Maximalizace šířky pásma sítě: Průvodce a nástroje
Síťová šířka pásma je neustálým tématem, které, jak se zdá, nikdy nemáme dostatek. A je také jednou z věcí, po kterých poptávka vždy roste. Je to zkrátka fakt. Bez ohledu na to, kolik šířky pásma aktuálně disponujeme, naše potřeby se s užíváním neustále navyšují. Z tohoto důvodu je maximalizace šířky pásma klíčová. Pod pojmem maximalizace chápeme snahu o efektivní využití stávajících zdrojů a zajištění prioritního přístupu pro „důležitý“ provoz před „zbytečným“ provozem. V tomto článku vám představíme několik tipů a nástrojů, které vám mohou pomoci v úsilí o maximalizaci vaší síťové šířky pásma.
Naši diskusi zahájíme analýzou aktuálního využití šířky pásma. Prvním krokem je totiž pochopení současné situace. Poté probereme běžné problémy spojené s šířkou pásma a plánováním kapacity. Následně se budeme zabývat různými metodami, které vám umožní maximalizovat šířku pásma, jako je optimalizace topologie, řízení provozu, vyrovnávání zátěže a implementace politik používání. Na závěr si stručně představíme několik nástrojů, které vám mohou být nápomocny při maximalizaci vaší síťové šířky pásma.
Analýza je základ před maximalizací
Než se vůbec pustíte do optimalizace, je nezbytné porozumět aktuální situaci. Je nutné provést analýzu využití šířky pásma. V zásadě existují dva druhy analýz. První je měření využití šířky pásma, které ukáže, zda existují místa s nedostatečnou šířkou pásma. Pokud taková místa identifikujete, je rozumné začít s optimalizací právě tam.
Druhý typ analýzy je ještě přínosnější. Lze ji provést pomocí analýzy toku dat nebo sniffování paketů. Výsledkem této analýzy je identifikace faktorů, které zatěžují šířku pásma. To vám umožní zjistit, které aplikace, služby nebo uživatelé spotřebovávají největší díl šířky pásma. V rozsáhlých podnikových sítích vás s největší pravděpodobností čeká několik překvapení a objevíte využití sítě, o kterém jste ani neměli tušení.
Náš dřívější článek: 15 nejlepších nástrojů pro monitorování sítě testovaných v roce 2018 nabízí užitečné tipy ohledně nástrojů, které lze použít pro oba typy síťové analýzy.
Analýza však neslouží jen k poznání současného stavu, ale také k měření a vizualizaci zlepšení, která vaše optimalizační úsilí přináší. Stanovením výchozího stavu je mnohem snazší následně přesně měřit a reportovat veškerá vylepšení.
Problémy spojené s šířkou pásma
Problémy s šířkou pásma patří mezi nejrozšířenější komplikace moderních sítí. Souvisí s dynamickým vývojem výpočetní techniky, sítí a internetu. S klesajícími rozměry a zvyšujícím se výkonem výpočetních zařízení se vývojáři zaměřují na tvorbu produktů, které vyžadují stále větší šířku pásma. Systémy zpracovávají objemnější data, videa online jsou standardem v HD a dokonce i jednoduché webové stránky jsou bohatší na obsah než kdy dříve.
Důsledkem tohoto rychlého rozvoje je neustálý nárůst požadavků na šířku pásma. Každá síť, která má dnes vyhovující dimenzi, se časem přetíží, pokud se neučiní opatření ke zvýšení šířky pásma a jeho maximálnímu využití. A protože navýšení šířky pásma je finančně náročné – zejména v případě WAN okruhů, optimalizace využití šířky pásma je často upřednostňovaným řešením.
Plánování kapacity
Plánování kapacity má klíčový význam bez ohledu na to, zda se rozhodnete šířku pásma rozšířit, nebo optimalizovat její využití. Plánování kapacity vyžaduje hluboké pochopení aktuálního stavu a jeho historického vývoje. Pokud jste například naměřili, že využití jednoho z vašich WAN okruhů se každoročně zdvojnásobuje, zatímco ostatní se vyvíjejí mnohem pomaleji, je logické se zaměřit primárně na tento okruh. Pečlivé plánování kapacity umožní administrátorovi sítě předcházet problémům s šířkou pásma. Plánování také zohledňuje rozpočtový aspekt veškerého úsilí o zlepšení. Jak navýšení šířky pásma, tak jeho optimalizace si vyžadují určité náklady. Pokud naplánujete zásahy v dostatečném předstihu, můžete zahrnout tyto výdaje do rozpočtu.
