Der Durchsatz – oder genauer gesagt der Netzwerkdurchsatz, da wir hierüber sprechen werden – ist ein Maß für die Kapazität einer Schaltung, Daten zu transportieren. Sie wird normalerweise in Bits pro Sekunde ausgedrückt und gibt eine Vorstellung von der Datenmenge, die pro Zeiteinheit übertragen werden kann. Heute prüfen wir die besten Tools zur Messung des Durchsatzes. Einige von Ihnen fragen sich vielleicht, warum jemand ein solches Tool braucht. Ist der Durchsatz einer 100-Mbit/s-Leitung nicht 100 Mbit/s? Nun, nicht immer, daher die Notwendigkeit von Werkzeugen, um es zu messen.
Wir beginnen unsere Untersuchung mit einer eingehenden Betrachtung des Durchsatzes. Wir sagen Ihnen, was es ist und was nicht. Wir werden dann versuchen, die häufige Verwirrung zwischen Bandbreite und Durchsatz zu beseitigen. Sie sind verwandt, aber nicht gleich. Dann sprechen wir über Faktoren, die sich negativ auf den Durchsatz auswirken. Unsere nächste Aufgabe wird es sein sicherzustellen, dass alle auf der gleichen Seite bezüglich Bits und Bytes sind und dass wir alle verstehen, was Durchsatzzahlen wirklich bedeuten. Nachdem wir all dies hinter uns haben, werden wir einige der besten Durchsatz-Messwerkzeuge enthüllen, die wir finden konnten, gefolgt von einer kurzen Diskussion über die spezifischen Werkzeuge, die zum Messen des Internet-Durchsatzes verwendet werden.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Durchsatz?
Laut Wikipedia ist „Durchsatz die maximale Produktionsrate oder die maximale Rate, mit der etwas verarbeitet werden kann“. Dies ist jedoch etwas allgemein gehalten, und was uns wirklich interessiert, ist der Netzwerkdurchsatz. Unter Bezugnahme auf die beliebte Online-Enzyklopädie wird sie im Zusammenhang mit der Telekommunikation weiter definiert als „die Rate der erfolgreichen Nachrichtenzustellung über einen Kommunikationskanal“. Wir kommen unserem Ziel näher, den Durchsatz zu definieren.
In Bezug auf Computernetzwerke bezieht sich der Durchsatz normalerweise auf die maximale Kapazität eines Schaltkreises oder einer Verbindung zum Übertragen von Daten. Sein Wert wird in Bits pro Sekunde (bps) ausgedrückt, wobei häufig Multiplikatoren wie Kilo, Mega oder Giga verwendet werden. Durchsatz ist das, wofür Sie oft bezahlen. Sie erwarten beispielsweise, dass eine 100-Mbit/s-LAN-Schnittstelle einen Durchsatz von 100 Mbit/s hat. Wenn Sie eine 20-Mbit/s-Verbindung zum Internet haben, erwarten Sie entsprechend einen Durchsatz von 20 Mbit/s.
Die genaue Definition des Durchsatzes ist nicht ganz klar, aber zum Zwecke unserer Diskussion gehen wir davon aus, dass es das wahre Maß für die Kapazität einer Netzwerkschaltung ist, Daten zu transportieren. Vereinfacht ausgedrückt ist es die maximal erreichbare Bandbreite einer Schaltung. Wenn wir den Rundkurs mit einer Autobahn vergleichen – was wir oft tun – ist der Durchsatz die Anzahl der Autos, die er pro Stunde transportieren kann.
Sind Durchsatz und Bandbreite gleich?
In Anbetracht unserer versuchten Definition von Durchsatz könnten Sie also zu dem Schluss kommen, dass Durchsatz und Bandbreite ein und dasselbe sind. Und wenn wir uns die Definitionen von Netzwerkbandbreite und Netzwerkdurchsatz ansehen, werden Sie viele Ähnlichkeiten feststellen. Tatsächlich kann die Bandbreitendefinition einer Person die Durchsatzdefinition einer anderen Person sein, und dies kann den Anschein erwecken, als seien die Begriffe lose austauschbar.
