14 | 09 | 2020

带宽,速度,延迟和吞吐量

带宽,速度,延迟和吞吐量–让我们仔细看看这些主题。

In this post, we would like to talk on the subject of network Bandwidth, and related scenarios, like speed, latency and throughput, in everyday life.在本文中,我们将讨论网络带宽以及日常生活中的相关场景,例如速度,延迟和吞吐量。 No-one pays too much attention to network bandwidth till they are starting to see dropped packets or suddenly applications are running slow, underperforming.没人开始关注网络带宽,直到他们开始看到丢弃的数据包或者突然应用程序运行缓慢,性能不佳。
We want to explain all the crucial information regarding those four topics: Bandwidth, Speed, Latency and Throughput.我们要解释有关这四个主题的所有关键信息:带宽,速度,延迟和吞吐量。 Once you have a clear understanding of the matter, then applying small tweaks can make considerable changes to your network and user experience.一旦您清楚地了解了问题,然后进行一些小的调整就可以对您的网络和用户体验做出重大更改。
但是,请记住,如果规划和实施不正确,实时网络上的任何更改都可能导致中断,请小心进入命令行并开始进行更改。

什么是网络带宽?

数据网络带宽是指有线或无线网络电信链路在给定的时间段内(通常为一秒(兆位每秒-),通过计算机网络或Internet连接将最大数量的数据从一个点传输到另一点的能力。 Mbps)。 与容量相同,带宽描述了数据传输速率。 带宽不能衡量网络速度,这是一个常见的误解。

带宽如何工作? The more bandwidth a data connection has, the more data it can transmit and receive at one time.数据连接的带宽越多,一次可以发送和接收的数据就越多。 Network bandwidth can be compared to the amount of water that can flow through a water pipe.可以将网络带宽与可以流经水管的水量进行比较。 The bigger the pipeline, the more water can flow through it at one time.管道越大,一次可流经的水就越多。

带宽与速度

Bandwidth is how much information you receive every second, while speed is how fast that information is received or downloaded.带宽是您每秒接收的信息量,而速度是接收或下载信息的速度。 Let's compare it to filling a bathtub.让我们将其与填充浴缸进行比较。 If the bathtub faucet has a wide opening, more water can flow at a faster rate than if the pipe was thinner.如果浴缸水龙头的开口较大,则与较细的管道相比,更多的水可以更快的速度流动。
将水视为带宽,将水的流速视为速度。

带宽与延迟

Latency = delay or ping rate.延迟=延迟或ping速率。 It's the lag you experience while waiting for something to load.这是您在等待加载内容时遇到的延迟。 If bandwidth is the amount of information sent per second, latency is the amount of time it takes that information to get from its source to you – destination如果带宽是每秒发送的信息量,那么延迟就是该信息从其源到达您(目标)所花费的时间。
Latency is noticeable over greater distances;延迟在更远的距离上很明显; we can't defeat laws of physics.我们不能打败物理定律。 This explains why Cloud data centers are spread out all over the world, and data is being replicated between them.这解释了为什么Cloud数据中心遍布全球,并在它们之间复制数据。 Users will access services closest in their geo-location.用户将访问最接近其地理位置的服务。

带宽与吞吐量

吞吐量是在一定时间内实际传递的信息量。 因此,如果带宽是最大数据量,那么吞吐量就是将这些数据传送到目的地的数量–考虑延迟,网络速度,数据包丢失和其他因素。

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100个用户办公室需要多少带宽?

Bandwidth calculation will depend on the organisation and what users do within the company.带宽计算将取决于组织以及用户在公司内部的工作。 For instance, an accounting company would generally require less bandwidth to the Internet, compering to media, marketing, an advertising agency.例如,一家会计公司通常需要较少的Internet带宽,从而可以与媒体,市场营销,广告代理商竞争。

一家会计公司将需要大约150Mbps的互联网带宽,而媒体/广告代理机构至少需要100位用户的两倍。
We believe that connectivity within network infrastructure at 1Gbps Full-Duplex will be sufficient for an accounting firm;我们认为,对于会计师事务所而言,以10Gbps全双工的网络基础架构内的连接就足够了; however, XNUMXGbps Full-Duplex network needs to be deployed for the Media / Marketing Agency.但是,需要为媒体/营销机构部署XNUMXGbps全双工网络。 User experience is vital, as they will be accessing, uploading, downloading videos, ample bandwidth will provide an awesome user experience.用户体验至关重要,因为他们将访问,上传,下载视频,充足的带宽将提供令人敬畏的用户体验。

全双工与半双工

在数字通信领域, 全双工 表示系统或电路能够同时发送和接收数据。 相反, 半双工 表示一次只能进行一个方向的通讯。
A good analogy is comparing telephones to walkie-talkies;一个很好的类比是将电话与对讲机进行比较。 phones are full-duplex, and walkie-talkies are half-duplex.电话是全双工的,对讲机是半双工的。

切换能力

 交换能力 (背板带宽) 开关 指的是一个 开关 interface processor or interface card and a data bus.接口处理器或接口卡以及数据总线。 The的 交换能力 指示 开关,以bps为单位。
An aggregate input and output bandwidth of all ports.所有端口的总输入和输出带宽。 So a 48 port gigabit switch would have 48Gbp/s in and 48Gbp/s out, that leaves us with only 96Gbps, and apparently, 80GBps would likely be the stacking port rate.因此,一个XNUMX端口千兆交换机的输入速率为XNUMXGbp / s,输出速率为XNUMXGbp / s,仅留下XNUMXGbps,显然,堆栈端口速率可能是XNUMXGBps。

包转发

这是交换机每秒可以处理一定大小的数据包多少个数据包的度量。 当没有描述数据包的大小时,今天通常用最小的以太网数据包来表示,即每64个字节。 以千兆速率运行的最小尺寸以太网为1.488 Mpps。 与光纤网不同,您无需考虑双工,因为一个端口的入站是另一端口的出站。 因此,对于24个gig端口和可选的双10g端口,我们需要(24 + 20)* 1.488 = 65.472 Mpps才能支持全速率。

如何提高网络的整体性能?

