Разјашњавање појма пропусне моћи: Водич кроз алате за мерење
Пропусна моћ, или прецизније, мрежна пропусна моћ, представља кључни показатељ капацитета мрежних кола за пренос података. Обично се изражава у битовима по секунди (bps) и пружа увид у количину података која се може пренети у одређеном временском периоду. У овом чланку ћемо се посветити истраживању најбољих алата који се користе за мерење пропусне моћи. Можда се питате зашто је некоме потребан такав алат? Зар пропусна моћ кола од 100 Mbps није увек 100 Mbps? Испоставља се да није увек тако, што наглашава потребу за поузданим алатима за мерење.
Наше истраживање ће почети детаљним прегледом саме пропусне моћи. Разликоваћемо је од сличних концепата и разјаснити честе забуне, посебно ону између пропусне моћи и пропусног опсега. Иако су повезани, ови термини не представљају исту ствар. Затим ћемо размотрити факторе који могу негативно утицати на пропусну моћ. Након тога, осигураћемо да сви разумемо значење битова и бајтова, као и шта заправо представљају бројеви који се односе на пропусну моћ. Са овим темељима у месту, открићемо неке од најбољих алата за мерење пропусне моћи које смо успели да пронађемо, а затим ћемо разговарати о специфичним алатима за мерење пропусне моћи интернета.
Шта је пропусна моћ?
Према дефиницији са Википедије, „пропусна моћ је максимална брзина производње или максимална брзина којом се нешто може обрадити.“ Међутим, нама је занимљивија пропусна моћ мреже. У контексту телекомуникација, она се дефинише као „брзина успешне испоруке поруке преко комуникационог канала“. Сада смо знатно ближи нашој дефиницији пропусне моћи.
У области рачунарских мрежа, пропусна моћ се обично односи на капацитет мрежног кола или везе за пренос података. Њена вредност се изражава у битовима по секунди (bps), уз употребу множитеља као што су кило (k), мега (M) или гига (G). Често се пропусна моћ наплаћује. На пример, од 100 Mbps LAN интерфејса се очекује пропусна моћ од 100 Mbps. Слично, ако имате 20 Mbps интернет везу, очекујете пропусну моћ од 20 Mbps.
Иако прецизна дефиниција пропусне моћи није увек једноставна, за потребе наше дискусије, претпоставићемо да је то стварна мера капацитета мрежног кола за пренос података. Једноставније речено, то је максимално достижан пропусни опсег кола. Ако поредимо коло са аутопутем, као што се често ради, пропусна моћ представља број аутомобила које тај аутопут може да превезе у једном сату.
Да ли су пропусна моћ и пропусни опсег исто?
На основу нашег претходног покушаја да дефинишемо пропусну моћ, можете закључити да су пропусна моћ и пропусни опсег иста ствар. Ако упоредимо дефиниције мрежног пропусног опсега и мрежне пропусне моћи, можемо видети велике сличности. У ствари, оно што је за једну особу дефиниција пропусног опсега, за другу може бити дефиниција пропусне моћи, што може створити утисак да се ови термини могу слободно замењивати.
Међутим, ми сматрамо да то није случај. Важно је да се договоримо о томе како ћемо користити ове термине у овом чланку. Дакле, у току наше дискусије, пропусну моћ ћемо сматрати МАКСИМАЛНИМ капацитетом кола за пренос података, док ћемо пропусни опсег сматрати ТРЕНУТНОМ брзином преноса података коју то коло остварује. Зато измерени пропусни опсег кола са пропусном моћи од 100 Mbps може бити само 1 Mbps. У ствари, може бити и нула.
Фактори који утичу на пропусну моћ
Ако је пропусна моћ максимални капацитет кола, зар не би требало да буде константна? Испоставља се да није баш тако. Важно је разликовати максималну и стварну пропусну моћ. Узмимо за пример пропусну моћ путање података између сервера у једном центру података и сервера у другом центру података. Можда бисмо били у искушењу да претпоставимо да ће пропусна моћ путање бити једнака пропусној моћи сегмента путање са најмањом пропусном моћи. Иако је истина да не може бити већа од тога, може бити и мања. Сваки уређај између извора и одредишта може изазвати кашњења која могу негативно утицати на пропусну моћ.