Wir glauben nicht, dass sie austauschbar sind. Aber in Wirklichkeit spielt es keine Rolle, was wir denken. Oder zumindest sollte es Ihnen nicht viel ausmachen. Was zählt, ist, dass wir uns darauf einigen, was in diesem Artikel als was bezeichnet wird. Für den Rest unserer Diskussion beziehen wir uns also auf den Durchsatz als die MAXIMALE Datenübertragungskapazität einer Schaltung, und wir beziehen uns auf die Bandbreite als die AKTUELLE Datenrate, die eine Schaltung überträgt. Die gemessene Bandbreite einer Schaltung mit einem Durchsatz von 100 Mbit/s könnte also nur 1 Mbit/s betragen. Tatsächlich könnte es null sein.
Faktoren, die den Durchsatz beeinflussen
Wenn also der Durchsatz die maximale Tragfähigkeit einer Schaltung ist, sollte er nicht variieren, oder? Nun, es variiert tatsächlich. Tatsächlich ist es wichtig, zwischen maximalem Durchsatz und tatsächlichem Durchsatz zu unterscheiden. Lassen Sie uns erklären. Als Beispiel nehmen wir den Durchsatz eines Datenpfades zwischen einem Server in einem Rechenzentrum und einem anderen Server in einem anderen Rechenzentrum. Offensichtlich wären wir versucht zu glauben, dass der Durchsatz des Pfads derjenige des Segments des Pfads mit dem niedrigsten Durchsatz sein wird. Aber obwohl es stimmt, dass es niemals höher sein wird, könnte es niedriger sein. Jedes einzelne Gerät zwischen der Quelle und dem Ziel kann einige Verzögerungen hinzufügen, die sich wiederum nachteilig auf den Durchsatz auswirken.
Eine Überlastung des Netzwerks und die daraus resultierende Überlastung können sich ebenfalls auf den Durchsatz auswirken. Wenn wir auf die Autobahn-Analogie zurückkommen, wissen wir alle, dass eine stark befahrene Autobahn viel langsamer fährt als eine mit wenig Verkehr. Das Gleiche gilt für überlastete Netze.
Verwechseln Sie Bits und Bytes nicht
Die Kenntnis des maximalen Durchsatzes einer Leitung oder eines Pfads zu einem Ziel sollte es einem ermöglichen, zu berechnen, wie viel Zeit benötigt wird, um eine Datei einer bestimmten Größe zu übertragen. Aber Sie müssen aufpassen, dass Sie Ihre Äpfel und Birnen gerade bekommen.
Der Durchsatz wird normalerweise in Bit pro Sekunde (bps), Kilobit pro Sekunde (kbps), Megabit pro Sekunde (Mbps) und Gigabit pro Sekunde (Gbps) gemessen. Und es gibt einige Verwirrung darüber, was die Präfixe Kilo, Mega und Giga bedeuten. Nach dem SI-Standard geben diese Präfixe die Multiplikation mit 1.000 (Kilo), 1.000.000 (Mega) und 1.000.000.000 (Giga) an.
Dateigrößen werden normalerweise in Bytes, Kilobytes, Megabytes und Gigabytes gemessen, wobei ein Byte acht Bits entspricht. Heutzutage haben die Präfixe Kilo, Mega und Giga dieselben SI-Standardbedeutungen, die den Standards der International Electrotechnical Commission (IEC) von 1998 entsprechen. Viele verwenden jedoch immer noch die ältere binäre Konvention, die ein Kilobyte als 1 024 Bytes definiert. Folglich entspricht eine Dateigröße von 1 Megabyte 1 024 × 1 024 (oder 1 048 579) Bytes und 1 Gigabyte 1 024 × 1 024 × 1 024 (oder 1 073 741 824) Bytes.
Wichtig dabei ist, dass der Unterschied zwischen dem SI-Gigabyte und dem binären Gigabyte der alten Schule fast 74 Megabyte beträgt. Wenn Sie also versuchen, die für die Übertragung einer beliebigen Datenmenge erforderliche Zeit zu berechnen, müssen Sie wissen, ob die Dateigröße und die Durchsatzzahlen SI- oder binäre Präfixe verwenden.
Bringen Sie Ihre Zahlen ins Reine
Es ist nicht ungewöhnlich, dass Menschen häufig verwendete Ausdrücke abkürzen. Beispielsweise bezeichnen wir eine 64-Kilobyte-Datei häufig als 64-KB-Datei oder eine 100-Megabyte-Datei als 100-MB-Datei. Das Gleiche tun wir auch oft, wenn es um den Leitungsdurchsatz geht. Wir bezeichnen also eine Schaltung mit 256 Kilobit pro Sekunde als eine 256-k-Schaltung oder eine 2-Mbit/s-Schaltung als eine 2-Meg-Schaltung. Dies bedeutet natürlich, dass Sie bei der Berechnung der Übertragungszeiten vorsichtig sein müssen, da Dateigrößen in Bytes gemessen werden, während der Durchsatz einer Verbindung in Bits gemessen wird.
