По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Задержка в сети, или сетевая задержка, - это временная задержка при передаче запросов или данных от источника к адресату в сетевой экосистеме. Давайте посмотрим, как вы можете выявить и устранить задержку в сети.
Любое действие, которое требует использование сети, например, открытие веб-страницы, переход по ссылке, открытие приложения или игра в онлайн-игру, называется активностью. Активность пользователя – это запрос, а время отклика веб-приложения – это время, которое требуется для ответа на этот запрос.
Временная задержка также включает в себя время, которое сервер тратит на выполнение запроса. Таким образом, временная задержка определяется как круговой путь – время для записи, обработки и получения пользователем запроса, где он уже декодируется.
Понятие «низкое значение задержки» относится к относительно недлительным временным задержкам при передаче данных. А вот длительные задержки, или чрезмерные задержки, не слишком приветствуются, так как они ухудшают процесс взаимодействия с пользователем.
Как исправить задержку в сети?
На просторах Интернета есть большое количество инструментов и программных средств, которые могут помочь в анализе и устранении неполадок в сети. Некоторые из них платные, некоторые бесплатные. Впрочем, есть инструмент под названием Wireshark – бесплатное приложение с общедоступной лицензией, которое используется для перехвата пакетов данных в режиме реального времени. Wireshark – это самый популярный и самый часто используемый в мире анализатор сетевых протоколов.
Это приложение поможет вам перехватывать сетевые пакеты и отображать их детальную информацию. Вы можете использовать эти пакеты для проведения анализа в режиме реального времени или в автономном режиме после того, как сетевые пакеты уже будут перехвачены. Это приложение поможет вам исследовать сетевой трафик под микроскопом, фильтруя и углубляясь в него в попытках найти корень проблемы. Оно помогает с сетевым анализом, и, как следствие, с сетевой безопасностью.
Что может вызывать задержку в сети?
Есть несколько основных причин медленного сетевого подключения. Вот некоторые из них:
Большая задержка
Зависимости приложений
Потеря пакетов
Перехватывающие устройства
Нерациональные размеры окон
В данной статье мы рассмотрим каждую из вышеприведенных причин задержки в сети, а также посмотрим, как можно решить эти проблемы с помощью Wireshark.
Проверка с помощью Wireshark
Большая задержка
Понятие «большая задержка» подразумевает время, которое требуется для передачи данных от одной конечной точки к другой. Влияние большой задержки на передачу данных по сети очень велико. На приведенной ниже диаграмме в качестве примера показано время кругового пути при загрузке файла по пути с высокой задержкой. Время задержки кругового пути часто превышает одну секунду, что является недопустимым.
Перейдите к разделу Wireshark Statistics.
Выберите опцию TCP stream graph.
Выберите Round Trip time graph, чтобы посмотреть, сколько времени необходимо для загрузки файла.
Wireshark используют для расчета времени кругового пути для того, чтобы определить, это ли является причиной плохой работы коммуникационной сети протокола управления передачей (TCP - Transmission Control Protocol). TCP используется для разных целей, например, для просмотра веб-страниц, передачи данных, протокола передачи файлов и многого другого. В большинстве случаев операционную систему можно настроить так, чтобы на каналах с большой задержкой она работала более эффективно, особенно когда хосты используют Windows XP.
Зависимости приложений
Некоторые приложения имеют зависимости, то есть они зависят от каких-то других приложений, процессов или от обмена данными с хостом. Допустим, что ваше приложение – это база данных, и оно зависит от подключения к другим серверам, которое необходимо для получения элементов базы данных. В таком случае слабая производительность на этих «других серверах» может негативно повлиять на время загрузки локального приложения.
Рассмотрим, например, просмотр веб-страниц при условии, что целевой сервер ссылается на несколько других веб-сайтов. Например, чтобы загрузить главную страницу сайта
www.espn.com
, вы должны сначала посетить 16 хостов, которые обеспечивают главную страницу рекламой и наполнением.
На приведенной выше картинке показано окно «HTTP/Load Distribution» в Wireshark. В нем отображается список всех серверов, которые использует главная страница сайта
www.espn.com
.
Потеря пакетов
Потеря пакетов – это одна из самых часто встречающихся проблем в сети. Потеря пакетов происходит, когда пакеты данных неправильно доставляются от отправителя к получателю через Интернете. Когда пользователь посещает некий веб-сайт и начинает загружать элементы сайта, потерянные пакеты вызывают повторную передачу, что увеличивает скорость загрузки веб-файлов и замедляет при этом общий процесс загрузки.
Более того, потеря пакетов оказывает крайне негативное влияние на приложение, когда оно использует протокол TCP. Когда TCP-соединение обнаруживает потерянный пакет, то скорость передачи данных автоматически снижается, чтобы компенсировать сетевые проблемы.