Преоптерећење мреже и застоји који из тога проистичу такође могу утицати на пропусну моћ. Ако се вратимо на аналогију са аутопутем, сви знамо да прометни аутопут функционише много спорије од оног са малим саобраћајем. Исто важи и за преоптерећене мреже.
Не мешајте битове и бајтове
Познавање максималне пропусне моћи кола или путање до одредишта омогућиће нам да израчунамо колико ће времена бити потребно за пренос датотеке одређене величине. Међутим, морамо да пазимо да не мешамо „јабуке и поморанџе“.
Пропусна моћ се обично мери у битовима по секунди (bps), килобитима по секунди (kbps), мегабитима по секунди (Mbps) и гигабитима по секунди (Gbps). Често постоји забуна око значења префикса кило, мега и гига. Према SI стандарду, ови префикси означавају множење са 1.000 (кило), 1.000.000 (мега) и 1.000.000.000 (гига).
Што се тиче величине датотека, оне се обично мере у бајтовима, килобајтима, мегабајтима и гигабајтима, при чему је један бајт једнак осам битова. Данас префикси кило, мега и гига имају иста значења у SI стандарду која су усклађена са стандардима Међународне електротехничке комисије (IEC) из 1998. године. Међутим, многи људи и даље користе старију бинарну конвенцију која дефинише килобајт као 1.024 бајта. Према томе, датотека величине 1 мегабајт има 1.024 × 1.024 (или 1.048.579) бајтова, а 1 гигабајт има 1.024 × 1.024 × 1.024 (или 1.073.741.824) бајта.
Важно је напоменути да разлика између SI гигабајта и бинарног гигабајта старе школе износи скоро 74 мегабајта. Дакле, када покушавате да израчунате време потребно за пренос било које количине података, морате знати да ли се SI или бинарни префикси користе за величину датотеке и пропусну моћ.
Разјасните своје бројеве
Уобичајено је да људи скраћују најчешће коришћене изразе. На пример, датотеку величине 64 килобајта често називамо датотеком од 64k, или датотеку од 100 мегабајта датотеком од 100M. Исто често радимо када говоримо о пропусној моћи кола. Дакле, коло од 256 килобита по секунди називамо колом од 256k, а коло од 2 Mbps колом од 2 мега. Наравно, то значи да морате бити опрезни приликом рачунања времена преноса јер се величине датотека мере у бајтовима, док се пропусна моћ кола мери у битовима.
Узмимо, на пример, датотеку од 64k. Њена стварна величина је 64 × 1.024 (под претпоставком да користимо бинарне множитеље) × 8 бита, што је укупно 524.288 бита. Слично томе, коло од 64k ће преносити битове брзином од 64 × 1.000, односно 64.000 bps. Стога, време потребно за пренос датотеке од 64k преко кола од 64k биће најмање 524.288 / 64.000, односно 8,192 секунде. Многи људи погрешно претпостављају да је „k“ увек исто и закључиће да је за пренос датотеке од 64k преко кола од 64k потребно 1 секунду.
Најбољи алати за мерење пропусне моћи
Међу свим алатима доступним за праћење и мерење перформанси мреже, неки су посебно намењени мерењу пропусне моћи. Управо њих ћемо размотрити. Алати у наставку користе различите методе за мерење пропусне моћи. Неки користе протоколе за анализу као што су SNMP или NetFlow, док други изводе стрес тестове.
1. SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (бесплатна пробна верзија)
SolarWinds је стекао репутацију произвођача неких од најбољих алата за праћење мреже. Ова компанија из САД-а је такође позната по бројним бесплатним алатима који задовољавају специфичне потребе мрежних администратора, као што су TFTP сервер или калкулатор подмреже.
Компанија такође има решење за анализу пропусне моћи у свом пакету Network Bandwidth Analyzer Pack. Међутим, то није самосталан производ, већ додатак или SolarWinds Network Performance Monitor-у, једном од најбољих алата за праћење SNMP-а, или SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer-у, одличном NetFlow колектору и анализатору.
