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Índice
- I – Introdução ............................................................................................................................
- II – Conceitos.............................................................................................................................
- 1.1 – Conceito da Performance de Rede....................................................................................
- 1.2- Parâmetros de Performance................................................................................................
- Largura de Banda.......................................................................................................................
- Latência .....................................................................................................................................
- 1.2.1- Disponibilidade..............................................................................................................
- 1.2.2- Largura De Faixa...........................................................................................................
- 1.2.3- Linha De Base ( Base Line )..........................................................................................
- 1.2.4- Congestionamento..........................................................................................................
- 1.2.5- Disparo (Threshold).......................................................................................................
- 1.2.6- Utilização.......................................................................................................................
- 1.3 – Atrasos ............................................................................................................................
- 1.3.1 Atraso de Processamento................................................................................................
- 1.3.2 Atraso de Fila..................................................................................................................
- 1.3.3 Atraso de Transmissão....................................................................................................
- 1.3.4 Atraso de Propagação......................................................................................................
- IV Conclusão............................................................................................................................
- Ⅴ- Referências Bibliográficas...................................................................................................
I – Introdução
Este presente trabalho iremos abordar sobre performance de redes, largura de banda, latência e atraso.
Podemos constatar que o cerne da questão é o desempenho da rede, sempre uma preocupação para usuários e administradores. Ambos querem definir e medir a qualidade do serviço (QoS) disponibilizada por suas redes. Os usuários precisam contar com uma qualidade de serviço mínima previsível, especialmente a medida que os serviços se dinamizam, tais como o WWW, videoconferência e a colaboração em tempo real. Os administradores, por sua vez, querem poder mostrar o que estão entregando para as organizações.
De nada adianta ter uma rede extremamente veloz se a mesma suporta apenas uma transacção ou download por vez. A habilidade da rede de suportar múltiplas transacções simultâneas, e que incluem grandes volumes de dados, deve ser levada em conta quando se mede a carga e o desempenho da rede. Mas isso ainda não é tudo, quando colocamos aplicações real-time , como voz e vídeo sobre uma rede de dados, necessitamos que a rede trabalhe com um baixo delay fim
- a - fim, e também pouca variação na sua latência (jitter ), que são parâmetros que também afectam o desempenho. Adicionalmente, medições de desempenho devem também incluir a taxa de pacotes descartados, a quantidade de pacotes enviados, a taxa de perda, o modo como os pacotes são reordenados e como é tratado o enfileiramento de pacotes nas interfaces.
Para um melhor entendimento dos métodos de análise de desempenho de rede, o prévio conhecimento de alguns protocolos de rede é necessário. Desta forma faremos um breve comentário a respeito de alguns deles a seguir:
SNMP (Simple Network Management Protocol). Este protocolo foi desenvolvido na década de 80, inicialmente, para integrar a gerência de diferentes tipos de rede com um design simples e que causasse pouco estrese na rede. O SNMP opera na camada de aplicação, usando a camada de transporte do protocolo TCP/IP, podendo ignorar o hardware de rede das camadas inferiores. Além disso, ele pode controlar quaisquer dispositivos da rede e não apenas o que tem conexão com sua rede física, pois utiliza o protocolo IP. Ainda, utiliza a arquitectura cliente - servidor, onde possui dois elementos principais : o agente e o gerente (o agente é o servidor e o gerente é o cliente). O agente é um programa que roda em cada um dos nós da rede monitorados ou gerenciados, fornecendo uma interface de todos os parâmetros de sua configuração. Estes parâmetros são armazenados em uma estrutura de dados chamada MIB (Management Information Base ) (este é o lado do servidor). O gerente é o software que roda na estação de gerenciamento da rede e sua regra é contactar os diferentes agentes rodando na rede para colectar os valores armazenados na sua base interna (na MIB) (este é o lado do cliente).
Existe um comando especial no SNMP chamado trap que permite que um agente envie dados não solicitados pelo gerente, para informa-lo dos seus eventos, como erros, shutdowns, alarmes, etc.
ICMP (Internet Control Message Protocol ). O IP ( Internet Protocol ) não foi projectado para ser absolutamente confiável, então.
