция сети Token Ring передает кадр данных в сеть Ethernet. Передаваемый кадр вначале «путешествует» из сегмента сети к мосту или маршрутизатору с той скоростью, на которой работает сеть (4 или 16 Мбит/с). Попав в маршрутизатор или мост, кадр копируется из сети в буфер устройства, преобразуется в другой формат, а затем (при наличии свободного канала) передается через глобальную сеть со скоростью, гораздо меньшей, чем та, с которой кадр передавался из локальной сети на устройство маршрутизации. Если непосредственно перед текущим кадром на сетевое устройство попал другой кадр, то нашему кадру придется подождать (в буфере), до тех пор пока предыдущий кадр не будет обслужен.
Время обслуживания текущего кадра зависит от того, сколько кадров пришло на сетевое устройство непосредственно перед текущим: чем больше таких кадров, тем дольше время ожидания.
Рассмотрим теперь, как выполняется обслуживание кадра на противоположном конце канала глобальной сети. Поступая из глобальной сети на мост/маршрутизатор, кадр преобразуется к формату локальной сети и передается в локальную сеть. Поскольку скорость передачи информации по глобальной сети всегда ниже скоростей передачи кадров в локальной, никаких очередей при таком обслуживании не возникает, стало быть основной вклад во время обслуживания кадра на втором мосте/маршрутизаторе вносит само устройство. И это лишь малая доля от времени задержки кадров на первом мосте/маршрутизаторе. Отсюда следует, что для описания двухточечных линий связи между локальными сетями можно спокойно использовать одноканальную однофазную модель.
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Используя математический аппарат теории массового обслуживания, можно вычислить зависимость времени передачи кадров от скорости работы глобальной сети без подключения к реальным каналам.
Такие вычисления позволяют ответить на множество вопросов относительно производительности сети; благодаря им становится понятным, каково среднее время задержки кадров на мосте/маршрутизаторе, как может повлиять на величину этих задержек рост скорости работы канала связи глобальной сети и при каких условиях рост скорости обмена информацией по каналам глобальной сети не приводит к существенному увеличению производительности моста/маршрутизатора. Рассмотрим конкретный пример, показывающий, как теория массового обслуживания позволяет ответить на эти вопросы.
Представьте себе, что вам необходимо соединить две удаленные друг от друга локальные сети (одна из которых — Token Ring, а другая — Ethernet) при помощи двух маршрутизаторов (см. Рис. 1). Согласно оценкам, суммарный трафик между сетями составляет 16000 кадров в день, а средняя длина кадра равна 1250 байтам.
Чтобы использовать теорию массового обслуживания, необходимо знать соотношение между скоростью поступления «заказов» и скоростью обслуживания.
Скорость поступления заказов может быть вычислена исходя из интенсивности трафика. Например, если обе локальные сети находятся в одном и том же часовом поясе, а продолжительность рабочего дня составляет восемь часов, то трафик интенсивностью 16000 кадров в день соответствует интенсивности поступления заказов, равной 0,556 кадров в секунду. В нашем случае скорость поступления заказов характеризует среднюю скорость поступления кадров на устройство обслуживания.
Преобразование кадров к формату глобальной сети обычно состоит в добавлении заголовка и хвостовой части к кадрам формата локальной сети. Для примера предположим, что к среднему кадру локальной сети добавляется 25 байт, в результате средняя длина кадра глобальной сети составит 1275 байт.
Для подсчета скорости обслуживания следует задаться определенным значением скорости работы глобальной сети. При этом совершенно неважно, насколько близка к оптимальной взятая в качестве начального приближения скорость обмена информацией по глобальной сети, поскольку все вычисления легко повторить для другого значения скорости. Для начала примем скорость обмена информацией равной 19200 бит/с. Тогда время, необходимое для передачи одного кадра длиной 1275 байт, составит 0,53 секунды.
Время передачи кадра отождествляется с ожидаемым временем обслуживания. Ожидаемое время обслуживания равно 0,53 секунды, откуда получаем, что средняя скорость обслуживания (величина, обратная к ожидаемому времени обслуживания) составляет 1,887 кадров в секунду (см. Рис. 2).
(1х1)
Рисунок 2.
Среднее время обслуживания зависит от средней длины кадра и скорости
работы линии.
Продолжим рассмотрение нашего примера. Если 16000 кадров за восьмичасовой рабочий день — это максимальный трафик, который можно ожидать для любого из двух направлений, то требуемая скорость работы глобальной сети рассчитывается на основе информации о трафике, передаваемом в любом из двух направлений. Поскольку в полнодуплексной линии связи скорости передачи информации в обоих направлениях равны друг другу, то нам не придется повторять расчет для передачи данных в обратном направлении. Таким образом, подсчитав скорость работы канала связи, необходимую для обработки ожидаемого максимального трафика, мы автоматически определим требуемое значение скорости передачи информации в обоих направлениях.
Если средняя скорость обслуживания превосходит среднюю скорость поступления заказов (как это имеет место в нашем случае), то никаких очередей не возникает: канал связи глобальной сети, работающий со скоростью 19200 бит/с, для нашей конфигурации более чем достаточен. Не следует, однако, забывать, что скорость поступления заказов — это средняя по времени величина. Бывает (например при передаче файлов), что рабочие станции выдают данные крупными порциями, интенсивность которых превосходит возможности маршрутизатора. Когда такое случается, маршрутизатор копирует все необходимые кадры из сети в свой буфер, где они и пребывают до тех пор, пока маршрутизатор не преобразует их в кадры глобальной сети и не передаст по глобальной сети. Теория массового обслуживания позволяет оценить задержку проходящих через маршрутизатор кадров, исходя из скорости работы линии связи; при необходимости, скорость передачи данных по линии можно изменить.
Степень использования технических возможностей обслуживающего устройства (в нашем случае степень использования маршрутизатора или моста — P) в одноканальной однофазной системе можно определить, поделив среднюю скорость поступления заказов на среднюю скорость обслуживания. В предыдущем примере P равно частному от деления 0,556 на 1,887, то есть 0,295. Таким образом, при использовании канала связи пропускной способностью 19200 бит/с средняя степень применения обслуживающего устройства составляет примерно 30%. Зная степень использования обслуживающего устройства, довольно легко определить вероятность отсутствия заказов (обслуживаемых кадров) в данный момент времени. Эта вероятность, обозначенная нами как P0, равна единице минус степень использования канала (P0 = 1 — P).
Подставляя числа, полученные для маршрутизатора, подключенного к каналу с пропускной способностью 19300 Кбит/с (P0 = 1 — 0,295 = 0,695), определяем, что вероятность отсутствия очереди кадров в маршрутизаторе составляет 69,5%.
ОБНАРУЖЕНИЕ КАДРОВ
Получив некоторые сведения относительно степени использования обслуживающего устройства, выясним теперь, каким образом кадры скапливаются в очередях и как влияют связанные с этими очередями задержки на процесс передачи кадров от одной локальной сети к другой.
В теории массового обслуживания среднее число объектов (unit) в системе обычно обозначается L, а среднее число объектов в очереди — Lq. Для одноканальной однофазной системы, L равняется средней скорости поступления заказов, деленной на разность между средней скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов.
В нашем примере значение L дает ожидаемое число кадров, находящихся в маршрутизаторе или передаваемых по глобальной сети. Поделим скорость поступления заказов (0,556) на разность между скоростью поступления заказов и скоростью обслуживания (1,887 — 0,556). В этом случае значение L равно 0,418.
Таким образом, в буфере маршрутизатора и линии связи в любой момент находится чуть больше 40% одного кадра. Чтобы определить среднее число объектов в очереди (Lq), перемножим степень использования обслуживающего устройства (P = 0,295) на число объектов в системе (L = 0,418). Наша система обрабатывает кадры данных, поэтому длина очереди равна 0,123 кадра.
Итак, в любой момент времени в очереди маршрутизатора нашей сети (пропускная способность глобальной сети 19200 бит/с, интенсивность трафика 16000 кадров в день) находится 0,123 кадра. Чуть выше мы выяснили, что общее число кадров в системе составляет 0,418, поэтому разность этих величин (0,418 минус 0,123), равная 0,295, дает нам число кадров, передаваемых в данный момент времени по каналу глобальной сети.
РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ
Теория массового обслуживания позволяет рассчитать среднее время нахождения объекта в системе (W) и среднее время ожидания в очереди (Wq).
Среднее время нахождения в системе представляет собой величину, обратную разнице между скоростью обслуживания и скоростью поступления заказов. Подставив числа из нашего примера, найдем, что в данном случае каждый кадр проводит в системе в среднем 0,75 секунд.
Таким образом, можно ожидать, что вызванная наличием очередей задержка кадров при передаче по линии пропускной способностью 19200 бит/с составит в среднем 0,75 секунд. Хорошо это или плохо? Все зависит от того, какого рода информацию переносят кадры. Например, если канал связи используется преимущественно для передачи электронной почты или загрузки файлов, то такая задержка будет, скорее всего, совершенно незаметна. С другой стороны, если речь идет об интерактивном обмене запросами и ответами, то задержка в три четверти секунды довольно существенна. Заметим вдобавок, что подсчитанная нами задержка кадров при передаче составляет лишь часть полного времени ответа удаленной системы. Чтобы вычислить этот параметр, надо ко времени задержки при передаче добавить время доступа к данным на удаленном компьютере и задержку, связанную с передачей ответа на запрос.
Очереди в системе можно охарактеризовать еще одним параметром, а именно временем ожидания. В нашем случае значение Wq равно произведению времени ожидания в системе на степень использования обслуживающего устройства. Таким образом, для нашей сети Wq равно 0,221 секунд.
Как было подсчитано выше, ожидаемое время нахождения кадра в системе составляет 0,75 секунд. Сюда входит время ожидания в очереди и время передачи по линиям связи. Только что мы видели, что время ожидания равно 0,221 секунд. Разность между этими значениями (0,75 минус 0,221, или примерно 0,53) дает время, затрачиваемое на передачу одного кадра по каналу глобальной сети пропускной способностью 19200 бит/с.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА
Далеко не каждый будет рад предложению много раз проделать одни и те же выкладки. К счастью, расчеты по теории массового обслуживания легко поддаются автоматизации. В частности, для автоматизации расчетов можно использовать электронные таблицы Lotus (см. Таблицу 1, где приведены значения восьми параметров теории массового обслуживания для 14 скоростей работы канала связи). Пользователь должен ввести значения трех переменных. В нашем случае пришлось задать число кадров в день (16000), среднюю длину кадра (1275) и продолжительность рабочего дня в часах (8).
Рассмотрим вначале колонку «Скорость линии в бит/с». Отметим, что значения 9600 и 19200 бит/с соответствуют наиболее распространенным аналоговым и цифровым арендованным линиям, в то время как скорости выше 56000 бит/с соответствуют цифровым линиям разных типов; все они представляют собой неполные каналы T-1. Поскольку часть общей пропускной способности T-1 (1,544 Мбит/с) используется для передачи служебной информации, в наших расчетах мы принимали пропускную способность этого канала равной 1536000 бит/с.
Каждая из прочих колонок по-своему интересна, однако поговорим пока только о трех из них. Содержимое двух из этих трех колонок, а именно «Степень использования канала» и «Вероятность отсутствия кадров в системе», позволит нам глубже вникнуть в суть процесса выбора оптимальной скорости работы канала. Для начала определим суммарное время ожидания: при 19200 бит/с этот параметр равен 0,75 секунд, при 64 Кбит/с — 0,17 секунд, а при 128 Кбит/с — 0,08 сек. Повышение пропускной способности глобальной сети с 19200 до 56000 бит/с приводит к снижению времени ожиданияпримерно на 0,55 секунд. С другой стороны, повышение пропускной способности с 64000 до 128000 бит/с уменьшает время ожидания всего на 0,09 секунд. В результате увеличение пропускной способности свыше 64000 бит/с приводит к незначительному выигрышу во времени ожидания.
Данные, содержащиеся в колонках «Степень использования канала» и «Вероятность отсутствия кадров в системе» Таблицы 1, представлены графически на Рис. 3. Эти графики со всей очевидностью указывают на то, что по мере уменьшения степени использования канала вероятность отсутствия кадров в системе быстро растет. Хорошо видно также, что при скоростях работы канала выше 128000 бит/с степень использования канала близка к нулю, а вероятность отсутствия кадров в системе равна практически единице.