Потом скорость постепенно восстанавливается до более приемлемого уровня до следующего потерянного пакета, что снова приведет к существенному снижению скорости передачи данных. Загрузка объемных файлов, которая должна была легко проходить по сети, если бы не было потерянных пакетов, теперь заметно страдает от их наличия.
Что это значит – «пакет потерян»? Это неоднозначный вопрос. Если программа работает через протокол TCP, то потеря пакетов может быть обнаружена двумя способами. В первом варианте получатель отслеживает пакеты по их порядковым номерам и, таким образом, может обнаружить отсутствующий пакет. В таком случае клиент делает три запроса на этот отсутствующий пакет (двойное подтверждение), после чего он отправляется повторно. Во втором варианте потерянный пакет обнаруживает отправитель, когда понимает, что получатель не подтвердил получение пакета данных, и по истечении времени ожидания отправляет пакет данных повторно.
Wireshark указывает, что произошла перегрузка сети, а многократные подтверждения провоцируют повторную передачу проблематичного трафика, который выделен цветом. Большое количество продублированных подтверждений указывают на то, что пакет(ы) были потеряны, а также на существенную задержку в сети.
Для того, чтобы повысить производительность сети, важно определить точное место потери пакетов. Когда Wireshark обнаружил потерю пакетов, он начинает перемещаться по пути следования пакетов до тех пор, пока не найдет место их потери пакетов. На данный момент мы находимся «у истоков» точки потери пакетов, поэтому знаем, на чем нужно сосредоточиться при отладке.
Перехватывающие устройства
Сетевые перехватчики – это связующие устройства, такие как коммутаторы, маршрутизаторы и брандмауэры, которые заняты выбором направления передачи данных. При потере пакетов эти устройства необходимо проверить, потому что они могли стать причиной утери.
Задержка может возникнуть при работе этих связующих устройств. Например, если установлен приоритет трафика, то дополнительная задержка может возникнуть в потоке с низким уровнем приоритета.
Неэффективные размеры окон
Вдобавок к операционной системе Windows, в сетях TCP/IP есть и другие «окна».
Скользящее окно
Окно получателя
Окно отслеживания перегрузок сети
Все эти окна совместно отражают производительность сети на основе протокола TCP. Давайте посмотрим, что из себя представляет каждое из этих окон, и определим, как они влияют на пропускную способность сети.
Скользящее окно
Скользящее окно используется для широковещательной передачи последующих TCP-сегментов по сети по мере подтверждения данных. Как только отправитель получает подтверждение о том, что получатель получил переданные фрагменты данных, скользящее окно расширяется. До тех пор, пока в сети не обнаружатся потерянные данные, передавать можно достаточно большие объемы данных. При потере пакета скользящее окно сжимается, так как сеть уже не может справиться с таким большим объемом данных.
Окно получателя
Окно получателя TCP-стека – это пространство буфера. Когда данные получены, они сохраняются в этом буферном пространстве до тех пор, пока приложение их не перехватит. Окно получателя начинает заполняться, когда приложение не успевает принимать данные, что приводит к сценарию «нулевого окна». Когда получатель объявляет о состоянии «нулевого окна», вся передача данных на хост должна быть остановлена. Пропускная способность падает до нуля. Метод масштабирования окна (RFC 1323) позволяет хосту увеличить размер окна получателя и снизить вероятность наступления сценария «нулевого окна».
На приведенной выше картинке продемонстрирована 32-секундная задержка сетевого соединения из-за сценария «нулевого окна».
Окно отслеживания перегрузок сети
Окно отслеживания перегрузок сети определяет максимально возможный объем данных, с которым может справиться сеть. На это значение влияют следующие факторы: скорость передачи пакетов отправителя, количество потерянных пакетов в сети и размер окна получателя. В процессе корректной работы сети окно постоянно увеличивается до тех пор, пока передача данных не завершится или пока она не достигнет «потолка», установленного работоспособностью сети, возможностями передачи отправителя или размером окна получателя. Каждое новое соединение запускает процедуру согласования размера окна заново.
Рекомендации для хорошей работоспособности сети
Изучите, как можно использовать Wireshark в качестве меры первой помощи, чтобы можно было быстро и эффективно находить источник низкой производительности
Определите источник задержки в сети и по возможности сократите ее до приемлемого уровня
Найдите и устраните источник потери пакетов
Проанализируйте размер окна передачи данных и по возможности уменьшите его
Проанализируйте производительность перехватывающих устройств для того, чтобы посмотреть, увеличивают ли они задержку или, возможно, отбрасывают пакеты
Оптимизируйте приложение, чтобы оно могло передавать большие объемы данных и, если это возможно, извлекать данные из окна получателя
Заключение
В данной статье мы рассмотрели самые основные причины проблем с производительностью сети. Но есть один немаловажный фактор, который просто нельзя упускать, - это непонимание того, как работает передача данных по сети. Wireshark предоставляет визуализацию сети так же, как рентген или компьютерная томография, которая предоставляет визуализацию человеческого тела для точной и быстрой диагностики. Wireshark стал критически важным инструментом, который способен помочь в обнаружении и диагностике проблем в сети.
