帯域幅、速度、遅延、スループット–これらのトピックを詳しく見ていきましょう。

この投稿では、ネットワーク帯域幅と、日常生活における速度、遅延、スループットなどの関連シナリオについて説明したいと思います。 パケットがドロップされたり、アプリケーションの動作が突然遅くなったり、パフォーマンスが低下したりするまで、ネットワーク帯域幅にあまり注意を払う人はいません。
帯域幅、速度、遅延、スループットという XNUMX つのトピックに関する重要な情報をすべて説明したいと思います。 この問題を明確に理解したら、小さな調整を行うだけで、ネットワークとユーザー エクスペリエンスに大きな変化をもたらすことができます。
ただし、稼働中のネットワークで変更を行うと、計画と実装が正しくない場合に停止が発生する可能性があることを覚えておいてください。コマンドラインに移動して変更を始める前に注意してください。

ネットワーク帯域幅とは何ですか？

データネットワーク帯域幅は、有線または無線ネットワークの通信リンクの容量であり、コンピューターネットワークまたはインターネット接続を介して、あるポイントから別のポイントに、指定された時間（通常はXNUMX秒（メガビット/秒））で最大量のデータを送信します。 Mbps）。 容量と同じように、帯域幅はデータ転送速度を表します。 帯域幅はネットワーク速度の尺度ではありません–よくある誤解です。

帯域幅はどのように機能しますか？ データ接続の帯域幅が広いほど、一度に送受信できるデータが多くなります。 ネットワークの帯域幅は、水道管を流れる水の量と比較できます。 パイプラインが大きいほど、一度に流れる水量が多くなります。

帯域幅と速度

帯域幅は毎秒受信する情報量であり、速度はその情報を受信またはダウンロードする速度です。 それを浴槽に詰めるのと比較してみましょう。 浴槽の蛇口の開口部が広いと、パイプが細い場合よりも多くの水がより速く流れる可能性があります。
水を帯域幅と考え、水が流れる速度を速度と考えます。

帯域幅と遅延

レイテンシ = 遅延または ping レート。 これは、何かが読み込まれるのを待っているときに発生する遅延です。 帯域幅が XNUMX 秒あたりに送信される情報の量である場合、レイテンシーは、その情報が送信元から宛先まで届くまでにかかる時間です。
遅延は距離が遠くなると顕著になります。 私たちは物理法則に勝つことはできません。 これは、クラウド データ センターが世界中に分散し、データ センター間でデータが複製される理由を説明します。 ユーザーは、地理的位置に最も近いサービスにアクセスします。

帯域幅とスループット

スループットとは、一定の時間内に実際に配信される情報の量です。 したがって、帯域幅がデータの最大量である場合、スループットは、遅延、ネットワーク速度、パケット損失、その他の要因を考慮して、そのデータが宛先に到達する量です。

ユーザーが 100 人のオフィスにはどのくらいの帯域幅が必要ですか?

帯域幅の計算は、組織と社内でのユーザーの活動によって異なります。 たとえば、会計会社は通常、メディア、マーケティング、広告代理店よりも必要なインターネット帯域幅が少なくなります。

会計事務所はインターネットに約150Mbpsの帯域幅を必要としますが、メディア/広告代理店は100ユーザーに対して少なくともXNUMX倍の帯域幅を必要とします。
私たちは、会計事務所にとっては、ネットワーク インフラストラクチャ内の 1Gbps 全二重の接続で十分であると考えています。 ただし、メディア/マーケティング代理店には 10Gbps 全二重ネットワークを展開する必要があります。 ユーザーはビデオにアクセスし、アップロードし、ダウンロードするため、ユーザー エクスペリエンスは非常に重要です。 十分な帯域幅により、素晴らしいユーザー エクスペリエンスが提供されます。

全二重vs半二重

デジタル通信の世界では、 全二重 システムまたは回路が同時にデータを送信および受信できることを意味します。 対照的に、 半二重 つまり、通信は一度に一方向にしか行えません。
良い例えは、電話とトランシーバーを比較することです。 電話は全二重であり、トランシーバーは半二重です。

スイッチング容量

スイッチのスイッチング容量 (バックプレーン帯域幅) は、スイッチ間で送信されるデータの最大量を指します。 スイッチ インターフェイスプロセッサまたはインターフェイスカードとデータバス。 の スイッチング容量 の合計データ交換機能を示します スイッチ bpsで。
すべてのポートの入力および出力帯域幅の合計。 したがって、48 ポートのギガビット スイッチの入力速度は 48 Gbp/s、出力速度は 48 Gbp/s になるため、残されるのは 96 Gbps だけとなり、おそらくスタッキング ポート レートは 80 GBps になるでしょう。

