munkám során sokat kell tanulnom több témáról. Különösen a virtualizációs piacon sokan általában jól felkészültek az infrastruktúra, a szerverek és a tárolás terén, de rájöttem, hogy a leggyengébb pont sokszor a hálózatépítés. Vannak olyan témák, amelyek sokak számára homályosak, mint a Layer2 vs Layer3, a BGP, a Spanning Tree, de van egy téma, amely még az infrastrukturális srácok számára is nagyon fontos, mégis szinte ismeretlen számukra: késleltetés.
mi a késleltetés?
amilyen gyorsan csak lehet, még a fénysebesség sem végtelen. Időbe telik, amíg egy foton eljut az A pontból a B pontba, például a Nap által generált fény 8 percet vesz igénybe a Föld eléréséhez. Számítógépes hálózataink még csak nem is közel állnak ehhez a sebességhez, mert mindenekelőtt a kapcsolatainkat nem optikai szálakkal (amelyek végül olyan gyorsak lennének, mint a fény), hanem elektromos kábelekkel hozzák létre, így ezen adathordozókon történő átvitel lassabb, hanem azért is, mert sok eszköz van a forrás és a cél között, amelyeknek manipulálniuk kell a csomagot. A forrás gazdagép, kapcsolók, útválasztók, tűzfalak, a célállomás; minden “hop” hozzáadja az időt ahhoz a teljes időhöz, amelyre a csomagnak el kell érnie a rendeltetési helyét. Mi lehet tervezni ezt a helyzetet, mint ez:
(forrás: https://stackoverflow.com/questions/8682702/how-to-calculate-packet-time-from-latency-and-bandwidth )
tehát, egyszerűen fogalmazva, a késleltetés az az idő, amely egy csomaghoz a forrástól a rendeltetési helyig tart.
egy helyi hálózatban könnyen alkalmazható valamilyen közelítés, és kijelenthető, hogy a feldolgozási késleltetés 0, valamint hogy a két gazdagép közötti többszörös kapcsolók nem adnak további késleltetést. Végül is, amikor egy ping parancsot futtatunk annak ellenőrzésére, hogy egy gazdagép csatlakozik-e, a késleltetés mindig “1 ms alatt van” :
emiatt nem ritka a maximális átviteli sebesség kiszámítása a rendelkezésre álló sávszélesség Egyszerű megtekintésével:
– 1 Gb ethernet kapcsolat , osztva 8, ad nekem 125 MBps
– 10 Gb ethernet kapcsolat azt jelenti, 1250 MBps
és így tovább. És ha a sávszélességem 125mbps, ez azt jelenti, hogy másodpercenként 125 MB-ot tudok átvinni.
miért fontos a késleltetés?
mert figyelmen kívül hagyni, más paraméterekkel együtt hamis eredményekhez vezet!
nézze meg az előző példát. Még egy helyi hálózaton is, ahol a késleltetés közel nulla, vannak más paraméterek, amelyek befolyásolhatják a végső sebességet. Mindenekelőtt: TCP ablakméret. Nem fogom megismételni azt, amit mások már tökéletesen írtak, tehát ha többet szeretne megtudni, olvassa el Brad Hedlund ezt a bejegyzést. Mi a csapda? A kapcsolat sebessége, amelyről általában beszélünk, a tiszta kábelcsatlakozási sebesség. De ezen felül több protokollt kell futtatnunk, egymás felett, mint például a TCP IP-n keresztül. A TCP az adatokat csomagokra osztja, és a csomagok méretét a TCP ablak mérete határozza meg: nagyobb ez az érték, több adat továbbítható egyetlen átvitel során. Ezután egy hasznos teher egy csomagba van csomagolva, így minden továbbítandó csomaghoz további bájtok vannak, még akkor is, ha nem tartalmaznak adatokat (az alapul szolgáló ethernet keretnek is van némi rezsi, gondoljon a Jumbo keretekkel kapcsolatos összes vitára). Végül a TCP késleltetés játszik szerepet, mert csak akkor tudom továbbítani a következő csomagot, ha az előző elérte a rendeltetési helyét, mert a link egyébként elfoglalt a többi csomag átvitelével.