Propôs-se um protocolo de mensagens de controle para fornecer um retorno sobre os problemas na comunicação. Este protocolo é o ICMP (que continua não garantindo que o data grama será entregue ou a mensagem de controle retornará).
O ICMP utiliza o suporte básico do IP como se fosse um protocolo de nível superior, entretanto, o ICMP actualmente é parte integrante do IP e deve ser implementado por todo módulo IP. Mensagens ICMP são enviadas em diversas situações: quando um data grama não pode alcançar seu destino, quando o gateway não tem capacidade de buffer suficiente para encaminhar o data grama e quando o gateway pode direccionar o host para enviar o tráfego por um caminho mais curto.
1.2- Parâmetros de Performance................................................................................................
Em virtude de todas essas nuances expostas anteriormente, torna-se importante que definamos os principais parâmetros utilizados para a avaliação do desempenho de redes, conceituando-os de maneira criteriosa a fim de que se possa diagnosticar eventuais deficiências de produtividade mais precisamente.
É impossíve administrar o que não se tem controle
- É impossível controlar o que não tem medida
- É portanto preciso medir a rede
Daí é necessário para o administrador da rede conseguir medir com maior precisão a performance da rede
- Em termos técnicos as duas principais medidas de uma rede são: **- Largura de Banda
- Latência**
Largura de Banda.......................................................................................................................
- Também conhecido como trhoughput
- ―É dada pelo número de bits que podem ser transmitidos na rede em um determinado tempo‖
Já uma fibra óptica tem normalmente uma largura de banda da ordem de 200 a 10Gbits/seg. Isso significa que é possível trafegar muitas vezes mais dados em uma fibra óptica do que em um cabo coaxial, por exemplo.
A largura de banda muitas vezes é responsável pela limitação da taxa de transmissão em sistemas de vídeo e comunicação de dados.
A largura de banda depende estritamente do meio de transmissão e, o meio de transmissão com maior largura de banda actualmente é a fibra óptica.
Em transmissão de dados também seguimos o mesmo princípio, se tivermos necessidade de uma maior quantidade de dados trafegando, teremos que escolher uma conexão ou meio de transmissão com maior largura de banda (capacidade).
A largura de banda e a latência de rede são os dois elementos chaves que determinam velocidade da rede. Muito já foi dito e continua a ser falado sobre latência e largura de banda, dois conceitos fundamentais para a compreensão e caracterização das redes de computadores. É uma pena que, mesmo que sob os nomes equivalentes em inglês, latency e bandwidth, não é fácil encontrar na Web, a teia mundial dos computadores, definições claras e precisas dos termos.
Latência .....................................................................................................................................
- Também conhecida como retardo
- ―É o tempo gasto por uma mensagem para ir de um ponto a outro da rede‖
- A latência é comumente medida em:
- ms: Milisegundos (10-3 segundo)
- μs: Microsegundos (10-6 segundo)
É comum também referir-se ao tempo que uma mensagem leva para chegar a um destino e voltar. Esse tempo é conhecido como:
Latência (ou latency) é um custo inicial da rede, pago em toda transmissão de mensagem que nela seja feita — até mesmo na mensagem teórica de comprimento zero bytes. Uma medida do
atraso de uma extremidade de uma rede, de um link, ou de um dispositivo a outra, podemos chamar também de latência. Uma latência mais elevada indica atrasos mais longos.
A latência nunca pode ser eliminada inteiramente, e é usada como uma medida do desempenho da rede.
Como a utilização , a latência pode variar em função da carga imposta à rede.
Um portador pode mudar sua latência da rede alterando seus circuitos virtuais de modo que estes usem links mais lentos ou incorporem mais "hops". Cada vez que uma célula ou pacote é retransmitido, ele é submetido a um "hop" (salto). O rastreamento da latência de uma rede é essencial.
Valor: Uma medida chave para identificar rapidamente pontos geradores de problema em potencial. Por exemplo, se o tempo de resposta cair mas a latência da rede se mantiver inalterada, o problema pode muito provavelmente ser atribuído ao servidor ou ao cliente.
Limitações: A medição de latência requer instrumentação e colecta de dados. A correlação da latência da rede com interacções e conexões das múltiplas aplicações é bastante difícil.
Conceito errado: A latência da rede é o tempo de resposta.