Дакле, шта нуди пакет Network Bandwidth Analyzer Pack? Овај производ нуди свеобухватну анализу пропусне моћи мреже и праћење перформанси. Пратиће и анализирати перформансе и пропусну моћ мреже. Такође ће помоћи у проналажењу грешака на мрежи, праћењу доступности и перформанси уређаја и прикупљању података о протоку ради мерења пропусне моћи.
Софтвер вам такође може помоћи да идентификујете кориснике и апликације које зависе од пропусног опсега, утврдите који корисници, апликације или мрежни протоколи користе највише пропусног опсега, верификујете смернице приоритета мрежног саобраћаја и измерите ефикасност QoS политика.
SolarWinds Network Bandwidth Pack се лиценцира на основу највећег броја чворова, интерфејса или обима саобраћаја. За понуду треба да контактирате SolarWinds. Пошто је ово додатак за NPM или NTA, мораћете да узмете у обзир и цену једног од ових производа. Ако желите да тестирате производ пре куповине, доступна је бесплатна пробна верзија.
2. iperf3
Серија алата iperf се може користити за одређивање максималне пропусне моћи IP мрежа. Поседује различите параметре који се могу подесити у вези са временом, протоколима и баферима, што вам омогућава да прилагодите тест вашим специфичним потребама. За сваки тест, iperf3 извештава о измереној пропусној моћи, губицима пакета и другим параметрима.
iperf3 нуди бројна побољшања у односу на претходне верзије и сада укључује функције које се могу наћи у другим алатима као што су nuttcp и netperf. Ове корисне функције су недостајале у претходној верзији iperf. На пример, ова верзија има режим нулте копије и опциони JSON излаз. Важно је напоменути да iperf3 није компатибилан уназад са оригиналним iperf-ом.
iperf3 углавном развија ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory. Издаје се под BSD лиценцом са три клаузуле. Првобитно развијене на CentOS Linux, FreeBSD и OS X, ово су једине званично подржане платформе. Међутим, било је извештаја о успеху и са OpenBSD, Android и другим Linux дистрибуцијама.
Имајте на уму да претходну верзију iperf-а, iperf2, још увек активно развија друга организација. Међутим, ако желите најбољу функционалност, требало би да користите iperf3, који се може преузети са његове GitHub странице.
3. TotuSoft LAN Speed Test
Упркос имену, LAN Speed Test неће тестирати само локалне мреже. Дизајниран је да буде једноставан, али моћан алат за мерење брзине преноса датотека, чврстог диска, USB диска и LAN-а. Алат функционише тако што израчунава време потребно за пренос познате количине података. Ако одаберете локални чврсти диск или USB уређај за складиштење као одредиште, мериће пропусну моћ тог уређаја. С друге стране, ако одаберете удаљену локацију за складиштење, мериће пропусну моћ мреже.
LAN Speed Test креира пробну датотеку у меморији, а затим је преноси у оба смера (без штетних ефеката Windows/Mac кеширања датотека) док прати време потребно за завршетак преноса. Затим за вас врши све прорачуне.
Такође постоји опција да се датотека пренесе на удаљени рачунар на коме је покренут LAN Speed Test Server. Ово може бити корисно јер се тако утврђује да мерите пропусну моћ LAN-а и занемарује се било какво кашњење у подсистему складиштења удаљеног хоста. Као и алат LAN Speed Test, LAN Speed Test Server ће примљене податке чувати у меморији, а не на диску.
LAN Speed Test је доступан у бесплатној верзији са ограниченим функцијама или у плаћеној верзији по цени од 10 USD по лиценци, са попустима за већи број копија.
4. NetStress
NetStress је алат специјализован за мерење пропусне моћи на бежичним мрежама. То је алат са два дела – клијентом и сервером – и ефикасно ће мерити пропусну моћ између њих. Међутим, може се користити и за жичане мреже.
Препоручена употреба овог алата је да га прво користите за успостављање референтне вредности перформанси мреже. Касније, када се пријаве проблеми и посумњате у смањене перформансе, поново га покрећете и упоредите резултате са референтном вредношћу. Ово ће вам рећи да ли заиста постоји проблем са пропусном моћи и указати на кораке потребне за његово решавање. Управо овде долази до изражаја специјализација алата за бежичне мреже.
