Пропускная способность в IP-сетях: расчет и выбор сетевого оборудования. Пропускная способность канала связи Что такое пропускная способность сети

Для начала немного теории:

Понятие «скорость интернета» не существует, есть пропускная способность канала, ограниченная рядом факторов:

технологией подключения

тарифным планом

удаленностью того или иного сервера, с которым вы работаете

Пропускная способность интернет-канала представляет собой предельное количество данных, способное быть принятым или переданным за единицу времени. В качестве базовой единицы измерения пропускной способности выступает бит в секунду. Для бОльших значений применяют более крупные единицы – килобиты в секунду / мегабиты в секунду /гигабиты в секунду и так далее. Пропускная способность до каждого абонента определяется как технологией его проводного подключения, это может быть: ADSL или ADSL2+ до 24 мегабит в секунду, Fast Ethernet до 100 мегабит в секунду или Gigabit Ethernet до 1000 мегабит в секунду, так и выбранным тарифным планом.

Как писалось в статье про особенности использования безлимитных тарифных планов , все эти ограничения могут зависеть от множества факторов, и если вы подключены по технологии Ethernet, имеющею пропускную способность 100 мегабит как на отдачу, так и на скачку, совсем не обязательно что сервер, с которого вы будете качать что либо, будет обеспечивать такую же пропускную способность канала.

Также имеет огромное значение удаленность сервера. Например вы играете в онлайн игры, сервер онлайн игры находится в Европе. У компании Инфолинк нет своих собственных каналов за рубеж, соответственно когда происходят задержки в игре, в большинстве случаев они вызваны удаленностью сервера, и потерями на канале, допустим между Хельсинки и Амстердамом, что никак не относится к компании Инфолинк.

Проведение замеров пропускной способности до внешнего сервера

На карте мира найдите точку Noginsk и нажмите на нее.

Дождитесь окончания проверки.

Скорость получения будет входящая текущая пропускная способность канала. Скорость передачи будет исходящая текущая пропускная способность канала.

Результаты, как правило, на 5-10% меньше реальных, т.к. не учитывают служебный трафик, необходимый для работы сети. Если выполнены все рекомендации, а полученные результаты не соответствуют вашей технологии подключения и тарифному плану, обратитесь в службу технической поддержки провайдера для решения проблемы.

Перед измерением пропускной способности для получения наиболее объективных результатов следует выполнить следующие действия:
- перезагрузить компьютер;
- отключить программы, использующие ресурсы сети Интернет, такие как: торрент-клиенты, менеджеры загрузок, почтовые клиенты, интернет-радио и –телевидение и прочие;
- приостановить на время проведения замеров работу антивируса, security-центра или сетевого экрана.
- убедиться, что в настройках браузера не задан прокси-сервер, т.к. в противном случае замеры будут происходить через него и результаты могут даже близко не соответствовать действительности.
-и последнее – подключиться напрямую к кабелю провайдера без использования домашнего роутера.

Пропускная способность интернета в первую очередь важна для пользователей, поскольку определяет скорость передачи данных и комфортную работу в сети интернет.

Оценивается она на основании анализа способности сети передавать информацию на одно подсоединенное устройство.Зависит скорость передачи данных от подбора оптимальных для данного канала источника, кодера и декодера.

Разделяют понятия номинальной и эффективной скорости. Номинальная определяет пропускную способность при функционировании системных и пользовательских приложений, эффективная – только при нагрузке сети пользовательскими программами.

Для определения скорости интернет-соединения проводятся специальные тесты сети. Они позволяют измерять возможности канала, определить реальную скорость, которая, кстати, часто не соответствует заявленной в тарифном плане.

Что определяет тест скорости:

входящую – показатель операции загрузки (download) данных на ваш ПК с сети интернет;
исходящую – характеристику отдачи (upload) трансляции информации из вашего ПК в сеть;
пинг (ping) – часовой промежуток, который требуется для отправки пакета данных из ПК к серверу провайдера и обратно (определяет время открытия интернет-страницы);
время тестирования – когда был проведен тест, показатели результата, можно сравнить с текущими для проверки изменений.

