Propustnost – nebo přesněji propustnost sítě, jak o ní budeme mluvit – je měřítkem kapacity obvodu pro přenos dat. Obvykle se vyjadřuje v bitech za sekundu a poskytuje představu o množství dat, které lze přenést za jednotku času. Dnes přezkoumáme nejlepší nástroje pro měření propustnosti. Někteří z vás si možná kladou otázku, proč by někdo takový nástroj potřeboval. Koneckonců, není propustnost 100 Mbps okruhu 100 Mbps? No, ne vždy, proto jsou potřeba nástroje k jeho měření.
Náš průzkum začneme tím, že se podrobně podíváme na propustnost. Řekneme vám, co to je a co není. Poté se pokusíme vyřešit běžný zmatek mezi šířkou pásma a propustností. Jsou příbuzné, ale ne stejné. Poté budeme hovořit o faktorech, které mají nepříznivý vliv na propustnost. Naším dalším úkolem bude ujistit se, že všichni jsou na stejné stránce ohledně bitů a bajtů a že všichni rozumíme tomu, co údaje o propustnosti skutečně znamenají. S tím vším za námi odhalíme některé z nejlepších nástrojů pro měření propustnosti, které jsme mohli najít, a poté bude následovat krátká diskuse o konkrétních nástrojích používaných k měření propustnosti internetu.
Table of Contents
Co je propustnost?
Podle Wikipedie „propustnost je maximální rychlost produkce nebo maximální rychlost, kterou lze něco zpracovat“. To je však trochu obecné a to, co nás skutečně zajímá, je propustnost sítě. Takže, s odkazem zpět na populární online encyklopedii, je dále v kontextu telekomunikací definována jako „míra úspěšného doručení zprávy přes komunikační kanál“. Blížíme se k našemu cíli, kterým je definování propustnosti.
Z hlediska počítačových sítí se propustnost obvykle týká maximální kapacity okruhu nebo spoje pro přenos dat. Jeho hodnota je vyjádřena v bitech za sekundu (bps), často pomocí multiplikátorů, jako je kilo, mega nebo giga. Propustnost je to, za co často platíte. Očekáváte například, že rozhraní LAN 100 Mbps bude mít propustnost 100 Mbps. Podobně, pokud máte 20 Mbps připojení k internetu, očekáváte jeho propustnost 20 Mbps.
Přesná definice propustnosti není přesně jasná, ale pro účely naší diskuse budeme předpokládat, že je to skutečné měřítko kapacity síťového okruhu přenášet data. Jednodušeji řečeno, je to maximální dosažitelná šířka pásma obvodu. Porovnáme-li okruh s dálnicí – jak to často děláme –, propustnost je počet aut, které dokáže přepravit za hodinu.
Jsou propustnost a šířka pásma stejné?
Takže s ohledem na naši pokusnou definici propustnosti můžete uskočit k závěru, že propustnost a šířka pásma jsou jedno a totéž. A pokud se podíváme na definice šířky pásma sítě a propustnosti sítě, uvidíte mnoho podobností. Ve skutečnosti může být definice šířky pásma jedné osoby definicí propustnosti jiné osoby, a proto se může zdát, že tyto pojmy jsou volně zaměnitelné.
Nemyslíme si, že jsou zaměnitelné. Ale ve skutečnosti na tom, co si myslíme, nezáleží. Nebo by vám to alespoň nemělo záležet. Důležité je, že se shodneme na tom, jak se bude v tomto článku jmenovat. Po zbytek naší diskuse se tedy budeme odkazovat na propustnost jako na MAXIMÁLNÍ datovou přenosovou kapacitu okruhu a na šířku pásma jako na AKTUÁLNÍ rychlost dat, kterou okruh přenáší. Takže naměřená šířka pásma obvodu s propustností 100 Mbps by mohla být až 1 Mbps. Ve skutečnosti to může být nula.
Faktory ovlivňující propustnost
Takže pokud je propustnost maximální nosnou kapacitou okruhu, neměla by se měnit, ne? No, ve skutečnosti se to liší. Ve skutečnosti je důležité rozlišovat mezi maximální propustností a skutečnou propustností. Pojďme si to vysvětlit. Vezmeme si jako příklad propustnost datové cesty mezi serverem v jednom datovém centru a dalším serverem v jiném datovém centru. Je zřejmé, že bychom byli v pokušení věřit, že propustnost cesty bude odpovídat segmentu cesty s nejnižší propustností. Ale i když je pravda, že nikdy nebude vyšší, může být nižší. Každé zařízení mezi zdrojem a cílem může přidat určité zpoždění, které naopak nepříznivě ovlivní propustnost.
