что такое задержка сети
Немного об оптимизации задержки передачи данных
Низкая задержка — важный фактор, обеспечивающий надежную работу и высокую производительность сетей. Приложения для общения в реальном времени, стриминга и проведения транзакций сильно зависят от времени ожидания. Увеличение задержки всего на несколько миллисекунд может привести к искажению изображения и голосов, «зависанию» приложений и финансовым потерям.
Провайдеры стараются следить за пропускной способностью сети и колебанием задержек, но увеличение «ширины» канала часто не влияет на задержку в работе сети. В этом материале мы рассмотрим основные причины задержки и способы борьбы с ней.
Задержка и ее влияние на качество связи
В сетях, основанных на пакетном обмене, связь между задержкой и пропускной способностью неоднозначна и сложна в определении. При этом время ожидания складывается из следующих компонентов:
Управление трафиком
Специалисты компании Ashton, Metzler & Associates определяют термин «управление трафиком» как возможность сети обрабатывать разные виды трафика с разным приоритетом.
Этот подход используется в сетях с ограниченной пропускной способностью при работе важных приложений, чувствительных к задержкам. Управление может означать ограничение трафика для конкретных сервисов, например, электронной почты, и выделение части канала под работу критически важных бизнес-приложений.
Для управления трафиком и качеством связи в сети организации инженеры рекомендуют:
Использование NID
Устройства сетевого интерфейса (NID) дают возможность проводить мониторинг и оптимизацию трафика при небольших затратах. Обычно такие устройства устанавливаются на территории абонента: сетевых вышках и прочих точках перехода между сетями операторов.
NID обеспечивают контроль за всеми компонентами сети. Если такое устройство поддерживает H-QoS, то провайдер может не только следить за работой сети, но и проводить индивидуальную настройку параметров для каждого подключенного пользователя.
Кэширование
Относительно небольшое увеличение пропускного канала само по себе не решит проблему низкой производительности сетевых приложений. Кэширование помогает ускорить доставку контента и оптимизировать нагрузку на сеть. Этот процесс можно рассматривать как технику ускорения хранилища ресурсов — сеть работает быстрее, будто после обновления.
Обычно в организациях кэширование используется на нескольких уровнях. Стоит отметить так называемое прокси-кэширование. Когда пользователь запрашивает какие-либо данные, его запрос может быть выполнен локальным прокси-кэшем. Чем выше вероятность исполнения такого запроса, тем сильнее освобождается сетевой канал.
Прокси-кэши являются своего рода общей кэш-памятью: работают с большим числом пользователей и очень хороши в сокращении времени ожидания и сетевого трафика. Одним из полезных вариантов применения прокси-кэширования является возможность удаленного подключения нескольких сотрудников к набору интерактивных веб-приложений.
Сжатие данных
Основная задача сжатия данных — сократить размер файлов, которые передаются по сети. В некоторой степени сжатие похоже на кэширование и может дать эффект ускорения, как при увеличении пропускной способности канала. Один из самых распространённых методов сжатия — алгоритм Лемпеля – Зива – Велча, который используется, например, в ZIP-архивировании и утилите сжатия UNIX.
Однако в некоторых ситуациях компрессия данных может привести к проблемам. Например, сжатие плохо масштабируется в плане использования ресурсов оперативной памяти и процессора. Также компрессия редко приносит пользу, если трафик зашифрован. При использовании большинства алгоритмов шифрования на выходе получаются мало повторяющиеся последовательности, поэтому такие данные не могут быть сжаты стандартными алгоритмами.
Для эффективной работы сетевых приложений необходимо решать проблемы с пропускной способностью и задержкой одновременно. Сжатие данных направлено на разрешение только первой проблемы, поэтому так важно применять её в связке с методиками управления трафиком.
Одностороннее сжатие данных
Существует альтернативный подход к сжатию данных — это системы оптимизации веб-контента, размещенные на одной стороне канала передачи данных. Такие системы используют технологии оптимизации веб-страниц, различные стандарты сжатия, методы оптимизации изображений, дельта-кодирование и кэширование. Они позволяют добиться сжатия информации в 2–8 раз в зависимости от содержимого.