NetStress је богат функцијама. Прво, постоји само један алат који може бити сервер или клијент. Такође подржава TCP и UDP пренос података са променљивом величином сегмента и подржава више токова података. Има и неколико напредних параметара које можете прилагодити својим потребама. На пример, можете изабрати да се јединице приказују у битовима или бајтовима по секунди.
NetStress се може бесплатно преузети са веб странице nutsaboutnets.com, његовог издавача.
5. TamoSoft Throughput Test
TamoSoft Throughput Test је једини алат са наше листе који се рекламира као алат за тестирање пропусне моћи. То је бесплатан алат, али то не значи да је отвореног кода. Алат функционише тако што континуирано шаље TCP и UDP токове података преко ваше мреже и израчунава важне показатеље. На пример, израчунава вредности пропусне моћи у оба смера, губитак пакета и време повратног пута. Софтвер приказује резултате у нумеричком и графичком облику.
TamoSoft Throughput Test подржава и IPv4 и IPv6 везе и омогућава кориснику да процени перформансе мреже у зависности од подешавања квалитета услуге (QoS). Као и неколико других алата са наше листе, и овај је двокомпонентни алат који се састоји од сервера и клијента.
Ево како ови алати функционишу: клијентски део се повезује са серверским делом који чека везе. Када се успостави веза, клијент и сервер размењују податке у оба смера, а клијентски део апликације затим израчунава и приказује мрежне показатеље. Иако је једноставан, овај алат одлично ради када је у питању мерење стварне пропусне моћи.
TamoSoft Throughput Test је бесплатан, а TamoSoft нуди и комплетно решење за анализу перформанси WLAN-а под називом TamoGraph Site Survey.
6. IxChariot
Последњи на нашој листи је IxChariot компаније Ixia, софтверске гране компаније Keysight, произвођача неке од најпознатије опреме за тестирање електронике на свету. IxChariot је заправо много више од алата за мерење пропусне моћи – то је комплетно решење за анализу мреже са безбројним напредним функцијама. Он ће мерити пропусну моћ, иначе не би био на овој листи, али ће радити много више од тога.
Ево неких од кључних карактеристика производа. Омогућиће вам да тренутно процените перформансе мреже, укључујући перформансе бежичне мреже и географску локацију. Његови Endpoint-ови ће функционисати на мобилним уређајима, персоналним рачунарима, Mac рачунарима или у било којем хипервизору или сервису у облаку и омогућити централно управљање било којом платформом. Софтвер нуди потпуну емулацију апликације и кључне показатеље перформанси, укључујући пропусну моћ, губитак пакета, нестабилност, кашњење, MOS и OTT видео записе као што су Netflix или YouTube.
Ово је производ највишег нивоа и има одговарајућу цену, која се може добити само ако затражите званичну понуду. Иако бесплатна пробна верзија није доступна, бесплатна демо верзија јесте.
О тестирању пропусне моћи интернета
Пре него што завршимо нашу дискусију, постоји још један популаран тип алата за мерење пропусне моћи мреже о коме бисмо желели да причамо. То су алати за тестирање брзине интернета. Ови алати ће вам омогућити да прилично прецизно измерите максималну пропусну моћ за отпремање и преузимање коју добијате од свог провајдера интернет услуга.
Постоји неколико таквих алата, а Speedtest компаније Ookla је вероватно један од најпопуларнијих. Користи се за више од десет милиона јединствених тестова сваког дана. Од оснивања 2006. године, са Speedtest-ом је извршено више од 20 милијарди тестова. Оно што покреће ову компанију је посвећеност „обезбеђивању транспарентности у перформансама мрежа“.
Speedtest је тренутно доступан као веб алат на адреси Speedtest.net и као самосталне апликације које се могу преузети и инсталирати на iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome и Apple TV.
Постоје и други слични алати које можете користити за исту сврху. Већина великих провајдера интернет услуга има алате које њихови клијенти могу да користе. Међутим, препоручио бих вам да се клоните таквих алата и да дате предност алату треће стране због непристрасног приступа.