Пропускная способность роутера зависит от типа кабеля (стандартные, оптоволоконные и т. д.), провайдера, нагрузки на сеть в текущий момент. В результате теста вы получаете не всегда объективные данные, которые редко совпадают с заявленными в тарифном плане, но в любом случае показатель пропускной способности не должен отклонятся более чем на 10%.

Как определить пропускную способность

Тест пропускной способности – элементарный комплекс мероприятий для проверки соблюдения условий договора. Также его стоит проводить, если вы считаете, что скорость интернета ниже, чем предполагалось.

Проводится при помощи специальных онлайн-серверов. Прежде, чем приступить к тесту, следует отключить все программы загрузки (torrent, mediaget, flashget, прочие). Если запущено интернет-радио, email-клиенты,Skype, ICQ и подобные программы, их также следует завершить через диспетчер задач. Также рекомендуется закрыть антивирусные программы, которые могут обновляться.

Инструкция тестирования

Необходимый минимум информатики .

Как известно, сети передачи данных предназначены для передачи информации. Информация – особая сущность и измеряется она специфическими единицами.

Так как сеть передачи данных предназначена для передачи информации прежде всего между компьютерами, поэтому и методы ее измерения ориентированы прежде всего на компьютер.

В информатике существует понятие бит – это минимальный объем информации и он может иметь имеет два состояния: да – нет, истина – ложь, единица – ноль и т.д.

Компьютер обычно работает не с отдельными битами а с их группами. Группа, содержащая 8 бит, называется – байт. 8 бит = 1 байт.

Поэтому объем информации обычно измеряется в количествах бит или байт.

Чтобы избежать путаницы при сокращении наименований, обычно в большинстве браузеров и приложений загрузчиков – маленькой русской буквой “б” или маленькой латинской “b” – обозначается “бит”, а большими буквами “Б” или “B” – “байт”.

Популярные ошибки при анализе скорости

Очень распространенной ошибкой при измерении скорости является неверная интерпретация как раз данных, полученных с приложения загрузчика, и вы, видя значение 450 KBs, делаете вывод, что скорость в 10 раз меньше заявленной тарифом в 4096 kbs. А ведь в первом случае скорость измеряется в байтах и если умножить ее на 8 получим 3600 кбит/с (c учетом погрешности измерений и служебного трафика это вполне приемлемый результат).

Еще одной распространенной ошибкой при измерении скорости подключения является то, что Вы смотрите в правый нижний угол монитора на значок в виде двух мониторов, и читаете надпись – «Скорость подключения 100 Мб». Затем вспоминаете о том, что у Вас тарифный план, например 512 Кбит/с, а поскольку 512 больше, чем 100, делается вывод о том, что Вас обманывают, и Вы начинаете звонить в службу технической поддержки.

Давайте разберемся, о чем идет речь! Этот значок и надпись – «Скорость подключения 100 Мб» сообщают Вам следующую информацию:

1) Модем подключен к компьютеру и между ними есть физическая связь;

2) Модем и компьютер обмениваются между собой информацией со скоростью 100 Мегабит в секунду (100 Мб/c).

3) В случае подключения FTTB роль модема выполняет домовой коммутатор.

На текущий момент скорость доступа к сети Интернет даже на самом высокоскоростном тарифном плане ниже, чем скорость обмена информацией между модемом и ПК. Таким образом, это значение не имеет никакого отношения к скорости подключения к сети Интернет.

Пропускная способность

Итак будем называть скоростью передачи информации количество информации, выраженное в битах или байтах, переданное в единицу времени. Скоростью передачи информации может измеряется в битах в секунду – б/с, Килобитах в секунду – Кб/с или Мегабитах в секунду – Мб/с. Или в байтах в секунду – Б/с, Килобайтах в секунду – КБ/с и т.д., соответственно.

Другое, очень схожее понятие, которое часто путают со скоростью передачи информации – пропускная способность канала. Измеряется она в тех же единица, что и скорость, но если скорость передачи информации показывает – как быстро передается информация от источника к получателю безотносительно к тому как и по каким каналам эта информация передается, то пропускная способность канала показывает – как много информации можно передать по конкретному каналу передачи данных в единицу времени. Т.е. пропускная способность – это максимально возможная скорость передачи данных для конкретного канала.

