Małe opóźnienia, duży problem

Zjawisko opóźnień w transmisji danych zaczęło mieć poważny wpływ na wydajność procesów IT. Jeśli więc system nie działa efektywnie, warto zmierzyć opóźnienia transmisji i sprawdzić, czy są one elementem umów SLA.

Zjawisko opóźnień w transmisji danych zaczęło mieć poważny wpływ na wydajność procesów IT. Jeśli więc system nie działa efektywnie, warto zmierzyć opóźnienia transmisji i sprawdzić, czy są one elementem umów SLA.

Transformacja biznesowa, jaka dokonała się pod wpływem rozwoju nowoczesnych technologii sprawia, że opóźnienia w transmisji danych w infrastrukturze zaczynają wpływać na wydajność procesów. Rozwój multimediów, szczególnie telefonii internetowej, współpracy online i strumieniowanego przesyłania plików wideo, wielokrotnie zwiększył ruch, stawiając bardzo wysoko poprzeczkę dla jakości połączeń.

Dotychczasowe standardy łącz transmisji danych przestają już wystarczać, gdyż specyfika ruchu zaczyna mocno odbiegać od tej, dla której projektowano te standardy. Zjawisko dotyczy nie tylko operatorów teleinformatycznych. Problemy związane z opóźnieniami transmisji sprawiają kłopoty także firmom, które wykorzystują gotowe rozwiązania.

Administratorzy typowo dzielą ruch na kilka grup. Pierwszą jest masowy ruch WWW oraz poczta elektroniczna. Ruch ten jest mało wrażliwy na opóźnienia, ale trudno przewidywalny, w pewnych warunkach potrafi zająć całe dostępne pasmo. Drugą grupą jest telefonia VoIP. Posiada ona prawie stały maksymalny transfer, można określić go dość dokładnie, ale usługa jest bardzo wrażliwa na opóźnienia oraz ich zmienność. To samo dotyczy wideokonferencji. Trzecią grupą są usługi, m.in. terminalowe, które są dość wrażliwe na opóźnienia, a ich pasmo jest zmienne w czasie. Chwilowe zmniejszenie przepustowości nie wpływa tak drastycznie na jakość ich pracy jak stałe, duże opóźnienia.

Czwartą grupą są usługi, które posiadają bardzo niski priorytet - np. pobieranie plików w tle. Jeśli jednak są to duże pliki, mogą one potencjalnie zająć dowolnie duże pasmo. W tym warto ograniczać dostępne dla niego pasmo.

Uporządkowanie bałaganu

Najprostszym sposobem jest podział ruchu na dwie grupy - pod względem priorytetu - oddzielając usługi wrażliwe od masowych. Nawet tak proste działanie daje znaczącą poprawę pracy przy użyciu tego samego łącza. Lepszym rozwiązaniem jest podzielenie ruchu w odpowiednich proporcjach z zachowaniem wag - ruch najbardziej wrażliwy na opóźnienia będzie optymalizowany właśnie pod kątem niskich opóźnień i będzie miał zagwarantowane najkorzystniejsze pasmo. Szczególnie dotyczy to transmisji VoIP, gdyż tam ważne jest nie tylko opóźnienie, ale także jego zmienność (jitter). Mniej wrażliwa transmisja wypełni pozostałe miejsce, zostawiając pewien wycinek pasma dla transferów o niskim priorytecie.

Bardzo dobry podręcznik na temat optymalizacji ruchu można pobrać ze strony bwmo.net/download.html. Odpowiedzią na problem ograniczonego pasma są także gotowe urządzenia przeznaczone do kategoryzowania, optymalizacji ruchu i zapewnienia dobrej transmisji, takie jak Packet Shaper firmy Packeteer. Natomiast wśród popularnych narzędzi do pomiaru opóźnień w sieci WAN można wymienić choćby Matt's Traceroute, NetPlot lub SmokePing (oss.oetiker.ch/smokeping), dostępne także w formie usługi (http://www.l8nc.com). Niestety nie zawsze można je wykorzystać w sieciach LAN, ponadto nie wszystkie z nich posiadają moduły zaawansowanej analizy.

Masowy transfer danych HTTP powoduje okresowe wysycenie łącza, zaś duży rozmiar bufora powoduje bardzo duże opóźnienia w transmisji VoIP. Przykładowo łącze o przepustowości 1 Mb/s, obsługujące dwie stacje robocze pobierające pliki, może łatwo doprowadzić do zablokowania pracy usług terminalowych i głosu. W takim wypadku pomóc może zastosowanie narzędzi limitujących transfer WWW, nawet tak prostych, jak serwer Squid z opcją limitowania pasma.W pewnych przypadkach warto więc zastanowić się nad użyciem zaawansowanych narzędzi oferowanych przez takie firmy jak Fluke Networks. Jeśli przedsiębiorstwo wykorzystuje usługi wrażliwe na opóźnienia, użycie profesjonalnych aplikacji do analizy działania wszystkich elementów systemu jest uzasadnione ekonomicznie.

Korki na magistrali danych

Opóźnienia są bardzo poważnym problemem nie tylko w teletransmisji, kłopot ten dotyka także centra przetwarzania danych. Era rozproszonych serwerowni zaczyna się kończyć. Przedsiębiorstwa dokonują coraz częściej konsolidacji. Szerzej stosowana jest też wirtualizacja, co sprawia, że w jednym miejscu jest zgromadzonych, przetwarzanych i przesyłanych bardzo wiele danych. Zapewnienie odpowiedniego pasma dla wielu maszyn wirtualnych często sprawia kłopoty, gdyż w wielu wdrożeniach stosuje się współdzielenie zasobów storage lub sieciowych.

W systemach storage bardzo ważną technologią jest gwarantowanie pasma przez system plików oraz system operacyjny, w środowisku którego pracują maszyny. Nie każdy z nich posiada odpowiednie opcje, np. mało które systemy plików są przystosowane do obsługi multimediów, a jeszcze mniej systemów operacyjnych posiada mechanizmy zarządzania pasmem zasobów storage i dyskowych. W zasadzie jest to domeną systemów Unix. Do tej grupy można doliczyć Linuxa, korzystającego z systemu plików XFS, chociaż nie daje on tak dobrych metod zarządzania pasmem jak Unix. Zagwarantowanie pasma dla maszyn wirtualnych jest bardzo skutecznym rozwiązaniem problemu wrażliwych aplikacji, ale nie zawsze można to zrobić.

Opóźnienia może wprowadzać także magistrala danych. Szczególnie dotyczy to przesyłania danych od urządzeń storage do maszyn wirtualizujących. W tym wypadku korzystna może być migracja do InfiniBand.