А теперь проверьте и устраните проблемы с производительностью своей сети с помощью нескольких фильтров и инструментов Wireshark.
Восьмая часть тут.
Формат Type Length Value (TLV) является еще одним широко используемым решением проблемы маршалинга данных. На рисунке 1 показан пример протокола маршрутизации от промежуточной системы к промежуточной системе IS-IS.
На рисунке 1 пакет состоит из заголовка, который обычно имеет фиксированную длину, а затем из набора TLV. Каждый TLV форматируется на основе своего типа кода. В этом случае показаны два типа TLV (в IS-IS есть много других типов; два используются здесь для иллюстрации). Первый тип - 135, который несет информацию о версии 4 протокола IP (IPv4). Этот тип имеет несколько полей, некоторые из которых имеют фиксированную длину, например, метрика. Другие, однако, такие как префикс, имеют переменную длину; длина поля зависит от значения, размещенного в каком-либо другом поле в TLV. В этом случае поле длины префикса определяет длину поля префикса. Существуют также суб-TLV, которые имеют аналогичный формат и несут информацию, связанную с этой информацией IPv4. Тип 236 аналогичен 135, но он несет информацию по IPv6, а не IPv4.
По существу, TLV можно рассматривать как полный набор автономной информации, переносимой в более крупном пакете. TLV состоит из трех частей:
Тип кода, который описывает формат данных
Длина, которая описывает общую длину данных
Значение или сами данные
Форматы на основе TLV менее компактны, чем форматы фиксированной длины, поскольку они содержат больше метаданных в самом пакете. Информация о типе и длине, содержащаяся в данных, предоставляет информацию о том, где искать в словаре информацию о форматировании, а также информацию о грамматике для использования (как каждое поле отформатировано и так далее). Форматы TLV компенсируют возможность изменять форматирование информации, передаваемой протоколом, не требуя обновления каждого устройства или позволяя некоторым реализациям выбирать не поддерживать все возможные TLV по сравнению с дополнительными метаданными, передаваемыми по проводам.
TLV обычно считаются очень гибким способом маршалинга данных в протоколах.
Словари общих объектов
Одной из основных проблем с полями фиксированной длины является фиксированность определений полей; если вы хотите изменить протокол поля фиксированной длины, вам нужно увеличить номер версии и изменить пакет, или вы должны создать новый тип пакета с различными кодировками для полей. Форматирование TLV решает эту проблему путем включения встроенных метаданных с передаваемыми данными за счет передачи большего количества информации и уменьшения компактности. Общие скомпилированные словари пытаются решить эту проблему, помещая словарь в общий файл (или библиотеку), а не в спецификацию. Рисунок 2 иллюстрирует процесс.
На рисунке 2 этот процесс начинается с того, что разработчик создает структуру данных для организации определенного набора данных, которые будут передаваться по сети. Как только структура данных построена, она компилируется в функцию или, возможно, копируется в библиотеку функций (1) и копируется в приемник (2). Затем приемник использует эту библиотеку для написания приложения для обработки этих данных (3). На стороне передатчика необработанные данные кодируются в формат (4), а затем передаются по протоколу через сеть к приемнику (5). Получатель использует свою общую копию формата данных (6) для декодирования данных и передачи декодированной информации принимающему приложению (7).
Этот вид системы сочетает в себе гибкость модели на основе TLV с компактностью протокола фиксированного поля. Хотя поля имеют фиксированную длину, определения полей задаются таким образом, чтобы обеспечить быстрое и гибкое обновление при необходимости изменения формата маршалинга. Пока общая библиотека отделена от приложения, использующего данные, словарь и грамматика могут быть изменены путем распространения новой версии исходной структуры данных.
Потребуется ли «День флага», если будет распространена новая версия структуры данных? Необязательно. Если номер версии включен в структуру данных, чтобы получатель мог сопоставить полученные данные с правильной структурой данных, то в системе одновременно может существовать несколько версий структуры данных. Как только отправитель не найден с использованием более старого формата данных, старая структура может быть безопасно отброшена по всей системе.
