Bandbreite, Geschwindigkeit, Latenz und Durchsatz
Bandbreite, Geschwindigkeit, Latenz und Durchsatz – diese Themen wollen wir genauer unter die Lupe nehmen | Artikel
In diesem Beitrag möchten wir die Netzwerkbandbreite und verwandte Szenarien wie Geschwindigkeit, Latenz und Durchsatz im Alltag diskutieren. Niemand schenkt der Netzwerkbandbreite allzu viel Aufmerksamkeit, bis er bemerkt, dass Pakete verloren gehen oder Anwendungen plötzlich langsam laufen oder nicht mehr die gewünschte Leistung bringen.
Wir möchten alle wichtigen Informationen zu diesen vier Themen erläutern: Bandbreite, Geschwindigkeit, Latenz und Durchsatz. Sobald Sie die Materie verstanden haben, können kleine Optimierungen Ihr Netzwerk und Ihr Benutzererlebnis erheblich verbessern.
Beachten Sie jedoch, dass Änderungen am Live-Netzwerk zu einem Ausfall führen können, wenn sie nicht richtig geplant und implementiert werden. Seien Sie vorsichtig, bevor Sie in die Befehlszeile springen und mit der Durchführung von Änderungen beginnen.
Was ist Netzwerkbandbreite?
Datennetzwerkbandbreite ist die Kapazität einer drahtgebundenen oder drahtlosen Telekommunikationsverbindung, um die maximale Datenmenge von einem Punkt zu einem anderen über ein Computernetzwerk oder die Internetverbindung in einer bestimmten Zeitspanne zu übertragen - normalerweise eine Sekunde (Megabit pro Sekunde - - Mbit / s). Das gleiche gilt für die Kapazität. Die Bandbreite beschreibt die Datenübertragungsrate. Die Bandbreite ist kein Maß für die Netzwerkgeschwindigkeit - ein häufiges Missverständnis.
Wie funktioniert die Bandbreite? Je mehr Bandbreite eine Datenverbindung hat, desto mehr Daten kann sie gleichzeitig senden und empfangen. Die Netzwerkbandbreite kann mit der Wassermenge verglichen werden, die durch ein Rohr fließt. Je größer die Rohrleitung, desto mehr Wasser kann gleichzeitig hindurchfließen.
Bandbreite gegen Geschwindigkeit
Bandbreite ist die Menge an Informationen, die pro Sekunde empfangen werden, während Geschwindigkeit angibt, wie schnell diese Informationen empfangen oder heruntergeladen werden. Vergleichen wir es mit dem Füllen einer Badewanne. Wenn der Wasserhahn in der Badewanne eine weite Öffnung hat, kann mehr Wasser schneller fließen, als wenn das Rohr dünner wäre.
Stellen Sie sich das Wasser als Bandbreite und die Geschwindigkeit, mit der das Wasser fließt, als Geschwindigkeit vor.
Bandbreite gegen Latenz
Latenz = Verzögerung oder Ping-Rate. Es ist die Verzögerung, die auftritt, während Sie darauf warten, dass etwas geladen wird. Wenn Bandbreite die Menge an Informationen ist, die pro Sekunde gesendet werden, ist Latenz die Zeit, die diese Informationen benötigen, um von ihrer Quelle zu Ihnen – dem Ziel – zu gelangen.
Latenz ist über größere Entfernungen spürbar; wir können die Gesetze der Physik nicht umgehen. Dies erklärt, warum Cloud-Rechenzentren auf der ganzen Welt verteilt sind und Daten zwischen ihnen repliziert werden. Benutzer greifen auf Dienste zu, die ihrem geografischen Standort am nächsten sind.
Bandbreite gegen Durchsatz
Der Durchsatz ist die Menge an Informationen, die in einer bestimmten Zeit übermittelt werden. Nehmen wir also an, die Bandbreite ist die maximale Datenmenge. In diesem Fall ist der Durchsatz, wie viele dieser Daten ihr Ziel erreichen, unter Berücksichtigung von Latenz, Netzwerkgeschwindigkeit, Paketverlust und anderen Faktoren.
Wie viel Bandbreite benötigt ein Büro mit 100 Benutzern?
Die Bandbreitenberechnung hängt von der Organisation und den Aktivitäten der Benutzer innerhalb des Unternehmens ab. Beispielsweise benötigt ein Buchhaltungsunternehmen im Allgemeinen weniger Internetbandbreite als eine Medien-, Marketing- und Werbeagentur.
