Apakah Latensi Rangkaian dalam Suis Ethernet?

Kependaman rangkaian, aspek kritikal dalam rangkaian moden, memberikan kesan yang besar terhadap kecekapan penghantaran data. Kependaman Ethernet ialah istilah yang sering disebut， tetapi adakah anda memahaminya secara mendalam? Artikel ini membincangkan maksud kependaman rangkaian, punca kelewatan rangkaian, cara mengukurnya dan cara mengurangkannya dengan suis Ethernet. Teruskan membaca untuk mengetahui lebih lanjut.

Apakah Kependaman Rangkaian?

Maksud Kependaman dalam Rangkaian

Istilah "kelewatan rangkaian" merujuk kepada kelewatan dalam penghantaran data melalui rangkaian. Kelewatan suis Ethernet merujuk kepada tempoh masa tertentu yang diperlukan oleh paket Ethernet untuk bergerak melalui suis rangkaian. Rangkaian dengan kelewatan yang panjang dipanggil rangkaian kependaman tinggi, manakala rangkaian dengan kelewatan yang singkat dipanggil rangkaian kependaman rendah.

Suis Ethernet kelewatan boleh difahami dari dua perspektif - kelewatan sehala dan kelewatan pergi balik. Yang terakhir biasanya digunakan sebagai metrik utama dan merangkumi jumlah masa yang diperlukan oleh paket Ethernet untuk bergerak dari sumber ke destinasi. Hari ini, kelewatan pergi balik merupakan metrik penting kerana peranti menggunakan protokol rangkaian TCP/IP untuk menghantar data tertentu ke destinasinya dan menunggu pengakuan kembali sebelum menghantar data yang lain. Oleh itu, kaedah ini memberikan kesan yang ketara terhadap prestasi rangkaian. 

Kepentingan Kelewatan Rangkaian

Apabila semakin banyak syarikat menjalani transformasi digital, mereka menggunakan aplikasi dan perkhidmatan berasaskan awan untuk melaksanakan fungsi perniagaan penting. Aktiviti operasi juga bergantung pada data yang dikumpulkan daripada peranti pintar yang disambungkan ke Internet, yang secara kolektif dirujuk sebagai Internet Perkara (IoT). Kelewatan kependaman boleh menyebabkan ketidakcekapan, terutamanya dalam operasi masa nyata yang bergantung pada data penderia. Selain itu, kependaman yang tinggi mengurangkan pulangan daripada pelaburan yang dibuat untuk meningkatkan kapasiti rangkaian, sekali gus menjejaskan pengalaman pengguna dan kepuasan pelanggan, walaupun perusahaan telah melaksanakan infrastruktur rangkaian yang mahal.

Apakah yang Menyebabkan  Latensi dalam Rangkaian?

Bahagian sebelumnya telah membincangkan konsep kependaman rangkaian. Bahagian ini meneroka punca kependaman. Banyak faktor menyumbang kepada tempoh kependaman rangkaian. Berikut ialah beberapa faktor berpotensi yang boleh menyumbang kepadanya.

Kesan Medium Penghantaran

Memandangkan data dihantar melalui media penghantaran atau pautan, kesan media penghantaran atau pautan terhadap kependaman adalah ketara. Sebagai contoh, kependaman dalam rangkaian gentian optik adalah lebih rendah berbanding rangkaian tanpa wayar. Begitu juga, setiap kali rangkaian bertukar daripada satu jenis media kepada jenis media yang lain, jumlah masa penghantaran meningkat sebanyak beberapa milisaat.

Analisis Pengepala 

Kependaman boleh berlaku dalam suis Ethernet kerana kadangkala ia memerlukan masa tambahan untuk menganalisis butiran pengepala paket dan memasukkan data penting. Ini boleh mengakibatkan masa lintasan yang lebih lama bagi paket yang melalui suis. 

Kelewatan Paket Berkaitan Storan

Kelewatan storan boleh berlaku apabila paket mengalami kelewatan dalam storan atau capaian cakera pada peranti perantara seperti suis dan jambatan.

Kependaman Proses Keselamatan

Kelewatan rangkaian boleh dipengaruhi oleh proses antivirus dan keselamatan, yang memerlukan masa untuk melengkapkan penggabungan semula dan penyahpepasan mesej sebelum penghantaran.

Pepijat Perisian

Kelewatan boleh berpunca daripada pepijat perisian di pihak pengguna, yang menyumbang kepada kependaman dalam rangkaian.

Mengukur Kependaman Rangkaian dalam Suis Ethernet

Seperti yang jelas daripada bab sebelumnya, kependaman suis merupakan elemen penting yang mempengaruhi kependaman rangkaian. Oleh itu, timbul persoalan: Bagaimanakah cara mengukurnya?