У этих инструментов есть некоторые преимущества перед двусторонними решениями и прокси-кэшированием. Они значительно дешевле в установке и управлении, чем двусторонние. Кроме того, такие системы могут определять скорость соединения, тип браузера, оптимизировать не только статический, но и динамический контент для конкретного пользователя.
К недостатку одностороннего сжатия относится то, что с его помощью оптимизировать можно только работу отдельно взятых программ и сайтов.
Сегодня инженеры постоянно проводят исследования, стараясь повысить производительность и эффективность сетей. Группа IEEE 802.1Qau разрабатывает улучшенные методы управления, которые позволят устранить потерю пакетов при перегрузке портов, команда Internet Engineering Task Force создает протокол для канального уровня связи, способный обеспечить кратчайшее соединение с помощью Ethernet.
Также ведутся работы над улучшением выборки данных для передачи, чтобы распределять неиспользуемые части соединения для различных классов трафика.
Поддержание высокого качества соединения в сетях — важная задача для современных организаций. Это позволяет предоставлять клиентам лучшие сервисы и использовать ресурсы сети по максимуму.
Если вам интересна тема оптимизации процессов передачи, хранения и обработки данных, то можете обратить внимание на несколько других материалов из нашего блога:
Руководство по задержке в сети и 10 лучших инструментов для проверки задержки в сети
Когда вы управляете сетью для компании, скорость доставки имеет жизненно важное значение. Вам нужно не только убедиться в том, что у вас хорошее время отклика, но и в том, чтобы скорость сети была адекватной на каждом пути, по которому будут общаться ваши пользователи. Это много работы и тестирование каждого пути вручную займет все ваше время. Вам необходимо приобрести инструмент для тестирования, который бы гарантировал, что задержка не повлияет на производительность вашей сети..
Вы можете искать инструменты тестирования задержки, которые являются частью более широких утилит, или вы могли бы просто сузить свой поиск до простых инструментов, которые предлагают расширенную службу Ping..
Ниже мы расскажем об инструментах, которые мы выбрали, но если у вас мало времени, вот наш список десять лучших инструментов для тестирования латентности сети:
Что такое задержка в сети?
Измерение задержки
Латентность всегда выражается в миллисекунды (Миз). Однако есть две метрики, которые выражают задержку. Какой бы метод вы ни выбрали для тестов в своей сети, попробуйте сохранить все записи в одной категории тестов..
Наиболее распространенная мера задержки называется ‘время поездки туда и обратно’(RTT). Как следует из названия, это время, которое требуется пакету для перехода из одной точки сети в другую. Альтернативное измерение называется ‘время до первого байта’(TTFB). Здесь записывается разница во времени между моментом, когда первая часть пакета покинула одну точку в сети, и временем, когда он прибыл в пункт назначения. RTT используется чаще, чем TTFB, потому что он может быть запущен из одного места и не требует установки специального программного обеспечения для сбора данных в удаленном месте назначения..
Использование Ping
Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет бесплатный инструмент тестирования задержки, встроенный в операционную систему, который называется пинг. Это средство работает по протоколу интернет-уровня, Протокол управляющих сообщений Интернета (ICMP). Каждый сетевой администратор использует Ping, и это полезный инструмент для быстрой проверки. Вам не нужно устанавливать какое-либо программное обеспечение на удаленный компьютер, и вы получаете отчет обратно на компьютер, с которого запускаете команду.
Типичное выполнение Ping отправит 32 байта данных в заданный пункт назначения и запишет время, когда ответ вернулся. Задержка выражается как время поездки туда и обратно это включает в себя как время передачи для тестового пакета, так и ответного пакета. Это время показывается в миллисекундах.
Вам не нужно знать IP-адрес назначения, если вы тестируете RTT на веб-сайте, потому что Ping примет доменное имя в качестве адреса вместо фактического IP-адреса. По умолчанию Ping отправит четыре тестовых пакета, но опция в команде позволяет указать другое количество тестов..