パケット転送

これは、スイッチが特定のサイズのパケットを 64 秒あたりに処理できるパケット数の尺度です。 パケットのサイズが記述されていない場合、今日では通常、最小サイズのイーサネット パケット、つまり 1.488 バイトごとに示されます。 ギガ速度で動作する最小サイズのイーサネットは 24 Mpps です。 ファブリックとは異なり、あるポートの入力が別のポートの出力になるため、二重通信を考慮する必要はありません。 したがって、10 ギガバイト ポートとオプションのデュアル 24g ポートの場合、フル レートをサポートするには、(20 + 1.488) * 65.472 = XNUMX Mpps が必要になります。

ネットワークの全体的なパフォーマンスをどのように改善できますか？

データ ネットワーク インフラストラクチャ全体の設計が正しく、環境にボトルネックがない場合は、いくつかの簡単な修正を導入するだけでパフォーマンスが大幅に向上します。 スイッチやルーターなどのハードウェアの明白な兆候や設定ミスを人々がどれほど多く無視しているかには驚くべきことです。

1. データ ネットワーク インフラストラクチャ全体をよく理解します。
   ネットワーク上で実際に何が起こっているのかを理解していないと、パフォーマンスの問題に対処しようとしても失敗する可能性があります。 それを見直すことをお勧めします。 場合によっては、基本的な監査でも改善が必要な領域が見つかることがあります。 ネットワークが次のように分離されていることを考慮しています。 データ ネットワーク、ユーザー、バックアップ、および ILO は別の VLAN 上にあります。 これは中小企業にも当てはまります。 バックアップによりネットワークが混雑し、場合によっては夜勤を超過してしまう可能性があり、ユーザーは朝になるとパフォーマンスの低下に気づくことになります。
2. サービス品質（QoS）
   知覚されるパフォーマンスを向上させる XNUMX つの方法は、最も重要なアプリケーションが優先されるようにすることです。 声も映像も。 私たちはあなたの声を聞いています。 非常に多くの人が、中小企業ではこれが複雑すぎて、リソースがないと言っています。 他の手順を読んでください。大丈夫です。
3. ログをチェックします–エラー、衝突、ドロップされたパケット
   当たり前のことのように聞こえるかもしれませんが、時には問題が目の前に迫っていることがあります。 ルーターとスイッチのログを分析すると、問題の原因となっているポートを特定できます。 多くの場合、ポートの構成が間違っているか、ハードウェアに問題があります。 接続を別のポートに移動するだけで問題は解決します。
4. 帯域外（OOB）管理
   適切な OOB 管理は必須です。 これにより、自分でコントロールできるようになり、ロックアウトされることを心配することなく、すべての問題をリモートで解決できます。 進行中の問題は、数週間かかる可能性がある技術者の次回の訪問を待つことなく、わずか 30 分で解決できます。 Covid-19 の発生中にインフラストラクチャをどのように管理できますか?
5. 高品質のケーブル配線、ハーネス
   まずは組織のネットワークの速度から始めます。 1Gbps 以上の場合、古いイーサネット ケーブルでは足かせになります。 Cat 5 以上であれば問題ありません。 可能であれば、すべてのアップリンクと高性能サーバーにファイバー ケーブルを使用します。 また、適切に構造化されたハーネスとケーブル配線構造により、クロストークやジッターが排除されます。
6. ネットワークトポロジー
   これは、コア層、ディストリビューション層、アクセス層という上から見ると、重要な役割を果たします。 接続は、高可用性、高帯域幅のアップリンクを通じてカスケードする必要があり、ボトルネックのないスケーラビリティとトラフィック フローが可能になります。
7. 最高のネットワークはシンプルなネットワークです
   私たちはこれを何度も見てきました。 サーバー間のトラフィックは 7 倍のホップを経由しますが、実際には 3 倍のホップのみが必要です。 ネットワークを過度に複雑にしないでください。 劇的に遅くなります。
8. ユーザーを教育する
   これは、会社の IT 導入プロセスの一部を構成する簡単なアドバイスであり、スタッフに適切なネットワーク セキュリティを実践する方法、およびネットワークのパフォーマンスに影響を与えずにアプリケーションを正しく使用する方法を理解する方法を知らせます。
9. 可能な場合は全二重を使用してください。
   上記の説明のとおり、可能な限り全二重設定を使用してください。 半二重では 50% の速度が得られます。
10. 新しいテクノロジーにアップグレードする
    交通を賢明にルーティングします。 クラウド アプリケーションを使用している場合は、HQ を経由せずに、SDWAN テクノロジーを使用してトラフィックに直接アクセスできます。
11. 不要なトラフィックをフィルタリング、ブロック、ドロップします。
    多くの場合、ジャンク トラフィックが原因で貴重な帯域幅が占有されている原因を理解する必要があります。 たとえば、従業員が昼休みの間ずっとオンライン ゲームを実行しているとします。 関連するソフトウェアによっては、これにより容量が大量に消費される可能性があります。

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