Kaistanleveys on yksi niistä teknisistä termeistä, jotka ammattilaiset ovat omaksuneet yleiseen käyttöön. Esimerkiksi: ”Minulla ei tällä hetkellä ole kaistanleveyttä uuden projektin ottamiseen.” Käännös: olen liian kiireinen.
Jos tietenkin sanot IT-ammattilaiselle, ettei sinulla ole tarpeeksi kaistanleveyttä, hän saattaa ensimmäiseksi ajatella jotain aivan muuta: Mikä verkossa on vikana?
Verkon kaistanleveys on digitaalisen organisaation – toisin sanoen käytännössä jokaisen organisaation – näkymätön sankari. Yksinkertaisesti sanottuna kaistanleveys mittaa sitä, kuinka paljon dataa verkkoyhteyden kautta voi kulkea tietyn ajanjakson, esimerkiksi yhden sekunnin, aikana. Aikana, jolloin dataa kohdellaan kuin kultaa, verkon kaistanleveys on siis ratkaisevan tärkeä sen varmistamisessa, että data voi kulkea silloin ja sinne, missä sitä tarvitaan.
Tässä artikkelissa tarkastelemme lähemmin verkon kaistanleveyttä – mitä se todella on ja – mikä tärkeintä – kuinka sitä voidaan tarvittaessa parantaa.
Mitä verkon kaistanleveys on?
Aloitetaan käytännöllisellä verkon kaistanleveyden määritelmällä. Tässä on Asperitasilla työskentelevän sovellusten muutoshankkeiden pääasiantuntijan Derek Ashmoren määritelmä:
”Verkon kaistanleveys on suurin datamäärä, joka voidaan siirtää verkkoyhteyden kautta tietyn ajanjakson kuluessa”, Ashmore sanoo.
Ashmore huomauttaa, että kaistanleveys mitataan yleensä bitteinä tai tavuina. (Kertauksena: tavu koostuu biteistä.)
Kun selkeä määritelmä on tiedossa, jopa muiden alojen kuin tekniikan asiantuntijoiden on melko helppo ymmärtää, miksi kaistanleveys on tärkeä: jos sitä ei ole riittävästi, sovellukset ja ihmiset eivät todennäköisesti pysty toimimaan digitaaliaikana parhaalla mahdollisella tavalla. Se ei ole hyvä asia.
Pyysin Ashmorea jakamaan käytännönläheisiä näkemyksiä verkon kaistanleveyden parantamisesta. Siirrytään suoraan asiaan.
Kuinka verkon kaistanleveyttä parannetaan
Ashmoren edellä esittämässä kaistanleveyden määritelmässä on yksi avainsana: suurin. Toisin sanoen verkon kaistanleveyttä voidaan ajatella kapasiteettina.
Tässä mielessä kaistanleveyden parantaminen – tietyn ajanjakson kuluessa verkkoyhteyden kautta mahdollisesti kulkevan datan enimmäismäärän kasvattaminen – on oikeastaan melko yksinkertaista. On vain oltava valmis maksamaan suuremmasta kapasiteetista. IT-ammattilaisten kielenkäytössä tästä puhutaan joskus ”suuremman putken ostamisena”.
Ashmore kuitenkin huomauttaa, että yhteyksien päivittäminen on vain yksi osa verkon yleisen suorituskyvyn parantamista. Toinen siihen liittyvä mutta eri mittari – verkon läpimeno – mittaa verkkoyhteyden kautta tietyn ajanjakson aikana todellisuudessa kulkevan datan määrää. (Läpimeno mitataan yleensä bitteinä sekunnissa.)
Verkon kaistanleveys on verkon läpimenon perustavanlaatuinen osa – jälkimmäinen ei voi aluksi mainitakseni ylittää edellistä – mutta Ashmore huomauttaa, että se on vain yksi osa-alue. Lisäksi kaistanleveyden kasvattaminen ei automaattisesti paranna läpimenoa.
Kun siis puhumme verkon kaistanleveyden parantamisesta, tarkoitamme oikeastaan verkon läpimenon parantamista – sen datamäärän kasvattamista, jonka verkko pystyy tehokkaasti käsittelemään.
Ashmore esitteli viisivaiheisen kehyksen juuri tätä varten.