(1×1)
Рисунок 3.
Закономерное уменьшение выигрыша во времени ожидания по мере роста
пропускной способности особенно хорошо видно при сравнении производительности
глобальной сети для каналов с разной пропускной способностью. При увеличении
пропускной спосбности канала связи выше пятого уровня (128000 бит/с) вероятность
отсутствия кадров в системе практически не растет.
Приведенный график иллюстрирует снижение выигрыша от установки скоростных линий с пропускной способностью выше 64000 бит/с. Подмеченная закономерность существенно упрощает выбор оптимальной пропускной способности канала глобальной сети. Ясно, что в нашем случае любой администратор сети выберет канал пропускной способностью не выше 128000 бит/с — в противном случае говорить о разумном использовании ресурсов глобальной сети не приходится. Тем не менее стоит запомнить, что теория массового обслуживания не панацея от всех бед — она просто позволяет оценить влияние пропускной способности канала глобальной сети на производительность локальной сети с учетом особенностей последней.
Гилберт Хелд — лектор и автор книг по информационным системам. Среди его последних работ — «Ethernet Networks: Design, Implementation, Operation, Management» и «Protecting LAN Resources: A Comprehensive Guide to Securing, Protecting and Rebuilding a Network» (обе эти книги вышли в издательстве John Wiley & Sons). С ним можно связаться через Internet по адресу: [email protected].
ТАБЛИЦА 1 — ВАРЬИРОВАНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ
Как рассчитать пропускную способность глобальной сети?
Поделитесь материалом с коллегами и друзьями
Проверка пропускной способности VPN для виртуальная сеть Microsoft Azure — Azure VPN Gateway
- Чтение занимает 7 мин
В этой статье
Подключение к VPN-шлюзу позволяет установить защищенное распределенное соединение между виртуальной сетью в Azure и локальной ИТ-инфраструктурой.
В этой статье описано, как проверить пропускную способность сети от локальных ресурсов до виртуальной машины Azure.
Примечание
Эта статья помогает диагностировать и устранить распространенные проблемы. Если вам не удается решить проблему с помощью приведенных ниже сведений, обратитесь в службу поддержки.
Обзор
Подключение к VPN-шлюзу состоит из следующих компонентов:
На следующей схеме показано логическое подключение между локальной сетью и виртуальной сетью Azure через VPN.
Расчет максимального ожидаемого исходящего и входящего трафика
- Определите базовые требования приложения к пропускной способности.
- Определите предел пропускной способности для VPN-шлюза Azure. Дополнительные сведения см. в разделе «номера SKU шлюзов» раздела о VPN-шлюзе.
- Определите рекомендованную пропускную способность для используемого размера виртуальной машины Azure.
- Определите пропускную способность поставщика услуг Интернета (ISP).
- Вычислите ожидаемую пропускную способность, выполнив наименьшую пропускную способность виртуальной машины, VPN-шлюза или поставщика услуг Интернета. измеряется в Мбит/с (/), деленная на восемь (8).
Если вычисленная пропускная способность не соответствует требованиям базовой пропускной способности приложения, необходимо увеличить пропускную способность ресурса, который вы определили как узкое место. Чтобы изменить размер VPN-шлюза Azure, см. статью Изменение SKU шлюза. Чтобы изменить размер виртуальной машины, см. статью Изменение размера виртуальной машины. Если вы не столкнулись с ожидаемой пропускной способностью Интернета, вы также можете обратиться к поставщику услуг Интернета.
Примечание
Пропускная способность VPN-шлюза — это совокупность всех Сите-то-сите\внет-то-внет или подключений типа «точка — сеть».
Эту проверку следует выполнять в часы пониженной нагрузки, так как насыщенность пропускной способности туннеля VPN при тестировании не позволяет получить точные результаты.
Для этого теста мы используем средство iPerf, которое работает в Windows и Linux, а также имеет режимы клиента и сервера. Он ограничен 3Gbps для виртуальных машин Windows.
Это средство не выполняет операции чтения и записи на диск. Оно лишь создает самостоятельно сформированный TCP-трафик с одного конца на другой. Она создает статистику на основе эксперимента, которая измеряет пропускную способность, доступную между узлами клиента и сервера. При тестировании между двумя узлами один узел выступает в качестве сервера, а другой узел выступает в качестве клиента. После завершения этого теста рекомендуется обратить роли узлов, чтобы протестировать пропускную способность для загрузки и загрузки на обоих узлах.
Скачивание iPerf
Скачайте iPerf. Дополнительные сведения см. в документации по iPerf.
Примечание
Продукты сторонних производителей, обсуждаемые в этой статье, изготовлены компаниями, которые не зависят от корпорации Майкрософт. Корпорация Майкрософт не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, относительно производительности или надежности таких продуктов.
Запуск iPerf (iperf3.exe)
Включите правило NSG/ACL, разрешающее такой трафик (для тестирования общедоступного IP-адреса на виртуальной машине Azure).
На обоих узлах включите исключение брандмауэра для порта 5001.
Windows. Выполните следующую команду от имени администратора:
netsh advfirewall firewall add rule name="Open Port 5001" dir=in action=allow protocol=TCP localport=5001Чтобы удалить правило после окончания тестирования, выполните следующую команду:
netsh advfirewall firewall delete rule name="Open Port 5001" protocol=TCP localport=5001Azure Linux: Образы Linux в Azure имеют разрешающие брандмауэры. Когда приложение прослушивает порт, прохождение трафика разрешается. Для защищенных пользовательских образов может потребоваться явно открыть нужные порты. В число распространенных брандмауэров уровня ОС для Linux входят
iptables,ufwиfirewalld.На узле сервера перейдите в каталог, куда извлекается iperf3.exe. Затем запустите iPerf в режиме сервера и настройте его для прослушивания порта 5001 в виде следующих команд:
cd c:\iperf-3.1.2-win65 iperf3.exe -s -p 5001Примечание
Порт 5001 можно настроить для учета определенных ограничений брандмауэра в вашей среде.
На узле клиента перейдите в каталог, куда извлекается средство iperf, и выполните следующую команду:
iperf3.exe -c <IP of the iperf Server> -t 30 -p 5001 -P 32Клиент направляет на сервер 30 секунд трафика через порт 5001. Флаг «-P» указывает на то, что мы создаем 32 одновременных подключений к узлу сервера.
Ниже представлены выходные данные для этого примера:
(НЕОБЯЗАТЕЛЬНО) Чтобы сохранить результаты тестирования, выполните следующую команду:
iperf3.exe -c IPofTheServerToReach -t 30 -p 5001 -P 32 >> output.txtПосле выполнения описанных выше действий выполните те же действия с ролями в обратном порядке, чтобы узел сервера стал клиентским узлом, и наоборот.
Тестирование виртуальных машин под Windows
Загрузка Latte.exe на виртуальные машины
Скачайте последнюю версию Latte.exe
Рассмотрите возможность помещения Latte.exe в отдельную папку, например c:\tools
Разрешить Latte.exe через брандмауэр Windows
Чтобы разрешить поступление трафика Latte.exe, создайте на приемнике правило разрешения в брандмауэре Windows. Проще всего разрешить всем Latte.exe программу по имени, а не разрешать входящие TCP-порты.
Разрешить Latte.exe через брандмауэр Windows
netsh advfirewall firewall add rule program=<PATH>\latte.exe name="Latte" protocol=any dir=in action=allow enable=yes profile=ANY
Например, если вы скопировали latte.exe в папку «c:\Tools», это будет команда
netsh advfirewall firewall add rule program=c:\tools\latte.exe name="Latte" protocol=any dir=in action=allow enable=yes profile=ANY
Запуск тестов задержки
Запуск latte.exe на ПРИЕМНИКе (запуск из CMD, а не из PowerShell):
latte -a <Receiver IP address>:<port> -i <iterations>
Вокруг предел 65 тысяч итераций достаточно долго, чтобы возвращать репрезентативные результаты.
Любой доступный номер порта прекрасно подходит.
Если виртуальная машина имеет IP-адрес 10.0.0.4, она будет выглядеть следующим образом:
latte -c -a 10.0.0.4:5005 -i 65100
Запуск latte.exe отправителю (запуск из CMD, а не из PowerShell)
latte -c -a <Receiver IP address>:<port> -i <iterations>
Результирующая команда такая же, как и в получателе, за исключением добавления «-c» для указания на то, что это «клиент» или «отправитель»
latte -c -a 10.0.0.4:5005 -i 65100
Дождитесь результатов. В зависимости от того, насколько далеко находятся виртуальные машины, выполнение может занять несколько минут. Рекомендуется начинать с меньшего количества итераций для проверки успешности перед выполнением длинных тестов.
Тестирование виртуальных машин под управлением Linux
Используйте соккперф для тестирования виртуальных машин.
Установка Соккперф на виртуальных машинах
На виртуальных машинах Linux (как отправитель, так и получатель) выполните следующие команды, чтобы подготовить Соккперф на виртуальных машинах.
CentOS/RHEL — установка GIT и другие полезные средства
sudo yum install gcc -y -q sudo yum install git -y -q sudo yum install gcc-c++ -y sudo yum install ncurses-devel -y sudo yum install -y automake
Ubuntu. Установка GIT и других полезных средств
sudo apt-get install build-essential -y sudo apt-get install git -y -q sudo apt-get install -y autotools-dev sudo apt-get install -y automake
Bash-ALL
Из командной строки bash (предполагается, что Git установлен)
git clone https://github.com/mellanox/sockperf cd sockperf/ ./autogen.sh ./configure --prefix=
Выполнение выполняется медленнее, может занять несколько минут
make
Сделать установку быстрой
sudo make install
Запуск Соккперф на виртуальных машинах
Примеры команд после установки. Сервер или получатель — предполагается, что IP-адрес сервера — 10.0.0.4
sudo sockperf sr --tcp -i 10.0.0.4 -p 12345 --full-rtt
Клиент — предполагается, что IP-адрес сервера — 10.0.0.4
sockperf ping-pong -i 10.0.0.4 --tcp -m 1400 -t 101 -p 12345 --full-rtt
Примечание
Убедитесь в отсутствии промежуточных прыжков (например, виртуального устройства) во время проверки пропускной способности между виртуальной машиной и шлюзом. В случае неудовлетворительных результатов (с точки зрения общей пропускной способности), поступающих из предыдущих тестов iPERF/NTTTCP, ознакомьтесь со следующей статьей, чтобы понять основные факторы, которые следует учитывать при возникновении возможных корневых причин проблемы. https://docs.microsoft.com/azure/virtual-network/virtual-network-tcpip-performance-tuning
В частности, анализ трассировок записи пакетов (Wireshark/сетевой монитор), собранных параллельно от клиента и сервера во время этих тестов, поможет в оценке неисправной производительности. Эти трассировки могут включать потери пакетов, высокую задержку, размер MTU. фрагментация, окно TCP 0, фрагменты неупорядоченного кода и т. д.
Решение проблем с низкой скоростью при копировании файлов
Даже если общая пропускная способность, оцененная с помощью предыдущих шагов (iPERF/NTTTCP/и т. д.), была хорошей, вы можете столкнуться с задержкой файлов скопировав при использовании проводника или при перетаскивании через сеанс RDP. Обычно эта проблема вызвана одним или обоими следующими факторами:
Приложения для копирования файлов, такие как проводник и RDP, не используют несколько потоков при копировании. Для повышения производительности используйте многопоточное приложение, например Richcopy, которое копирует файлы с помощью 16 или 32 потоков. Чтобы изменить номер потока для копирования файлов в ричкопи, щелкните действие > Копировать параметры копирования > файл копировать.
Примечание
Не все приложения работают одинаково, а не все приложения и процессы используют все потоки. При выполнении теста можно увидеть, что некоторые потоки пусты и не будут предоставлять точные результаты пропускной способности. Чтобы проверить производительность передачи файлов приложения, используйте многопоточность, увеличив число потоков в ходе последующего или уменьшения, чтобы найти оптимальную пропускную способность передачи приложения или файла.
Недостаточная скорость чтения и записи виртуальной машины. Дополнительные сведения см. в статье Устранение неполадок службы хранилища Azure.
