什么是网络指标？了解带宽、延迟和抖动

网络指标是用于评估和监控计算机网络的性能、可靠性和整体健康状况的测量指标。这些指标提供有关网络行为的线索，可帮助IT专业人员优化性能并解决问题，同时保持正常运行时间。

每家现代企业都依赖计算机网络来完成工作，而IT专业人员则负责确保网络平稳运行。当出现网络问题和性能问题时，网络指标通常可以给出答案。

网络指标可以告诉我们问题的根源，了解如何正确使用这些指标有助于组织最大限度地延长正常运行时间，并最大限度地减少中断。这意味着因网络技术问题而损失的时间和金钱更少，用户也更满意。

什么是网络指标？

网络指标是告诉您网络当前状态的数据点。这些指标提供了大量有关网络运行状况的详细信息，并提供了有关需要注意的问题的重要线索。

网络指标的类型

网络指标可以根据所覆盖的网络部分分为不同的类别。最常见的网络指标包括:

性能指标：

● 带宽是数据在网络上传输的最大速率。

● 延迟是数据通过网络从源传输到目的地所需的时间。

● 抖动是数据包到达时间的变化，可能会影响实时通信的质量。

可靠性指标：

● 数据包丢失是指已发送但从未到达目的地的数据包的百分比。

● 错误率是指数据在网络上传输过程中发生错误的频率。

● 失败之间的平均时间（MTBF）是网络故障之间的平均时间，表明可靠性。

可扩展性指标：

● 网络利用率是当前正在使用的网络容量的百分比。

● 连接率是网络可以在给定期间内处理的新连接数量。

● 流量模式是对整个网络中数据流和分布的分析。

安全指标：

● 入侵检测率是检测网络上未经授权的访问尝试的有效性。

● 漏洞评估是对可能被威胁利用的网络弱点的评估。

● 安全事件响应时间是响应和缓解安全事件所需的时间。

监控和分析这些指标可以让我们更好地了解网络的健康和性能。当了解指标的含义时，可以采取主动措施，在问题发展成为重 之前预防它们。

什么是带宽？

带宽是一种网络指标，可以决定网络性能的好坏。它显示了数据可以通过网络连接传输的最大速率。带宽的单位是比特每秒(bps)及其倍数，如Mbps(兆比特每秒)或Gbps(千兆比特每秒)。

带宽是网络可用性的主要因素之一，因为它决定了网络处理数据流量的能力。拥有充足的带宽可确保应用和服务以最佳方式运行，并保证良好的用户体验，从而提高工作效率。网络有时会在一天、一周或一个月的某些时间出现高峰使用率，而拥有足够的带宽可以防止出现性能问题。

测量带宽的方法

测量带宽的方法有很多，既可用于本地连接，也可用于互联网连接。主要测试包括：

速度测试：大多数速度测试都是在线工具，用于测量互联网连接的上传和下载速度。测试结果会告诉您，您是否获得了您支付的费用应有的速度，以及连接是否存在问题。

网络监控软件：这是一种显示实时带宽使用情况指标的软件，需要配置以监控特定使用情况，例如协议或应用。

基于硬件的解决方案：这些是专用设备，用于测量基础设施中不同网络点的带宽。

检查网络指标的众多方法之一是使用SNMP（简单网络管理协议），而且大多数设备都支持SNMP，这真是太好了。使用SNMP之类的协议，可以以标准化的方式收集指标。SNMP使用OID（对象标识符）来表示特定指标，从而实现跨不同网络设备的一致监控。

优化带宽利用率的策略

可以使用多种方法来优化带宽，以下是一些可让网络发挥最佳性能的基本步骤：

● 实施服务质量(QoS)策略来优先处理最重要的流量类型，例如电话会议的语音或视频数据。

● 流量整形技术通过降低文件共享协议和大量下载的优先级来管理网络拥塞。

● 定期审核和优化网络配置将帮助发现问题并改善网络上的数据流。

什么是延迟？

延迟是指数据通过网络从源传输到目的地所需的时间。它通常以毫秒(ms)为单位，是决定网络响应能力的关键因素。通常使用往返时间(RTT)指标来告诉我们数据到达目的地并收到响应需要多长时间。

RTT使用以下公式计算：RTT=2*(传播时间+传输时间+排队时间+处理时间)。如果您知道高延迟设备的RTT是多少，那么找出延迟问题会更容易。

当延迟较高时，应用会延迟，远程会话连接时会出现抖动。低延迟在网络中始终是首选，因此识别高延迟的迹象可以帮助提高网络的整体性能。

低延迟对于以下情况来说是必不可少的：

● 视频会议和在线游戏等实时应用

● 速度至上的金融交易

● 整体用户体验和对网络性能的感知。

网络延迟的来源

延迟可能由以下任何问题引起：

● 网络节点之间的物理距离，尤其是位于不同城市、州甚至国家的WAN连接

● 大量网络活动导致网络拥塞和排队延迟

● 路由器和交换机的处理时间，尤其是旧的或配置错误的设备

● 传输介质很重要。例如，光纤通常比传统卫星连接响应更快。

测量和监控延迟

测量延迟的常用工具包括：

Ping：一个用于测量往返时间的简单命令行工具

Traceroute：显示数据包路径和每跳延迟的实用程序

软件：具有延迟跟踪功能的专用网络监控软件，例如SolarWinds网络性能监视器或PRTG网络监视器

最大限度减少延迟以提高可用性的技术

为了减少延迟并提高网络可用性，您应该考虑执行以下操作：

● 优化网络路由以最大限度地减少不同网络上托管的关键网络资源之间的跳数。

● 使用内容分发网络(CDN)将数据带到更靠近最终用户的地方，并在在线资源离线时提供冗余。CDN能够跨区域复制数据，并为不同地理位置的用户提供完全相同的服务和数据。