Nehmen wir zum Beispiel eine 64k-Datei. Es ist tatsächlich 64 × 1.024 (vorausgesetzt, wir verwenden binäre Multiplikatoren) × 8 Bit groß, also insgesamt 524.288 Bit. Ebenso überträgt eine 64-k-Schaltung Bits mit einer Rate von 64 × 1.000 oder 64.000 bps. Daher beträgt die Zeit, die benötigt wird, um eine 64-k-Datei über die 64-k-Schaltung zu übertragen, mindestens 524 288/64 000 oder 8,192 Sekunden. Viele Leute gehen fälschlicherweise davon aus, dass ein „k“ immer gleich ist und schließen daraus, dass eine 64-k-Datei 1 Sekunde braucht, um über eine 64-k-Leitung zu übertragen.
Die besten Tools zur Messung des Durchsatzes
Unter all den Tools, die zur Überwachung und Messung der Netzwerkleistung verfügbar sind, sind einige auf die Messung des Durchsatzes ausgerichtet. Das sind die Tools, die wir gleich überprüfen werden. Die folgenden Tools verwenden verschiedene Methoden zum Messen des Durchsatzes. Einige verwenden Analyseprotokolle wie SNMP oder NetFlow, während andere Belastungstests durchführen.
1. SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (KOSTENLOSE TESTVERSION)
SolarWinds hat sich einen soliden Ruf als Hersteller einiger der besten Tools zur Netzwerküberwachung erworben. Das US-Unternehmen ist auch für seine vielen kostenlosen Tools bekannt, die auf die spezifischen Bedürfnisse von Netzwerkadministratoren eingehen, wie z. B. ein TFTP-Server oder ein Subnetzrechner.
Das Unternehmen hat auch eine Lösung für die Durchsatzanalyse in seinem Network Bandwidth Analyzer Pack. Dies ist jedoch kein eigenständiges Produkt, sondern ein Add-On entweder zum SolarWinds Network Performance Monitor, einem der besten SNMP-Überwachungstools, oder zum SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer, einem hervorragenden NetFlow-Sammler und -Analysator.
Sehen wir uns also an, was das Network Bandwidth Analyzer-Paket zu bieten hat. Das Produkt bietet eine umfassende Netzwerkdurchsatzanalyse und Leistungsüberwachung. Es überwacht und analysiert somit die Netzwerkleistung und den Durchsatz. Es hilft auch dabei, Netzwerkfehler zu finden, die Verfügbarkeit und Leistung von Geräten zu überwachen und Flussdaten für die Durchsatzmessung zu sammeln.
Die Software kann Ihnen auch dabei helfen, bandbreitenintensive Benutzer und Anwendungen zu identifizieren, festzustellen, welche Benutzer, Anwendungen oder Netzwerkprotokolle die meiste Bandbreite verwenden, Richtlinien zur Priorisierung des Netzwerkverkehrs zu validieren und die Effektivität von QoS-Richtlinien zu messen.
Das SolarWinds Network Bandwidth Pack wird basierend auf der größten Anzahl von Knoten, Schnittstellen oder Volumes lizenziert. Sie müssen SolarWinds kontaktieren, um ein Angebot zu erhalten. Da es sich um ein Add-on zu NPM oder NTA handelt, müssen Sie auch die Kosten für eines davon einkalkulieren. Wenn Sie das Produkt lieber vor dem Kauf ausprobieren möchten, steht eine kostenlose Testversion zur Verfügung.
2. IPerf3
Mit den Tools der iperf-Reihe lässt sich der maximale Durchsatz von IP-Netzwerken ermitteln. Es verfügt über verschiedene einstellbare Parameter in Bezug auf Timing, Protokolle und Puffer, mit denen Sie den Job genau an Ihre Bedürfnisse anpassen können. Für jede Prüfung iperf3 meldet den gemessenen Durchsatz, Verlust und andere Parameter.
Iperf3 bietet viele Verbesserungen gegenüber früheren Versionen und enthält jetzt eine Reihe von Funktionen, die in anderen Tools wie nuttcp und netperf zu finden sind. Diese nützlichen Funktionen fehlten im vorherigen iperf. Diese Version verfügt beispielsweise über einen Zero-Copy-Modus und eine optionale JSON-Ausgabe. Beachten Sie, dass iperf3 nicht abwärtskompatibel mit dem ursprünglichen iperf ist.