Have an account? Log In
Vaihe 1: Kaistanleveyden pullonkaulojen tunnistaminen
Ensimmäinen vaihe verkon kaistanleveyden ja läpimenon parantamisessa on sellaisten ongelmien tunnistaminen, jotka heikentävät nopeutta ja suorituskykyä. Ongelmiin ei voi löytää ratkaisua, jos niiden olemassaolosta ei tiedä.
Tehokkaiden verkonvalvontakäytäntöjen ja työkalujen käyttöönotto on tässä ratkaisevan tärkeää. (Myös kaistanleveyden käytön seuraaminen on tärkeä verkonvalvonnan mittari.) Ashmore suosittelee seuraamaan esimerkiksi seuraavia pullonkauloja ja lieventämään niiden vaikutuksia:
- Ylikuormitetut reitittimet ja kytkimet.
- Pitkien etäisyyksien tai tehottomien reittien aiheuttama viive.
- Verkkoliitäntäkorttien (NIC) rajoitukset ja ruuhkautuminen
- Riittämättömän tehokkaat palvelimet. (Ashmore huomauttaa, ettei kyse ole varsinaisesti verkon rajoituksesta.)
- Virheellisesti määritetyt verkkoasetukset.
- Ylikuormittuvat tietoturvalaitteet, kuten palomuurit.
- Liiallinen yleislähetys- tai ryhmälähetysliikenne, joka tulvii verkkoon.
Esimerkiksi tuotanto-organisaatio saattaa havaita viivettä keskitetyn verkkonsa ja kaukana sijaitsevalla tuotantolinjalla olevan kriittisen sovelluksen välillä. Verkkoyhteyden – ja mahdollisesti myös muun infrastruktuurin, kuten laskenta- ja tallennusresurssien – tuominen lähemmäksi kyseistä sovellusta voisi pienentää viivettä ja parantaa läpimenoa. (Tämä on yksi syy siihen, miksi reunalaskenta-arkkitehtuurien suosio on kasvanut.)
Vaihe 2: Verkon laitteiston & ohjelmiston päivittäminen
Kuten useimmat muut tietojenkäsittelyn muodot, verkko perustuu olennaisesti laitteistoon toimiakseen. Jopa pitkälti ohjelmistojen avulla hallittu virtualisoitu verkko tarvitsee edelleen kytkimiä, reitittimiä, kuormantasaajia ja muuta infrastruktuuria.
Kun laitteisto vanhenee, siinä voi ilmetä suorituskykyongelmia. (Sama periaate koskee yleisesti myös ohjelmistoja, erityisesti jos niitä ei enää päivitetä tai paranneta säännöllisesti.)
”Voit lisätä verkon läpimenoa päivittämällä verkkoyhteytesi ja verkkolaitteistosi”, Ashmore sanoo.
Yhteyden osalta tämä voi tarkoittaa päivitystä – suuremman kapasiteetin hankkimista – jotta suurinta mahdollista läpimenoa voidaan kasvattaa.
Ashmore nostaa tässä esiin myös linkkien yhdistämisteknologian toisena strategiana. Tässä lähestymistavassa useita verkkoyhteyksiä yhdistetään yhdeksi loogiseksi verkkoyhteydeksi. Tämä lisää verkon muiden päätepisteiden käytettävissä olevaa kaistanleveyttä ja parantaa myös vikasietoisuutta ja häiriönsietokykyä, koska vikaantunut yhteys voidaan vaihtaa automaattisesti toiseen ryhmän linkkiin.
Vaihe 3: Lyhennä etäisyyttä
Viive on verkonvalvojien ja käyttäjien riesa kaikkialla, joten se ansaitsee oman vaiheensa, vaikka käsittelimmekin sitä jo ensimmäisessä vaiheessa.
Perusperiaate on seuraava: pidä verkkopyyntö ja verkkovastaus mahdollisimman lähellä toisiaan viiveen minimoimiseksi. Ashmore huomauttaa, että viiveen haitalliset vaikutukset verkon kaistanleveyteen ovat merkittävä syy siihen, miksi Akamain tai Cloudflaren kaltaisia sisällönjakeluverkkoja (CDN) käytetään laajasti.
”Et voi muuttaa valonnopeutta, mutta voit muuttaa pyynnön esittäjän ja vastaajan välistä etäisyyttä”, Ashmore sanoo.
