Sådan forbedrer du netværksbåndbredden

Båndbredde er et af de tekniske begreber, som er blevet overtaget af den professionelle befolkning. For eksempel: “Jeg har ikke båndbredde til at påtage mig endnu et projekt lige nu.” Oversættelse: Jeg har for travlt.

Hvis du fortæller en IT-professionel, at du ikke har tilstrækkelig båndbredde, tænker vedkommende selvfølgelig måske først på noget andet: Hvad er der galt med netværket?

Netværksbåndbredde er den usynlige helt i den digitale organisation – hvilket vil sige stort set enhver organisation. Kort sagt er båndbredde et mål for, hvor meget data der kan bevæge sig over en netværksforbindelse i en fastsat tidsperiode, f.eks. ét sekund. I en tid, hvor data behandles som guld, er netværksbåndbredde derfor afgørende for at sikre, at data kan flyde, når og hvor der er brug for dem.

I denne artikel ser vi nærmere på netværksbåndbredde – hvad det egentlig er, og – hvilket er afgørende – hvordan den om nødvendigt kan forbedres.

Hvad er netværksbåndbredde?

Lad os først få en enkel definition af netværksbåndbredde, som vi kan arbejde ud fra. Her er en definition fra Derek Ashmore, Principal for applikationstransformation hos Asperitas:

“Netværksbåndbredde er den maksimale mængde data, der kan overføres via en netværksforbindelse inden for en bestemt periode,” siger Ashmore.

Ashmore bemærker, at båndbredde typisk måles i bit eller byte. (En genopfriskning: Der er bit i en byte.)

Med en enkel definition bliver det ret nemt selv for ikke-teknikere at forstå, hvorfor båndbredde er vigtig: Hvis du ikke har nok af den, vil dine applikationer og menneskelige brugere sandsynligvis ikke kunne fungere optimalt i den digitale tidsalder. Det er ikke godt.

Jeg bad Ashmore om at dele nogle praktiske indsigter til forbedring af netværksbåndbredde. Lad os komme i gang.

Sådan forbedrer du netværksbåndbredden

Der er et nøgleord i Ashmores definition af båndbredde ovenfor: maksimal. Med andre ord kan netværksbåndbredde betragtes som potentiale. 

I den forstand er det faktisk ret enkelt at forbedre båndbredden – den maksimale mængde data, der kunne bevæge sig gennem en netværksforbindelse inden for en given tidsramme. Du skal blot være villig til at betale for mere. I IT-professionelles sprogbrug omtales dette nogle gange som “at købe et større rør.”

Men Ashmore påpeger, at opgradering af din forbindelse kun er en del af forbedringen af den samlede netværksydelse. En relateret, men anderledes måleenhed – netværksgennemløb – måler den faktiske mængde data, der bevæger sig over en netværksforbindelse i en bestemt periode. (Gennemløb måles normalt i bit pr. sekund.)

Netværksbåndbredde er en grundlæggende bestanddel af netværksgennemløb – sidstnævnte kan som udgangspunkt ikke overstige førstnævnte – men Ashmore påpeger, at det kun er én bestanddel. Desuden forbedrer øget båndbredde ikke automatisk gennemløbet.

Når vi taler om at forbedre netværksbåndbredden, mener vi derfor i virkeligheden at forbedre netværksgennemløbet – den faktiske mængde data, som dit netværk effektivt kan håndtere.

Ashmore delte en femtrinsmodel til netop dette.

Trin 1: Identificering af flaskehalse for båndbredde

Det første trin i forbedringen af netværksbåndbredde og gennemløb er at identificere eventuelle problemer, der sænker hastigheden og ydeevnen. Du kan trods alt ikke løse problemer, hvis du ikke ved, at de findes.

Det er afgørende at implementere gode metoder til netværksovervågning og værktøjer her. (Overvågning af båndbreddeforbrug er også en vigtig måleenhed for netværksovervågning.) Ashmore anbefaler at overvåge og derefter afhjælpe flaskehalse som:

• Overbelastede routere og switche.
• Forsinkelse på grund af lange afstande eller ineffektive ruter.
• Begrænsninger og overbelastning i netværksinterfacekort (NIC)
• Servere med utilstrækkelig kapacitet. (Ashmore bemærker, at dette strengt taget ikke rigtig er en netværksbegrænsning.)
• Netværksindstillinger, der er konfigureret forkert.
• Sikkerhedsenheder såsom firewalls, der bliver overbelastet.
• Overdreven broadcast- eller multicast-trafik, der oversvømmer netværket.