Результаты команды Ping показывают RTT для каждого теста, а затем суммируют результаты. Вы увидите количество отправленных пакетов, количество полученных ответов и количество потерянных пакетов. Вы также увидите количество потерянных пакетов, выраженное в процентах от всех выполненных тестов. Вторая итоговая строка показывает вам минимальное, максимальное и среднее время поездки в оба конца для тестовой партии.
Проблемы с пингом
Ping отлично подходит для быстрого расследования, когда определенный путь кажется медленным. тем не мение, инструмент не поможет вам решить проблемы с задержкой и это не позволяет вам проверять несколько путей с помощью одной команды. К счастью, существует ряд более сложных инструментов на основе Ping. Это обычно позволяет вам проверить несколько путей с той же консоли. Вы также можете часто запускать тест Ping с помощью некоторых инструментов. Эти постоянные инструменты Ping отображают результаты теста задержки в режиме реального времени..
Решения задержки
Задержка является сложной проблемой, которой можно управлять с помощью методов формирования трафика, таких как алгоритмы очередей. Вы можете расставить приоритеты для некоторого трафика с помощью ряда методологий «качества обслуживания» (QoS). Это позволяет вам получать чувствительный ко времени трафик приложений через все сетевые устройства опережает весь другой трафик. Это замечательно, если вы предоставляете прямую доставку видео приложений IP-телефонии в вашей сети.
Лучшие инструменты для тестирования латентности
Есть несколько отличных инструментов для тестирования латентности. Многие из них позволят вам проверить и другие условия сети. Например, дрожание является мерой изменения скорости поступления пакетов в поток. Нерегулярная скорость поступления пакетов может вызвать столько же проблем с обслуживанием потокового видео и IP-телефонии, сколько и медленная доставка.
1. Монитор производительности сети SolarWinds (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ВЕРСИЯ)
SolarWinds производит превосходный набор инструментов для мониторинга инфраструктуры, а его основной модуль Монитор производительности сети. Все системы управления системой SolarWinds написаны на общей платформе, так что все они могут взаимодействовать, чтобы создать общую систему управления.
Этот инструмент мониторинга может контролировать все ваши сетевые устройства. Большая часть системы мониторинга информируется SNMP система обмена сообщениями. Это позволяет устройствам уведомлять центральный контроллер о любых проблемах производительности.
Монитор производительности сети включает средства тестирования задержки в Качество опыта приборная доска. Это показывает время отклика сети и задержку сети.
Вы также сможете получить информацию, которую Ping не может сообщить о том, почему у ваших пользователей плохое время отклика. Представьте, что вы получаете жалобы на низкую производительность в справочной службе, но ваш тест Ping не показывает проблем. Медленная доставка программного обеспечения не всегда является ошибкой сети. Благодаря полнофункциональному монитору производительности вы сможете определять узкие места на путях, перегруженность портов и перегруженные процессоры на серверах..
Если вы выберете пакет анализатора пропускной способности SolarWinds, вы сможете расширить возможности мониторинга трафика. В этом пакете вы получаете анализатор трафика SolarWinds NetFlow, а также диспетчер производительности сети. Этот инструмент увеличивает информацию о сетевой активности, исследуя объемы трафика между сетевыми устройствами.
Все эти продукты SolarWinds устанавливаются на Windows Server. Вы можете получить 30-дневную бесплатную пробную версию монитора производительности сети, анализатора трафика NetFlow и пакета анализатора пропускной способности сети..
Чтобы получить бесплатный инструмент для тестирования сети, попробуйте SolarWinds Flow Tool Bundle. Этот набор инструментов использует NetFlow v5, который был изобретен Cisco Systems. NetFlow захватывает заголовки пакетов, когда они проходят через маршрутизатор, и система также способна компилировать сводные данные о трафике непосредственно в маршрутизаторе. Когда у вас есть захваченные заголовки проходящих пакетов, вы можете снова запустить их через сеть, чтобы получить возможность воспроизведения реальных событий и посмотреть, как производительность вашего оборудования влияет на задержку. Другая функция в наборе инструментов создаст для вас дополнительный трафик, чтобы вы могли протестировать производительность и задержку сети, добавив службы или конечные точки..