Внешний интерфейс для локального устройства
Упоминали подсети локальных диапазонов, которые должны быть доступны в Azure через VPN в шлюзе локальной сети. Одновременно определите адресное пространство виртуальной сети в Azure для локального устройства.
Шлюз на основе маршрута. в качестве политики или селектора трафика для VPN на основе маршрутов настраивается как любой (или подстановочный).
Шлюз на основе политик. VPN на основе политик шифруют и прямые пакеты через туннели IPSec на основе сочетаний префиксов адресов между локальной сетью и виртуальной сети Azure. Политика (или селектор трафика) обычно определяется как список доступа в конфигурации VPN.
Подключения усеполицибаседтраффикселектор : («UsePolicyBasedTrafficSelectors». чтобы $true подключения, Настройте VPN-шлюз Azure для подключения к БРАНДМАУЭРу VPN на основе политики в локальной среде. При включении PolicyBasedTrafficSelectors необходимо убедиться, что у VPN-устройства есть соответствующие селекторы трафика, определенные с помощью всех сочетаний префиксов локальной сети (локального сетевого шлюза), а также с префиксами виртуальной сети Azure, а не с любыми.
Неправильная конфигурация может привести к частому отключению в туннеле, падению пакета, неверной пропускной способности и задержке.
Проверить задержку
Можно проверить задержку с помощью следующих средств:
- винмтр
- ткптрацерауте
pingиpsping(эти средства могут обеспечить хорошую оценку RTT, но их нельзя использовать во всех случаях).
Если вы заметили пиковую задержку на любом из прыжков перед вводом магистрали сети MS, вы можете продолжить дальнейшее расследование с поставщиком услуг Интернета.
Если большое и необычное увеличение задержки Заметится с прыжков в «msn.net», обратитесь в службу поддержки Майкрософт для дальнейшего исследования.
Дальнейшие действия
Для получения дополнительных сведений или справки ознакомьтесь со следующей ссылкой:
3 мифа об оптоволокне в квартире
Среди интернет-пользователей не утихают споры о том, какой кабель лучше использовать для выхода во всемирную сеть: оптоволокно или витую пару. Сторонники применения оптоволоконного кабеля говорят о его надежности, скорости и стабильности. Так ли это на самом деле?
Существует два вида кабеля, с помощью которых провайдеры выполняют подключение интернета и телевидения: оптоволоконный кабель и витая пара. Абоненты Baza.net подключены именно с помощью витой пары.
Конструкция данного кабеля довольно проста. Она представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой и покрытых пластиковой оболочкой. Такой кабель можно разместить в квартире, как вам удобно. Например, под плинтусом. А устранение повреждений витой пары не займет большого количества времени.
С волоконно-оптическим кабелем совсем другая ситуация. Внутри него находится много элементов: стеклянные волокна, пластиковые трубки, трос из стеклопластика. Его нельзя так же свободно сгибать, иначе кабель может переломиться и в результате сигнал пропадет. Чтобы устранить повреждение в оптоволокне, необходимо будет вызывать специалиста с дорогостоящим оборудованием.
Кроме того, ремонт и замена оптоволокна может «влететь в копеечку».
На конце каждого кабеля находится коннектор. У витой пары это пластиковый наконечник, похожий на тот, что вставляется в стационарный телефон. Важно отметить, что этот коннектор универсален и подойдет практически к любой сетевой плате. Вы можете вставить его в ноутбук, Wi-Fi-роутер или в игровую консоль.
У оптоволокна другой коннектор, для которого необходимо будет приобрести специальный оптический терминал. Удовольствие не из дешевых, да и модельный ряд ограничен всего несколькими вариантами.
Конечно, максимально возможная скорость передачи данных через оптоволокно выше, чем через витую пару. Но стоит отметить, что вы навряд ли почувствуете эту разницу в скорости. Дело в том, что каждое устройство, будь то W-Fi-роутер, домашний компьютер или ТВ-приставка, имеет свой сетевой адаптер. Если ваше устройство было выпущено несколько лет назад, то его максимальная пропускная способность составляет только 100 Мбит/c, в то время как в новых устройствах она по умолчанию позволяет разогнаться до 1 Гбит/с. В таком случае, даже если вы провели оптоволокно, но выходите в интернет со старой модели ноутбука, вы не сможете получите скорость выше, чем 100 Мбит/с.
Мы решили проверить, какая максимальная скорость необходима рядовому пользователю для комфортного времяпрепровождения в интернете.
В качестве теста мы просматривали видео на Youtube в максимально высоком качестве, запускали онлайн-игры, слушали музыку из сети и скачивали файлы с различных ресурсов. Несмотря на то, что в офисе скорость интернета достигает 1 Гбит/с, ни одна из этих задач не потребовала больше, чем 72 Мбит/с.
Если говорить откровенно, то использование оптоволокна в квартире не нужно никому. Да и пользователи сами не знают, зачем им нужна такая скорость.
Специалисты со всего заявляют, что оптоволоконная сеть останется невостребованной еще минимум десяток лет. В данный момент практически не существует интернет-ресурсов, для которых вам нужна скорость выше 70-100 Мбит/с. Даже если в будущем и появятся страницы, с которыми не справится витая пара, мы сможем в минимальные сроки заменить оборудование на более актуальное и будем предоставлять доступ через волоконно-оптический кабель.
На самом деле вы и так выходите в интернет через оптоволоконный кабель.
Как провайдер, мы проводим оптоволокно до каждого многоквартирного дома, а уже дальше выполняем подключение интернета в каждую отдельную квартиру посредством витой пары.
Проведя ряд исследований, мы пришли к выводу, что стабильность передачи данных с помощью обоих типов кабеля абсолютно идентична и никаким образом не зависит от их пропускной способности.
Так что же выбрать?
Вывод напрашивается сам. Витая пара дешевле и доступнее, чем оптоволоконный кабель, который не имеет преимуществ в использовании для обычного пользователя. Уважаемые друзья, тщательно выбирайте провайдера и всегда вспоминайте данную статью перед тем, как отдать предпочтение тому или иному способу подключения интернета.
Как увеличить скорость интернет-соединения в Windows 7
Скорость передачи данных при интернет-сёрфинге — важный параметр для пользователя. Сегодня провайдеры, в первую очередь в крупных городах, предлагают клиентам тарифы с приличной скоростью — в 100 и более мбит/c. Но вместе с техническими возможностями растут и запросы. Многие остаются недовольны тем, насколько быстро у них загружаются файлы, проигрываются видеозаписи и открываются страницы в браузере. Самый простой способ решить эту проблему — выбрать другой тариф, но и платить тогда придётся больше. Однако можно пойти обходным путём и увеличить скорость соединения с помощью программных настроек. Последовательность действий будет показана на примере Windows 7.
Изменение резервной пропускной способности
Большинство пользователей не знает, что ОС Виндоус автоматически уменьшает пропускную способность интернет-канала и таким образом снижает скорость трафика на двадцать процентов. Соответственно, отключение этой функции позволит ускорить соединение на одну пятую. Для этого выполните следующие действия:
- Нажмите Win+R, введите команду «msc» (без кавычек), затем нажмите «ОК».
- В открывшемся окне, в правой его части, найдите раздел «Конфигурация компьютера» и следуйте далее по маршруту «Административные шаблоны» — «Сеть» — «Планировщик пакетов QoS». В последнем разделе выберите опцию «Ограничить резервируемую пропускную способность» (щелчок ПКМ, «Открыть») и поставьте метку рядом с пунктом «Включить», а ниже вместо значения «20» задайте значение «0». Сохраните изменения, нажав «ОК». Обратите внимание: если вы просто отключите функцию (такая опция тоже есть), то ограничение останется прежним.
- Далее нужно проверить, активирована ли функция, которую мы настроили, в службе управления сетями. Для этого перейдите в «Панель управления», а оттуда — в «Центр управления сетями и общим доступом».
- Выберите имеющееся подключение и откройте его свойства. Убедитесь, что опция «Планировщик пакетов QoS» отмечена галочкой, после чего перезапустите компьютер.
Настройка DNS
Также следует вручную установить адрес сервера DNS. Он отправляет на компьютер пользователя адрес веб-сайта, который тот намерен открыть. По умолчанию этот сервер выбирается автоматически, однако выбор системы не всегда оптимален, что сказывается на скорости загрузки. DNS-серверов много, и выбирать желательно тот, который находится ближе всех к вам. Для этого можно воспользоваться программой NameBench от Google. Запустите её и в открывшемся окошке нажмите «Start Benchmark». Программа начнёт проверять доступные серверы. Делать это она будет долго — вероятно, около двух-трёх часов. Просто сверните окно и занимайтесь своими делами. В итоге NameBench найдёт подходящий DNS-сервер и укажет, на сколько процентов он эффективнее текущего. Определив адрес нового сервера, проделайте следующее:- Войдите в «Центр управления сетями и общим доступом» и выберите раздел «Изменение параметров адаптера». Кликните ПКМ по подключению, которое вы используете для выхода в интернет, и нажмите «Свойства».
- Откроется окно, где необходимо выбрать строку «Протокол интернета версии 4 (TCP/IPv4)», после чего снова нажать «Свойства».
- Во вкладке «Общее» выберите опцию «Использовать следующие адреса DNS-серверов». В строке «Предпочитаемый» укажите адрес, который в программе NameBench фигурирует как «Primary Server». Далее в строку «Альтернативный» введите адрес «Secondary server» и сохраните изменения.
Если вы по каким-то причинам не хотите пользоваться программой поиска серверов, можете указать DNS-адреса, которые предоставляет Гугл. Их два: 8.8.8.8, 8.8.4.4. Эти адреса следует соответственно указать в качестве предпочитаемого и альтернативного. Тогда скорость входящего трафика вырастет.
Отказ от автоматических обновлений
Некоторые программы ищут и скачивают обновления из интернета самостоятельно, в фоновом режиме, и тем самым замедляют ваш веб-сёрфинг. Это могут быть приложения Adobe, антивирусы или обновления ОС. Если вы готовы время от времени запускать обновление для каждой программы вручную, зайдите в «Центр обновления» через «Панель управления», выберите пункт «Настройка параметров» и задайте новый по собственному усмотрению.
Турбо-режим
Эта функция имеется во всех популярных обозревателях — Мозилле, Хроме, Опере, а также Яндекс-браузере. Режим «Турбо» помогает увеличить скорость загрузки страниц. Включается он в разных браузерах по-разному, инструкцию для каждого из них легко найти в интернете.
Другие способы
Если вы пользуетесь маршрутизатором, помните, что его прошивку необходимо регулярно обновлять. Из-за устаревшего ПО роутер может урезать скорость. Прошивка обновляется через веб-интерфейс девайса. Для доступа к нему в поисковой строке браузера нужно указать адрес, который соответствует модели вашего роутера. Также, если вы заметили, что скорость интернета снизилась, попробуйте перезагрузить маршрутизатор с помощью кнопки питания или, если её нет, просто отсоедините девайс от сети и включите снова через полминуты.
Проверьте, не подключаются ли к вашей сети вай-фай посторонние люди — соседи, например. Чем больше пользователей в сети, тем ниже скорость передачи данных у каждого из них. Чтобы застраховаться, защитите беспроводную сеть паролем.
Регулярно проверяйте компьютер антивирусом, так как вредоносные программы способны влиять в том числе на сетевые подключения.
В браузере закрывайте вкладки, которые вам уже не нужны. Чем их больше, тем сильнее обозреватель будет тормозить, тем дольше будут открываться страницы сайтов.
Иногда проблема медленного интернета сводится к недостаточно мощным комплектующим. Например, компьютеру может не хватать оперативной памяти, или на нём установлен слабый процессор. Тогда имеет смысл обратиться в службу компьютерной помощи для апгрейда или приобрести новый ПК.
Требования к каналам связи для проведения видеоконференций
Подходя к вопросу использования видеоконференций, нужно обратить особое внимание на требования к каналам связи. Необходимая пропускная способность канала делится на несколько потоков – на входящие потоки и исходящие потоки, которые, в свою очередь, могут значительно отличаться друг от друга.
В нижеприведенных расчетах мы указали максимальное значение входящих/исходящих потоков. Однако, во время проведения видеоконференций на базе решений TrueConf, используется масштабируемое видеокодирование (SVC), и сервер может адаптивно подстраивать скорость потока под изменяющиеся условия сети.
