5 parametrii care afecteaza performantele retelelor

Cu totii ne dorim ca reteaua noastra sa functioneze la capacitate maxima. Daca avem o conexiune la Internet de 1Gbps ne-am dori sa putem “trage” fisiere la respectiva viteza. De aici apare primul parametru pe care il discutam in acest articol: “viteza”. 1 Gbps nu reprezinta viteza cu care se transfera datele, ci este mai degraba o unitate de capacitate. Datele noastre sunt transmise ca impulsuri electrice, impulsuri optice sau unde radio, care de fapt toate reprezinta electroni care se propaga mereu cu aceeasi viteza, viteza luminii. 1Gbps reprezinta capacitatea conexiuni la nivel fizic sau cat de multi biti de informatie pot fi transmisi pe mediul fizic intr-o secunda. 1Gbps inseamana ca mediul fizic poate acomoda maxim 1 miliard de biti pe secunda.

Aceasta unitate de masura se numeste latime de banda sau bandwidth. Iar performanta unei retele este direct proportionala cu bandwidth-ul. Mai multa latime de banda inseamna ca reteaua poate acomoda mai mult trafic si ca sansele sa apara fenomenul congestie sunt mai mici. Congestia poate duce la pierderi de pachete atunci cand de exemplu se trece de la un link cu capacitate mai mare pe un link cu capacitate mai mica. Putem avea in LAN o conexiune de 1 Gbps, insa pe WAN sa fie un circuit de doar 100 Mbps. Teoretic, in aceasta situatie poate aparea un punct de gatuire care sa afecteze performantele retelei.

Pierderile de pachete reprezinta un alt parametru care afecteaza performanta unei retele. Pierderile de pachete pot aparea in cazul erorilor de transmisie, mai ales in cazul retelelor wireless din cauza interferentelor sau pot aparea datorita congestiei din retea. Packet loss-ul se masoara ca raportul dintre pachetele pierdute si pachetele transmise. Conexiunile TCP detecteaza pierderea de segmente si vor cere sursei sa retransmita segmentele corespunzatoare. Retransmisiile sunt un semn de congestie si vor duce la reducerea cantitatii de date transmisa de sursa si deci la o performanta mai mica. Wireless-ul prin natura sa este un mediu de transmisie predispus pierderilor de date. Daca primirea unui frame wireless nu este confirmata de catre destinatie, sursa va retransmite frame-ul si o va face la o rata de transfer mai mica pentru a putea introduce mai multa informatie de control cu scopul de a face frame-ul mai “imun” la factorii de mediu. O rata de transfer mai mica incetineste intreaga retea wireless si performantele sunt semnificativ mai mici. Pierderile de pachete sunt deosebit de problematice pentru experienta utilizatorului atunci cand acesta foloseste aplicatii care fac trafic in timp real precum videoconferinte, streaming live sau gaming online.

Latenta este un alt factor care influenteaza decisiv performanta unei retele. Latenta reprezinta timpul necesar unui pachet sa ajunga din punctul A in punctul B. Latenta poate fi cuantificata de exemplu prin comanda ping care ne ofera latenta retelei in varianta RTT-Round Trip Time sau timpul necesar unui pachet sa ajunga din punctul A in punctul B si apoi inapoi in punctul A. RTT este mai folosit intrucat de cele mai multe ori sursa transmite un mesaj, destinatia il proceseaza si confirma sursei primirea mesajului. Asa ca RTT-ul este mai relevant. Mai jos este latenta pe care o are PC-ul cu site-ul google.ro:

➜  ~ ping www.google.ro
PING www.google.ro (172.217.20.3): 56 data bytes
64 bytes from 172.217.20.3: icmp_seq=0 ttl=58 time=43.646 ms
64 bytes from 172.217.20.3: icmp_seq=1 ttl=58 time=38.746 ms
64 bytes from 172.217.20.3: icmp_seq=2 ttl=58 time=36.404 ms
64 bytes from 172.217.20.3: icmp_seq=3 ttl=58 time=40.933 ms
^C
— www.google.ro ping statistics —
4 packets transmitted, 4 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 36.404/39.932/43.646/2.676 ms

Latenta se masoara deobicei in milisecunde datorita link-urilor rapide din retea si din Internet. Latenata impacteaza mai puternic transmisiile in timp real decat transferurile “clasice” de fisiere, pagini web sau interogari de baze de date. De exemplu, un apel telefonic are nevoie de un flux constant de pachete de voce pentru a oferi o calitate optima pentru interlocutori. Altfel, calitatea apelului se degradeaza. La fel si in cazul transmisiilor video.

Mediul fizic este si el un parametru care influenteaza performantele retelei. Mediul cablat ofera fara discutii performante net superioare mediului wireless (care sufera de interferente si de half-duplex), insa si cablul de cupru sau cel de fibra pot introduce defecte si erori in transmisiile de date din cauza mufarii incorecte, a uzurii in timp sau a manevrarii necorespunzatoare. Categoria de cablu specifica latimea maxima de banda care poate fi atinsa. De exemplu, cablul UTP de categorie 5e ofera pana la 1 Gbps, pe cand cel de categorie 6a ofera pana la 10 Gbps. Fibra multimode de tip OM1 si OM2 ofera “viteze” de 1 sau 10 Gbps, pe cand OM3 si OM4 pot ajunge la 100 Gbps.

Pentru endpoint-uri un alt parametru care poate influenta performanta este placa de retea, mai exact driver-ul acesteia. Nu sunt putine cazurile in care bug-uri software duc la “viteze” mici de transfer sau negocieri suboptime de bandwidth. Update-urile de firmware pot elimina aceste probleme si pot imbunatati performantele. Pentru echipamentele de retea (switch-uri, routere, firewall-uri, access point-uri) upgrade-ul de sistem de operare sau aplicarea de patch-uri si hotfix-uri pot elimina eventualele bug-uri si pot elimina problemele de performanta.

Inginerii Dendrio va pot ajuta in identificarea problemelor care afecteaza performantele retelei dumneavoastra si va pot oferi solutii personalizate care sa optimezeze parametrii prezentati astfel incat utilizatorii sa beneficieze de cea mai buna calitate a experientei.

Mihai Dumitrascu, Sr Systems Engineer