Eine Wirtschaftsprüfungsgesellschaft benötigt etwa 150 Mbit/s Bandbreite zum Internet, während eine Medien-/Werbeagentur für 100 Benutzer mindestens die doppelte Menge benötigt.
Wir glauben, dass eine Konnektivität innerhalb der Netzwerkinfrastruktur mit 1 Gbit/s Vollduplex für eine Wirtschaftsprüfungsgesellschaft ausreichen wird; Für die Medien-/Marketingagentur muss jedoch ein 10-Gbit/s-Vollduplex-Netzwerk bereitgestellt werden. Die Benutzererfahrung ist von entscheidender Bedeutung, da sie auf Videos zugreifen, diese hochladen und herunterladen. Ausreichend Bandbreite sorgt für ein fantastisches Benutzererlebnis.
Vollduplex gegen Halbduplex
In der digitalen Kommunikation Vollduplex bedeutet, dass ein System oder eine Schaltung gleichzeitig Daten senden und empfangen kann. Im Gegensatz dazu Halbduplex bedeutet, dass die Kommunikation jeweils nur in eine Richtung erfolgen kann.
Eine gute Analogie ist der Vergleich von Telefonen mit Walkie-Talkies. Telefone sind Vollduplex-Telefone und Walkie-Talkies sind Halbduplex-Telefone.
Schaltleistung
Die Schaltkapazität eines Switches (Backplane-Bandbreite) bezieht sich auf die maximale Datenmenge, die zwischen einem Switch übertragen wird wechseln Schnittstellenprozessor oder Schnittstellenkarte und ein Datenbus. Es gibt die gesamte Datenaustauschkapazität des Switches in bps an.
Eine aggregierte Eingangs- und Ausgangsbandbreite aller Ports. Ein 48-Port-Gigabit-Switch hätte also 48 Gbit/s Eingang und 48 Gbit/s Ausgang, was uns nur 96 Gbit/s übrig lässt, und anscheinend wären 80 Gbit/s wahrscheinlich die Stacking-Port-Rate.
Paketweiterleitung
Das ist ein Maß dafür, wie viele Pakete pro Sekunde der Switch für Pakete einer bestimmten Größe verarbeiten kann. Wenn die Größe eines Pakets nicht beschrieben wird, wird sie heute normalerweise für Ethernet-Pakete mit der Mindestgröße angegeben, also alle 64 Bytes. Die Mindestgröße für Ethernet für den Betrieb mit einer Gig-Rate beträgt 1.488 Mpps. Im Gegensatz zu Fabric müssen Sie Duplex nicht berücksichtigen, da der Eingang eines Ports der Ausgang eines anderen Ports ist. Für 24-Gig-Ports und die optionalen dualen 10-Gbit-Ports benötigen wir also (24 + 20) * 1.488 = 65.472 Mpps, um die volle Rate zu unterstützen.
Wie können Sie die Gesamtleistung in Ihrem Netzwerk verbessern?
Wenn das Design der gesamten Datennetzwerkinfrastruktur richtig ist und es in der Umgebung keine Engpässe gibt, sollte die Bereitstellung einiger einfacher Korrekturen die Leistung erheblich verbessern. Es ist erstaunlich, wie oft die Leute die offensichtlichen Anzeichen und Fehlkonfigurationen der Hardware ignorieren: Switches und Router.
- Sie verfügen über ein gutes Verständnis der gesamten Datennetzwerkinfrastruktur.