Важно: в то время как системы фиксированного формата и TLV рассчитывают на то, что разработчики читают спецификации и пишут код как форму совместного использования грамматики и словаря, системы общей структуры данных, описанные в этих лекциях, рассчитывают на то, что общий словарь будет распространяться каким-то другим способом. Есть много различных способов сделать -это, например, новая версия программного обеспечения может быть распространена среди всех отправителей и получателей, или некоторая форма распределенной базы данных может использоваться для обеспечения того, чтобы все отправители и получатели получали обновленные словари данных, или некоторая часть приложения, которая специально управляет маршалингом данных, может быть распределена и сопряжена с приложением, которое генерирует и потребляет данные. Некоторые системы такого рода передают общий словарь как часть первоначальной настройки сеанса.
Начиная с Windows Server 2012 R2 в Hyper-v появились машины второго поколения. Они добавляют некоторые преимущества по сравнению с виртуальными машинами первого поколения, поэтому следует подумать о переходе. Хотя автоматического преобразования не существует, есть способ избежать новой установки и настройки виртуальной машины.
Есть несколько причин, по которым рабочие системы до сих пор работают на виртуальных машинах первого поколения. Часто они существуют уже несколько лет и были созданы в версии Hyper-V, которая поддерживает только виртуальные машины 1-го поколения. Их по-прежнему можно использовать в более новой версии гипервизора, и они полностью поддерживаются.
И наоборот, также возможно, что версия Windows была изначально установлена на виртуальной машине, которая поддерживает только виртуальные машины 1-го поколения. Гостевая ОС, возможно, за это время была обновлена, но функции 2-го поколения в старой виртуальной машине заблокированы.
Может случиться и так, что Gen 1 будет случайно выбран при создании виртуальной машины, поскольку это по-прежнему выбирается по умолчанию в диспетчере Hyper-V.
Преимущества 2 поколения
Одним из наиболее важных преимуществ новых виртуальных машин является более высокая производительность, поскольку гостевая ОС «знает», что она работает на гипервизоре, и, следовательно, не требует эмуляции оборудования. Виртуальные машины второго поколения обладают поддержкой UEFI, работают под управлением только 64-разрядной гостевой ОС, могут загружаться с виртуального контроллера SCSI. Подключенные к контроллеру виртуальные жесткие диски можно добавлять, удалять и изменять их размер во время работы. Сетевые адаптеры также могут быть добавлены во время работы системы.
Если вы хотите настроить виртуальную машину с UEFI, вы можете сделать это только с виртуальной машиной поколения 2, т.е. безопасная загрузка доступна только в ней. Виртуальные машины поколения 1 поддерживают только BIOS и, следовательно, ограничены структурой MBR дисков и это основное препятствие при миграции.
Поиск старых виртуальных машин
Первым шагом будет обзор того, какие виртуальные машины относятся к Gen 1 (Поколение 1). С помощью PowerShell это относительно легко узнать:
Get-VM | select vmname, generation
Эта команда выведет вам список всех виртуальных машин на локальном хосте, их имена и поколение.
По сути, теперь вы можете приступить к преобразованию старых виртуальных машин. Однако это невозможно, если гостевая ОС старше Windows Server 2012 R2 или имеет 32-разрядную версию.
Следовательно, вам необходимо выяснить, какая ОС установлена на виртуальной машине. Это можно относительно легко определить через PowerShell:
Get-ComputerInfo -Property WindowsProductName, OsArchitecture
Изменение таблицы разделов на GPT
После того как вы определили, какие виртуальные машины подходят для преобразования, вам следует сначала обновить гостевую ОС до версии Windows, которую вы запланировали для новой среды.
Затем преобразовать системный диск в GPT. Начиная с Windows 10 1703, Microsoft предоставляет для этой цели MBR2GPT.exe. Программа запускается на рабочей системе со следующими параметрами:
mbr2gpt.exe /convert /allowFullOS
Утилита находится в %SystemRoot%system32 и может быть легко скопирована на другие компьютеры, если ее там нет. Это относится, например, и к серверам Windows.
Однако в случае более старых версий ОС Microsoft рекомендует выключить виртуальную машину, загрузиться в среду предустановки Windows и начать преобразование в GPT оттуда. Тогда команда выглядит немного иначе:
mbr2gpt.exe /convert /disk:<disknumber>
Номера дисков можно посмотреть программой diskpart с помощью:
list disk
Перенос виртуального диска на новую виртуальную машину
Поскольку преобразовать виртуальную машину поколения 1 в поколение 2 невозможно, теперь необходимо создать новую виртуальную машину Gen 2 и подключить к ней виртуальный жесткий диск.
Одним из побочных эффектов этого действия является то, что оно также поднимает версию виртуальной машины до текущего уровня. Это необходимо, чтобы воспользоваться преимуществами новых функций Hyper-V, доступных в Server 2016 или 2019. Новая виртуальная машина больше не будет работать на более старом гипервизоре.