Přetížení sítě a výsledné přetížení může také ovlivnit propustnost. Pokud se vrátíme k dálniční analogii, všichni víme, že frekventovaná dálnice jede mnohem pomaleji než ta s malým provozem. Totéž platí o přetížených sítích.
Nezaměňujte bity a bajty
Znalost maximální propustnosti okruhu nebo cesty k cíli by měla umožnit vypočítat, kolik času bude potřeba k přenosu souboru dané velikosti. Musíte si ale dát pozor, abyste jablka a pomeranče dostali rovnou.
Propustnost se obvykle měří v bitech za sekundu (bps), kilobitech za sekundu (kbps), megabitech za sekundu (Mbps) a gigabitech za sekundu (Gbps). A existuje určitý zmatek v tom, co znamenají předpony kilo, mega a giga. Podle standardu SI tyto předpony označují násobení 1 000 (kilo), 1 000 000 (mega) a 1 000 000 000 (giga).
Pokud jde o velikosti souborů, obvykle se měří v bajtech, kilobajtech, megabajtech a gigabajtech, kde bajt je osm bitů. V současnosti mají předpony kilo, mega a giga stejný význam standardu SI, který je v souladu s normami Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC) z roku 1998. Mnozí však stále používají starší binární konvenci, která definuje, že kilobajt je 1 024 bajtů. V důsledku toho je velikost souboru 1 megabajt 1 024 × 1 024 (nebo 1 048 579) bajtů a 1 gigabajt je 1 024 × 1 024 × 1 024 (nebo 1 073 741 824) bajtů.
Zde je důležité poznamenat, že rozdíl mezi gigabajtem SI a klasickým binárním gigabajtem je téměř 74 megabajtů. Když se tedy pokoušíte vypočítat čas potřebný k přenosu jakéhokoli množství dat, musíte vědět, zda velikost souboru a údaje o propustnosti používají SI nebo binární předpony.
Uveďte svá čísla na pravou míru
Není neobvyklé, že lidé běžně používané výrazy zkracují. Například budeme často označovat soubor o velikosti 64 kB jako soubor 64 kB nebo soubor o velikosti 100 MB jako soubor 100 megabajtů. Také často děláme totéž, když mluvíme o propustnosti obvodu. Budeme tedy označovat obvod 256 kilobitů za sekundu jako obvod 256 k nebo obvod 2 Mbps jako obvod 2 mega. To samozřejmě znamená, že musíte být opatrní při výpočtu přenosových časů, protože velikosti souborů se měří v bajtech, zatímco propustnost obvodu se měří v bitech.
Vezmeme-li například soubor 64 kB. Ve skutečnosti je to 64 × 1 024 (za předpokladu, že používáme binární násobiče) × 8 bitů, celkem tedy 524 288 bitů. Obdobně 64k obvod bude přenášet bity rychlostí 64 × 1 000 nebo 64 000 bps. Proto doba přenosu 64k souboru přes 64k obvod bude alespoň 524 288/64 000 nebo 8,192 sekund. Mnoho lidí mylně předpokládá, že „k“ je vždy stejné a dojde k závěru, že přenos 64k souboru bude trvat 1 sekundu, než se přenese přes 64k obvod.
Nejlepší nástroje pro měření propustnosti
Mezi všemi nástroji, které jsou k dispozici pro sledování a měření výkonu sítě, se některé věnují měření propustnosti. To jsou nástroje, které se chystáme zkontrolovat. Níže uvedené nástroje používají různé metody měření propustnosti. Některé budou používat analytické protokoly, jako je SNMP nebo NetFlow, zatímco jiné budou provádět zátěžové testy.
1. Sada SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (ZKUŠEBNÍ ZKOUŠKA ZDARMA)
SolarWinds si získal solidní reputaci díky výrobě některých z nejlepších nástrojů pro monitorování sítě. Americká společnost je také známá svými mnoha bezplatnými nástroji, které řeší specifické potřeby síťových administrátorů, jako je TFTP server nebo podsíťový kalkulátor.
Společnost má také řešení pro analýzu propustnosti ve svém Network Bandwidth Analyzer Pack. Nejedná se však o samostatný produkt, ale spíše o doplněk k SolarWinds Network Performance Monitor, jednomu z nejlepších monitorovacích nástrojů SNMP, nebo SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer, vynikajícímu sběrači a analyzátoru NetFlow.
