Определение полосы пропускания и производительности сети

Применение аудио- и видеотехнологий в сети требует расширения полосы пропускания и увеличения производительности сети. Полоса пропускания (bandwidth) характеризует скорость передачи данных в коммуникационной среде, она измеряется в битах за секунду (при передаче данных) и может определяться как разность между максимальной и минимальной передающими частотами. Таким образом, полоса пропускания определяет скорость информационной магистрали. Другим показателем, который следует учитывать, является реальная производительность сети, ее пропускная способность (throughput) при передаче всех типов данных. Она зависит от возможностей серверов и количества рабочих станций, работающих в сети с определенной полосой пропускания. Пропускную способность можно рассматривать как объем трафика, передаваемого через определенную точку сети (например, через сервер) за определенный отрезок времени. При подключении большого числа рабочих станций (или если сервер работает медленно) производительность сети понижается, даже если полоса пропускания относительно высокая. Многие сети не полностью используют максимальную полосу пропускания, поскольку не все элементы в них работают с наибольшей эффективностью. Однако максимальная производительность не может превышать общую полосу пропускания.

При проектировании сети вы реализуете ту полосу пропускания, которую обеспечивает выбранная технология (например, 100-мегабитный или 1-гига-байтный Ethernet). Для измерения реальной пропускной способности в некоторой точке сети можно использовать следующие показатели:

• величину загрузки сети, которая представляет собой процент использования сети в конкретный момент времени;

• количество байтов, переданных за секунду;

• количество фреймов, пакетов и датаграмм, переданных за секунду;

• количество файлов, переданных за секунду (или за определенное время);

• количество однонаправленных, широковещательных или групповых посылок, осуществленных за секунду.

После определения сетевой нагрузки, создаваемой некоторым приложением проверьте значения всех перечисленных показателей. Чтобы наиболее полно оценить текущую производительность сети, определите тестовые показатели также называемые базовыми нагрузками, baseline). Тестовый показатель benchmark) для сети представляет собой оценку производительности этой сети при различной нагрузке и в разных условиях. Используйте показатели пропускной способности, предложенные выше, и определите следующие тестовые показатели:

• минимальная, средняя и пиковая активность в сети при выполнении задач, типичных для вашей организации;

• минимальная, средняя и пиковая активность в различных точках сети(например, в разных подсетях);

• типовая сетевая активность сервера, обеспечивающего работу аудио/видеоприложений в сети (когда он не передает речь или видео);

• сетевая активность в тот момент, когда только одна рабочая станция получает аудио- или видеоинформацию от сервера;

• сетевая активность в то время, когда максимальное количество рабочим станций (которые, как ожидается, действительно будут работать с аудио/видеоприложением или файлом) получают информацию от сервера.

Нет точной формулы для определения полосы пропускания, достаточной для обеспечения требуемой производительности, поскольку конфигурации сетей различаются. В какой-то сети серверы могут быть плохо настроенными или недостаточно мощными, в результате чего они будут работать медленнее, чем в другой сети. В какой-то сети устройства (например, коммутаторы) могут иметь буферы большего размера, чем аналогичные устройства другой сети. В одной сети все операционные системы могут быть настроены оптимально для достижения максимальной производительности, а в другой сети такого может не быть. Поэтому для получения наилучшего результата нужно тщательно подготовить и обновлять тестовые показатели, которые измеряют пропускную способность и производительность вашей сети. Чем больше времени вы потратите на сбор и изучение показателей конкретной сети, тем лучше будете знать эту сеть. Если вы разобрались с производительностью сети, то вам будет проще судить о том, где потребуется большая полоса пропускания, или как работа некоторых приложений и передача определенных файлов повлияет на пропускную способность сети.

Когда вы получили данные о пропускной способности сети и сопоставили их с требуемой полосой пропускания, убедитесь в том, что выполнены уже знакомые вам основные шаги по улучшению производительности сети. Проверьте, чтобы рабочие станции были настроены должным образом (например, порядок привязки протоколов). Используйте только самые подходящие протоколы в сети и удалите все ненужные. Для управления сетевым трафиком применяйте подсети и соответствующие сетевые устройства.

Перед тем как установить в сети некоторое мультимедийное приложение, доступное всем, необходимо проверить его в лабораторной среде и определить тестовые показатели производительности для этого приложения. Кроме того, поинтересуйтесь у производителя, какая полоса пропускания требуется данному приложению. Вся эта информация позволит вам сравнить запрашиваемые ресурсы с текущей конфигурацией сети. При этом нужно учитывать:

• мощность сервера и его быстродействие, включая скорость шины и сетевых адаптеров;

• мощность и быстродействие клиентских рабочих станций, включая скорость шины и сетевых адаптеров;

• специальные требования к каналам связи (например, возможность создания групп, транков, из двух или нескольких каналов);

• параметры межсетевых устройств (например, возможности буферизации и создания подсетей и виртуальных локальных сетей, VLAN);

• полосы пропускания подключения к Интернету, а также каналов связи локальной и VPN-сети (т. е. возможности каналов ISDN, DSL, frame relay, SONET и ATM).