Выберите параметры групповой конференции для расчета пропускной способности каналов:
Видеозвонок
Видеозвонок — это отличная возможность пообщаться с собеседником один на один с использованием новейших коммуникационных разработок.
| Необходимая пропускная способность, кбит/с | Сервер | Клиент | ||
| Входящий | Исходящий | Входящий | Исходящий | |
| SD | 256 | 256 | 128 | 128 |
| HQ | 512 | 512 | 256 | 256 |
| ED | 1024 | 1024 | 512 | 512 |
| HD | 2048 | 2048 | 1024 | 1024 |
| Full HD | 4096 | 4096 | 2048 | 2048 |
| WQHD | 8192 | 8192 | 4096 | 4096 |
| Ultra HD | 16384 | 16384 | 8192 | 8192 |
WebRTC видеоконференции
WebRTC-видеотрансляция — это возможность организации вещания видеоконференции через веб-браузер с подключением до 100 участников. При подключении таких (дополнительных) участников требуется дополнительная пропускная способность канала:
| Дополнительная пропускная способность, Мбит/с | Сервер | Браузер | ||
| Входящий | Исходящий | Входящий | Исходящий | |
| 1 участник | 0.5 | 0.8 | 0.8 | 0.5 |
Примечание:
- Для обеспечения максимальной производительности мы рекомендуем иметь 50% запас по полосе пропускания.
Оценка потребности в полосе пропускания
Обмен СМИ
Публикация любых фото или видео в Интернете.
✖ ПользователиПотоковое HD-видео
Потоковое видео с различных устройств в вашем доме, включая Netflix, Youtube или Amazon Prime Instant Video.
✖ ПользователиВидео чат
Конференц-связь или видеочат через коммуникационные платформы, такие как Skype или Google Hangouts.
✖ ПользователиОблачное хранилище
Доступ к онлайн-хранилищу, используемому для хранения фотографий, резервных копий и других файлов.
✖ ПользователиУмный холодильник
Устройство, которое использует датчики для контроля внутренней температуры, чтобы гарантировать, что предметы будут свежими и хранятся дольше, и все это доступно через смартфон.
— Умные холодильники LG, Maytag, Samsung
Умный дверной звонок
Обеспечивает аудио и видео взаимодействие с посетителями у вашей двери и включает в себя способность ночного видения, технологию обнаружения движения и легкий доступ к взаимодействиям и записям через ваше устройство смартфона.
-Камера дверного звонка SkyBell
Наружная система безопасности дома
Использование уличных интеллектуальных камер и опций безопасности, которые доступны непосредственно через Wi-Fi на вашем смартфоне.Он позволяет включать прожекторы, настраивать функции безопасности и контролировать камеру и видеопоток.
✖ ПользователиКак измерить пропускную способность вашей сети
Вы только что установили новое широкополосное соединение и готовы ко всему, что Интернет может вам бросить.
Продавцы сетевого оператора обещали вам огромную пропускную способность, но ваше обслуживание кажется медленнее, чем следовало бы.Большинство из нас в какой-то момент оказывались в такой ситуации.
Вместо того, чтобы полагаться на маркетинговые данные вашего оператора, лучше измерить производительность вашей сети самостоятельно. Мы объясним, как здесь.
Пропускная способность по сравнению с пропускной способностью
Когда мы говорим о производительности, что именно мы измеряем? Важно понимать разницу между пропускной способностью и пропускной способностью.
Пропускная способность — это пропускная способность соединения для передачи данных. Думайте о соединении с высокой пропускной способностью как о шестиполосном шоссе по сравнению с двухполосной дорогой.Первые могут удерживать больше трафика, чем вторые.
Пропускная способность измеряет скорость, с которой трафик проходит по сети, и обычно указывается в единицах данных в секунду — обычно мегабайтах в секунду (Мбит / с).
Высокая пропускная способность часто означает высокую пропускную способность. Однако так же, как на шестиполосной магистрали возникают пробки, которые останавливают трафик, факторы могут снизить пропускную способность в сети с высокой пропускной способностью. К ним относятся конфликты между многими клиентами, использующими это соединение, что может до минимума замедлить работу отдельных пользователей.
Другая потенциальная проблема — высокая задержка. Это время, необходимое для того, чтобы пакет достиг места назначения, и это критично для некоторых приложений, таких как передача голоса по интернет-протоколу (VoIP). Наличие большого количества устройств на маршруте подключения или других узких мест на пути может увеличить задержку, влияя на скорость сети.
Если задержка слишком сильно меняется в течение сеанса, может наблюдаться дрожание, что является проблемой для чувствительных приложений, таких как VoIP или видеоконференцсвязь. Джиттер возникает из-за таких факторов, как сетевые помехи или плохие сетевые сигналы.Вы можете найти это в Wi-Fi или сотовых соединениях, но электрическая активность от штормов и даже мощных электродвигателей может повлиять на медные кабели.
Измерение пропускной способности широкополосного доступа
Когда люди говорят об измерении пропускной способности, они часто действительно говорят о пропускной способности. Большинство тестов пропускной способности используют аналогичный метод, отправляя серию пакетов в пункт назначения и измеряя время ответа в течение установленного периода, чтобы получить среднее значение.
Инструменты измерения пропускной способности широкополосного доступа часто дают разные показатели.Некоторые широкополосные соединения с большой территорией часто предлагают асимметричную полосу пропускания, что означает, что вы получаете больше возможностей для загрузки данных, чем для загрузки. Лучшие инструменты для тестирования помогут вам в этом.
Еще одним распространенным показателем является скорость проверки связи, которая измеряет круговой обход для доставки пакетов. Как правило, для вызовов VoIP требуется скорость пинга 20 мс или меньше, хотя можно получить приемлемые результаты до 150 мс.
В Интернете вы найдете множество инструментов для тестирования широкополосного доступа, некоторые из которых поступают напрямую от таких операторов, как Comcast и Xfinity.Тем не менее, вы также можете получить независимые версии, такие как Speedtest.net от Ookla (который также используется на сайте тестирования сети AT&T).
Не все инструменты тестирования скорости широкополосного доступа дадут одинаковые результаты, поэтому лучше использовать либо инструмент тестирования вашего интернет-провайдера, либо независимый инструмент тестирования скорости, такой как Ookla.
Например, инструмент тестирования Comcast Business показал мою задержку 67 мс, тогда как Speedtest сказал, что она была всего 4 мс. Точно так же Comcast сказал, что я загружаю со скоростью 22 Мбит / с, но Speedtest сказал, что это более чем в 10 раз больше.Comcast измерил мою скорость, подключив меня к хосту, находящемуся на расстоянии более 2400 миль, предположительно в своей собственной сети, в то время как Speedtest подключил меня к серверу в городе в 62 милях от меня и в сети моего интернет-провайдера. Эти вещи имеют значение, когда речь идет о пропускной способности сети.
Конфигурация на вашей стороне маршрутизатора также имеет значение при оценке пропускной способности. Несмотря на то, что ваше широкополосное соединение может быть последовательным и предсказуемым от вашего маршрутизатора вовне, устройства в вашей сети и то, как они настроены, будут влиять на последние несколько ярдов между вашим маршрутизатором и конечным устройством, на котором вы тестируете.
Тестирование пропускной способности широкополосного доступа с использованием обычных сетевых настроек даст вам представление о вашей работе в реальных условиях сети. Затем вы можете протестировать его в идеальных условиях, удалив как можно больше переменных из процесса тестирования.
Один из способов сделать это — напрямую подключиться к интернет-модему или шлюзу через кабель Ethernet, минуя коммутаторы, концентраторы или Wi-Fi. Используйте машину с сетевой картой (NIC) гигабитного Ethernet, чтобы гарантировать, что машина может поддерживать соединения с более высокой пропускной способностью, такие как оптоволокно.
Тесты LAN
Теперь также самое время проверить пропускную способность между различными точками внутри LAN, особенно если вы заметили большую разницу в пропускной способности широкополосного доступа при тестировании в реальных сетевых условиях с множеством других клиентов, использующих сеть.
Считывание сетевых адаптеров на отправляющих и принимающих машинах и поддерживаемая скорость любого сетевого оборудования в середине даст вам теоретическую пропускную способность.
На самом деле, однако, ваш пробег может варьироваться в зависимости от факторов, в том числе от количества других устройств в сети, какой пропускной способности эти устройства потребляют и какое сетевое оборудование, такое как концентраторы или соединения Wi-Fi, поддерживает их.Все, что требуется, — это перегруженный порт восходящей связи коммутатора, чтобы снизить реальную пропускную способность сети.
Инструменты тестирования пропускной способности локальной сети в локальной сети включают NetStress, бесплатный инструмент на основе графического интерфейса пользователя, который работает на обеих конечных точках в соединении, позволяя тестировать полосу пропускания между ними.
NetStress работает только с Windows, тогда как iperf, бесплатный инструмент командной строки, который также отслеживает пропускную способность, работает в различных системах, включая настольные Linux, OSX, Android и даже варианты BSD. Если вам нужны возможности iOS, подумайте о TamoSoft Throughput Test, который работает с современными версиями мобильной ОС Apple, а также с Android и Windows.
Измерение пропускной способности Wi-Fi
Соединения Wi-Fi являются одними из самых изменчивых, когда речь идет о пропускной способности и скорости. Хотя стандарты Wi-Fi предлагают теоретические значения пропускной способности, физическая офисная среда может влиять на реальные условия.
Расположение точки доступа Wi-Fi, направление антенн, стены в здании и расстояние от конечной точки до точки доступа — все это влияет на производительность Wi-Fi.
Даже сами конечные точки могут влиять на результаты тестирования.Тестирование с помощью приложения для мобильного телефона может дать разные результаты в зависимости от возможностей внутреннего приемопередатчика Wi-Fi мобильного телефона, которые могут различаться в зависимости от модели. Многие администраторы в любом случае оценят удобство мобильного приложения. В этом случае для Android и iOS доступно множество приложений для анализа сетей Wi-Fi.
Один из способов проверить пропускную способность сети Wi-Fi в идеальных сетевых условиях — подключить две конечные точки к точке доступа Wi-Fi, используя как можно меньше других подключений.В идеале одно из этих устройств должно подключаться напрямую через Ethernet к проводному порту на точке доступа Wi-Fi, если таковой имеется. Это дает по крайней мере одну из конечных точек в диалоге последовательное соединение. Затем вы можете запустить инструмент измерения пропускной способности на основе локальной сети между двумя устройствами.
Затем вы можете повторить упражнение с беспроводной конечной точкой на различном расстоянии от точки доступа, чтобы оценить изменение пропускной способности.
Какая пропускная способность вам нужна?
Вы можете использовать эти методы для проверки пропускной способности, задержки и джиттера между различными точками в вашей сети, в том числе между вашими конечными точками и вашим интернет-шлюзом, что даст вам четкое представление о любых узких местах, которые необходимо устранить.
Вооружившись этой информацией, вы можете позаботиться о узких местах в инфраструктуре вашей локальной сети и обеспечить максимально эффективное использование полосы пропускания. Затем просмотрите свой план развития ИТ, чтобы определить, достаточно ли у вас мощностей для поддержки любых запланированных изменений.
Оцените каждое приложение в соответствии с его предполагаемыми требованиями к пропускной способности для каждого пользователя и умножьте это на количество ожидаемых одновременных пользователей.
Что делать, если у вас недостаточно пропускной способности для поддержки ваших планов? Покупка более широкой полосы пропускания — очевидный шаг.Есть и другие потенциальные варианты, включая оптимизацию WAN, которая использует методы дедупликации, сжатия и кэширования, чтобы выжать больше из доступного канала.
Другие варианты включают технологию качества обслуживания (QoS) для определения приоритетов трафика, чувствительного к задержкам, и более важные приложения, такие как VoIP и видеоконференцсвязь.
Если вам нужна более широкая полоса пропускания WAN, перед заключением контракта стоит изучить ваш профиль использования сети. Если пик трафика превышает допустимые пороговые значения только в определенное время, рассмотрите возможность заключения контрактов на использование полосы пропускания по запросу, которые позволяют клиентам увеличивать объем трафика в периоды пиковой нагрузки.