В сетях передачи данных по одному каналу может одновременно передаваться информация от многих источников ко многим получателям и, в зависимости от целого ряда факторов, скорость передачи информации для каждой конкретной пары источник-получатель может быть разной, а вот пропускная способность для каждого канала величина, как правило, постоянная.

Сумма всех скоростей передачи информации по конкретному каналу не может быть больше чем пропускная способность этого канала!

Ни один провайдер не может гарантировать клиенту наперед заданную СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ от/до любого источника информации с сети. Провайдер может гарантировать клиенту только ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ КАНАЛА.

Хотя в договорах и прайсах большинства провайдеров указано, что клиенту предоставляется такая-то скорость доступа к сети, но на самом деле, это не скорость, а пропускная способность канала.

А какого канала? От клиента в Красноярске до сервера в городе Урюпинске или до сайта www.windows.com?

Нет! Провайдер может гарантировать пропускную способность только тех каналов, которые ему принадлежат. Как правило это канал от клиента до провайдерского канала доступа в глобальный Интернет, от клиента до центрального узла провайдера, на котором находятся его внутренние информационные ресурсы, или от одной точки подключения клиента до другой. Также, в какой-то мере провайдер отвечает за пропускную способность его магистральных каналов до других провайдеров сети.

От чего зависит скорость передачи информации.

Предположим, что Вы, как клиент, измерили скорость передачи информации от себя (в Ростове-на-Дону) до сервера, скажем в Новосибирске. Для чего “закачали” с сервера файл большого размера и засекли время его “перекачки”. Затем поделили объем файла на время и получили скорость.

Только вот наверняка Вы получите скорость меньшее чем Ваша заявленная “скорость доступа” (то бишь – пропускная способность). И Ваш провайдер в этом может быть абсолютно не виноват.

Попробую объяснить – почему.

Основных причин, по большому счету, может быть три:

1) Перегруженность какого-то канала связи между Вами и Новосибирским сервером. А каналов там может быть много: от Вас до Вашего провайдера, от провайдера до его UpLink’а (“вышестоящего” провайдера), от UpLink’а Вашего провайдера до UpLink’а провайдера, к которому подключен тот самый Новосибирский сервер (причем в этом месте может быть довольно длинная цепочка каналов, принадлежащих разным провайдерам, в том числе даже зарубежным), а также между сервером и провайдером к которому он подключен. Мало того, пропускная способность каждого из этих каналов может быть разная, а “суммарная” пропускная способность всего канала будет не более, чем пропускная способность самого “медленного” из всех “подканалов”.

2) Большая загруженность самого сервера (он просто медленно “отдавал” вам информацию), или ограничения на скорость “отдачи” данных, установленные владельцем сервера.

3) Низкая производительность Вашего сетевого оборудования или большая загрузка Вашего компьютера другими задачами, когда Вы проводили измерения.

Кроме того, Вы в этом случае измерили так сказать “чистую” скорость передачи информации, без всяких накладных расходов. А их тоже не мало: служебная информация в заголовке каждого IP-пакета, команды соединения и установки процесса передачи информации, повторные посылки утерянных пакетов и т.д. В среднем, эти накладные расходы составляют около 5-15%

Причем, чем больше заказанная Вами у провайдера “скорость доступа”, тем больше она может расходиться с измеренной таким образом скоростью передачи информации. Поскольку для того, чтобы просто сгенерировать информационный поток со скоростью более 5 – 50 Мб/с, нужны серьезные вычислительные мощности. С обычного персонального компьютера с бюджетной сетевой карточкой такие измерения будут иметь точность “плюс-минус большой лапоть”

Как правильно измерить скорость?

Почему-то многие клиенты считают, что каждый провайдер “спит и видит” как бы клиента обмануть, как бы дать ему “скорость доступа” поменьше, чем он заказал.

Это не так. Любой серьезный провайдер старается обеспечить гарантированную пропускную способность максимально точно и не только потому, что любой клиент может ее достаточно точно измерить и выставить провайдеру претензию.

