Что такое задержка сети и как уменишить её?

В современную эпоху Интернета, задержка сети не является новым термином для большинства людей. Мы часто слышим о задержке сети, но что такое задержка сети? Что вызывает её? Как уменишить задержку сети? В этой статье будут рассмотрены факторы, вызывающие задержку сети, и объяснится как решить проблему задержки сети в коммутаторах Ethernet?

Рисунок 1: задержка сети

Что такое задержка сети в коммутаторах Ethernet?

Задержка сети — это время между действием пользователя и полученным ответом. Задержка сети является характеристикой конструкции и производительности телекоммуникационной сети, также является одним из элементов, способствующих скорости сети. Очевидно, что латентность сети часто ожидается близкой к нулю, что вряд ли возможно реализовать.

Сетевые коммутаторы являются критически важными элементами сетевой инфраструктуры, латентность которой составляет одну часть общей задержки сети. Иногда, когда пакет данных проходит через устройство, происходит латентность, когда ваши коммутаторы или маршрутизаторы решают, куда его отправлять дальше. Хотя индивидуальная пауза кажется короткой, они могут складываться. Таким образом, коммутаторы с высокой пропускной способностью и низкой латентностью стали тенденциями развертывания сети для повышения производительности.

Когда возникает задержка？

Когда страница загружается не очень медленно, большинство людей не замечают и не заботятся о задержке. Однако в тех случаях, когда требуется передача данных в реальном времени, задержки в работе сетей становятся очевидной проблемой. Например, звонки VOIP, онлайн-встречи лицом к лицу и т.д. Я подсчитал, что любая задержка более 200мс может вызвать проблемы в реальном времени. Например, в вызове Zoom или VOIP вы столкнетесь с очевидной задержкой, приводящей к прерыванию вызова.

Кроме того, расстояние влияет на латентность сети, в частности расстояние между клиентскими устройствами, отправляющими запросы, и серверами, отвечающими на эти запросы. Чем больше расстояние, тем выше задержка. И данные, передаваемые через Интернет, должны пересекать через несколько сетей. Таким образом, чем больше сети должен пройти HTTP-ответ, тем больше задержки.

Что вызывает задержку сети?

Может быть сушествовать много причин, приводящих к задержке сети. Возможные причины этого включают следующие факторы:

• Время, необходимое для физического перемещения пакета из его источника в пункт назначения.

• Ошибка маршрутизатора или коммутатора, поскольку каждому шлюзу нужно тратить время на проверку и изменение заголовков пакетов, поэтому для прохождения Ethernet-пакета требуется много времени на прохождение коммутатора Ethernet.

• Антивирус и аналогичный процесс безопасности, который требует времени, чтобы завершить рекомбинацию и разбор сообщения перед отправкой.

• Латентность хранения, когда пакеты страдают от латентностей хранения или доступа к диску на промежуточных устройствах, таких как коммутаторы и мосты.

• Ошибки программного обеспечения со стороны пользователя.

• Проблема связана с самой средой передачи, которой требуется некоторое время для передачи одного пакета от источника к месту назначения от оптоволокна до коаксиальных кабелей.

• Латентность возникает, даже когда пакеты перемещаются от одного узла к другому со скоростью света.

Как я могу проверить задержку?

Как мы видим из предыдущей главы, латентность коммутатора является одним из ключевых компонентов, способствующих задержке сети. Так как как мы можем измерить это?

Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет бесплатный инструмент тестирования задержки, встроенный в операционную систему, который называется пинг. Это полезный инструмент для быстрой проверки латентности без установки друкого программного обеспечения. Процедура проверки задержки сети: вы откроете командную строку, выполнив поиск «cmd» на панели запуска. Откроется черный экран, затем напишите «ping», введите IP-адрес или URL-адрес любого веб-сайта в Интернете и нажмите ввод. Ваш компьютер измеряет минимальное, максимальное и среднее время, необходимое для отправки и получения фрагмента данных на этот конкретный веб-адрес, в миллисекундах (мс).

Как можно уменьшить задержку？

Чтобы уменьшить задержку сети с помощью коммутаторов Ethernet, есть несколько различных методов, как описано ниже.

Расширите необходимую емкость

Чтобы уменьшить латентности и коллизии, жизненно важно обеспечить необходимую емкость с помощью коммутатора Ethernet. Проверьте свой коммутатор и посмотрите, может ли он предоставить вам функцию для увеличения пропускной способности сети. Во-первых, вам нужен быстрый двигатель. Коммутаторы Ethernet с нулевой потерей пакетов помогают сети повысить производительность. LACP - это стандартная функция, которая помогает повысить производительность сети за счет транкинга портов. FS коммутаторы серии S3910 поддерживают LACP для увеличения пропускной способности и повышения производительности сети.

Используйте VLAN для сегмента сети

Поскольку традиционная плоская сеть может легко перегружать коммутационные линии, Ethernet коммутаторы с функциями VLAN могут отправлять трафик туда, куда он должен идти. Существует много коммутаторов Ethernet VLAN уровня 2 и уровня 3, которые коммутаторы Ethernet предоставляют для сегментации трафика, например, на основе порта, динамического назначения VLAN, протокола, MAC-адреса и других типов.

Используйте технологию сквозной коммутации

Сквозная коммутация - это метод для системы с коммутацией пакетов, целью которого является снижение латентности в сети до минимума. Этот метод уменьшает латентность через коммутатор, когда коммутатор Ethernet начинает пересылку пакета до того, как весь пакет будет получен, обычно, как только обрабатывается адрес назначения. Но обратите внимание, что он не может работать при отправке трафика с медленного порта на более быстрый порт или с одного порта на другой порт с той же скоростью.

Выше приведены некоторые советы по минимизации латентности сети с помощью коммутаторов Ethernet. На рынке есть много Ethernet коммутаторов с низкой латентностью, которые помогают повысить производительность сети. Однако для минимизации латентности сети принципиально необходимо не только сосредоточиться на коммутаторах, которые составляют сеть, но также понимать изменения латентности и латентности сети как системы.

Вывод

Надеемся, что эта статья помогла ответить на вопросы о том, что такое задержка сети в коммутаторах Ethernet и как бороться с минимизацией задержки в сети. Сетевая латентность не устраняется, но может быть сведена к минимуму, насколько это возможно. Способы минимизации латентности в сети с помощью коммутаторов Ethernet могут быть доступными вариантами для вас.