Наконец, стоит проверить пропускную способность сети более одного раза. Попробуйте выполнить выборку теста несколько раз в течение 24 часов, чтобы получить среднее значение. Это также предупредит вас о любых больших отклонениях, которые могут указывать на проблему между вами и вашим провайдером.
Выполнение этих тестов каждые несколько месяцев позволит вам отслеживать пропускную способность сети с течением времени, предупреждая вас о любых возникающих сетевых проблемах до того, как они станут проблемой.
Рекомендуемые ресурсыВиртуальные рабочие столы и приложения для чайников
Простое руководство по инфраструктуре виртуальных рабочих столов, вычислениям для конечных пользователей и т.д. преимущества ускорения перехода в облако
Загрузить сейчасРуководство покупателя по облачным телефонным решениям
Выбор подходящей телефонной системы для вашего современного бизнеса
Загрузить сейчасЧто ждет сектор образования?
Новый опыт обучения
Загрузить сейчасЧто такое пропускная способность Интернета? | Интернет-ресурсы
Пропускная способность Интернета соединяет мир с Интернетом.Давайте посмотрим, как пропускная способность влияет на скорость Интернета и как она измеряется.
Пропускная способность означает, сколько данных может обрабатывать сетевое соединение в единицу времени. Большая пропускная способность позволяет пропускать через них больший объем данных.
Однако большая пропускная способность не всегда означает более высокую производительность.
Что определяет скорость интернета?
Вы когда-нибудь покупали беспроводной маршрутизатор для ноутбука, принтера или других электронных устройств? Вы могли заметить, что на коробке указано 54 Мбит / с.Однако стандартное подключение к Интернету обычно не достигает такой скорости.
Некоторые интернет-провайдеры не предлагают скорость 50 Мбит / с. Большинство интернет-провайдеров предлагают скорость, близкую к 15 Мбит / с.
Скорость интернета варьируется. Это зависит от таких факторов, как:
ВАШЕ МЕСТО | Близость к домашнему офису вашего провайдера, вышкам или спутникам
КОЛИЧЕСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ СЕТИ | Пользовательский трафик влияет на кабельный Интернет
КАЧЕСТВО ИНФРАСТРУКТУРЫ | Провайдеры с развитыми и развитыми сетями дают наилучшие результаты
При подключении сотового типа разница между 3G иПодключение 4G может повлиять на вашу скорость, как и на качество сигнала. Скорость 4G в среднем составляет 8-12 Мбит / с. Ожидайте скорости 1-4 Мбит / с в сети 3G.
Как оптимизировать скорость вашего интернета
Скорость интернета будет отличаться от пропускной способности, которую «обещал» ваш интернет-провайдер. Вы можете поддерживать приемлемую скорость, пока находитесь в сети, используя простой здравый подход.
- Попробуйте домашнее подключение вместо сотовой связи для стабильной работы
- Избегайте незаконного обмена файлами
- Проведение онлайн-проверки скорости интернета
Сосредоточьтесь на скорости полосы пропускания, а не на самой полосе пропускания. Полоса пропускания указывает потенциал для пиковой скорости. Чтобы измерить скорость вашего интернета, проведите онлайн-тест. Вы можете проверить своего интернет-провайдера, чтобы определить, получаете ли вы то, за что платите.
Источники:
http://pcsupport.about.com/od/termsb/g/bandwidth.htm
Руководство поЧто такое пропускная способность Интернета и как она измеряется?
: Как проверить использование полосы пропускания
Мгновенный доступ к Интернету и облаку стал всеобщим ожиданием для всех пользователей, в то время как бизнес-операции все больше зависят от огромных объемов данных, генерируемых новыми технологиями, такими как Интернет вещей (IOT).В результате значительная пропускная способность сети стала необходимостью для всех без исключения организаций, стремящихся обеспечить непрерывный поток данных.
Сопутствующий продукт
RMM
Предлагайте готовые решения для мониторинга, управления, исправления и автоматизации уже в первый день. Упростите операции и рост бизнеса.
Однако многие предприятия по-прежнему страдают от плохой конфигурации сети, которая приводит к возникновению узких мест и замедлению работы, что, в свою очередь, влияет на производительность труда и сокращает прибыль.Чтобы оставить в прошлом недостаточную пропускную способность, компаниям следует инвестировать в проверенные инструменты мониторинга использования пропускной способности, которые обеспечивают как детальное, так и полное представление об использовании корпоративных данных. Это помогает поставщикам управляемых услуг (MSP) адаптировать эффективные решения для тех предприятий, которые все еще испытывают трудности с низкой пропускной способностью.
Что такое использование полосы пропускания?Пропускная способность — это способность сети передавать данные между устройствами или Интернетом в течение определенного промежутка времени.Более высокая пропускная способность позволяет передавать данные с большей скоростью (хотя сам термин «пропускная способность» не является синонимом скорости Интернета). Сеть с большей пропускной способностью также позволяет одновременно подключать больше устройств.
Чтобы понять, как все это работает, можно представить сеть как шоссе, а пропускную способность — как количество полос. При наличии достаточного количества полос движения и разумного количества автомобилей на дороге движение может происходить быстро. Но при слишком большом количестве транспортных средств и слишком малом количестве полос все движется медленнее.
То же самое и с сетью. Если слишком много пользователей выполняют действия с большим объемом данных, например, смотрят видео или скачивают файлы, скорость вашей сети будет отставать. Если вы когда-либо пытались использовать Интернет в общественном месте, например в кафе или библиотеке, то вы знаете, что соединение обычно медленнее во время пикового использования, когда многие пользователи пытаются выйти в Интернет.
Пропускная способность обычно определяется типом подключения. Интернет по цифровой абонентской линии (DSL) полагается на телефонные линии и предлагает возможности с меньшей пропускной способностью, начиная примерно с 1.От 5 до 15 Мбит / с. Кабельный Интернет может работать со скоростью до 50 Мбит / с, а скорость оптоволоконного кабеля — до 1000 Мбит / с. Конечно, это теоретические расчеты, и вы не должны ожидать, что ваш Интернет всегда (или когда-либо) достигнет этих максимумов.
MSPмогут помочь предприятиям настроить свои сети в соответствии с ожидаемыми потребностями в пропускной способности, а также в ожидании будущего увеличения количества устройств, которым необходимо одновременно подключаться к сети. Лучше обрабатывать конфигурацию при настройке сети, так как вам может быть труднее вносить изменения в полосу пропускания после того, как сеть уже установлена.
Как показывает опыт, предприятиям обычно требуется довольно высокая пропускная способность для повседневных операций, хотя точное использование, конечно, варьируется от компании к компании. Предприятию может потребоваться большая пропускная способность по ряду причин, не в последнюю очередь из-за того, что сегодняшние сотрудники используют больше устройств, чем когда-либо, — не только настольные компьютеры, но и ноутбуки, смартфоны и планшеты, которым требуется подключение к корпоративной сети.
Как упоминалось ранее, определенные действия, выполняемые сотрудниками на своих подключенных устройствах, существенно влияют на потребление полосы пропускания.Просмотр видео — это обычное занятие, требующее дополнительных возможностей, равно как и передача файлов или совместное использование файлов. Фактически, популярные сервисы, такие как Dropbox, намеренно снижают скорость загрузки, чтобы не перегружать сеть пользователя.
В то же время предприятия направляют данные в свои сети из беспрецедентного количества источников, поскольку такие устройства, как камеры наблюдения и датчики Интернета вещей, генерируют значительные объемы информации, которые передаются на устройства в бизнес-сетях.Сложите все это, и станет ясно, насколько важно для MSP проектировать сети так, чтобы пропускная способность распределялась в соответствии с ожидаемыми потребностями. (Разделение — это еще одна тактика, которую MSP используют, чтобы избежать сценария, в котором несколько потоков данных одновременно конкурируют за пропускную способность.)
Кстати, у владельцев бизнеса могут возникнуть аналогичные вопросы о том, как пропускная способность влияет на веб-сайт их компании и выбор услуги веб-хостинга (и наоборот). Для правильной работы веб-сайта данные должны свободно перемещаться между сетью компании, веб-сайтом и посетителями сайта, особенно если рассматриваемый веб-сайт включает функции электронной коммерции или обслуживания клиентов.
В этих случаях предприятия должны иметь возможность прогнозировать использование полосы пропускания на основе привычек пользователей веб-сайта — в противном случае они могут получить неэффективный, медленно загружающийся веб-сайт, который отталкивает посетителей, или получать неожиданные сборы от хоста, когда требуется большая пропускная способность . Небольшие обычные предприятия могут обойтись при низкой пропускной способности, если их веб-сайт имеет небольшую ежедневную аудиторию. Но более крупным компаниям и брендам электронной коммерции необходимо инвестировать в значительно более широкую полосу пропускания онлайн, особенно если они надеются расширить свою клиентскую базу.
Расчет требований к пропускной способностиЧтобы обеспечить бесперебойную работу ИТ-отдела вашей компании или клиентов, вам необходимо определить требования к пропускной способности локальной сети (LAN) или глобальной сети (WAN) вашего предприятия. Хотя серверы можно перенастраивать более регулярно, лучше с самого начала оптимизировать расчеты пропускной способности, чтобы избежать капитального ремонта в будущем.
Есть несколько шагов для расчета ваших требований.Во-первых, вам нужно вычислить количество байтов в секунду (бит / с), доступных устройствам в сети. Например, гигабитная сеть предлагает 1 миллиард бит в секунду, а с 8 байтами в битах вы можете разделить это число на 8, чтобы получить 125 миллионов бит / с.
1 гигабитная сеть = 1 миллиард бит в секунду (бит / с)
1 бит = 8 байтов
1 миллиард бит / 8 = 125 миллионов байт в секунду (бит / с) = общая пропускная способность сети
Возможно, вам будет проще выразить это число в мегабайтах, что составит 125 мегабайт в секунду (Мбит / с).Это составляет общую пропускную способность вашей сети, хотя ее фактическая пропускная способность может быть немного ниже, если говорить о реальной производительности.
Во-вторых, чтобы понять ваши сетевые требования, вам также необходимо знать количество байтов в секунду, которое могут использовать сетевые устройства, в зависимости от таких факторов, как приложения, загрузки и другие операции с большим объемом данных. Чтобы получить это число, вам нужно запустить тест на типичном интерфейсе рабочего места, который произведет расчет среднего бит / с. Хотя мониторинг использования полосы пропускания по IP-адресу возможен через учетную запись вашего интернет-провайдера (ISP), инструмент мониторинга использования полосы пропускания будет рисовать гораздо более точную картину вашей сети и потребностей пользователей.Постарайтесь захватить около 10 секунд данных с нескольких рабочих станций (если возможно) — таким образом вы сможете создать достаточно большой размер выборки, а также упростить деление итоговой суммы (на 10) и получение средней посекундной скорости.
125 миллионов бит / с (общая пропускная способность сети) / средняя скорость в секунду для одного устройства
= максимальное количество устройств, которое может вместить ваша сеть
Например: 125 миллионов всего бит / с / 1 250 000 бит / с на устройство = 100 устройств
Опять же, важно помнить о разнице между этим теоретическим максимумом и реальными событиями: если ваш расчет показывает емкость для 100 интерфейсов, ваш бизнес не должен рассчитывать на 100 пользователей.Люди неизбежно будут потреблять больше данных в более загруженные дни, и ваша команда может быстро расти, если бизнес процветает.
В зависимости от конкретных потребностей вашей организации вам может потребоваться включить несколько устройств для каждого пользователя в уравнение, поскольку многие люди используют планшеты и телефоны для работы, связанной с работой, находясь в офисе. Вы можете разделить общее число пропускной способности на несколько частей и рассчитать, выделив каждому типу устройства лишь часть от общей суммы. Если вы работаете с гигабитной сетью и хотите, чтобы только половина вашей полосы пропускания была выделена для компьютеров, например, просто выделите 62.5 Мбит / с и разделите это число на среднее использование компьютера в сети в секунду.
Как я могу отслеживать использование полосы пропускания?Использование пропускной способности важно для настройки сети, как описано выше. Но постоянный мониторинг как локальных, так и любых глобальных сетей является ключом к поддержанию бесперебойной работы любого бизнеса, поэтому вы должны знать, как эффективно проверять использование полосы пропускания.