Как же измерить пропускную способность канала связи с провайдером?

Сейчас среди клиентов модно мерить “скорость доступа” с помощью различных сайтов типа speedtest.net . Однако с помощью этих сайтов можно измерить только скорость передачи данных от Вас до этого сайт, а никак не пропускную способность Вашего канала.

Как я уже писал выше это, во-первых, “две большие разницы”, во-вторых, точность такого измерения “оставляет желать лучшего” (по причинам, изложенным в предыдущем разделе), в третьих, показать они могут только так сказать “нижнюю границу” пропускной способности, т.е. что пропускная способность “не меньше” той, какую вы намерили.

Наиболее надежный способ измерения истинной пропускной способности Вашего канала состоит в следующем.

Прежде всего Вам необходимо иметь какую-нибудь программу, которая умеет подсчитывать объем передаваемой/получаемой информации прямо на интерфейсе Вашего компьютера – типа TMeter, DUMeter и т.д.

После запуска такой программы Вам нужно любым способом “загрузить” максимально возможно свой канал, например запустить “закачку” одновременно нескольких достаточно больших файлов с разных FTP-серверов (причем, чем больше – тем лучше). Либо еще один из способов – запустить популярное сегодня приложение – Torrent, набрав как можно больше загрузок в него, и оценить общую скорость скачивания. Вот тогда Вы сможете точно определить именно пропускную способность своего канала до провайдера, потому что больше, чем Вам разрешил провайдер, до Вашего компьютера информации “просто не пролезет”.

Немного об ADSL

Бывают и случаи когда провайдер не может предоставить пропускную способность канала между Вами и его сетью, в соответствии с выбранным Вами тарифным планом. Это чаще всего происходит в случаях ADSL подключений. Если вы изучали работу DSL технологий доступа, то Вам должно быть известно, что пропускная способность этого канала во многом зависит от длины абонентской линии, толщины жилы, качества укладки кабеля и его возраста. Так вот в некоторых случаях у провайдера отсутствует техническая возможность предоставить Вам через ADSL подключение максимальную полосу допустимую при этой технологии в 25 мбс. Поэтому для большинства линий нормой является значение в 6-8 мбс.

В современных IP-сетях с появлением множества новых сетевых приложений оценить требуемую пропускную способность становится все труднее: как правило, необходимо знать, какие приложения планируется применять, какие протоколы передачи данных они используют и каким образом будут осуществлять обмен данными

Илья Назаров
Системный инженер компании "ИНТЕЛКОМ лайн"

После оценки требуемой пропускной способности на каждом из участков IP-сети необходимо определиться с выбором технологий сетевого и канального уровней OSI. В соответствии с выбранными технологиями определяются наиболее подходящие модели сетевого оборудования. Этот вопрос также непростой, поскольку пропускная способность напрямую зависит от производительности оборудования, а производительность, в свою очередь, – от программно-аппаратной архитектуры. Рассмотрим подробнее критерии и методы оценки пропускной способности каналов и оборудования в IP-сетях.

Критерии оценки пропускной способности

Со времени возникновения теории телетрафика было разработано множество методов расчета пропускных способностей каналов. Однако в отличие от методов расчета, применяемых к сетям с коммутацией каналов, расчет требуемой пропускной способности в пакетных сетях довольно сложен и вряд ли позволит получить точные результаты. В первую очередь это связано с огромным количеством факторов (в особенности присущих современным мультисервисным сетям), которые довольно сложно предугадать. В IP-сетях общая инфраструктура, как правило, используется множеством приложений, каждое из которых может использовать собственную, отличную от других модель трафика. Причем в рамках одного сеанса трафик, передаваемый в прямом направлении, может отличаться от трафика, проходящего в обратном направлении. Вдобавок к этому расчеты осложняются тем, что скорость трафика между отдельно взятыми узлами сети может изменяться. Поэтому в большинстве случаев при построении сетей оценка пропускной способности фактически обусловлена общими рекомендациями производителей, статистическими исследованиями и опытом других организаций.