Providing that the design of the entire data network infrastructure is correct, and there are no bottle-necks in the environment than deploying some simple fixes should greatly enhance the performance.假设整个数据网络基础架构的设计正确,并且环境中没有瓶颈,那么部署一些简单的修补程序应该可以大大提高性能。 It is amazing how many time people ignore the obvious signs and misconfiguration of the hardware: switches and routers.令人惊讶的是,有多少人忽视了硬件的明显迹象和配置错误:交换机和路由器。

  1. 全面了解整个数据网络基础架构
    如果不了解网络上实际发生的情况,则很可能在尝试解决性能问题时都失败了。 审查是个好习惯; 有时,即使是基本审核也会显示需要改进的地方。 我们考虑到网络是隔离的,例如; 数据网络,用户,备份,ILO位于单独的VLAN上; 这甚至适用于中小型企业。 备份可能会使网络拥塞,有时会超出夜班时间,并且用户会在早晨直接注意到性能不佳。
  2. 服务质量(QoS)的
    改善感知性能的一种方法是确保最重要的应用程序获得优先权; 语音和视频。 我们听到您的声音,很多人都说这在小型企业中太复杂了,他们没有资源。 请阅读其他步骤,您应该可以。
  3. 检查日志–错误,冲突和丢包
    May sound obvious, and sometimes any issues are staring at your face.听起来似乎很明显,有时任何问题都注视着您。 By analysing the logs from the routers and switches, you can determine what ports are causing the problem.通过分析来自路由器和交换机的日志,可以确定导致问题的端口。 In many cases, the port has been misconfigured or hardware issue.在许多情况下,端口配置错误或出现硬件问题。 Just moving a connection to a different port will solve the issue.只需将连接移至其他端口即可解决此问题。
  4. 带外(OOB)管理
    Good OOB management is a must.良好的OOB管理是必须的。 It puts you in control, and you can fix all problems remotely without worry that you may lock yourself out.它使您可以控制,并且可以远程解决所有问题,而不必担心会被锁定。 Any ongoing issues can be resolve in a matter of 30 min, instead of waiting for a technician next visit, which could be weeks.任何持续存在的问题都可以在19分钟内解决,而不必等待技术人员下次访问(可能需要数周)。 How can you manage your infrastructure in Covid-XNUMX outbreak?如何在Covid-XNUMX爆发中管理基础架构?
  5. 高质量的电缆布线
    Cat 1以上的任何东西都可以。 When possible use fibre cables for all the uplinks and to high-performance servers.如果可能,将光纤电缆用于所有上行链路和高性能服务器。 Also, well-structured harnessing and cabling structure will eliminate cross-talk or jitter.此外,结构合理的线束和电缆结构将消除串扰或抖动。
  6. 网络拓扑结构
    It plays a vital role, looking from the top: Core, Distribution and Access Layer.从顶部看,它起着至关重要的作用:核心,分布和访问层。 Connections need to be cascaded through high-availability, high bandwidth uplinks, which allows for scalability and traffic flow, without any bottle-necks.连接需要通过高可用性,高带宽的上行链路进行级联,以实现可伸缩性和流量,而不会出现瓶颈。
  7. 最好的网络就是简单的网络
    我们已经看到了这个次数。 服务器到服务器的流量通过7跳,实际上只需要3跳。 不要使您的网络过于复杂; 它会大大减慢它的速度
  8. 教育您的用户
    这可能是构成公司IT入门过程的一部分的简单建议,并告知员工如何不仅实践良好的网络安全性,而且还了解如何正确使用应用程序而不影响网络性能。
  9. 尽可能使用全双工。
    As per explanation above, use Full-Duplex setting whenever possible.根据上述说明,请尽可能使用全双工设置。 Half-Duplex gives you 50% of the speed.半双工可为您提供XNUMX%的速度。
  10. 升级到新技术
    明智地路由流量,如果您使用的是Cloud应用程序,则可以使用SDWAN技术直接访问流量,而不必通过总部。
  11. 过滤,阻止和丢弃不必要的流量。
    You must understand what's taking up your valuable bandwidth as this can often be caused by junk traffic.您必须了解什么占用了您的宝贵带宽,因为这通常是由垃圾流量引起的。 Say, for example, your employees are running online games through their lunch period, depending on the software involved this could be consuming large amounts of your capacity.举例来说,假设您的员工在整个午餐时间都在运行网络游戏,这取决于所涉及的软件,这可能会消耗大量的容量。

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请查看我们的案例研究和其他帖子,以了解更多信息:

是什么使出色的数据网络设计出色?

10基础架构的顶级网络设计最佳实践

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从Cisco Catalyst交换机迁移到Cisco Nexus网络

如何解决企业数据网络问题?

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