Různé způsoby optimalizace sítě
Existuje několik způsobů, jak můžete maximalizovat využití vaší sítě. Některé z nich lze dokonce implementovat s minimálními nebo nulovými náklady. Jiné, jako například tvarování provozu nebo vyrovnávání zátěže, budou vyžadovat investici do specializovaného vybavení. Nicméně náklady na toto zařízení jsou často nižší než navýšení šířky pásma, zejména z dlouhodobého hlediska.
Optimalizace topologie
Optimalizace topologie je složitá záležitost, nicméně v kontextu maximalizace šířky pásma může být jednodušší. Za předpokladu, že šířka pásma LAN je často dostupná za nízkou cenu, ale šířka pásma WAN nebo internetu může být dražší, je zřejmé, že můžete dosáhnout zlepšení přesunem dat co nejblíže koncovým uživatelům.
Uvažujme o velké společnosti s více pobočkami. Pokud se většina zaměstnanců účetního oddělení nachází na jednom konkrétním místě, je logické umístit účetní systém na stejném místě. To však neplatí pro internetové služby nebo cloudové aplikace. Nicméně, i tak lze dosáhnout určité optimalizace topologie. V případě stejné velké společnosti, o které jsme mluvili dříve, by mohlo být efektivnější mít lokalizované internetové připojení v každé pobočce namísto centralizace. Každý lokální internetový okruh by mohl mít nižší šířku pásma a současně poskytovat lepší výkon.
Bez ohledu na to, jakou formu optimalizace topologie zvolíte, je důležité mít důkladné znalosti aktuální topologie sítě. To vám pomůže při přijímání správných rozhodnutí. V části o nástrojích si představíme aplikaci, která vám může pomoci s mapováním vaší stávající topologie sítě.
Tvarování provozu
Tvarování provozu (traffic shaping) se zaměřuje na ochranu „důležitého“ provozu před přetížením sítě. Nezabraňuje přetížení, ale zajišťuje, že i v případě přetížení sítě bude váš prioritní provoz doručen. Tvarovače provozu jsou obvykle zařízení, která se umísťují mezi vaši síť a internetovou bránu. Primárně analyzují provoz a zjišťují, které aplikace, webové stránky nebo typy provozu jsou nejrozšířenější. S pomocí detailních informací o aktuálním využití šířky pásma můžete rozhodnout, jak chcete tento provoz ovlivnit.
Představme si například, že na internetové připojení velké firmy nasadíme nástroj pro tvarování provozu. Necháme ho běžet v analytickém režimu (třeba několik týdnů) a zjistíme, že 50 % provozu směřuje na sociální sítě. Ve vaší organizaci to může být jiné, nicméně v tomto konkrétním případě není důvod, aby zaměstnanci trávili čas na sociálních sítích. V takovém případě můžete nakonfigurovat nástroj pro tvarování provozu tak, aby sociální sítě úplně zablokoval. Pokud nechcete být tak radikální – konec konců, někteří uživatelé mohou mít legitimní důvod používat sociální sítě – můžete omezit jejich využití na maximálně 5 % celkové dostupné šířky pásma. Na druhou stranu, místo omezování „nežádoucího“ provozu můžete použít tvarovače provozu k upřednostnění určitých služeb nebo pro ně vyhradit část šířky pásma.
Vyrovnávání zátěže
Vyrovnávání síťové zátěže původně spočívalo v distribuci připojení uživatelů na více serverů, aby se snížilo zatížení každého z nich. Pokud jste například měli webový server, který nemohl zpracovat více než 1000 současných uživatelů, a přitom jich měl mnohem více, mohli jste přidat druhý server a vyrovnat příchozí požadavky mezi oběma servery. V této konfiguraci byly oba servery často umístěny vedle sebe.
Nicméně díky vývoji vyrovnávání zátěže je dnes možné provádět vyrovnávání i mezi servery na různých místech. Jak to pomáhá při maximalizaci šířky pásma? Mohli byste například mít servery účetního systému na více místech a uživatelé by se automaticky připojovali k tomu, který se nachází nejblíže. Některé systémy vyrovnávání zátěže umožňují uživatelům připojit se nejen k nejbližším serverům, ale i k těm nejlepším z hlediska uživatelského komfortu, s ohledem na umístění, aktuální zatížení serverů a přístupové trasy.