Realidade: A latência é uma parte do tempo de resposta. Os servidores, os clientes, e as aplicações adicionam sempre alguma latência.
Adicionar largura de faixa nem sempre repara problemas de latência. Por exemplo, se um portador tivesse demasiados "hops" em um link de alta velocidade, poderia ainda assim ter uma latência mais elevada (atraso) do que a de um link de baixa velocidade com poucos "hops".
Largura de Banda X Latência
1.2.3- Linha De Base ( Base Line )..........................................................................................
Definição: Uma medida do comportamento "normal". Muitas redes experimentam " picos de tráfego " em vários momentos relacionados a operações de negócios fundamentais - acesso de correio eletrônico e outros recursos. Uma linha de base é útil para distinguir um dia " ruim ", ou uma anomalia aleatória, dos dias "normais".
Valor: As linhas de base ajudam a um administrador identificar uma mudança repentina, que possa indicar um problema. Com o tempo, as linhas de base indicam tendências nas atividades para finalidades de planejamento.
1.2.4- Congestionamento..........................................................................................................
Definição: O congestionamento ocorre em função de cargas mais elevadas, indicando à rede ou a um dispositivo que este está alcançando, ou excedeu, sua capacidade. O congestionamento conduz primeiramente a um rápido crescimento da latência ( definição no item E ) e, então, à perda dos dados se a situação não for corrigida. Os atrasos enfileirando-se com os pacotes que esperam para ir são uma indicação de problemas possíveis de latência.
Valor: A detecção adiantada permite ao administrador tomar providências mais rapidamente, evitando lentidões do sistema desastrosas. Os relatórios de desempenho ajudam a identificar pontos potenciais de congestionamento antes que estes afetem o desempenho.
1.2.5- Disparo (Threshold)
Definição: Um valor que é ajustado para advertir o sistema de gerência quando a utilização, a latência, ou o congestionamento excederem limites críticos. O disparo é ajustado nos agentes de gerência que medem o comportamento real das redes e dos links. Por exemplo, um administrador pode ajustar um disparo de 50% da utilização em um link da rede, de modo que haja tempo de responder aos volumes de tráfego crescentes.
Valor: Permite ao administrador ajustar os "trip-wires" e receber alertas a tempo de responder antes que os usuários se queixem.
Limitações: Os agentes devem ser capazes de rastrear valores e disparar alarmes. Em virtude de os níveis de disparo poderem ser excedidos muitas vezes, alguma espécie de mecanismo de filtragem e de prioridade é necessário para indicar quando tais eventos são significativos.
1.2.6- Utilização
Definição: Uma medida de quanto da capacidade está sendo usado realmente em algum ponto. Se um link T1 comporta 924 Kbps, este tem uma utilização de 60% nesse intervalo particular do tempo. A utilização varia de acordo com as cargas reais do tráfego e com o intervalo de tempo do qual é calculada a média. É também uma medida da carga do processador central nos servidores e nos clientes.
Valor: Uma medida dos níveis de uso que pode ser usado prevê problemas potenciais com tendências. Pode dar avisos em tempo real de problemas de desempenho potenciais.
1.3 – Atrasos ............................................................................................................................
Podem ser ocasionados por diversos fatores. Há quatro tipos principais de atraso:
Atraso de processamento Atraso de fila Atraso de transmissão Atraso de Propagação
1.3.1 – Atraso de Processamento
O tempo necessário para um equipamento: Ler o cabeçalho do pacote Decidir para onde este deve ser encaminhado Normalmente, poucos microssegundos ou menos.
1.3.2 – Atraso de Fila
Tempo em que um pacote fica na fila aguardando ser enviado ao próximo nó da rede O tempo dependerá do congestionamento.
1.3.3 – Atraso de Transmissão
É o tempo necessário para transportar todos os bits de dentro do equipamento para o meio de transmissão. Normalmente será de alguns micro a milissegundos.
1.3.4 – Atraso de Propagação
Ⅴ- Referências Bibliográficas...................................................................................................
https://www.gta.ufrj.br/grad/99_1/rodrigo/ger_redes.htm
https://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialwan/pagina_2.asp
https://docente.ifrn.edu.br/tadeuferreira/disciplinas/2016.1/arq-tcp-ip/Aula04.pdf