Tässä esimerkki:
”Käyttäjän Chicagossa ja sivuston, josta hän lataa tietoja, välillä voi olla 10 Gbps:n kaistanleveys”, Ashmore sanoo. ”Jos sivusto sijaitsee Chicagon alueella, yhteyden kautta voidaan saavuttaa 6–8 Gbps, mutta todennäköisesti saavutetaan alle 1 Gbps, jos lataussivusto sijaitsee Intiassa tai Australiassa.”
Lyhennä pyynnön ja vastauksen välistä fyysistä etäisyyttä mahdollisimman paljon.
Vaihe 4: Harkitse dedikoidun yhteyden käyttöä
Jos et vielä käytä sitä, Ashmore suosittelee dedikoidun yhteyden käyttöä – eli fyysistä linkkiä, jota vain organisaatiosi käyttää – verkkosi ja Internet-palveluntarjoajan tai pilvipalveluntarjoajan välillä virtuaalisen erillisverkon (VPN) sijaan.
VPN:t ovat hyödyllisiä teknologioita, ja niistä on tullut suosittuja kustannusten, turvallisuuden ja muiden syiden vuoksi. Dedikoitu yhteys kuitenkin todennäköisesti päihittää VPN:n läpimenon ja muiden mittareiden osalta.
”Vaikka VPN-yhteydellä olisi sama kaistanleveys kuin dedikoidulla yhteydellä, dedikoitu yhteys suoriutuu siitä jatkuvasti paremmin”, Ashmore sanoo. Hän mainitsee kolme yleistä syytä tähän:
- VPN-yhteydet ovat yleensä jaettuja verkkoyhteyksiä, mikä tarkoittaa, että kilpailet käytännössä kaistanleveydestä muiden käyttäjien kanssa.
- Dedikoiduilla yhteyksillä on paremmat verkon reititysreitit.
- Dedikoiduilla yhteyksillä on vähäisempi verkon värinä, joka tarkoittaa käytännössä pakettien saapumisaikojen epätoivottua vaihtelua. Värinän minimointi parantaa verkon läpimenoa.
Vaihe 5: Vähennä (tai segmentoi) muuta verkkosi liikennettä
Vanha vertaus, jossa IT-verkkoa verrataan moottoritiehen, toimii edelleen: tie on suunniteltu suuremmilla nopeuksilla ajamiseen, mutta jos kaikki haluavat matkustaa samaan aikaan, seurauksena on silti liikenneruuhkia.
Sama pätee verkon kaistanleveyteen ja läpimenoon: liian monet käyttäjät (tai pyynnöt) samanaikaisesti voivat hidastaa toimintaa.
”Muut verkkoyhteyden käyttäjät voivat vaikuttaa merkittävästi verkon kokonaissuorituskykyyn”, Ashmore sanoo.
Eri käyttäjäryhmille luotavat erilliset verkkoyhteydet ovat yksi ratkaisu. Tässä hyvä perusesimerkki: erota työntekijöiden ja heidän liiketoimintasovellustensa sisäinen verkkoyhteys asiakkaiden ja asiakkaille suunnattujen sovellustenne ulkoisesta Internet-yhteydestä.
”Näin varmistetaan, etteivät verkkoa paljon kuormittavaa työtä (kuten suurten tiedostojen lataamista) tekevät työntekijät vaikuta asiakkaisiin [ja päinvastoin]”, Ashmore sanoo.
Hyödylliset työkalut
Verkon kaistanleveyden parantamisessa oikeat työkalut voivat ratkaista paljon. Verkonvalvontaohjelmisto on ensimmäinen puolustuslinja suorituskyvyn pullonkauloja vastaan. Nämä työkalut tarjoavat reaaliaikaisen näkyvyyden kaistanleveyden käyttöön, minkä ansiosta voit seurata ja analysoida verkkoliikenteen malleja, paikantaa pullonkauloja ja tunnistaa nopeasti heikosti suoriutuvat laitteet tai yhteydet.
SolarWindsin, PRTG:n ja Nagiosin kaltaiset työkalut auttavat valvomaan verkon tilaa, ilmoittavat kriittisistä ongelmista, kuten ylikuormitetuista reitittimistä tai suuresta viiveestä, ja tarjoavat kaistanleveyden käytön optimointiin tarvittavat tiedot. Nämä havainnot ovat ratkaisevan tärkeitä verkon suorituskyvyn ennakoivassa hallinnassa, ennen kuin pienet ongelmat kasvavat suuriksi häiriöiksi.