Чтобы более или менее точно определить, какая пропускная способность требуется для проектируемой сети, необходимо в первую очередь знать, какие приложения будут использоваться. Далее для каждого приложения следует проанализировать, каким образом будет происходить передача данных в течение выбранных промежутков времени, какие протоколы для этого применяются.

Для простого примера рассмотрим приложения небольшой корпоративной сети.

Пример расчета пропускной способности

Предположим, в сети расположены 300 рабочих компьютеров и столько же IP-телефонов. Планируется использовать такие сервисы: электронная почта, IP-телефония, видеонаблюдение (рис. 1). Для видеонаблюдения применяются 20 камер, с которых видеопотоки передаются на сервер. Попытаемся оценить, какая максимальная пропускная способность потребуется для всех сервисов на каналах между коммутаторами ядра сети и на стыках с каждым из серверов.

Следует сразу отметить, что все расчеты нужно проводить для времени наибольшей сетевой активности пользователей (в теории телетрафика – ЧНН, часы наибольшей нагрузки), поскольку обычно в такие периоды работоспособность сети наиболее важна и возникающие задержки и отказы в работе приложений, связанные с нехваткой пропускной способности, неприемлемы. В организациях наибольшая нагрузка на сеть может возникать, например, в конце отчетного периода или в сезонный наплыв клиентов, когда совершается наибольшее количество телефонных вызовов и отправляется большая часть почтовых сообщений.

Электронная почта
Возвращаясь к нашему примеру, рассмотрим сервис электронной почты. В нем используются протоколы, работающие поверх TCP, то есть скорость передачи данных постоянно корректируется, стремясь занять всю доступную пропускную способность. Таким образом, будем отталкиваться от максимального значения задержки отправки сообщения – предположим, 1 секунды будет достаточно, чтобы пользователю было комфортно. Далее нужно оценить средний объем отправляемого сообщения. Предположим, что в пиках активности почтовые сообщения часто будут содержать различные вложения (копии счетов, отчеты и т.д.), поэтому для нашего примера средний размер сообщения возьмем 500 кбайт. И наконец, последний параметр, который нам необходимо выбрать, – максимальное число сотрудников, которые одновременно отправляют сообщения. Предположим, во время авралов половина сотрудников одновременно нажмут кнопку "Отправить" в почтовом клиенте. Тогда требуемая максимальная пропускная способность для трафика электронной почты составит (500 кбайт х 150 хостов)/1 с = 75 000 кбайт/с или 600 Мбит/с. Отсюда сразу можно сделать вывод, что для соединения почтового сервера с сетью необходимо использовать канал Gigabit Ethernet. В ядре сети это значение будет одним из слагаемых, составляющих общую требуемую пропускную способность.

Телефония и видеонаблюдение
Другие приложения – телефония и видеонаблюдение – в своей структуре передачи потоков схожи: оба вида трафика передаются с использованием протокола UDP и имеют более или менее фиксированную скорость передачи. Главные отличия в том, что у телефонии потоки являются двунаправленными и ограничены временем вызова, у видеонаблюдения потоки передаются в одном направлении и, как правило, являются непрерывными.

Чтобы оценить требуемую пропускную способность для трафика телефонии, предположим, что в пики активности количество одновременных соединений, проходящих через шлюз, может достигать 100. При использовании кодека G.711 в сетях Ethernet скорость одного потока с учетом заголовков и служебных пакетов составляет примерно 100 кбит/с. Таким образом, в периоды наибольшей активности пользователей требуемая пропускная способность в ядре сети составит 10 Мбит/с.

Трафик видеонаблюдения рассчитывается довольно просто и точно. Допустим, в нашем случае видеокамеры передают потоки по 4 Мбит/с каждая. Требуемая пропускная способность будет равна сумме скоростей всех видеопотоков: 4 Мбит/с х 20 камер = 80 Мбит/с.