У вас может возникнуть соблазн просто увеличить пропускную способность, когда сеть замедляется, но это дорогое решение, которое игнорирует основные проблемы.Мониторинг позволяет предотвращать проблемы и устранять замедления. Например, если у вашего интернет-провайдера есть ограничение на пропускную способность, автоматические оповещения помогут вам замедлить использование до того, как вы достигнете этого лимита. Чтобы реализовать эффективный мониторинг, вам нужно выбрать инструмент, который собирает и передает как детализированную, так и полную информацию об использовании сети.
Можно контролировать пропускную способность на отдельных устройствах, с каждой рабочей станцией, используя базовый инструмент мониторинга, чтобы отслеживать, как различные приложения и функции влияют на использование полосы пропускания.Эти инструменты доступны для загрузки как для устройств Windows, так и для Mac. Это позволяет людям определить, как передача файлов или видеочаты сильно истощают полосу пропускания, но не дает компании общего представления об использовании сети.
MSPтакже может контролировать корпоративную сеть на маршрутизаторе, что дает более полное представление об общем использовании. Это может помочь вам понять, есть ли у сети возможность добавлять дополнительные устройства или вы скоро превысите лимит полосы пропускания.Посетите веб-сайт провайдера — компания может предлагать ежемесячный отчет об использовании полосы пропускания в сети. Конечно, проблема с использованием этих параметров заключается в том, что они не обеспечивают достаточной детализации, что ограничивает ваши усилия по устранению неполадок.
Для MSP, работающих с предприятиями любого размера, наиболее эффективным выбором является инструмент мониторинга использования полосы пропускания, который предоставляет как обзор, так и конкретную информацию об устройстве, например бесплатный Realtime Bandwidth Monitor от SolarWinds MSP. Этот инструмент позволяет вам легко контролировать несколько интерфейсов в вашей сети с любым уровнем детализации, который вам нужен.Вы можете видеть, какая пропускная способность используется, отслеживать и записывать шаблоны трафика и даже устанавливать пороговые значения для предупреждений. Этот тип инструмента мониторинга — самый простой способ понять, правильно ли настроена балансировка нагрузки, и помочь выявить любые проблемы, которые могут замедлять работу сети.
Как низкая пропускная способность влияет на бизнес?Если в его сети низкая пропускная способность, компания, скорее всего, столкнется с проблемами, которые могут прервать рабочий процесс и снизить чистую прибыль.
На стороне клиента или клиента люди, пытающиеся перейти на веб-сайт, не будут ждать, если обслуживание будет медленным. Более того, эффективное обслуживание клиентов может оказаться невозможным, общение с клиентами может прекратиться из-за задержек или пропусков видеоконференцсвязи, а медленная обработка платежей может напрямую повлиять на доход.
Внутри компании бизнес-операции могут затянуться и даже остановиться. Облачные приложения, такие как Office 365 или G Suite, могут работать некорректно, если используется высокая пропускная способность Интернета, что приводит к разочарованию сотрудников.Совместное использование файлов имеет решающее значение для многих аспектов бизнеса, но это серьезное перетаскивание данных, которое может быть невозможно в сети с низкой пропускной способностью. Технологии наблюдения или безопасности могут работать не так, как предполагалось, что подвергает бизнес риску. А если на предприятии постоянно возникают проблемы с сетью, руководство может забыть о попытках масштабировать операции до тех пор, пока проблемы не будут решены.
Итог? Низкая пропускная способность обойдется бизнесу — буквально . Серьезные перерывы в работе могут означать прямой удар по любому рабочему дню, но даже незначительное замедление со временем сказывается на производительности и прибыльности и может привести к снижению морального духа сотрудников.
Как исправить низкую пропускную способность?Иногда бывает сложно понять, что является причиной низкой пропускной способности и требует много времени для капитального ремонта бизнес-операций при поиске решения. Если вы надеетесь исправить низкую пропускную способность, ваш первый шаг — настроить детальный инструмент мониторинга сети, как упоминалось выше. Если у вас будет больше информации о том, что отнимает пропускную способность, вам будет легче понять, требует ли проблема изменений на уровне устройства или сети.
Хотя проблема обычно не связана с отдельными рабочими станциями, тем не менее, их можно настроить для повышения эффективности.Компании могут предложить использовать определенные веб-браузеры или потребовать обновленные браузеры. Они также могут заблокировать сайты, транслирующие музыку или видео, поскольку это может замедлить работу сети. MSP могут предоставлять унифицированные обновления программного обеспечения, сохраняющие данные, вместо того, чтобы заставлять каждый компьютер загружать обновление отдельно. При этом нельзя пренебрегать обновлениями, поскольку устаревшие компьютеры, как правило, содержат больше вредоносных программ или вирусов, которые работают в фоновом режиме и могут легко потреблять пропускную способность.
На более широком уровне предприятиям, возможно, потребуется изучить свои общие сетевые методы и услуги.Поговорите с интернет-провайдером о том, работает ли ваш бизнес по правильному плану. Есть ли ограничение по данным? Имеет ли интернет-провайдер тенденцию «задушить» сайты, требующие большой пропускной способности, например сайты потокового видео? Возможно, пришло время заплатить за обновленную и более полную услугу. Кроме того, компания может захотеть сделать стандартный протокол для отправки данных и трафика поставщику облачных услуг, чтобы уменьшить влияние на внутренние сети.
При проектировании сети не забывайте планировать решения — например, многопротокольные сети с коммутацией меток могут отдавать приоритет ключевым функциям, таким как видеоконференцсвязь.MSP должны работать над обеспечением архитектуры качества обслуживания, которая оптимизирует распределение полосы пропускания в средах LAN и WAN.
Другой вариант — обновить старое оборудование, включая маршрутизаторы, кабели Ethernet и модемы. Соединения Ethernet обычно быстрее, чем соединения Wi-Fi, и для Wi-Fi убедитесь, что у вас не слишком много маршрутизаторов на одном канале. MSP могут помочь предприятиям разместить беспроводные маршрутизаторы таким образом, чтобы избежать замедления или мертвых зон из-за каких-либо препятствий.
Во время процесса помните, что узкие места в полосе пропускания для бизнеса обычно связаны не со средой LAN, а с проблемами внутри WAN.Требования к глобальной сети растут из-за приложений с интенсивной полосой пропускания, таких как облачные приложения и Интернет вещей. По мере того, как подключается все больше и больше локальных сетей, оптимизация полосы пропускания может становиться все труднее. Для уменьшения трафика в этих сетях и освобождения полосы пропускания могут потребоваться специальные инструменты оптимизации WAN.
Низкая пропускная способность — распространенная проблема, для решения которой компании могут обращаться к поставщикам услуг Интернета. Инструменты мониторинга использования пропускной способности сети имеют большое значение, помогая ИТ-специалистам выявлять проблемы, предлагать решения и настраивать работу сетей без сбоев и сбоев, даже если предприятие меняется и растет.
Пропускная способность школ и необходимая им пропускная способность
Пропускная способность школ и необходимая им пропускная способностьЕсть старая поговорка, что никогда нельзя быть достаточно богатым. Независимо от того, правда это или нет, я добавлю здесь, что если вы школа, у вас никогда не будет достаточно широкополосного доступа. Быстрая, устойчивая и надежная широкополосная связь [1] абсолютно необходима не только для студентов и преподавателей в школах или университетских городках, но и для преподавателей и студентов, находящихся за пределами школы, чтобы они могли полноценно и успешно участвовать в онлайн-обучении и в более базовые практики школы (доступ к информации, общение и т. д.). Растущая популярность инструментов онлайн-обучения, богатого веб-контента (например, видео), интерактивных цифровых учебников, электронных книг, онлайн-оценивания и растущая зависимость от Интернета для обучения студентов и преподавателей будут продолжать способствовать быстрому увеличению потоков цифровой трафик, требующий все большей и большей пропускной способности. (В этой статье я говорю в первую очередь о фиксированной широкополосной связи, хотя очевидно, что мобильная широкополосная связь является еще одной огромной потребностью).
Надежный, быстрый и мощный Интернет — это уже не просто инструмент преподавания и обучения — это не просто то, что используют школы; это факт, который представляет собой школы — и по нескольким причинам.
- Понятия «школа», «преподавание» и «обучение» выходят за рамки времени и места и больше не ограничиваются университетским городком или определенным набором часов. Действительно, внешкольный доступ к широкополосной связи для учащихся и учителей все чаще рассматривается как такой же важный, как и личные компоненты для общего качества доступа и обучения в любом образовательном учреждении.
- Соображения, касающиеся полосы пропускания, влияют на потребление и производство учебных ресурсов — доступность полосы пропускания определяет, какой онлайн-контент, приложения и функции студенты и преподаватели смогут эффективно покупать, разрабатывать и / или использовать в классе и в Интернете (SEDTA, 2012).
- Доступность полосы пропускания и пропускная способность определяют способ обучения учащихся — будь то онлайн-обучение, смешанное или очное обучение, является ли обучение традиционным и дидактическим или более ориентированным на учащихся и дифференцированным, и действительно ли онлайн или смешанное обучение дифференцируется за счет использования различных медиа.
- «Облако» стало административной платформой, поскольку школы все чаще используют частные и общедоступные веб-службы для размещения учебных программ, управления файлами, резервного копирования и хранения данных.
- Надежная широкополосная связь необходима педагогам, которые хотят максимально использовать доступные онлайн-ресурсы и возможности для профессионального развития учителей, которые также являются индивидуализированными и дифференцированными.
- Высокая пропускная способность критически важна для обслуживания и защиты основных ресурсов — обновления подписок; управление приложениями; обеспечение бесперебойной работы систем управления контентом, систем управления обучением и информационных систем для учащихся; и устранение уязвимостей в сети.
- Пропускная способность критически важна для успеха инициатив в области оборудования, которые пытаются обеспечить повсеместный доступ к обучению, таких как «принеси свое собственное устройство» (BYOD) и программы для ноутбуков и планшетов 1: 1.
- Доступ к онлайн-инструментам и ресурсам связан с развитием у учащихся навыков цифровой грамотности.
- Страны с высоким уровнем образования — Сингапур, Южная Корея, Австралия, Япония — также предоставляют широкополосную связь с высокой пропускной способностью для школ, а в некоторых случаях (например, в Южной Корее) для домашних хозяйств, чтобы учащиеся могли использовать возможности непрерывного онлайн-обучения.
Короче говоря, ограничения полосы пропускания угрожают подорвать десятилетия инвестиций и усилий по использованию технологий, чтобы сделать школы более эффективными с точки зрения операционной деятельности и предоставить учащимся и учителям доступ к качественным учебным ресурсам и опыту. Разница в доступности широкополосной связи — между сельскими и городскими школами и богатыми и бедными школьными округами — угрожает увековечить образовательное и цифровое неравенство между сельскими и городскими, богатыми и бедными учащимися. Более того, ненадежная и ограниченная полоса пропускания подрывает доверие учителей к Интернету. в частности — и технология в целом — как важный и ценный обучающий инструмент.
Артерии закупорены
Но многим американским школам не хватает пропускной способности для эффективного выполнения таких критически важных технических операций, особенно в сфере преподавания и обучения. По некоторым оценкам, только 39% школьных округов США имеют адекватный доступ к действующим технологиям и / или адекватный широкополосный доступ (во многих международных условиях цены даже ниже). В прошлом году я разработал технологические планы для двух школьных округов США и был шокирован, обнаружив в школах чрезвычайно низкую пропускную способность, которая делала доступ к самому основному онлайн-контенту практически невозможным.Во многих классах я обнаружил маршрутизаторы, которые использовались для домашнего доступа к Интернету, и почти в каждой школе или кампусе, в которые я вошел, было несколько мертвых зон с точки зрения охвата, что несправедливо ставило в невыгодное положение учеников, которые случайно проводили занятия в этих мертвых зонах. Это не было исключением в классах и школах; это было правилом.