Valvonnan lisäksi verkon optimointia tukevat työkalut, kuten liikenteen muotoiluohjelmistot tai WAN-optimointiratkaisut, voivat auttaa parantamaan läpivirtausta. Esimerkiksi palvelun laadun (QoS) -asetusten ja linkkien yhdistämisen avulla voidaan asettaa tärkeä liikenne etusijalle ja yhdistää useita verkkoreittejä käytettävissä olevan kaistanleveyden lisäämiseksi paljon resursseja vaativille sovelluksille. Suuren viiveen ympäristöissä CDN:t (sisällönjakeluverkot) tai tiedon pakkaamisen kaltaiset tekniikat voivat vähentää etäisyyden vaikutusta tiedonsiirtonopeuksiin.
Nämä työkalut varmistavat, että verkkosi toimii mahdollisimman tehokkaasti, ja auttavat hyödyntämään infrastruktuurisi suorituskyvyn viimeistäkin pisaraa.
More Articles
5 muuta vinkkiä verkkokaistanleveyteen (& vältettävät virheet)
Lopuksi Ashmore jakoi joukon hyviä käytäntöjä ja vältettäviä asioita, jotka kannattaa pitää mielessä verkkokaistanleveyden parantamiseksi ja läpivirtauksen optimoimiseksi.
1. Ymmärrä kaistanleveystarpeesi. Muiden tietojenkäsittelytarpeiden tavoin resursseja on täysin mahdollista ylimitoittaa tai alimitoittaa. Kumpi tahansa ääripää on ongelmallinen ja voi johtaa tarpeettomiin kustannuksiin, heikompaan suorituskykyyn ja luotettavuuteen sekä muihin ongelmiin.
”Älä aliarvioi kaistanleveystarpeita, mutta älä myöskään yliarvioi niitä”, Ashmore sanoo. ”Laadi suunnitelma nykyisen verkkokokoonpanosi laajentamista varten.”
2. Ymmärrä, miten liikenne on reititettävä. Verkkorakenne on optimaalisen suorituskyvyn perusta, joten varmista, että käytät aikaa sen rakenteen sekä käyttäjien ja sovellusten verkolle aiheuttamien vaatimusten täydelliseen ymmärtämiseen.
3. Suunnittele redundanssi ja vikasietoisuus. Voit hankkia mahdollisimman suuren yhteyden, mutta sillä ei ole merkitystä, jos yhteydet katkeavat jatkuvasti. Jotkin edellä mainituista strategioista, kuten dedikoidun yhteyden käyttäminen, voivat auttaa varmistamaan, että verkko on erittäin käytettävissä ja vikasietoinen myös häiriöiden ilmetessä.
”Käyttäjät odottavat verkolta 100 prosentin käytettävyyttä”, Ashmore sanoo.
4. Lähempi on aina parempi. Läheisyys vaikuttaa suorituskykyyn – usein merkittävästi – ja sen pahaan kaksoisolentoon eli viiveeseen. Kuten Ashmore edellä totesi, pidä pyynnön esittäjä ja vastaaja mahdollisimman lähellä toisiaan.
5. Suunnittele turvallisuus huomioiden. Muista, että myös pahantahtoiset toimijat pitävät kaistanleveydestä ja läpivirtauksesta. Tämä tarkoittaa verkon saapuvan liikenteen (eli sisään tulevan liikenteen) ja lähtevän liikenteen (eli ulos menevän liikenteen) tarkkaa tarkastelua ja valvontaa internetiin, mahdollisia pullonkauloja, kuten palomuureja, sekä sen suunnittelua, miten verkon segmentointi toteutetaan.
Lopuksi
Verkko on nykyään lähes minkä tahansa organisaation selkäranka. Optimaalisen verkkokaistanleveyden ja verkkoliikenteen läpivirtauksen varmistaminen on välttämätöntä, jotta kriittiset sovellukset ovat paitsi käytettävissä myös erittäin suorituskykyisiä. Älä pidä sitä itsestäänselvyytenä.
Tilaa The CTO Clubin uutiskirje saadaksesi lisää toimialan uutisia ja keskusteluja.