Монитор производительности сети SolarWindsСкачать 30-дневную бесплатную пробную версию
2. SolarWinds Ping Sweep с набором инструментов инженера (бесплатная пробная версия)
Альтернатива SolarWinds пакет сетевых инструментов является Инженерный инструментарий. Эта связка более 60 коммунальных услуг включает в себя практически все инструменты, которые вам понадобятся для мониторинга и управления вашей сетью, а также SolarWinds Ping Sweep является частью комплекта.
Инструмент Ping Sweep вместе с SolarWinds Traceroute, был первым инструментом, выпущенным компанией. Итак, это оригинальный инструмент мониторинга сети SolarWinds..
Инструмент Ping Sweep продается как утилита для Управление IP-адресами в сети. Однако выходные данные инструмента отображают время прохождения сигнала в обоих направлениях по каждому адресу, обнаруженному во время развертки, что делает его идеальным средством тестирования задержки.
Инструмент имеет графический интерфейс. Вы вводите диапазон IP-адресов для запуска развертки. Каждый адрес, который находится в данном диапазоне, затем перечисляется в выходных данных. Вы можете исключить адреса, которые не используются. Вы также можете искать непоследовательный список адресов, загружая их в инструмент в файле. Это не только дает вам время отклика, но и является отличным инструментом для Пул адресов DHCP и возврат оставленных адресов, чтобы сделать их снова доступными. Результаты развертки можно экспортировать в XML, CSV или текстовые файлы..
Ping Sweep устанавливается на Windows Server. Вы можете получить 14-дневную бесплатную пробную версию всего набора инструментов инженера.
SolarWinds Ping Sweep с набором инструментов инженераСкачать 14-дневную бесплатную пробную версию
3. Датчики задержки сети Paessler с PRTG (БЕСПЛАТНАЯ ПРОБНАЯ ВЕРСИЯ)
Paessler PRTG это комплексный инструмент мониторинга инфраструктуры. Это покрывает сети, серверы и приложения. Система PRTG состоит из большого количества утилит, которые называются ‘датчиков.Каждый датчик контролирует аппаратное обеспечение, состояние системы или сервис.
Один из датчиков, доступных в пакете PRTG, представляет собой Датчик дрожания пинга. Этот инструмент включен для создания проверок доступности сетевого устройства, но он также дает вам время прохождения пакетов в оба направления..
Каждый клиент получает полный пакет программного обеспечения PRTG. Модель ценообразования для системы зависит от количества датчиков, которые включает клиент. Если вы активируете только до 100 датчиков, вы можете пользоваться системой бесплатно. Paessler предлагает 30-дневную бесплатную пробную версию PRTG с неограниченным количеством датчиков.
Датчики задержки сети Paessler с PRTGDownload 30-дневная бесплатная пробная версия
4. Сеть Пингер
Сеть Пингер есть бесплатный инструмент который работает на Windows. Эта простая утилита имеет великолепно выглядящий интерфейс, который в основном используется панелью дисплея для результатов вашего анализа. Этот вывод рекурсивный пинг. Он проверит все IP-адреса назначения, которые находятся в диапазоне, который вы вводите в качестве параметра поиска. Боковые панели показывают графическое представление данных, собранных с помощью развертки. К ним относятся круговая диаграмма состояния контактов и линейный график, который показывает время отклика. Вы также можете увидеть RTT (время прохождения в оба конца) для каждой попытки контакта.
Помимо функции Ping, Network Pinger включает в себя Трассировка средство, которое даст вам время ответа каждого прыжка в ссылке на заданный адрес назначения. Инструмент также имеет переключатель порта коммутатора. Вы можете связаться с удаленными компьютерами через инструмент, используя встроенные утилиты Remote Desktop, SSH, Telnet и Rlogin..
5. ManageEngine Free Ping Tool
Эта замечательная утилита ManageEngine на самом деле Инструмент Ping и Traceroute. Бесплатный пакет также включает в себя DNS Lookup особенность и специальная мера время отклика для веб-сайтов.
