Latenz, Paketverlust, Entfernung und Anwendungsleistung.
Was haben all diese Begriffe miteinander zu tun?
Wenn Sie IT-Netzwerke für ein globales Unternehmen verwalten, ist es wichtig, einen Schritt zurückzutreten und das große Ganze zu betrachten, damit Sie klarer erkennen können, wie sich alle diese Begriffe gegenseitig beeinflussen.
Das mag für einige von Ihnen wie „Networking 101“ klingen, aber es ist entscheidend, die Beziehungen zwischen diesen Begriffen und ihre kombinierten Auswirkungen auf die Anwendungsleistung zu verstehen.
Definitionen:
- (Netzwerk-) Latenz ist ein Ausdruck dafür, wie viel Zeit ein Datenpaket benötigt, um von einem bestimmten Punkt zu einem anderen zu gelangen.
- Ein Paketverlust ist der Ausfall eines oder mehrerer übertragener Pakete (Daten, Sprache oder Video), die nicht an ihrem Ziel ankommen.
- Die Entfernung ist der Raum zwischen zwei Punkten oder – im Falle von Unternehmensnetzwerken – zwischen zwei Büros.
- TCP (Transmission Control Protocol) ist ein Standard, der definiert, wie eine Netzwerkkonversation aufgebaut und aufrechterhalten werden kann, über die Anwendungsprogramme Daten austauschen können.
Das große Bild:
Wenn der Ursprungsserver und der Benutzer, der auf diesen Server zugreift, weit voneinander entfernt sind, benötigt der Benutzer ein zuverlässiges Netzwerk, um eine Aufgabe zu erledigen.
Dieses Netzwerk kann ein privates Netzwerk sein, wie eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung oder MPLS.
Es kann aber auch ein öffentliches sein, typischerweise über das Internet.
Wenn das Netzwerk Paketverluste aufweist, nimmt der Gesamtdurchsatz zwischen dem Server und dem Benutzer mit zunehmender Entfernung deutlich ab.
Das heißt, je weiter der Benutzer vom Ursprungsserver entfernt ist, desto unbrauchbarer wird das Netzwerk.
Warum ist das so?
Der Hauptschuldige ist TCP (Transmission Control Protocol), der Standard, der definiert, wie eine Netzwerkkonversation aufgebaut und aufrechterhalten wird, über die Anwendungsprogramme Daten austauschen.
TCP ist das Protokoll oder der Mechanismus, der für eine zuverlässige, geordnete und auf Fehler geprüfte Übermittlung von Daten zwischen Servern und Benutzern über ein Netzwerk sorgt.
TCP ist ein guter Kerl und hilft bei der Datenqualität.
Es ist auch ein verbindungsorientiertes Protokoll, d.h. ein Datenkommunikationsmodus, bei dem Sie zunächst eine Verbindung mit einem entfernten Host oder Server herstellen müssen, bevor Daten gesendet werden können.
Der nächste Schritt nach dem Aufbau einer TCP-Verbindung ist die Einrichtung der Flusskontrolle, um zu bestimmen, wie schnell der Sender Daten senden und wie zuverlässig der Empfänger diese Daten empfangen kann.
Je nach der Qualität des Netzwerks wird der Datenfluss durch die von beiden Seiten ausgehandelten Fenstergrößen bestimmt.
Wenn Client und Server die Eigenschaften des Netzwerks unterschiedlich einschätzen, kann es zu Meinungsverschiedenheiten zwischen den beiden Seiten kommen. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Anwendungsleistung! Bestimmte Anwendungen wie FTP würden einen einzigen Datenfluss verwenden und die maximal verfügbare Fenstergröße ausnutzen, um den Vorgang abzuschließen.
Windows-basierte Anwendungen hingegen sind eher ‚gesprächig‘ und benötigen mehrere Hin- und Herbewegungen, um die Operation(en) abzuschließen.
Das einfachste Modell, das Sie in Betracht ziehen können:
Netzwerk + Paketverluste + hohe Latenzzeit = Anwendungsleistung für TCP-Anwendungen.
Wenn man sich die Grafik über den maximal erreichbaren Durchsatz ansieht, fragt man sich tatsächlich, wie Unternehmen überhaupt über große Entfernungen zusammenarbeiten können.
Maximaler TCP-Durchsatz bei zunehmender Netzwerkentfernung
Schlechte Leistung bei Sprache und Video wenn es zu Paketverlusten kommt, insbesondere bei Internetverbindungen über große Entfernungen.
Aber selbst minimale Paketverluste in Kombination mit Latenz und Jitter machen ein Netzwerk für den Echtzeitverkehr unbrauchbar.
Und warum?
Weil diese Anwendungen über UDP (User Datagram Protocol) laufen.
Im Gegensatz zu TCP, dem guten Kerl, der alle Interaktionen regelt, ist UDP völlig gleichgültig.
UDP ist verbindungslos, d.h. es gibt kein Handshaking vor einer Operation, und der Benutzer ist der Unzuverlässigkeit des zugrunde liegenden Netzwerks ausgesetzt.
Es gibt keine Garantie für die Zustellung.
Dies ist der Weg, den die meisten Unternehmen mit einer globalen Benutzerbasis und wachsenden Problemen mit der Anwendungsleistung einschlagen.
- Konzentrieren Sie sich auf Internetverbindungen.
Kaufen Sie mehr Bandbreite .
Throughput typically increases somewhat but not enough to fix the issue. - Rüsten Sie auf MPLS-Verbindungen auf.
Warten Sie 6-9 Monate auf die Bereitstellung.
Stellen Sie fest, dass das Problem der Langstreckenverbindungen nicht gelöst ist. - Verbrauchen Sie mehr und mehr Bandbreite.
Setzen Sie QoS ein, um mit Überlastungen und deren Auswirkungen auf den Echtzeitverkehr umzugehen.
Sprach- und Videoübertragungen funktionieren gut, vorausgesetzt, es ist genügend Bandbreite konfiguriert. - Machen Sie sich klar, dass Sie es sich nicht leisten können, immer mehr Bandbreite in diesem alarmierenden Tempo zu kaufen.
- Fügen Sie WAN-Optimierungsanwendungen hinzu.
Mit TCP-Optimierung, Datenkomprimierung und Anwendungsproxys wird das Problem des Durchsatzes gelöst. - Sie sehen, wie die Preise für die Verwaltung und Wartung von WAN-Optimierungshardware in die Höhe schießen, und erleben dann einen Preisschock, wenn es an der Zeit ist, diese Geräte zu erneuern.
- Erwägen Sie Ihre Optionen.
Cloud-Dienste?
Mobilität? - Überprüfen Sie das Design Ihres gesamten Unternehmensnetzwerks.
Geloben Sie, dieses Netzwerk umzugestalten.
Planen Sie für die Cloud und für die Mobilität.
Berücksichtigen Sie Big Data und Ihre wachsenden Anforderungen.
Berücksichtigen Sie Übernahmen und geschäftliche Veränderungen.
Und wie würden Sie das machen?
Wenn Sie wissen, dass der Status quo kaputt ist, dann wissen Sie auch, dass die traditionellen Hardware-Anbieter versuchen, jeden letzten roten Cent aus diesen Kisten herauszuquetschen, bevor ihr Geschäftsmodell völlig überholt ist.
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