En produktionsorganisation kan for eksempel opdage forsinkelse mellem sit centraliserede netværk og en kritisk applikation på en fjern produktionsfabrik. Hvis netværksforbindelsen (og eventuelt anden infrastruktur såsom computerkraft og lagerplads) bringes tættere på applikationen, kan det reducere forsinkelsen og forbedre gennemløbet. (Det er en af grundene til, at edge computing-arkitekturer er blevet mere populære.)

Trin 2: Opgrader netværkshardware og -software

Som de fleste andre former for databehandling er et netværk grundlæggende afhængigt af hardware for at fungere. Selv et virtualiseret netværk, der i vid udstrækning administreres via software, har stadig brug for switche, routere, belastningsfordelere og anden infrastruktur.

Når denne hardware bliver gammel, kan den få problemer med ydeevnen. (Det samme princip gælder i bred forstand for software, især hvis softwaren ikke længere modtager regelmæssige opdateringer eller opgraderinger.)

Du kan “øge netværkets gennemstrømning ved at opgradere din netværksforbindelse og netværkshardware,” siger Ashmore.

Hvad angår forbindelsen, kan det betyde en opgradering – at købe en større forbindelse – for at øge den maksimalt mulige gennemstrømning.

Ashmore peger også på sammenkobling af forbindelser som en anden strategi her. Med denne tilgang kombinerer du flere netværksforbindelser til én logisk netværksforbindelse. Denne tilgang øger den tilgængelige båndbredde for andre slutpunkter på netværket, hvilket også forbedrer fejltolerance og modstandsdygtighed, eftersom en fejlramt forbindelse automatisk kan skifte over til et andet link i gruppen.

Trin 3: Reducer afstanden

Forsinkelse er netværksadministratorers og brugeres plage overalt, så det fortjener sit eget trin, selv om vi berørte det i trin ét.

Her er det grundlæggende princip: Hold netværksanmodningen og netværkssvaret så tæt på hinanden som muligt for at minimere forsinkelsen. Ashmore bemærker, at forsinkelsens skadelige virkninger på netværkets båndbredde er en væsentlig årsag til, at indholdsleveringsnetværk (CDN'er) som Akamai eller Cloudflare anvendes i stor udstrækning.

“Du kan ikke ændre lysets hastighed, men du kan ændre afstanden mellem den, der sender anmodningen, og den, der svarer,” siger Ashmore.

Her er et eksempel: 

“Jeg kan have en båndbredde på 10 Gbps mellem en bruger i Chicago og et websted, hvorfra vedkommende downloader data,” siger Ashmore. “Hvis webstedet ligger i Chicago-området, kan jeg få 6-8 Gbps gennem den forbindelse, men jeg får sandsynligvis mindre end 1 Gbps, hvis downloadwebstedet ligger i Indien eller Australien.”

Reducer den fysiske afstand mellem anmodning og svar så meget som muligt.

Trin 4: Overvej at bruge en dedikeret forbindelse

Hvis du ikke allerede gør det, anbefaler Ashmore, at du bruger en dedikeret forbindelse – hvilket betyder et fysisk link, som kun din organisation anvender – mellem dit netværk og din internetudbyder eller cloududbyder i stedet for en virtuel privat netværksforbindelse (VPN).

VPN'er er nyttige teknologier og er blevet populære af hensyn til omkostninger, sikkerhed og andre forhold. Men en dedikeret forbindelse vil sandsynligvis overgå den med hensyn til gennemstrømning og andre målinger.

“Selv hvis en VPN-forbindelse har samme båndbredde som en dedikeret forbindelse, vil den dedikerede forbindelse konsekvent præstere bedre,” siger Ashmore. Han nævner tre almindelige årsager til, at det forholder sig sådan:

1. VPN-forbindelser er normalt delte netværksforbindelser, hvilket betyder, at du reelt konkurrerer om båndbredden med andre brugere.
2. Dedikerede forbindelser har bedre routingsstier i netværket.
3. Dedikerede forbindelser har mindre netværksjitter, hvilket grundlæggende er uønskede variationer i tidspunkterne for pakkernes ankomst. Minimering af jitter forbedrer netværkets gennemstrømning.

Trin 5: Reducer (eller segmentér) anden trafik på dit netværk 

Den gamle sammenligning af et IT-netværk med en motorvej fungerer stadig: Det er en vej, der er designet til kørsel ved højere hastigheder, men hvis alle vil køre på samme tid, får du stadig trafikpropper.

Det samme gælder for netværkets båndbredde og gennemstrømning: For mange brugere (eller anmodninger) på samme tid kan gøre tingene langsommere.

“Andre brugere på en netværksforbindelse kan påvirke den samlede netværksydeevne betydeligt,” siger Ashmore. 