Раздел Ping этого инструмента показывает каждый из указанных хостов и данные Ping для каждого, включая время прохождения туда-обратно. Экран будет обновляться, давая вам живые обновления RTT на ваш список IP-адресов..
Одна проблема с инструментом заключается в том, что вы должны вводить каждый адрес отдельно, а не вводить диапазон адресов. Однако, как только вы введете те, которые введены на экране, они останутся там, даже когда вам придется остановить монитор, чтобы переключиться на другие утилиты. Результаты Ping также могут быть показаны на линейном графике временного ряда.
Трассировка Утилита показывает время прохождения туда и обратно на каждом прыжке маршрута до заданного пункта назначения и показывает полосу рядом. Это облегчает понимание RTT, выделяя прыжки, на которые ушел самый длинный путь..
Утилита поиска DNS будет ссылаться на DNS-сервер вашей локальной сети или ближайший интернет-сервер, если для введенных вами URL-адресов не существует локальных записей. Вы можете ввести IP-адрес или URL-адрес в качестве критерия поиска для этой утилиты.
Веб-ответ Вкладка дает вам хороший график времени ответа на веб-сервер для данного адреса веб-сайта. Этот график будет продолжать обновляться и отображает RTT с разбивкой между установкой сеанса TCP, временем перенаправления и временем ответа веб-страницы..
Это отличный маленький инструмент, и вы также можете получить отчеты из него в Формат PDF, который вы можете сохранить или по электронной почте.
6.PingPlotter
PingPlotter доступен в трех редакциях: Бесплатный, Стандартный и Профессиональный. Бесплатная версия на самом деле 14-дневная бесплатная пробная версия профессионального издания. Все версии инструмента реализуют Ping и Traceroute, выдача результатов обоих тестов в графическом формате.
Консоль для инструмента имеет панель отображения с вкладками, очень похожую на веб-браузер. Для каждой цели вы открываете новую вкладку, которая показывает список переходов между вашим компьютером и местом назначения. Тесты продолжают работать и накопленные результаты для задержки на каждом прыжке показаны в трех столбцах данных. Они показывают среднее, минимальное и текущее время прохождения туда и обратно для этого прыжка.
Столбец визуализации в конце каждой строки отображает минимум, максимум, и средний RTT на линии. Вертикальный линейный график проходит вдоль всех записей на дисплее, который отображает текущий RTT для всех прыжков. Нижняя панель на главном экране отображает задержку и джиттер для текущего соединения с течением времени. Сводная вкладка показывает вам результаты задержки для всех открытых в данный момент соединений в тестовой системе.
7. NirSoft NetworkLatencyView
Инструмент NetworkLatencyView от NirSoft немного отличается от всех других тестеров задержек в этом списке. Вместо того, чтобы исследовать ссылки на данный пункт назначения, утилита прослушивает все новые TCP-соединения и отслеживает их. Отчеты инструмента основаны на пинг, так что вы получите такую же обратную связь по времени ожидания, что и другие инструменты.
Это бесплатный инструмент и он устанавливается на Windows. В окне дисплея может отображаться до 10 значений RTT теста Ping для каждого обнаруженного соединения. Он также показывает среднее из этих десяти тестов. Это делает область отображения очень широкой. Однако вы можете изменить размер столбцов, растянуть окно или прокрутить вправо, чтобы увидеть все данные. Результаты могут быть сохранены в CSV, HTML, XML, табуляция, или текстовый файл для анализа в других приложениях.
8. Angry IP Scanner
Злой IP сканер есть бесплатная утилита Ping это будет работать на Windows, Linux, и Mac OS. Простое расположение интерфейса делает этот инструмент полезным для занятых системных администраторов. Вы можете запустить проверку Ping, введя IP-адреса «от» и «до» или введя имя хоста и смещение нотации CIDR. Также можно ввести непоследовательный список IP-адресов, загрузив их в интерфейс из файла..
Инструмент будет пинговать каждый адрес в заданном диапазоне и показывать каждый из них в выходных данных. Это может привести к появлению большого количества неиспользуемых адресов на экране. Вы можете избежать этого большого количества ненужных записей, установив в предпочтения раздел инструмента, который должен показывать только действующие IP-адреса. Это требование может быть уточнено с помощью опции, которая ограничивает список вывода только теми хостами, которые имеют открытые порты..