Pojďme se tedy podívat, co balíček Network Bandwidth Analyzer nabízí. Produkt nabízí komplexní analýzu propustnosti sítě a sledování výkonu. Bude tak monitorovat a analyzovat výkon a propustnost sítě. Pomůže také najít chyby sítě a sledovat dostupnost a výkon zařízení a shromažďovat data o toku pro měření propustnosti.
Software vám také může pomoci identifikovat uživatele a aplikace, které zatěžují šířku pásma, určit, kteří uživatelé, aplikace nebo síťové protokoly využívají největší šířku pásma, ověřit zásady upřednostňování síťového provozu a měřit efektivitu zásad QoS.
Sada SolarWinds Network Bandwidth Pack je licencována na základě největšího počtu uzlů, rozhraní nebo svazků. Chcete-li získat cenovou nabídku, musíte kontaktovat společnost SolarWinds. Vzhledem k tomu, že jde o doplněk k NPM nebo NTA, budete muset započítat i náklady na jeden z nich. Pokud chcete produkt před zakoupením vyzkoušet, je k dispozici bezplatná zkušební verze.
2. Iperf3
K určení maximální propustnosti IP sítí lze použít řadu nástrojů iperf. Obsahuje různé laditelné parametry týkající se časování, protokolů a vyrovnávacích pamětí, což vám umožňuje přizpůsobit úlohu přesně vašim potřebám. Pro každý test, iperf3 hlásí naměřenou propustnost, ztrátu a další parametry.
Iperf3 nabízí mnoho vylepšení oproti předchozím verzím a nyní obsahuje řadu funkcí, které lze nalézt v jiných nástrojích, jako je nuttcp a netperf. Tyto užitečné funkce u předchozího iperfu chyběly. Tato verze má například režim nulového kopírování a volitelný výstup JSON. Pamatujte, že iperf3 není zpětně kompatibilní s původním iperf.
Iperf3 je vyvíjen především ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory. Je vydán pod licencí BSD se třemi klauzulemi. Primárně vyvinuté na CentOS Linux, FreeBSD a OS X, jsou to jediné oficiálně podporované platformy. Objevily se však zprávy o úspěchu s OpenBSD, Androidem a dalšími distribucemi Linuxu.
Všimněte si, že předchozí verze iperf, iperf2, je stále aktivně vyvíjena jinou organizací. Pokud však chcete nejlepší funkčnost, měli byste použít iperf3, který lze stáhnout z jeho Domov GitHubu.
3. Test rychlosti LAN TotuSoft
Navzdory svému názvu, Test rychlosti LAN nebude testovat pouze místní sítě. Byl od základu navržen jako jednoduchý, ale výkonný nástroj pro měření rychlosti přenosu souborů, pevného disku, USB disku a LAN. Nástroj funguje tak, že počítá čas potřebný k přesunu známého množství dat. Pokud jako cíl vyberete místní pevný disk nebo úložná zařízení USB, změří se propustnost tohoto zařízení. Na druhou stranu, pokud vyberete umístění vzdáleného úložiště, bude měřit propustnost sítě.
Test rychlosti LAN vytvoří testovací soubor v paměti a poté jej přenese oběma způsoby (bez nepříznivých účinků ukládání souborů do mezipaměti Windows/Mac), přičemž sleduje čas potřebný k dokončení přenosu. Poté za vás provede všechny výpočty.
Existuje také možnost přenést soubor na vzdálený počítač, na kterém běží LAN Speed Test Server. To může být užitečné, protože zjišťuje, že to, co měříte, je skutečně propustnost LAN a že jakákoli latence ve vzdáleném hostitelském úložném subsystému je ignorována. Stejně jako nástroj LAN Speed Test Server ukládá přijatá data spíše do paměti než na disk.
LAN Speed Test je k dispozici v bezplatné verzi s omezenými funkcemi nebo v placené verzi od 10 USD za jednu licenci s množstevními slevami pro více kopií.
4. NetStress
NetStress je nástroj, který se specializuje na měření propustnosti v bezdrátových sítích. Jedná se o dvousložkový nástroj s klientem a serverem a bude efektivně měřit propustnost mezi nimi. Lze jej tedy použít i pro kabelové sítě.
Doporučené použití tohoto nástroje je nejprve jej použít ke stanovení benchmarku výkonu sítě. Poté, když jsou hlášeny problémy a máte podezření, že se výkon snížil, spustíte jej znovu a porovnáte výsledky s benchmarkem. To vám řekne, zda skutečně došlo k problému s propustností, a uvede kroky potřebné k jeho vyřešení. Zde vlastně přichází na řadu bezdrátová specializace tohoto nástroje.