Implementace zásad (a jejich vynucování)
Někdy je maximalizace využití šířky pásma nejúčinnější na uživatelské úrovni. Jedním z nejjednodušších a nejlevnějších způsobů, jak maximalizovat šířku pásma sítě, je stanovení sady pravidel pro přijatelné používání. Pokud nechcete, aby uživatelé navštěvovali sociální sítě, můžete je jednoduše informovat o zákazu. Pouhá komunikace má často zázračný efekt na snížení spotřeby šířky pásma. Během posledního mistrovství světa ve fotbale se využití internetové šířky pásma v místě mého zaměstnání zvýšilo na nebývalé úrovně, zejména v době oběda. Všem zaměstnancům bylo odesláno oznámení, že streamování fotbalových zápasů do jejich počítačů je zakázáno. Využití šířky pásma internetu se téměř okamžitě vrátilo na dřívější úroveň.
Zásady samy o sobě však nemusí nic řešit, pokud nebudou vynucovány. Vždy se najdou uživatelé, kteří si myslí, že mají dobrý důvod k přístupu k obsahu, který je zakázán. Vynucení zásad používání může být stejně jednoduché jako správné nastavení firewallů k blokování nežádoucího provozu. Zejména moderní firewally, které provádějí hloubkovou kontrolu paketů, umožňují snadno omezovat přístup na sociální sítě. Často stačí jen zaškrtnout políčko.
Užitečné nástroje pro maximalizaci šířky pásma
Existují nástroje, které mohou administrátorům výrazně usnadnit proces maximalizace šířky pásma sítě. Většina nástrojů, které si představíme, se týká analýzy. Analýza je klíčová pro vyhodnocení aktuálního stavu a následné měření pokroku dosaženého optimalizačním úsilím.
1. SolarWinds Network Performance Monitor (bezplatná zkušební verze)
SolarWinds je renomovaná značka v oblasti síťových nástrojů. Společnost má dlouhou historii a vytvořila některé z nejlepších bezplatných i placených nástrojů. Několik jejich produktů vám může být užitečných při optimalizaci šířky pásma.
Network Performance Monitor (NPM) je vlajková loď společnosti SolarWinds. Jedná se o platformu pro monitorování sítě, která využívá Simple Network Management Protocol (SNMP) k dotazování zařízení, získávání bitových čítačů jejich rozhraní a výpočtu využití šířky pásma. Naměřená data se ukládají do databáze a používají k vytvoření grafů, které zobrazují využití šířky pásma v průběhu času.
BEZPLATNÁ 30DENNÍ ZKUŠEBNÍ VERZE: Monitor výkonu sítě SolarWinds
Základní využití NPM v kontextu maximalizace šířky pásma spočívá v určení aktuálního stavu, který slouží jako referenční bod pro porovnání s měřeními po provedení úprav v síti. To umožňuje kvantitativní vyhodnocení provedených zlepšení.
2. SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer (bezplatná zkušební verze)
Dalším vynikajícím nástrojem od společnosti SolarWinds je NetFlow Traffic Analyzer. Jak název napovídá, tento nástroj využívá protokol NetFlow (nebo jeho varianty) ke sběru podrobných informací o využití sítě. NetFlow se v mnoha ohledech liší od SNMP dotazování. Shromažďuje více kvalitativních informací o síťovém provozu. Nástroj jako NetFlow Traffic Analyzer poskytne detailní informace nejen o objemu dat, ale také o tom, jaký typ dat prochází sítí.
BEZPLATNÁ 30DENNÍ ZKUŠEBNÍ VERZE: SolarWinds Netflow Traffic Analyzer
Tento nástroj vám může zobrazit nejaktivnější zdroje a cíle, nejvíce používané protokoly, aplikace atd. Je to jeden z nejužitečnějších nástrojů pro analýzu sítě a zjištění možností pro optimalizaci.
Tyto dva nástroje od společnosti SolarWinds se vzájemně skvěle doplňují. Administrátoři sítě je často chtějí používat oba. SolarWinds to ví a nabízí je v balíčku Network Bandwidth Analyzer Pack. Stejně jako jednotlivé nástroje je k dispozici bezplatná 30denní zkušební verze.
3. SolarWinds Network Topology Mapper (bezplatná zkušební verze)
Pokud jste se rozhodli maximalizovat šířku pásma pomocí optimalizace topologie, SolarWinds Network Topology Mapper by pro vás mohl být ten správný nástroj. Jak jsme již zmiňovali, hluboké znalosti současné topologie jsou nezbytné. Tento nástroj vám s tímto úkolem pomůže. Software automatizuje objevování a mapování zařízení. Dokáže vytvořit několik map z jediného skenování a exportovat síťové diagramy do Visia. Diagramy můžete upravovat a přizpůsobovat dle potřeby. Další užitečnou funkcí tohoto nástroje je automatická detekce změn v topologii sítě.