Тесты могут быть проведены с классическим ICMP-сообщение, с TCP, или с UDP. Хотя утилита пропингует множество хостов за один прогон, она будет запускать каждый зонд Ping только по требованию. Услуга не повторяется постоянно. Если вы хотите обновить отчет, вам нужно будет снова нажать кнопку «Пуск».
Выходные данные по умолчанию показывают только среднее значение RTT для каждого обнаруженного IP-адреса вместе с именем хоста этого пункта назначения и количеством открытых портов на этом устройстве. Вы можете настроить экран вывода, выбрав дополнительные категории данных. Они включают в себя Потеря пакета поле.
9. Пинки
Инструмент также включает в себя простую опцию Ping, которая проверяет только один IP-адрес назначения, который также может быть введен как URL. Эта функция будет продолжать выдавать пинг пакеты к цели, показывая RTT, а также ‘время житьНастройка ’, введенная в каждый пакет проб.
Ping Sweep опция проверит диапазон адресов. Тем не менее, тест не является непрерывным, и вы должны снова запустить утилиту, нажав Начать Ping Sweep кнопка, чтобы получить результаты обновлены. Флажок в разделе поиска на экране позволяет исключить неактивные IP-адреса. Результаты на этом экране показывают IP-адрес, имя хоста и RTT этого зонда. Ping Sweep вывод может быть скопирован в буфер обмена, а затем вставлен в текстовый файл.
Другие утилиты в Пинки сканер портов, Трассировка реализация, Поиск DNS функция и массовая ссылка на DNS средство, которое использует список адресов из файла. Также есть калькулятор подсети и TFTP сервер в комплекте. Это очень полезный пакет инструментов, который поможет вам сохранить все средства, необходимые для проверки в сети, в одном интерфейсе..
10. NetScan Tools
NetScan Tools Basic Edition является бесплатный набор инструментов для тестирования сети который работает на Windows. Инструмент бесплатный, потому что он поддерживается рекламой. Если вы хотите избавиться от этих объявлений, вы можете купить NetScan Tools Pro. Вы получаете три утилиты на основе Ping в обеих редакциях NetScan Tools. В пакет также входит средство Traceroute, поэтому у вас есть четыре способа проверить задержку вашей сети..
Пинг-сканер позволяет тестировать диапазон IP-адресов. Выходные данные будут отображать результаты теста Ping для каждого адреса в заданном диапазоне. Тем не менее, вы можете выбрать, чтобы вырезать неотвечающие адреса. Результаты включают в себя IP-адрес, имя хоста, время прохождения туда-обратно и отчет о состоянии для каждого адреса в диапазоне. Контекстное меню на этом экране доступно при нажатии правой кнопки мыши. Это позволяет распечатать вывод теста или сохранить его в файл.
Трассировка инструмент дает вам другое представление о задержке вашей сети. Это показывает каждый прыжок между вашим компьютером и адресом получателя. RTT каждого перехода отображается вместе с IP-адресом и адресом каждого промежуточного маршрутизатора. Эта команда будет выполнена один раз. Вы должны повторить команду, если хотите получать информацию о скоростях каждой ссылки в соединении..
Другие инструменты в пакете Поиск DNS особенность и Кто инструмент запроса.
Инструменты задержки
Хотя есть много разных методов измерения задержки в вашей сети и через Интернет, пинг является наиболее часто используемой утилитой для проверить скорость соединения. Как вы можете видеть из нашего списка вариантов задержки тестирования, все компании, выпускающие инструменты сетевого мониторинга для скоростных тестов, обязательно включают инструмент Ping в свои приложения..
Вы часто тестируете сетевую задержку? Какой инструмент вы используете? Вы полагаетесь на стандартную командную строку Ping? Вы пробовали какой-либо из инструментов, перечисленных в нашем руководстве? Оставьте сообщение в Комментарии раздел ниже и поделитесь своим опытом с сообществом.