a késleltetés és az ablakméret a legfontosabb, amikor a helyi hálózatokról a nyilvános hálózatokra költözünk. Itt a <1ms érték eltűnik, és magasabb értékeket kell figyelembe vennünk. Magasabb a késleltetés, kisebb a maximális” valódi ” sávszélesség, amelyet látni fogok. Vegyünk egy egyszerű példát: az ügyfélnek 100 Mbps-os internetkapcsolata van, és 1 TB-os fájlt kell átvinnie a szolgáltatójához.
a szokásos elméleti számítások egyszerűek lennének:
100 Mbps = 12,5 MBps
1 TB = 1000 GB = 1000000 MB
1000000 MB / 12,5 MBps = 80000 másodperc = 1333,33 perc = 22,22 óra vagy (d:h:m:sz): 22 óra:13 perc:20s
de ha megpróbálja elküldeni ezt a fájlt a Szolgáltatónak, soha nem fog ez az idő befejezni, kivéve, ha Ön és szolgáltatója ugyanarra az ethernet kapcsolatra csatlakozik; ami azt jelenti, hogy egyáltalán nem használ internetet!
az átviteli sebesség helyes kiszámítása
ezzel a szép eszközzel kiszámítottam az előző értéket a pontos másodpercekig:
http://wintelguy.com/transfertimecalc.pl
Ha azonban megnézi, ugyanazt a “közelítési hibát” fogja látni, amelyről korábban beszéltem: csak a méretet és a sávszélességet veszik figyelembe. Nincs ablakméret, nincs késés. De a WintelGuy weboldalnak több csodálatos eszköze van, és az egyik pontosan az, amire szükségünk van:
http://wintelguy.com/wanperf.pl
ebben láthatja, hogy minden fontos paraméter fel van sorolva és a számításokhoz használható. Ismételjük meg ugyanazt a számítást, mint korábban, de most néhány új információval:
hozzáadtunk 40 ms késleltetést, és elfogadtuk a másik két alapértelmezett értéket (csomagvesztés és MTU). Nincs esélyünk arra, hogy az MTU-t internetes kapcsolaton keresztül megváltoztassuk, mivel sok olyan készülék van közöttünk és szolgáltatóink között, amelyek nem a mi irányításunk alatt állnak. Ez az egyik oka annak, hogy sok Telekommunikációs szolgáltató MPLS privát linkeket kínál ügyfeleinek a VPN linkek helyett a nyilvános interneten keresztül, mert a kapcsolat beállításait a Szolgáltató vezérelheti és hangolhatja (Nos, van egy kis zárolás is, de ez egy másik történet…). Itt látható, hogy a TCP rezsi és a késleltetés már befolyásolja a tényleges maximális átviteli sebességet, amely 94,9 MBps-ra csökken. Azt mondanám azonban, hogy ez egy nagyon jó helyzet, és lehetne rosszabb is: tartsuk meg az összes többi paramétert, mint korábban, és növeljük a késleltetést 150 ms-ra:
az átviteli sebesség 77,8 Mbps-ra csökken, ami az elméleti sebesség 22% – ának csökkenése. És ez még rosszabb is lehet: például egy ADSL-kapcsolatnak több csomagvesztése van, tehát ha 150 ms késleltetést tartunk, de 10-szeresére növeljük a csomagvesztést, akkor ezt megkapjuk (figyelmen kívül hagyjuk azt a tényt, hogy egyetlen ADSL sem mehet 100 Mbps-ra, ez azért van, hogy az összes példában ugyanazt a sebességet tartsuk):
csomag veszteség nőtt 0.0001 (1 elveszett csomag minden 10000 továbbított) 0.001 (1 elveszett csomag minden 1000 továbbított), és ez az érték önmagában csökkentette a maximális sebességet 75% – kal!!!
tehát, amikor legközelebb látja, hogy az új fényes internetes vonal nem a várt módon működik, mielőtt hibáztatná a szolgáltatót vagy az adatok átviteléhez használt szoftvert, nézze meg jobban a hálózatát. Előfordulhat, hogy ezek a 25Mbps a leggyorsabb sebesség, amit kaphat.