Spesifikasi IEEE RFC2544

Spesifikasi IEEE RFC2544 menyediakan pendekatan yang diterima secara meluas untuk menilai peranti store-and-forward. RFC2544 menghendaki ujian kelewatan diulang sekurang-kurangnya 20 kali dan hasilnya merupakan purata semua keputusan ujian.

Netperf 

Netperf ialah alat pengukuran prestasi rangkaian untuk pengangkutan berasaskan TCP atau UDP. Keputusan ujian Netperf menunjukkan seberapa pantas satu sistem boleh menghantar data kepada sistem lain dan seberapa pantas sistem lain tersebut boleh menerima data.

Ping Pong

Ping Pong mewakili pendekatan yang digunakan untuk mengukur kependaman dalam kelompok pengkomputeran berprestasi tinggi. Kaedah ini menilai tempoh pergi balik panggilan prosedur jauh (RPC) yang dihantar melalui antara muka penghantaran mesej (MPI).

Bagaimana Mengurangkan Kependaman Rangkaian dengan Suis Ethernet?

Pelbagai metodologi digunakan untuk meminimumkan kelewatan rangkaian menggunakan suis Ethernet. Pendekatan ini termasuk:

Meningkatkan Kapasiti Rangkaian

Salah satu pendekatan yang paling mudah dan berkesan untuk mengurangkan kependaman dan perlanggaran adalah dengan melengkapkan suis Ethernet anda dengan kapasiti yang diperlukan.   Penting untuk mengesahkan sama ada suis tersebut menawarkan keupayaan untuk mengembangkan kapasiti rangkaian.   Suis Ethernet yang memastikan tiada kehilangan paket memainkan peranan penting dalam meningkatkan prestasi rangkaian. Protokol Kawalan Pengagregatan Pautan, atau singkatannya LACP, ialah ciri standard yang meningkatkan prestasi rangkaian melalui penggabungan port. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang LACP, sila baca artikel ini:  LACP vs PAGP: Apakah Perbezaannya? - QSFPTEK

Menggunakan VLAN untuk Pembahagian Rangkaian

Memandangkan rangkaian rata konvensional sering menyebabkan lebihan beban pautan, suis Ethernet yang dilengkapi dengan keupayaan VLAN boleh menghala trafik dengan cekap ke destinasi yang dituju.  Pelbagai suis Ethernet VLAN Lapisan 2 dan Lapisan 3 tersedia untuk pembahagian trafik berdasarkan faktor seperti port, penetapan VLAN dinamik, protokol, alamat MAC dan banyak lagi.

Melaksanakan Teknologi Cut-Through

Kaedah ini berkaitan dengan sistem pensuisan paket dan bertujuan meminimumkan kependaman rangkaian.  Pensuisan cut-through mengurangkan kependaman rangkaian dengan membolehkan suis memulakan pemajuan paket sebelum keseluruhan paket diterima, sebaik sahaja alamat destinasi diproses.  Walau bagaimanapun, penting untuk diperhatikan bahawa teknologi ini berfungsi secara optimum apabila digunakan pada port yang beroperasi pada kelajuan yang sama.

Kurangkan Kependaman dengan RDMA

RDMA, atau Remote Direct Memory Access, ialah teknologi rangkaian termaju yang merevolusikan kecekapan pemindahan data. Tidak seperti kaedah tradisional yang melibatkan CPU, RDMA membolehkan pertukaran data secara langsung antara memori komputer dalam rangkaian. Ini mengelakkan CPU dan mengurangkan kependaman, lalu mempercepatkan komunikasi data untuk tugas seperti simulasi masa nyata, analitik data dan pengkomputeran berprestasi tinggi. QSFPTEK's S5600 dan S7600 suis siri menyokong RDMA untuk menyediakan daya pemprosesan tinggi dan kependaman ultra rendah.

Kesimpulan

Kesimpulannya, kependaman rangkaian amat penting untuk penghantaran data yang cekap dalam suis Ethernet. Tujuan artikel ini adalah untuk menjelaskan konsep kependaman Ethernet dalam suis Ethernet dan memberikan pandangan tentang strategi untuk mengurangkannya. Walaupun mungkin tidak dapat menghapuskan kependaman rangkaian sepenuhnya, matlamatnya adalah untuk meminimumkannya sebanyak mungkin. Memahami implikasi kependaman rangkaian dan melaksanakan strategi mitigasi adalah penting dalam landskap yang bergantung pada rangkaian pada masa kini.