Отсутствие адекватного доступа как к технологиям, так и к широкополосному доступу в Интернет является проблемой не только с точки зрения национального Партнерства по оценке готовности к колледжу и карьере (PARCC) и тестирования Smarter Balanced.Отсутствие надлежащего доступа мешает округам перейти на электронные учебники (которые более интересны для учащихся и позволяют легче обновлять содержание, чем печатный текст), уделяя особое внимание изучению STEM (наука, технология, инженерия и математика), используя возможности онлайн-обучения для студентов и учителей, а также выполнение самых элементарных повседневных учебных мероприятий. Учащиеся, которых следует заинтересовать технологиями, теряют интерес, поскольку они несколько минут ждут загрузки веб-сайта, а учителя отказываются от использования технологий, потому что они не могут рассчитывать ни на работающие машины, ни на надежный Интернет-сигнал.Кроме того, многие школы страдают от недостаточной пропускной способности для подключения к окружному офису или школе; недостаточная скорость внутренней сети / оборудование; некачественные коммутаторы, роутеры и бустеры; старое оборудование (например, серверы) и проводка; неправильно настроенное программное обеспечение, брандмауэры или фильтры содержимого — все это мешает повседневной работе школ.
Какой пропускной способности хватит… и для каких действий?
Итак, какая пропускная способность нужна школам? Точного определения нет, но Государственная ассоциация директоров образовательных технологий (SETDA) [2] предлагает некоторые рекомендации, представленные на Рисунке 1:
Очевидно, что необходимая полоса пропускания определяется типами сетевых действий, которыми занят пользователь.Ниже приведены три кратких задания.
1. Загрузка содержания
Традиционно одним из основных видов деятельности с подключением к Интернету, которым занимаются студенты и преподаватели, является загрузка информации с веб-страниц (это может быть текст, файлы презентаций, видео, музыка или книги), а скорость соединения сильно влияет на взаимодействие с пользователем при загрузке контента. Предполагая, что нет другого трафика или пользователей, загрузка книги размером 1 МБ со скоростью 200 Кбит / с [3] займет 40 секунд, а видео размером 6 ГБ может занять 2 часа.
На рисунке 2 показаны рекомендованные SEDTA скорости загрузки для учебных и других мероприятий:
2. Повышение квалификации учителей онлайн
учителей из США все чаще участвуют в онлайн-обучении в рамках своих требований к постоянному профессиональному развитию. Таким образом, учителя (в школе и дома) нуждаются в устойчивой и надежной полосе пропускания, чтобы иметь доступ к возможностям онлайн-обучения, онлайн-контенту, видео и мультимедийным средствам обучения, а также доступ к сообществу сверстников.«Убийственное приложение» для онлайн-обучения учителей — это потоковое видео, которое позволяет учителям видеть модели того, что им следует делать, но которое требует чрезвычайно больших затрат на широкополосную связь. Например, для потоковой передачи фильмов через Интернет требуется минимальная пропускная способность 1,5 Мбит / с для непрерывного воспроизведения видео. Сеть с доступной пропускной способностью не менее 3 МБ / с или выше обеспечит наилучшее качество видео и звука во время воспроизведения для контента стандартной четкости и 5 МБ / с для контента высокой четкости.
3.Онлайн-тестирование
Весной 2015 года миллионы студентов из США пройдут экзамен Smarter Balanced или PARCC. Объем пропускной способности будет определяться тем, решат ли школьные округа кэшировать или не кэшировать эти оценки состояния. Кэширование включает в себя предварительную загрузку как можно большего количества зашифрованного тестового содержимого перед тестированием, его размещение на компьютере (или нескольких компьютерах) в районной сети (ах) и распространение его на компьютеры студентов, проходящих тестирование, с кэширующего сервера. (PARCC, 2014).Это помогает избежать потенциальных узких мест при тестировании трафика из-за более медленных сетевых коммутаторов, общего подключения к Интернету или любых других ограничений на трафик крупномасштабной оценки.
Вот краткий обзор требований к пропускной способности для PARCC, который используется в моем штате Массачусетс.
- Кэширование
Школы или округа, которые будут кэшировать тест, должны будут запланировать минимальную пропускную способность, эквивалентную 5 кбит / с на одного тестируемого одновременно, для реализации кэширования контролера. - Без кэширования
Школам, в которых учащиеся будут напрямую подключаться к Интернету во время проведения теста, потребуется не менее 50 килобит в секунду (кбит / с) доступной полосы пропускания для каждого одновременно сдаваемого экзаменатора. Чем меньше студентов тестируют одновременно, тем ниже будет потребность в пропускной способности.
Из-за ограничений полосы пропускания, что происходит в школах или округах, когда происходит одновременное широкомасштабное промежуточное тестирование (например, тестирование MAP), ИТ-отделы часто отключают доступ к другим важным веб-программам, например, системам управления обучением или важные веб-сайты, такие как SchoolTube или Khan Academy, как процедура качества обслуживания для компенсации неадекватной пропускной способности.Поскольку многие инструменты обучения и цифровые ресурсы, используемые учащимися, основаны на облаке, это негативно сказывается на обучении учащихся.
Соображения
1. Не всем школам потребуется одинаковая пропускная способность
Один из способов определить потребности школы в пропускной способности — основать требования на предполагаемом количестве технологий, которые будет иметь школа, количестве учителей, которые будут участвовать в онлайн-обучении, и прогнозируемом количестве учеников, которые будут получать доступ к Интернету как к искусству. онлайн и смешанного обучения.[4] Например, предположим, что в определенном районе / районе есть начальная школа с 800 учениками, средняя школа с 800-1500 учениками и средняя школа с 1500 учениками. Текущий проект пропускной способности глобальной сети (WAN) для этого округа будет включать начальную школу, подключенную к WAN округа на скорости 100 Мбит / с, среднюю школу, подключенную к WAN округа на скорости 500 Мбит / с, и среднюю школу, подключенную на скорости 1 Гбит / с (гигабит = 1000 МБ). (SEDTA, 2012).
2. Пик спроса на пользователя
Школы (и другие учебные заведения) могут определять пропускную способность для удовлетворения максимального одновременного («пикового») спроса для каждого пользователя.Это необходимо будет регулярно контролировать, чтобы можно было своевременно вносить корректировки. Например, если платформа цифрового обучения в значительной степени полагается на видео, которое может быть доставлено на устройство учащегося, школы могут приблизительно определить максимальный процент учащихся, которые будут получать доступ к этому видеоконтенту в определенный момент (например, половина школьного округа). 1000 учителей, получающих доступ к видео в определенное время в определенный день), умноженное на минимальную пропускную способность, необходимую для потоковой передачи видео (756 Кбит / с).Так, например, для половины из 1000 учителей в округе, умноженной на минимальную пропускную способность, формула будет выглядеть так:
1000 * 50% * 756 Кбит / с = 378 Мбит / с [или приблизительно 500 Мбит / с (мегабит в секунду)] (SEDTA, 2012)
Что дальше в школах?
Хорошая новость заключается в том, что в школах США все больше внимания уделяется необходимости увеличения пропускной способности. Если политики позволят это, федеральное правительство может многое сделать для стимулирования более широкого широкополосного доступа — оно может высвободить больше широкополосного спектра, тем самым снизив стоимость услуг беспроводной и проводной связи; стимулировать конкуренцию между поставщиками широкополосной связи для продвижения оборудования и модернизации сетей в областях, где часто не хватает более одного поставщика широкополосной связи; и попытаться стимулировать конкуренцию между провайдерами беспроводной и проводной связи для улучшения модернизации инфраструктуры.
В соответствии с этим приказ Федеральной комиссии по связи (FCC) о модернизации E-Rate (принятый в июле 2014 г.) пытается модернизировать и оптимизировать программу E-Rate для школ и библиотек и расширять финансирование сетей Wi-Fi в начальных и средних школах. школы и библиотеки. В рамках этих усилий FCC ищет общественные комментарии, чтобы выявить пробелы между текущими возможностями подключения школ и библиотек, а также конкретные цели подключения, принятые FCC в указанном порядке.Кроме того, федеральная инициатива ConnectED (которая, среди прочего, направлена на подключение 99% школ США к широкополосным и высокоскоростным беспроводным сетям следующего поколения) должна решать проблемы пропускной способности широкополосной связи, она мало что помогает школам США. районов в ближайшей перспективе. Эти вопросы в конечном итоге основаны на политике, бюджетах и понимании избирателями важности технологий в школах.
Однако, несмотря на эти усилия, США по сравнению с другими странами страдают от трех недостатков с точки зрения обеспечения доступного, быстрого и качественного широкополосного доступа для всех учителей и студентов.Первый — это политический вопрос. В отличие от многих стран, у него нет национальной политики в области широкополосной связи (хотя у нее есть план широкополосной связи на 2010 год), которая могла бы уравнять широкополосный доступ для всех штатов, районов и школ. Даже если бы такая политика действительно существовала, ее реализация была бы осложнена нашей федеральной и децентрализованной системой, в которой штаты и округа имеют более широкие полномочия в области образования, чем федеральное правительство.
Вторая проблема — юридическая или нормативная. Девятнадцать штатов США ограничивают муниципалитеты в построении или расширении сетей высокоскоростного доступа в Интернет (Wyatt, 2014), поэтому высокоскоростной широкополосный доступ в пределах штата часто зависит от округа.Это влияние действительно ощущается в студенческих домах, где доступ к широкополосной связи может быть затруднен. Помимо прочего, это нейтрализует преимущества программ 1: 1, которые позволяют учащимся брать с собой ноутбуки или планшеты.
Третий выпуск — бюджетный. Многие школьные округа не имеют бюджетов на технологии (или даже конкретных статей в бюджетах школьных округов), сталкиваются с огромными операционными дефицитами и поэтому вынуждены полагаться на перерасход бюджета. Многие избиратели считают образовательные технологии легкомысленными или второстепенными, а не неотъемлемой частью обучения.К сожалению для них, бремя доказывания и связи с этими избирателями по-прежнему лежит на школьных округах.
Список литературы
Федеральная комиссия связи (2014). Краткое изложение заказа на модернизацию E-Rate. Получено с http://www.fcc.gov/page/summary-e-rate-modernization-order
.Партнерство по оценке готовности к колледжу и карьере (2014 г., май). Руководство по технологиям для оценок PARCC: версия 4.2. Получено с http: // www.parcconline.org/technology
Государственная ассоциация директоров образовательных технологий (2012, май). Императив широкополосной связи: рекомендации по удовлетворению потребностей в инфраструктуре образования K-12. Получено с http://www.setda.org.
Wyatt, E. (9 ноября 2014 г.). Сообщества борются с законами штата, которые могут разделить широкополосный доступ. Нью-Йорк Таймс . Получено с http://tinyurl.com/kk58g9c
Банкноты
[1] Скорость и емкость: Соединение со скоростью 1 Мбит / с быстрее, чем соединение со скоростью 1 Кбит / с.Это означает, что первый обладает большей способностью передавать данные, чем второй. Соединение со скоростью 1 кбит / с может доставить на компьютер максимум 1000 бит информации из Интернета за секунду. Соединение со скоростью 1 Мбит / с может доставить 1000 КБ за секунду. Хотя биты движутся с одинаковой скоростью, одно соединение доставляет больше контента за то же время, поэтому пользователю кажется, что оно быстрее. Это пропускная способность.
[2] SEDTA — это организация руководителей государственных образовательных агентств, которая поддерживает использование технологий для преподавания, обучения и работы школ.
[3] Биты / байты: Биты и байты являются единицами цифровой информации. Немного — это основной элемент. Байт равен восьми битам. Термины килобайты (КБ), мегабайты (МБ) и гигабайты (ГБ) используются для обозначения размера файла или программы. Термины килобит (КБ), мегабит (Мб) и гигабит (Гб) — и их обозначения (верхний и нижний регистры) — используются для обозначения скорости, с которой данные передаются по сети, то есть мегабит в секунду или МБ / с. .
- Килобит в секунду (Кбит / с) = 1000 бит в секунду
- Мегабит бит в секунду (Мбит / с) = 1000 Кбит / с
- гигабит в секунду (Гбит / с) = 1000 Мбит / с
[4] Многие школы (например, в Чили, США, Европе) имеют концентратор и отдельную сеть, в которой все школьные приложения и Интернет размещены в районном центре обработки данных (концентраторе).Оттуда центр обработки данных подключается к каждой отдельной школе через глобальную сеть (WAN). Поскольку все лучевые соединения входят в WAN-соединение в центре обработки данных, это конкретное соединение должно иметь наивысшую пропускную способность (самая быстрая скорость в идеальных условиях), и учебные заведения должны учитывать уровень превышения подписки, который они могут допустить для этих данных. центр WAN-соединения. Однако для этого им потребуется помощь в определении допустимых превышений подписки путем получения доступа к сетевым отчетам, показывающим среднее и пиковое использование каналов глобальной сети.Это превышение ставки подписки повлияет на взаимодействие конечных пользователей с приложением или контентом.