ZDARMA 14DENNÍ ZKUŠEBNÍ VERZE: SolarWinds Network Topology Mapper
Network Topology Mapper lze také použít pro správu inventáře síťových zařízení. Nástroj nabízí i modul pro vytváření reportů, který můžete použít pro generování detailních sestav pro sledování inventáře hardwaru, dat portů přepínačů, VLAN, podsítí a dalších informací. Před nákupem si můžete nástroj otestovat v 14denní bezplatné zkušební verzi.
4. SolarWinds Engineers Toolset (bezplatná zkušební verze)
I když jsou nástroje od SolarWinds, o kterých jsme mluvili dříve, užitečné, mohou být drahé a pro některé organizace nedostupné. Společnost SolarWinds nabízí velmi užitečný soubor nástrojů nazvaný Engineers Toolset. I když je účel této sady nástrojů odlišný od produktů, které jsme právě představili, obsahuje mnoho nástrojů, které vám mohou pomoci v úsilí o maximalizaci šířky pásma.
ZDARMA 14DENNÍ ZKUŠEBNÍ VERZE: SolarWinds Engineers Toolset
Jedná se o velmi rozsáhlý balík. Zahrnuje více než 60 různých nástrojů, což je příliš mnoho na podrobný popis všech funkcí. Podívejme se alespoň na některé z nejdůležitějších. K dispozici je automatické zjišťování sítě, které odhalí všechna síťová zařízení, vztahy MAC a IP adres, mapování portů přepínačů a další. Sada nástrojů také obsahuje monitorování a upozorňování v reálném čase, i když v menším rozsahu než plnohodnotné produkty, jako je NPM. Dále je možné jej použít jako diagnostický nástroj pro rychlejší řešení problémů a dokonce i komplikovanějších problémů. Součástí balíčku je i nástroj pro simulaci útoků na vaši síť a identifikaci bezpečnostních problémů a také nástroj pro správu konfigurací síťových zařízení.
Engineers Toolset ale není jen hromada nástrojů prodávaná společně. Dodává se s centralizovaným ovládacím panelem, ze kterého máte snadný přístup ke všem nástrojům. A za méně než 1 500 USD je Engineers Toolset velmi konkurenceschopný, zvláště když vezmete v úvahu, co vše za své peníze dostanete. Chcete-li si Engineers Toolset vyzkoušet, je k dispozici bezplatná 14denní zkušební verze.
5. WhatsUp Gold
Původně se jednalo o velmi jednoduchý nástroj, jehož hlavním účelem bylo informovat administrátory o selhání zařízení, nicméně WhatsUp Gold od společnosti Ipswitch se rozvinul v plnohodnotný nástroj pro monitorování sítě. Začíná automatickým procesem objevování, který se spustí ihned po instalaci a odhalí – a zmapuje – všechna vaše zařízení. Po nastavení využívá protokol SNMP k dotazování zařízení na statistiky využití šířky pásma. V tomto ohledu je srovnatelný s nástrojem SolarWinds NPM.
Tím to ale nekončí. WhatsUp Gold také funguje jako sběrač a analyzátor NetFlow pro sběr podrobných dat o využití sítě. A jak se říká v reklamách: „Počkejte! To není všechno!“ Nástroj má i modul pro plánování kapacity, který monitoruje současné využití a trendy. Také umožňuje simulovat dopad změn konfigurace, například přesun služeb nebo navýšení kapacity okruhu.
Tento nástroj má příliš mnoho funkcí, než abychom je zde mohli vyjmenovat. Ne všechny funkce souvisí s naším tématem. Můžete ho například použít pro monitorování a správu virtualizovaných prostředí. Nejlepší způsob, jak se o tomto nástroji dozvědět, je využít 30denní bezplatnou zkušební verzi, která je dostupná na webových stránkách společnosti Ipswitch.
Závěr
Existuje mnoho způsobů, jak maximalizovat šířku pásma sítě. Představili jsme vám několik technik, které vám mohou přinést největší výhody. A protože správné nástroje usnadňují úspěšné provedení jakéhokoli úkolu, představili jsme vám i některé z nejlepších nástrojů, které vám mohou pomoci ve vašem úsilí o maximalizaci šířky pásma. Existuje však mnohem více možností a nástrojů, které lze použít. Je jich příliš mnoho na to, abychom je všechny zmínili v tomto článku. Ve skutečnosti by se každá jednotlivá technika mohla stát tématem samostatného článku.