NetStress je nabitý funkcemi. Za prvé, existuje pouze jeden nástroj, kterým může být server nebo klient. Bude také podporovat datové přenosy TCP a UDP s proměnnou velikostí segmentu a bude podporovat více datových toků. Má také několik pokročilých parametrů, které lze upravit podle vašich představ. Můžete si například vybrat jednotky zobrazení v bitech nebo bajtech za sekundu.
Netstress lze stáhnout zdarma z nutsaboutnets.comwebové stránky jejího vydavatele.
5. Test průchodnosti TamoSoft
The Test propustnosti TamoSoft je jediný nástroj na našem seznamu, který je inzerován jako nástroj pro testování propustnosti. Jedná se o freewarový nástroj. To znamená, že i když je k dispozici zdarma, nejedná se o open source. Nástroj funguje tak, že nepřetržitě odesílá datové toky TCP a UDP po vaší síti a vypočítává důležité metriky. Bude například počítat upstream a downstream hodnoty propustnosti, ztrátovost paketů a dobu oběhu. Software zobrazuje výsledky v číselném i grafickém formátu.
Test průchodnosti TamoSoft podporuje připojení IPv4 i IPv6 a umožňuje uživateli vyhodnotit výkon sítě v závislosti na nastavení kvality služby (QoS). Stejně jako několik dalších nástrojů v našem seznamu se jedná o dvousložkový nástroj se serverem a klientem.
Nástroje fungují takto: Klientská část se připojí k serverové části, která naslouchá připojení. Po navázání spojení si klient a server vyměňují data v obou směrech a klientská část aplikace pak vypočítá a zobrazí síťové metriky. To je poměrně jednoduché, ale při měření skutečné propustnosti to dělá vynikající práci.
Test průchodnosti TamoSoft je freeware a TamoSoft také nabízí plnohodnotné řešení pro analýzu výkonu WLAN, které se nazývá TamoGraph Site Survey.
6. IxChariot
Poslední na našem seznamu je IxChariot od společnosti Ixia, softwarové pobočky společnosti Keysight, výrobce některého ze světově nejproslulejších elektronických testovacích zařízení. IxChariot je ve skutečnosti mnohem víc než jen nástroj pro měření propustnosti, je to kompletní řešení síťové analýzy s bezpočtem pokročilých funkcí. Bude měřit propustnost – jinak by na tomto seznamu nebyla – ale udělá mnohem víc.
Zde jsou některé z klíčových vlastností produktu. Umožní vám okamžitě vyhodnotit výkon sítě, včetně výkonu bezdrátového připojení a zeměpisné polohy. Jeho výkonové koncové body poběží na mobilních zařízeních, počítačích PC, Mac nebo v jakémkoli hypervisoru nebo cloudové službě a umožní centrální správu jakékoli platformy. Software poskytuje plnou emulaci aplikací a klíčové metriky výkonu, včetně propustnosti, ztráty paketů, jitteru, zpoždění, MOS a OTT videí jako Netflix nebo YouTube.
Jedná se o produkt nejvyšší úrovně, který nese nejvyšší cenu, kterou lze získat pouze na základě formální nabídky. A zatímco bezplatná zkušební verze není k dispozici, bezplatná online demo ano.
O testování propustnosti internetu
Než naši diskuzi ukončíme, je tu ještě jeden oblíbený typ nástroje pro měření propustnosti sítě, o kterém bychom chtěli mluvit. Jsou to nástroje pro testování rychlosti internetu. Tyto nástroje vám umožní poměrně přesně měřit maximální propustnost odesílání a stahování, kterou získáváte od svého poskytovatele internetových služeb.
K dispozici je několik takových nástrojů a Speedtest od Ookla je pravděpodobně jedním z nejoblíbenějších. Každý den se používá pro více než deset milionů unikátních testů. Od svého založení v roce 2006 bylo s Speedtestem provedeno celkem více než 20 miliard testů. Co pohání společnost, je závazek „poskytovat transparentnost výkonu sítí“.
Speedtest je v současné době k dispozici jako webový nástroj na adrese Speedtest.net a jako samostatné aplikace, které lze stáhnout a nainstalovat na iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome a Apple TV.
Existují další podobné nástroje, které můžete k tomuto účelu použít také. Většina velkých poskytovatelů internetových služeb má takovou, kterou mohou jejich klienti používat. Nicméně bych se od nich držel dál a normálně bych preferoval nástroj třetí strany pro jeho nezaujatý přístup.