Iperf3 wird hauptsächlich von ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory entwickelt. Es wird unter einer BSD-Lizenz mit drei Klauseln veröffentlicht. Hauptsächlich auf CentOS Linux, FreeBSD und OS X entwickelt, sind dies die einzigen offiziell unterstützten Plattformen. Es gab jedoch einige Erfolgsmeldungen mit OpenBSD, Android und anderen Linux-Distributionen.
Beachten Sie, dass die vorherige Version von iperf, iperf2, immer noch aktiv von einer anderen Organisation entwickelt wird. Wenn Sie jedoch die beste Funktionalität wünschen, sollten Sie iperf3 verwenden, das von seiner heruntergeladen werden kann GitHub-Startseite.
3. TotuSoft LAN-Geschwindigkeitstest
Trotz seines Namens LAN-Geschwindigkeitstest testet nicht nur Local Area Networks. Es wurde von Grund auf als einfaches, aber leistungsstarkes Tool zum Messen von Dateiübertragungs-, Festplatten-, USB-Laufwerks- und LAN-Geschwindigkeiten entwickelt. Das Tool berechnet die Zeit, die zum Verschieben einer bekannten Datenmenge erforderlich ist. Wenn Sie eine lokale Festplatte oder USB-Speichergeräte als Ziel auswählen, wird der Durchsatz dieses Geräts gemessen. Wenn Sie dagegen einen entfernten Speicherort auswählen, wird der Netzwerkdurchsatz gemessen.
LAN Speed Test baut die Testdatei im Speicher auf und überträgt sie dann in beide Richtungen (ohne die nachteiligen Auswirkungen des Windows/Mac-Datei-Cachings), wobei die für den Abschluss der Übertragung erforderliche Zeit verfolgt wird. Es übernimmt dann alle Berechnungen für Sie.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Datei auf einen Remote-Computer zu übertragen, auf dem der LAN-Geschwindigkeitstestserver ausgeführt wird. Dies kann nützlich sein, da es sicherstellt, dass Sie wirklich den LAN-Durchsatz messen und dass jede Latenz im Remote-Host-Speichersubsystem ignoriert wird. Genau wie das LAN-Geschwindigkeitstest-Tool speichert der LAN-Geschwindigkeitstest-Server die empfangenen Daten im Arbeitsspeicher und nicht auf der Festplatte.
LAN Speed Test ist in einer funktionsreduzierten kostenlosen Version oder in einer kostenpflichtigen Version ab 10 US-Dollar für eine Einzellizenz mit Mengenrabatten für mehrere Exemplare erhältlich.
4. Netzstress
Netzstress ist ein Tool, das sich auf die Messung des Durchsatzes in drahtlosen Netzwerken spezialisiert hat. Es ist ein Zwei-Komponenten-Tool mit einem Client und einem Server und misst effektiv den Durchsatz zwischen den beiden. Es kann also auch für kabelgebundene Netzwerke verwendet werden.
Die empfohlene Verwendung für dieses Tool besteht darin, es zunächst zu verwenden, um einen Benchmark für die Leistung eines Netzwerks zu erstellen. Wenn dann Probleme gemeldet werden und Sie vermuten, dass sich die Leistung verschlechtert hat, führen Sie es erneut aus und vergleichen die Ergebnisse mit dem Benchmark. Dadurch erfahren Sie, ob tatsächlich ein Problem mit dem Durchsatz vorliegt, und zeigen die Schritte an, die zur Behebung des Problems erforderlich sind. Hier kommt eigentlich die Wireless-Spezialisierung des Tools ins Spiel.
NetStress ist vollgepackt mit Funktionen. Erstens gibt es nur ein Tool, das entweder der Server oder der Client sein kann. Es unterstützt auch TCP- und UDP-Datenübertragungen mit variabler Segmentgröße und unterstützt mehrere Datenströme. Es hat auch mehrere erweiterte Parameter, die nach Ihren Wünschen angepasst werden können. Beispielsweise können Sie die Anzeigeeinheiten in Bits oder Bytes pro Sekunde wählen.
Netstress kann kostenlos von heruntergeladen werden nutaboutnets.comder Website des Herausgebers.