Как определить оптимальную пропускную способность сети
Каждый однажды испытал боль низкой пропускной способности. Ужасающий вращающийся круг или невероятно медленная загрузка веб-страницы могут превратить даже самого терпеливого пользователя в раздраженного сотрудника. Недостаточная пропускная способность сети может легко привести к удручающей, непродуктивной рабочей среде и множеству жалоб.
К сожалению, есть момент, когда увеличенная полоса пропускания не означает повышение производительности ‚слишком большая пропускная способность приводит к большим счетам, за которые особо нечего показать.
Какой уровень пропускной способности лучше всего подходит для вашего бизнеса? Как вы рассчитываете потребности вашего бизнеса в пропускной способности? Этот блог исследует эти вопросы.
Почему важно управление полосой пропускания?Сегодня компании полагаются на возможности подключения. Пропускная способность или скорость интернета — это максимальный объем данных, который вы можете передать в данный момент. Большинству предприятий необходим уровень пропускной способности, позволяющий сотрудникам быстро получать доступ к файлам и веб-приложениям. Кроме того, по мере того, как все больше средств связи перемещается в онлайн, многие организации внедрили системы связи с подключением к Интернету, которые должны быть подключены к сети для работы своих устройств передачи голоса по Интернет-протоколу (VoIP).Эти расширенные службы требуют более высокого уровня пропускной способности для правильной работы. Также существуют необходимые средства контроля качества обслуживания (QoS) для услуг VoIP и потокового мультимедиа.
Ключ — это управление потреблением полосы пропускания приложениями. Устанавливая пороговые значения для определенных приложений или областей бизнеса, вы защищаете другие области и службы. Например, гарантируя, что ваша служба унифицированных коммуникаций или служба VoIP всегда имеет защищенную и адекватную полосу пропускания, вы можете предотвратить потерю вызовов, плохой прием звука или искаженные данные, которые возникают из-за нехватки полосы пропускания.
Какая мне нужна пропускная способность?Это вопрос на миллион долларов, и многие факторы влияют на оценку ваших потребностей в использовании. Вам нужно будет учитывать ваши Wi-Fi и фиксированные соединения. Проводные или фиксированные линии обычно более стабильны. Когда вы измеряете существующую скорость интернета, вы должны проверять в несколько разное время дня как проводные, так и беспроводные соединения.
Чтобы определить требования к пропускной способности, вам необходимо рассмотреть четыре области:
- Провести инвентаризацию всех обычных деловых операций, требующих использования Интернета.
- Определите полосу пропускания, необходимую для каждой из выявленных задач.
- Укажите, сколько людей будут выполнять эти задачи одновременно.
- Не будьте консервативны в этих оценках. Небольшая дополнительная пропускная способность — это нормально.
- Рассчитайте полосу пропускания, необходимую для одновременного выполнения всех задач.
К сожалению, это еще не конец планирования пропускной способности. Увеличение пропускной способности не всегда означает постоянное повышение производительности сети.Другие каналы вне сети могут работать некорректно.
Например, задержка в канале, к которому подключено несколько сетей, может быть высокой из-за перегрузки внутри самого канала. Еще один фактор, который следует учитывать, — это то, что данные перемещаются между двумя или более конечными точками. Во многих случаях передача может проходить через серию конечных точек, пока данные не достигнут своей конечной конечной точки. Исходная точка не всегда виновата, потому что пропускная способность играет роль в каждой конечной точке, и любой недостаток на пути способствует проблемам с качеством.
Мониторинг использования полосы пропусканияПосле того, как вы сделаете оценку требований вашей организации к пропускной способности, вам нужно будет понять, как эта пропускная способность используется для обеспечения максимальной производительности сети пользователями. Существует множество программных решений, которые могут сделать это за вас.
Многие из этих инструментов могут отслеживать производительность глобальной (WAN) и локальной (LAN) сети в режиме реального времени. Они могут собирать данные, устройства, приложения и действия пользователя для отслеживания использования интерфейса.Более продвинутые типы могут выполнять анализ трафика с подробным изучением текущего, исторического и пикового использования для установления закономерностей.
ИТ-менеджерам также необходимо применять надлежащие методы управления к потреблению полосы пропускания, чтобы оптимизировать использование сетевых ресурсов. Эти методы следует применять до, во время и после развертывания приложений. Их также следует выполнять каждый раз при изменении или обновлении приложения, чтобы предотвратить любое неожиданное влияние на производительность сети.
Одна из важных практик — смоделировать любые изменения в полосе пропускания или управлении сетью, чтобы определить, принесут ли эти изменения ожидаемые результаты. Благодаря достижениям в области технологий вы можете реплицировать существующую корпоративную сеть в виртуальном изолированном пространстве и одновременно проводить тесты. Тесты должны быть в состоянии найти решения для сценариев «что, если», например, способность сети поддерживать дополнительных пользователей, удаленные офисы, удаленные серверы и удаленных сотрудников.
Не ухудшайте качество обслуживания.Достаточное снабжение и упреждающее управление использованием жизненно важны для определения оптимальной пропускной способности, которая улучшит ваш бизнес. Чтобы узнать больше о требованиях к обновлению сети, свяжитесь с нами в BlackPoint IT Services для бесплатного сеанса консультации.
Монитор пропускной способности сети — Программное обеспечение для мониторинга
Что такое монитор пропускной способности?Монитор полосы пропускания предоставляет информативные обновления статуса в реальном времени по сетевому трафику и уровням использования полосы пропускания.Во многих случаях, когда сетевой трафик медленный, виноваты чрезмерное использование полосы пропускания или недостаточная доступность полосы пропускания. Чтобы понять, так ли это, вам нужна видимость, предлагаемая инструментом мониторинга пропускной способности.
Чтобы лучше понять доступность полосы пропускания, вы можете использовать монитор полосы пропускания для отслеживания использования полосы пропускания конкретными приложениями или интерфейсами. Это может помочь вам определить «наиболее активных пользователей» или приложения или интерфейсы, использующие наибольшую пропускную способность. Если высокий уровень трафика вызван ненадлежащим использованием сети, монитор полосы пропускания может дать вам информацию, необходимую для решения проблемы, и освободить дополнительную полосу пропускания для бизнес-трафика.
Как вы проверяете использование пропускной способности сети?На основании вашего контракта ваш интернет-провайдер (ISP) предоставит вашему бизнесу определенную полосу пропускания. Но достаточно ли у вас пропускной способности для удовлетворения всех потребностей вашего бизнеса? Если ваша сеть в последнее время работает медленно, вам может быть интересно, как проверить использование полосы пропускания сети, чтобы определить (1), является ли использование полосы пропускания причиной проблемы, и, если да, (2) какие интерфейсы используют чрезмерную полосу пропускания.
Чтобы вручную проверить использование полосы пропускания сети, вам необходимо изучить уровни использования полосы пропускания для отдельных устройств в сети. Однако если вам нужно управлять пропускной способностью корпоративной сети, проверка каждого устройства вручную может оказаться трудоемкой и зачастую ненадежной задачей. Инструмент автоматического мониторинга пропускной способности сети разработан для отслеживания использования трафика в сети, чтобы предоставить вам централизованный обзор использования пропускной способности в сети в режиме реального времени, а также может предоставить вам другие важные сведения о производительности устройств, подключенных к вашей сети.
Мониторинг пропускной способности может помочь вам устранить и предотвратить замедление работы сети. Производительность бизнеса во многом зависит от производительности сети и приложений. Если пропускная способность чрезмерно загружена, это может нарушить функционирование всего бизнеса.
Скорость сетевого трафика также может пострадать, когда пользователи или приложения монополизируют полосу пропускания.В некоторых случаях ограничители пропускной способности на самом деле не служат законным бизнес-целям, а могут просто смотреть видео или загружать ненужные файлы.
Инструмент мониторинга пропускной способности может обеспечить видимость с помощью удобных для чтения диаграмм и таблиц, чтобы вы могли быстро и точно идентифицировать бизнес-приложения, группы IP-адресов и протоколы, использующие наибольшую пропускную способность. Вы также можете идентифицировать некоммерческие приложения, вызывающие излишне высокий уровень трафика, чтобы заблокировать активность, чтобы повысить скорость сети.
Отслеживание использования полосы пропускания также имеет решающее значение при планировании выделения полосы пропускания для вашей бизнес-сети. Со временем вы можете использовать мониторинг пропускной способности сети, чтобы убедиться, что ваше использование достаточно для вашего бизнеса, или вы можете получить представление, необходимое для увеличения уровней пропускной способности.
Также важно регулярно проверять использование пропускной способности сети, чтобы гарантировать безопасность вашей бизнес-сети. Если внезапно вспыхивает трафик или потоки направляются на порт 0, вы можете немедленно получить предупреждение и исследовать основную причину, поскольку это может быть признаком злонамеренного или искаженного трафика.
Какие устройства обычно используют наибольшую пропускную способность?Устройства, которые, вероятно, будут использовать большую часть полосы пропускания, как правило, это активно используемые устройства с высоким трафиком, на которых размещены несколько приложений или типов приложений. Например, виртуализированные устройства могут также потребовать большей пропускной способности сети, если они поддерживают работу нескольких интерфейсов.
Чтобы определить устройства в вашей сети, использующие наибольшую пропускную способность, начните с поиска типов востребованных приложений и сервисов, таких как сервисы потокового видео.Видеочат и голосовые вызовы также имеют тенденцию генерировать высокий уровень трафика. Совместное использование файлов может быть еще одним распространенным действием с высокой пропускной способностью, а загрузка или скачивание больших файлов с высокой скоростью также может быстро сократить вашу пропускную способность.
Используя инструмент мониторинга пропускной способности сети, вы можете более легко идентифицировать типы действий и устройств в вашей сети, которые используют большую часть пропускной способности, и получить информацию, необходимую для определения того, правильно ли они это делают.
Как вы минимизируете потребление полосы пропускания?Есть несколько простых шагов, которые можно предпринять, чтобы минимизировать потребление полосы пропускания:
- Блокируйте веб-сайты с высокой пропускной способностью.Многие организации доверяют сотрудникам использовать Интернет по своему усмотрению, но это может привести к тому, что некоторые пользователи получат доступ к сайтам, которые потребляют чрезмерную полосу пропускания. Вы можете заблокировать сайты, которые, как известно, вызывают сильное потребление полосы пропускания.
- Сканировать на наличие вредоносных программ. Когда вредоносное ПО проникает в вашу сеть, оно может запускать повторяющиеся процессы, которые используют пропускную способность. Убедитесь, что у вас есть инструменты для постоянной проверки вашей сети на наличие вредоносных программ.
- Монитор VoIP. Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP) — это распространенный метод совершения звонков с использованием подключения к Интернету вместо телефонной линии.Если вы беспокоитесь об общей производительности сети, вам следует следить за этими программами, потенциально требующими большой пропускной способности.
- Зарезервировать пропускную способность с QoS. Качество обслуживания (QoS) — это способ зарезервировать полосу пропускания для критически важных приложений, когда они используются.
- Получите аналитические данные для оптимизации использования полосы пропускания с помощью диаграмм и предупреждений. Монитор пропускной способности сети может предоставить вам встроенные инструменты, необходимые для минимизации потребления пропускной способности. Вы можете настроить фильтры для непрерывных данных, чтобы вы всегда могли просматривать текущие уровни пропускной способности на панели мониторинга монитора.
SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer контролирует пропускную способность, превращая данные потока в простые в использовании диаграммы, таблицы и предупреждения. NTA разработан, чтобы дать вам возможность легко контролировать полосу пропускания и шаблоны трафика на уровне интерфейса, и все это с помощью единого централизованного инструмента.
NTA собирает данные о потоках каждую минуту (или чаще) с помощью Cisco NetFlow v5 или v9, Juniper J-Flow, IPFIX, sFLOW, Huawei NetStream или других средств.
Ваш комментарий будет первым