Wenn Sie nicht verstehen, was in Ihrem Netzwerk vor sich geht, werden Sie wahrscheinlich bei jedem Versuch, Leistungsprobleme zu beheben, scheitern. Es ist eine gute Praxis, es zu überprüfen. Manchmal zeigt sogar eine einfache Prüfung Bereiche, die verbessert werden müssen. Wir gehen davon aus, dass das Netzwerk getrennt ist, z. B. Datennetzwerke, Benutzer, Backups und ILOs, die sich in separaten VLANs befinden. Dies gilt sogar für kleine und mittlere Unternehmen. Backups können das Netzwerk überlasten und manchmal die Nachtschicht überfordern, und Benutzer werden morgens eine schlechte Leistung bemerken. - Quality of Service (QoS)
Eine Möglichkeit, die wahrgenommene Leistung zu verbessern, besteht darin, sicherzustellen, dass die wichtigsten Anwendungen Priorität haben: Sprache und Video. Wir verstehen Sie; so viele Leute sagen, dass dies in kleinen Unternehmen zu kompliziert ist und sie nicht über die Ressourcen verfügen. Bitte lesen Sie die anderen Schritte, dann sollte alles gut gehen. - Überprüft die Protokolle - Fehler, Kollisionen und verworfene Pakete
Es mag offensichtlich klingen, aber manchmal liegen die Probleme direkt auf der Hand. Sie können feststellen, welche Ports das Problem verursachen, indem Sie die Protokolle der Router und Switches analysieren. In vielen Fällen ist der Port falsch konfiguriert oder es liegt ein Hardwareproblem vor. Das Problem lässt sich einfach lösen, indem Sie eine Verbindung auf einen anderen Port verschieben. - Out-of-Band-Management (OOB)
Ein gutes OOB-Management ist ein Muss. Damit haben Sie die Kontrolle und können alle Probleme aus der Ferne beheben, ohne befürchten zu müssen, dass Sie sich selbst aussperren. Alle laufenden Probleme können innerhalb von 30 Minuten gelöst werden, anstatt auf den nächsten Besuch eines Technikers zu warten, was Wochen dauern kann. Wie können Sie Ihre Infrastruktur während des Covid-19-Ausbruchs verwalten? - Qualitätsverkabelung, Kabelbaum
Beginnen Sie mit der Geschwindigkeit Ihres Unternehmensnetzwerks. Wenn Sie über 1 Gbit/s oder mehr verfügen, wird Ihnen das alte Ethernet-Kabel im Weg stehen. Alles über Cat 5 ist in Ordnung. Verwenden Sie nach Möglichkeit Glasfaserkabel für alle Uplinks und zu Hochleistungsservern. Außerdem verhindert eine gut strukturierte Kabelbaum- und Verkabelungsstruktur Übersprechen oder Jitter. - Netzwerktopologie
Von oben betrachtet spielt es eine entscheidende Rolle: Kern-, Verteilungs- und Zugriffsebene. Verbindungen müssen über hochverfügbare Uplinks mit hoher Bandbreite kaskadiert werden, was Skalierbarkeit und Verkehrsfluss ohne Engpässe ermöglicht. - Beste Netzwerke sind einfache Netzwerke
Wir haben das schon oft gesehen. Der Server-zu-Server-Verkehr läuft über 7 Hops, obwohl eigentlich nur 3 Hops nötig sind. Machen Sie Ihr Netzwerk nicht zu kompliziert, denn das verlangsamt es dramatisch. - Informieren Sie Ihre Benutzer
Dabei kann es sich um einen einfachen Ratschlag handeln, der Teil des IT-Einführungsprozesses Ihres Unternehmens ist und den Mitarbeitern beibringt, wie sie eine gute Netzwerksicherheit praktizieren, Anwendungen richtig nutzen und die Leistung des Netzwerks nicht beeinträchtigen. - Verwenden Sie nach Möglichkeit Vollduplex.
Verwenden Sie gemäß der obigen Erklärung nach Möglichkeit die Vollduplex-Einstellung. Halbduplex bietet Ihnen 50 % der Geschwindigkeit. - Upgrade auf neue Technologien
Leiten Sie den Verkehr sinnvoll; Wenn Sie Cloud-Anwendungen verwenden, kann der Datenverkehr mithilfe von SDWAN-Technologien direkt abgerufen werden, anstatt über die Zentrale zu gehen. - Filtern, blockieren und löschen Sie unerwünschten Datenverkehr.
Sie müssen wissen, was Ihre wertvolle Bandbreite beansprucht, denn die Ursache dafür ist häufig Datenmüll. Nehmen wir beispielsweise an, Ihre Mitarbeiter spielen während der Mittagspause Onlinespiele. Je nach verwendeter Software kann dies einen Großteil Ihrer Kapazität beanspruchen.
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Maksymilian Czarnecki
Der ursprünglich auf Englisch verfasste Blog-Beitrag durchlief eine magische Metamorphose in die Sprachen Arabisch, Chinesisch, Dänisch, Niederländisch, Finnisch, Französisch, Deutsch, Hindi, Ungarisch, Italienisch, Japanisch, Polnisch, Portugiesisch, Spanisch, Schwedisch und Türkisch. Wenn ein subtiler Inhalt seinen Glanz verloren hat, lassen Sie uns den ursprünglichen englischen Funken zurückbeschwören.
