ネットワークパフォーマンスを計算するときにレイテンシを忘れないでください

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私の仕事では、それの複数のトピックについて多くのことを学ばなければなりません。 特に仮想化市場では、インフラ、サーバー、ストレージに関しては、多くの人がよく準備されていますが、最も弱い点は何度もネットワーキングであることがわか Layer2vs Layer3、BGP、Spanning Treeのように、多くの人にとってあいまいなトピックがいくつかありますが、インフラストラクチャの人にとっても本当に重要なトピック

レイテンシとは何ですか?

できる限り速く、光速でさえ無限ではありません。 例えば、太陽によって生成された光は、地球に到達するのに8分かかります。 私たちのコンピュータネットワークは、まず第一に、通常、私たちの接続は、光ファイバ(最終的には光のように高速になるだろう)ではなく、電気ケーブルとので、こ 各”ホップ”は、パケットが宛先に到達するために必要な合計時間に時間を追加します。 このような状況を設計することができます:

(ソース: https://stackoverflow.com/questions/8682702/how-to-calculate-packet-time-from-latency-and-bandwidth )

だから、簡単に言うと、レイテンシは、パケットが送信元から宛先に移動するのにかかる時間です。

ローカルネットワークでは、近似を適用して処理遅延が0であること、および2つのホスト間の複数のスイッチが追加の遅延を追加しないことを宣言す 結局のところ、pingコマンドを実行してホストが接続されているかどうかを確認すると、待ち時間は常に「1ミリ秒未満」になります” :

このため、利用可能な帯域幅を調べるだけで最大転送速度を計算することは珍しいことではありません:

–1Gbイーサネットリンクを8で割った場合、125MBpsが得られます

–10Gbイーサネットリンクは1250MBps

などを意味します。 私の帯域幅が125Mbpsの場合、毎秒125MBを転送できることを意味します。

なぜレイテンシが重要なのですか?

それを無視すると、他のパラメータと一緒に、誤った結果につながるからです!

前の例を見てください。 遅延がゼロに近いローカルネットワークであっても、最終的な速度に影響を与える可能性のある他のパラメータがあります。 すべての上に1つ:TCPウィンドウサイズ。 私はすでに他の人が完璧な方法で書かれていることを繰り返すつもりはないので、もっと知りたい場合は、Brad Hedlundによるこの記事を読んでください。 キャッチは何ですか? 私たちが通常話すリンク速度は、純粋なケーブルリンク速度です。 しかし、その上に、TCP over IPのように、複数のプロトコルを実行する必要があります。 TCPはデータをパケットに分割し、パケットのサイズはTCPウィンドウサイズによって決まります。この値が大きいほど、1回の送信でより多くのデータを転送することができます。 その後、ペイロードはパケット内にパックされるので、データが含まれていなくても、送信される各パケットに追加のバイトがあります(基礎となるイーサネッ 最後に、TCPレイテンシは、リンクが他のパケットの転送にビジー状態であるため、前のパケットが宛先に到達した後にのみ次のパケットを送信できるため、その役割を果たします。

ローカルネットワークからパブリックネットワークに移行すると、遅延とウィンドウサイズが最優先になります。 ここでは、<1msの値はなくなり、考慮すべきより高い値があります。 レイテンシが高く、表示される最大の「実際の」帯域幅が小さくなります。 簡単な例を見てみましょう:顧客は、インターネットへの100Mbpsのリンクを持っており、彼のサービスプロバイダに1TBのファイルを転送する必要があ通常の理論計算は簡単です:

100Mbps=12,5MBps

1TB=1000GB=1000000MB

1000000MB/12,5MBps=80000秒=1333,33分=22,22時間または(d:h:m:s)時22分13秒):20s

しかし、このファイルをプロバイダーに送信しようとすると、あなたとあなたのサービスプロバイダーが同じイーサネットリンクに接続されていない限り、完了するまでにこの時間がかかることはありません。

転送速度を正しく計算する方法

私はこの素晴らしいツールを使用して正確な秒まで前の値を計算しました:

http://wintelguy.com/transfertimecalc.pl

しかし、それを見ると、以前に話したのと同じ「近似誤差」が表示されます。 ウィンドウサイズなし、および待ち時間なし。 しかし、WintelGuyのウェブサイトは、より多くの素晴らしいツールを持っており、一つは、我々が必要とす:

http://wintelguy.com/wanperf.pl

これでは、すべての重要なパラメータがリストされ、計算に使用されていることがわかります。 以前と同じ計算を繰り返してみましょうが、新しい情報をいくつか追加してみましょう:

40msのレイテンシを追加し、他の二つのデフォルト値(パケット損失とMTU)を受け入れました。 当社と当社のサービスプロバイダーの間には、当社の管理下にない多くの家電製品があるため、インターネットリンクを介してMTUを変更する機会はありま これは、接続設定がプロバイダによって制御され、調整することができるので、多くの電話会社が公共のインターネット上のVPNリンクの代わりに顧客MPLS ここでは、TCPのオーバーヘッドとレイテンシが実際の最大スループットに既に影響しており、94.9MBpsに低下していることがわかります。 しかし、これは本当に良い状況であり、それは悪化する可能性があると言います:以前と同じように他のすべてのパラメータを保持し、レイテンシを150ms:

スループットは77.8Mbpsに低下し、理論上の速度の22%の損失になります。 そして、それはさらに悪いことができます:例えば、ADSL接続は、より多くのパケット損失を持っているので、我々はレイテンシの150msを維持する場合、我々は10倍):

パケット損失は0.0001(送信された10000ごとに1つの失われたパケット)から0に増加しました。001(1送信ごとに1000パケットが失われました)、この値だけで最大速度が75%減少しました!!!

だから、次回、あなたの新しい光沢のあるインターネット回線が期待どおりに動作していないのを見るときは、あなたのサービスプロバイダや、それらのデータを転送するために使用しているソフトウェアを非難する前に、あなたのネットワークをよりよく見てください。 あなたはそれらの25Mbpsがあなたが得ることができる最速の速度であることがわかります。

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