Витоге осталось сложить полученные пиковые значения для каждого из сетевых сервисов: 600 + 10 + 80 = 690 Мбит/с. Это и будет требуемая пропускная способность в ядре сети. При проектировании следует также предусмотреть и возможность масштабирования, чтобы каналы связи могли как можно дольше обслуживать трафик разрастающейся сети. В нашем примере будет достаточно использования Gigabit Ethernet, чтобы удовлетворить требованиям сервисов и одновременно иметь возможность беспрепятственно развивать сеть, подключая большее количество узлов

Конечно же, приведенный пример является далеко не эталонным – каждый случай нужно рассматривать отдельно. В реальности топология сети может быть гораздо сложнее (рис. 2), и оценку пропускной способности необходимо производить для каждого из участков сети.

Нужно учитывать, что VoIP-трафик (IP-телефония) распространяется не только от телефонов к серверу, но и между телефонами напрямую. Кроме того, в разных отделах организации сетевая активность может различаться: служба техподдержки совершает больше телефонных вызовов, отдел проектов активнее других пользуется электронной почтой, инженерный отдел больше других потребляет интернет-трафик и т.д. В результате некоторые участки сети могут требовать большей пропускной способности по сравнению с остальными.

Полезная и полная пропускная способность

В нашем примере при расчете скорости потока IP-телефонии мы учитывали используемый кодек и размеры заголовка пакета. Это немаловажная деталь, которую нужно иметь в виду. В зависимости от способа кодирования (используемые кодеки), объема данных, передаваемых в каждом пакете, и применяемых протоколов канального уровня формируется полная пропускная способность потока. Именно полная пропускная способность должна учитываться при оценке требуемой пропускной способности сети. Это наиболее актуально для IP-телефонии и других приложений, использующих передачу низкоскоростных потоков в реальном времени, в которых размер заголовков пакета составляет существенную часть от размера пакета целиком. Для наглядности сравним два потока VoIP (см. таблицу). Эти потоки используют одинаковое сжатие, но разные размеры полезной нагрузки (собственно, цифровой аудиопоток) и разные протоколы канального уровня.

Скорость передачи данных в чистом виде, без учета заголовков сетевых протоколов (в нашем случае – цифрового аудиопотока), есть полезная пропускная способность. Как видно из таблицы, при одинаковой полезной пропускной способности потоков их полная пропускная способность может сильно различаться. Таким образом, при расчете требуемой пропускной способности сети для телефонных вызовов в пиковые нагрузки, особенно у операторов связи, выбор канальных протоколов и параметров потоков играет значительную роль.

Выбор оборудования

Выбор протоколов канального уровня обычно не составляет проблемы (сегодня чаще стоит вопрос, какая пропускная способность должна быть у канала Ethernet), но вот выбор подходящего оборудования даже у опытного инженера может вызвать затруднения.

Развитие сетевых технологий одновременно с растущими потребностями приложений в пропускной способности сетей вынуждает производителей сетевого оборудования разрабатывать все новые программно-аппаратные архитектуры. Часто у отдельно взятого производителя встречаются на первый взгляд схожие модели оборудования, но предназначенные для решения разных сетевых задач. Взять, к примеру, коммутаторы Ethernet: у большинства производителей наряду с обычными коммутаторами, используемыми на предприятиях, есть коммутаторы для построения сетей хранения данных, для организации операторских сервисов и т.д. Модели одной ценовой категории различаются своей архитектурой, "заточенной" под определенные задачи.

Кроме общей производительности, выбор оборудования также должен быть обусловлен поддерживаемыми технологиями. В зависимости от типа оборудования определенный набор функций и виды трафика могут обрабатываться на аппаратном уровне, не используя ресурсы центрального процессора и памяти. При этом трафик других приложений будет обрабатываться на программном уровне, что сильно снижает общую производительность и, как следствие, максимальную пропускную способность. Например, многоуровневые коммутаторы, благодаря сложной аппаратной архитектуре, способны осуществлять передачу IP-пакетов без снижения производительности при максимальной загрузке всех портов. При этом если мы захотим использовать более сложную инкапсуляцию (GRE, MPLS), то такие коммутаторы (по крайней мере недорогие модели) вряд ли нам подойдут, поскольку их архитектура не поддерживает соответствующие протоколы, и в лучшем случае такая инкапсуляция будет происходить за счет центрального процессора малой производительности. Поэтому для решения подобных задач можно рассматривать, например, маршрутизаторы, у которых архитектура основана на высокопроизводительном центральном процессоре и в большей степени зависит от программной, нежели аппаратной реализации. В этом случае в ущерб максимальной пропускной способности мы получаем огромный набор поддерживаемых протоколов и технологий, которые не поддерживаются коммутаторами той же ценовой категории.