● 使用缓存机制来减少数据检索时间。

什么是抖动？

抖动是会话期间延迟随时间变化的一种不稳定现象。抖动可描述为最大和最小延迟测量值之间的差异，并且由于延迟的不稳定波动，可能会对实时应用的质量产生严重影响。

抖动可能由多种因素引起，例如网络不稳定、拥塞或路由问题导致的意外延迟。如果您想优化网络和应用以获得更好的性能，测量抖动非常重要。

抖动管理对于以下方面很重要：

● IP语音(VoIP)通信中，由于音频延迟和随机丢失，实时对话会受到影响

● 视频流服务必须具有平滑的帧速率和流畅的动作

● 时间敏感的工业控制系统，可执行实时计算并在需要精确度的地方执行命令

● 高抖动会导致数据包丢失、音频/视频质量下降以及应用程序性能不一致，进而导致生产力下降和用户不满意。

抖动的原因及其对网络可用性的影响

有许多变量可能会影响网络性能，抖动对用户来说非常明显。抖动可能由以下原因引起：

● 链路饱和导致网络拥塞

● 排队或数据包调度配置不当

● 网络路由变化导致意外的额外跳数

● 由于设备老化或故障导致的硬件限制或故障

● 量化抖动并识别模式

可以使用以下方法测量抖动：

● 专业的VoIP监控工具，例如CiscoIPSLA和VoIPScout

● 具有抖动测量功能的网络分析仪，如Wireshark

● 一些路由器和交换机的日志中内置了抖动报告功能

处理抖动的策略

有多种策略可以减少抖动，包括：

● 软件开发人员可以在需要响应的实时应用中实现抖动缓冲区。定期缓存端点数据可以改善用户体验，同时提供最新信息。

● 使用流量优先级和QoS策略来简化网络性能。

● 为需要带宽的关键应用分配足够的带宽，并限制那些使用响应速度较慢的连接来运行的不太重要的应用。

● 定期监控和优化网络性能，以便在问题导致中断之前解决问题。

如何将网络指标集成到可用性管理中

在处理网络时，数据永远不嫌多。考虑实施涵盖所有最重要网络指标的监控系统，以便可以构建有关网络性能的分析。

利用收集到的分析数据，可以构建仪表板和可视化工具，轻松监控网络性能。还可以生成报告并寻找不同指标之间的相关性，以便更好地了解网络性能。

利用网络指标进行主动维护

网络故障不受营业时间限制，随时可能发生。采取主动措施是及时发现问题的好方法。例如，可以根据预定义的阈值设置自动警报，以便在出现问题时让团队及时了解情况。

还可以使用趋势分析来预测潜在问题的发生；收集数据的时间越长，情况就越清晰。

另一种主动策略是根据历史指标数据实施容量。这些历史数据可以告诉网络何时最繁忙，例如季节性流量或其他与业务相关的利用率。

自动化在实时监控和警报中的作用

自动化已经到来，如果使用得当，它可以让生活变得轻松很多，尤其是当你下班后待命的时候。利用人工智能和机器学习的自动化工具的成本越来越低，这使得它们成为小型企业的可行选择，而几年前这些企业可能还没有预算购买这项技术。

人工智能驱动的监控解决方案非常适合更快地检测和警报异常。可以使用自动修复脚本来解决通常需要由人工管理员或工程师运行的常见问题。

如果组织规模较大，则可以使用聊天机器人或通知系统向用户、利益相关者和技术团队发送即时警报。问题发现得越快，解决问题的速度就越快。

有效网络指标管理的最佳实践

为了最大限度地提高网络指标的价值，应该考虑以下一些建议：

建立清晰的基线和性能阈值，以便您能够轻松判断何时出现问题。

定期审核和评估跟踪指标的相关性。有时网络行为模式就隐藏在显而易见的地方，对数据越熟悉，就越容易发现异常。

IT和网络团队之间进行协作。考虑分担共同任务，尽可能减轻彼此的负担。越多人关注同一个问题，效果就越好。

考虑改进流程。征求反馈意见并创建更好的程序以缩短解决问题的时间。

建立标准操作程序并密切监控网络指标将提高网络可用性并优化性能。提前预防潜在问题才是关键所在。

总结

网络指标在维护和优化网络性能和可用性方面发挥着重要作用。从带宽和延迟到抖动和安全指标，这些可量化的测量结果提供了有关网络基础设施健康和效率的重要信息。

网络将变得越来越复杂，随着我们对网络的依赖性越来越强，网络的维护将变得更加重要。了解网络指标既是一门艺术，也是一门科学，需要花费时间才能掌握。能够处理网络指标是IT专业人员的一项重要技能，收集和分析的指标越多越好。

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