5. TamoSoft-Durchsatztest
Der TamoSoft-Durchsatztest ist das einzige Tool auf unserer Liste, das als Durchsatztesttool beworben wird. Es ist ein Freeware-Tool. Dies bedeutet, dass es zwar kostenlos verfügbar ist, aber nicht Open Source ist. Das Tool sendet kontinuierlich TCP- und UDP-Datenströme über Ihr Netzwerk und berechnet wichtige Metriken. Es berechnet zum Beispiel Upstream- und Downstream-Durchsatzwerte, Paketverluste und Roundtrip-Zeiten. Die Software zeigt die Ergebnisse sowohl im numerischen als auch im Diagrammformat an.
Der TamoSoft-Durchsatztest unterstützt sowohl IPv4- als auch IPv6-Verbindungen und ermöglicht dem Benutzer, die Netzwerkleistung abhängig von den Quality of Service (QoS)-Einstellungen zu bewerten. Wie einige andere Tools auf unserer Liste ist dies ein Zwei-Komponenten-Tool mit einem Server und einem Client.
So funktionieren die Tools: Der Client-Teil verbindet sich mit dem Server-Teil, der auf Verbindungen wartet. Sobald die Verbindung hergestellt ist, tauschen Client und Server Daten in beide Richtungen aus, und der Client-Teil der Anwendung berechnet und zeigt dann die Netzwerkmetriken an. Dies ist ziemlich einfach, aber es leistet hervorragende Arbeit, um den tatsächlichen Durchsatz zu messen.
Der TamoSoft Throughput Test ist Freeware und TamoSoft bietet mit TamoGraph Site Survey auch eine vollwertige Lösung zur WLAN-Leistungsanalyse an.
6. IxWagen
Das letzte auf unserer Liste ist IxChariot von Ixia, dem Software-Zweig von Keysight, dem Hersteller einiger der weltweit bekanntesten Elektronik-Testgeräte. IxChariot ist tatsächlich viel mehr als nur ein Tool zur Durchsatzmessung, es ist eine vollständige Netzwerkanalyselösung mit unzähligen erweiterten Funktionen. Es wird den Durchsatz messen – es würde sonst nicht auf dieser Liste stehen – aber es wird viel mehr leisten.
Hier sind einige der wichtigsten Merkmale des Produkts. Damit können Sie die Netzwerkleistung sofort einschätzen, einschließlich WLAN-Leistung und Geolokalisierung. Seine Leistung Endpoints laufen auf mobilen Geräten, PCs, Macs oder in jedem Hypervisor oder Cloud-Dienst und ermöglichen die zentrale Verwaltung jeder Plattform. Die Software bietet eine vollständige Anwendungsemulation und wichtige Leistungsmetriken, einschließlich Durchsatz, Paketverlust, Jitter, Verzögerung, MOS- und OTT-Videos wie Netflix oder YouTube.
Dies ist ein Top-Level-Produkt mit einem Top-Level-Preis, der nur durch Anforderung eines formellen Angebots erhältlich ist. Und obwohl keine kostenlose Testversion verfügbar ist, ist eine kostenlose Online-Demo verfügbar.
Informationen zum Testen des Internetdurchsatzes
Bevor wir unsere Diskussion beenden, gibt es noch eine weitere beliebte Art von Netzwerkdurchsatz-Messwerkzeug, über das wir sprechen möchten. Sie sind Tools zum Testen der Internetgeschwindigkeit. Mit diesen Tools können Sie den maximalen Upload- und Download-Durchsatz, den Sie von Ihrem Internetdienstanbieter erhalten, ziemlich genau messen.
Es sind mehrere solcher Tools verfügbar und Speedtest von Ookla ist wahrscheinlich einer der beliebtesten. Es wird jeden Tag für über zehn Millionen einzigartige Tests verwendet. Seit der Gründung im Jahr 2006 wurden mit Speedtest insgesamt mehr als 20 Milliarden Tests durchgeführt. Was das Unternehmen antreibt, ist die Verpflichtung, „Transparenz in die Leistung von Netzwerken zu schaffen“.
Speedtest ist derzeit als webbasiertes Tool unter verfügbar Speedtest.net und als eigenständige Anwendungen, die auf iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome und Apple TV heruntergeladen und installiert werden können.
Es gibt auch andere ähnliche Tools, die Sie für diesen Zweck verwenden können. Die meisten großen Internetdienstanbieter haben einen, den ihre Kunden verwenden können. Ich würde mich jedoch von diesen fernhalten und würde normalerweise ein Drittanbieter-Tool wegen seines unvoreingenommenen Ansatzes bevorzugen.