Oprettelse af forskellige netværksforbindelser til separate brugergrupper er én løsning. Her er et godt grundlæggende eksempel: Adskil intern netværksadgang for medarbejdere og deres forretningsapplikationer fra ekstern internetadgang for kunder og dine kundeorienterede applikationer.

“Det sikrer, at medarbejdere, der udfører netværksintensivt arbejde (f.eks. store downloads), ikke påvirker deres kunder [og omvendt],” siger Ashmore.

Værktøjer, der kan hjælpe

Når det handler om at forbedre netværkets båndbredde, kan de rigtige værktøjer gøre hele forskellen. Netværksovervågningssoftware er den første forsvarslinje mod flaskehalse i ydeevnen. Disse værktøjer giver indsigt i båndbreddeforbruget i realtid, så du kan spore og analysere mønstre i netværkstrafikken, lokalisere flaskehalse og hurtigt identificere enheder eller forbindelser, der yder under niveau.

Værktøjer som SolarWinds, PRTG og Nagios hjælper med at overvåge netværkets tilstand, advare dig om kritiske problemer som overbelastede routere eller høj forsinkelse og levere de data, du har brug for til at optimere tildelingen af båndbredde. Denne indsigt er afgørende for proaktiv styring af netværkets ydeevne, før små problemer udvikler sig til større driftsforstyrrelser.

Ud over overvågning kan værktøjer, der understøtter netværksoptimering – såsom software til trafikstyring eller løsninger til WAN-optimering – bidrage til at forbedre gennemløbet. Eksempelvis kan en kombination af indstillinger for tjenestekvalitet (QoS) og linkaggregation prioritere kritisk trafik og kombinere flere netværksstier for at øge den tilgængelige båndbredde til programmer med høje krav. I miljøer med høj latenstid kan implementering af værktøjer som CDN'er (indholdsleveringsnetværk) eller brug af teknikker som datakomprimering reducere afstandens indvirkning på dataoverførselshastighederne.

Disse værktøjer sikrer, at dit netværk kører så effektivt som muligt, og hjælper dig med at få hver eneste smule ydeevne ud af din infrastruktur.

5 flere tips til netværksbåndbredde (og fejl, du bør undgå)

Til sidst delte Ashmore en blanding af anbefalinger og ting, man bør undgå, når man arbejder på at forbedre netværksbåndbredden og optimere gennemløbet.

1. Forstå dine behov for båndbredde. Ligesom med andre computerressourcer er det meget muligt at overdimensionere eller underdimensionere ressourcerne. Begge yderpunkter er problematiske og kan føre til unødvendige omkostninger, dårligere ydeevne og pålidelighed samt andre problemer. 

»Undgå at undervurdere behovet for båndbredde, men overvurder det heller ikke,« siger Ashmore. »Lav en plan for, hvordan du vil udvide din nuværende netværkskonfiguration.«

2. Forstå, hvordan trafikken skal dirigeres. Netværksarkitekturen er grundlaget for optimal ydeevne, så tag dig tid til at sikre, at du fuldt ud forstår dens opbygning og de krav, dine brugere og programmer vil stille til netværket.

3. Design med redundans og automatisk overtagelse. Du kan købe den størst mulige forbindelse, men det hjælper ikke, hvis forbindelserne jævnligt svigter. Nogle af de ovenfor nævnte strategier, såsom brug af en dedikeret forbindelse, kan bidrage til at sikre, at netværket er højtilgængeligt og robust, når der opstår hændelser. 

»Brugerne forventer 100 % netværksoppetid,« siger Ashmore.

4. Tættere på er altid bedre. Afstand har ofte stor betydning for ydeevnen (og dens onde tvilling, latenstid). Som Ashmore bemærkede ovenfor, skal anmoderen og svareren være så tæt på hinanden som muligt.

5. Design med sikkerhed for øje. Husk, at ondsindede aktører også kan lide båndbredde og gennemløb. Det betyder, at man skal tænke over – og derefter nøje overvåge – netværkstrafikkens indgående trafik (eller indstrømning) og udgående trafik (udstrømning) til internettet, potentielle flaskehalse (såsom firewalls) samt hvordan netværkssegmenteringen skal implementeres.

Afsluttende tanker

Netværket er rygraden i stort set enhver organisation i dag. Det er nødvendigt at sikre optimal netværksbåndbredde – og optimalt netværksgennemløb – for at sikre, at kritiske programmer ikke blot er tilgængelige, men også har høj ydeevne. Tag det ikke for givet.

Abonnér på nyhedsbrevet fra The CTO Club for at få flere branchenyheder og deltage i diskussioner.