Kiểm tra hiệu suất mạng thế nào?

Băng thông

Băng thông tính bằng bit/s có thể đề cập đến băng thông đã tiêu thụ, tương ứng với thông lượng hoặc thông lượng tốt đạt được, tức là tốc độ trung bình của việc truyền dữ liệu thành công qua đường truyền thông. Băng thông bị ảnh hưởng bởi các công nghệ như định hình băng thông, quản lý băng thông, điều chỉnh băng thông, giới hạn băng thông, phân bổ băng thông (ví dụ: giao thức phân bổ băng thông và phân bổ băng thông động), v.v.

Băng thông của luồng bit tỷ lệ với băng thông tín hiệu tiêu thụ trung bình tính bằng hertz (băng thông phổ trung bình của tín hiệu tương tự đại diện cho luồng bit) trong khoảng thời gian được nghiên cứu.

Độ trễ mạng

Độ trễ mạng là một đặc tính thiết kế và hiệu suất của mạng viễn thông. Nó chỉ định độ trễ cho một bit dữ liệu truyền qua mạng từ điểm cuối giao tiếp này sang điểm cuối giao tiếp khác. Nó thường được đo bằng bội số hoặc phân số của một giây. Độ trễ có thể khác một chút, tùy thuộc vào vị trí của cặp điểm cuối giao tiếp cụ thể. Các kỹ sư thường báo cáo cả độ trễ tối đa và độ trễ trung bình và họ chia độ trễ thành nhiều phần:

• Độ trễ xử lý – thời gian bộ định tuyến cần để xử lý tiêu đề gói
• Độ trễ xếp hàng – thời gian gói dành cho hàng đợi định tuyến
• Độ trễ truyền – thời gian cần thiết để đẩy các bit của gói vào liên kết
• Độ trễ lan truyền – thời gian để tín hiệu truyền qua phương tiện

Các tín hiệu gặp phải một mức độ trễ tối thiểu nhất định do thời gian cần thiết để truyền nối tiếp một gói thông qua một liên kết. Độ trễ này được mở rộng bởi nhiều mức độ trễ khác nhau do tắc nghẽn mạng. Độ trễ của mạng IP có thể từ vài mili giây đến vài trăm mili giây.

Chất lượng dịch vụ

Tùy thuộc vào yêu cầu cài đặt, hiệu suất mạng thường được đo bằng chất lượng dịch vụ của một sản phẩm viễn thông. Các tham số ảnh hưởng đến điều này thường có thể bao gồm thông lượng, jitter, tỷ lệ lỗi bit và độ trễ.

Danh sách sau đây đưa ra các ví dụ về các phép đo hiệu suất mạng cho mạng chuyển mạch kênh và một loại mạng chuyển mạch gói, viz. ATM:

• Mạng chuyển mạch kênh: Trong mạng chuyển mạch kênh, hiệu suất mạng đồng nghĩa với cấp độ dịch vụ. Số lượng cuộc gọi bị từ chối là thước đo mức độ hoạt động của mạng dưới tải lưu lượng truy cập lớn.[50] Các loại đo lường hiệu suất khác có thể bao gồm mức độ tiếng ồn và tiếng vang.
• ATM: Trong mạng Chế độ truyền không đồng bộ (ATM), hiệu suất có thể được đo bằng tốc độ đường truyền, chất lượng dịch vụ (QoS), thông lượng dữ liệu, thời gian kết nối, độ ổn định, công nghệ, kỹ thuật điều chế và cải tiến modem.

Có nhiều cách để đo lường hiệu suất của một mạng vì mỗi mạng có bản chất và thiết kế khác nhau. Hiệu suất cũng có thể được lập mô hình thay vì đo lường. Ví dụ, sơ đồ chuyển đổi trạng thái thường được sử dụng để mô hình hóa hiệu suất xếp hàng trong mạng chuyển mạch kênh. Công cụ lập kế hoạch mạng sử dụng các sơ đồ này để phân tích cách thức hoạt động của mạng ở từng trạng thái, đảm bảo rằng mạng được thiết kế tối ưu.

>> Tham khảo: Lắp mạng VNPT Hà Nội

Nghẽn mạng

Nghẽn mạng xảy ra khi một liên kết hoặc nút phải chịu tải dữ liệu lớn hơn mức được định mức, dẫn đến chất lượng dịch vụ của nó bị suy giảm. Khi các mạng bị tắc nghẽn và các hàng đợi trở nên quá đầy, các gói phải bị loại bỏ và do đó các mạng dựa vào việc truyền lại. Các tác động điển hình của tắc nghẽn bao gồm trễ hàng đợi, mất gói hoặc chặn các kết nối mới. Hậu quả của hai điều này là sự gia tăng gia tăng của tải được cung cấp dẫn đến chỉ tăng hoặc giảm một chút băng thông mạng.

Các giao thức mạng sử dụng truyền lại tích cực để bù đắp cho việc mất gói có xu hướng giữ cho các hệ thống ở trạng thái tắc nghẽn mạng—ngay cả sau khi tải ban đầu được giảm xuống mức bình thường sẽ không gây ra tắc nghẽn mạng. Do đó, các mạng sử dụng các giao thức này có thể thể hiện hai trạng thái ổn định dưới cùng một mức tải. Trạng thái ổn định với thông lượng thấp được gọi là sự sụp đổ xung huyết.

Các mạng hiện đại sử dụng các kỹ thuật kiểm soát tắc nghẽn, tránh tắc nghẽn và kiểm soát lưu lượng để cố gắng tránh sụp đổ do tắc nghẽn (nghĩa là các điểm cuối thường chậm lại hoặc đôi khi thậm chí dừng truyền hoàn toàn khi mạng bị tắc nghẽn). Những kỹ thuật này bao gồm: dự phòng theo cấp số nhân trong các giao thức như CSMA/CA của 802.11 và Ethernet gốc, giảm cửa sổ trong TCP và xếp hàng công bằng trong các thiết bị như bộ định tuyến.

Một phương pháp khác để tránh những tác động tiêu cực của tắc nghẽn mạng là triển khai các lược đồ ưu tiên sao cho một số gói được truyền với mức ưu tiên cao hơn các gói khác. Các sơ đồ ưu tiên không tự giải quyết tắc nghẽn mạng, nhưng chúng giúp giảm bớt ảnh hưởng của tắc nghẽn đối với một số dịch vụ. Một ví dụ về điều này là 802.1p. Phương pháp thứ ba để tránh tắc nghẽn mạng là phân bổ rõ ràng tài nguyên mạng cho các luồng cụ thể. Một ví dụ về điều này là việc sử dụng Cơ hội truyền dẫn không tranh chấp (CFTXOPs) trong tiêu chuẩn ITU-T G.hn, cung cấp mạng cục bộ tốc độ cao (lên đến 1 Gbit/s) qua dây dẫn hiện có trong nhà (đường dây điện, đường dây điện thoại và cáp đồng trục).

Đối với Internet, RFC 2914 giải quyết chi tiết chủ đề kiểm soát tắc nghẽn.

Khả năng phục hồi mạng

Khả năng phục hồi của mạng là “khả năng cung cấp và duy trì mức dịch vụ có thể chấp nhận được khi đối mặt với các lỗi và thách thức đối với hoạt động bình thường.”