Общая производительность оборудования

В документации к своему оборудованию производители часто указывают два значения максимальной пропускной способности: одно выражается в пакетах в секунду, другое – в битах в секунду. Это связано с тем, что большая часть производительности сетевого оборудования расходуется, как правило, на обработку заголовков пакетов. Грубо говоря, оборудование должно принять пакет, найти для него подходящий путь коммутации, сформировать новый заголовок (если нужно) и передать дальше. Очевидно, что в этом случае играет роль не объем данных, передаваемых в единицу времени, а количество пакетов.

Если сравнить два потока, передаваемых с одинаковой скоростью, но с разным размером пакетов, то на передачу потока с меньшим размером пакетов потребуется больше производительности. Данный факт следует учитывать, если в сети предполагается использовать, например, большое количество потоков IP-телефонии – максимальная пропускная способность в битах в секунду здесь будет гораздо меньше заявленной.

Понятно, что при смешанном трафике, да еще и с учетом дополнительных сервисов (NAT, VPN), как это бывает в подавляющем большинстве случаев, очень сложно рассчитать нагрузку на ресурсы оборудования. Часто производители оборудования или их партнеры проводят нагрузочное тестирование разных моделей при разных условиях и результаты публикуют в Интернете в виде сравнительных таблиц. Ознакомление с этими результатами сильно упрощает задачу выбора подходящей модели.

Подводные камни модульного оборудования

Если выбранное сетевое оборудование является модульным, то, кроме гибкой конфигурации и масштабируемости, обещанной производителем, можно получить и множество "подводных камней".

При выборе модулей следует тщательно ознакомиться с их описанием или проконсультироваться у производителя. Недостаточно руководствоваться только типом интерфейсов и их количеством – нужно также ознакомиться и с архитектурой самого модуля. Для похожих модулей нередка ситуация, когда при передаче трафика одни способны обрабатывать пакеты автономно, а другие просто пересылают пакеты центральному процессорному модулю для дальнейшей обработки (соответственно для одинаковых внешне модулей цена на них может различаться в несколько раз). В первом случае общая производительность оборудования и, как следствие, его максимальная пропускная способность оказываются выше, чем во втором, поскольку часть своей работы центральный процессор перекладывает на процессоры модулей.

Кроме этого, модульное оборудование часто обладает блокируемой архитектурой (когда максимальная пропускная способность ниже суммарной скорости всех портов). Это связано с ограниченной пропускной способностью внутренней шины, через которую модули осуществляют обмен трафиком между собой. Например, если модульный коммутатор имеет внутреннюю шину с пропускной способностью 20 Гбит/с, то для его линейной платы с 48 портами Gigabit Ethernet при полной загрузке можно использовать только 20 портов. Подобные детали нужно также иметь в виду и при выборе оборудования внимательно читать документацию.

При проектировании IP-сетей пропускная способность является ключевым параметром, от которого будет зависеть архитектура сети в целом. Для более точной оценки пропускной способности, можно руководствоваться следующим рекомендациям:

Изучайте приложения, которые планируется использовать в сети, применяемые ими технологии и объемы передаваемого трафика. Пользуйтесь советами разработчиков и опытом коллег, чтобы учесть все нюансы работы этих приложений при построении сетей.
Детально изучайте сетевые протоколы и технологии, которые используются этими приложениями.
Внимательно читайте документацию при выборе оборудования. Чтобы иметь некоторый запас готовых решений, ознакомьтесь с продуктовыми линейками разных производителей.

В результате при правильном выборе технологий и оборудования можно быть уверенным, что сеть в полной мере удовлетворит требованиям всех приложений и, будучи достаточно гибкой и масштабируемой, прослужит долгое время.