Перегрузка сети: Что такое перегрузка электрической сети и чем она опасна?

Что такое перегрузка электрической сети и чем она опасна?

Возникновение перегрузки сети способно привести как к небольшим пустяковым проблемам, в числе которых может быть, например, мерцание светотехники в квартире или слабые перебои в работе электрических устройств, так и к очень серьезным — возгоранию электросети в частности и всего помещения в целом. Последствия такого исхода печальны, особенно учитывая, что от данного явления избавиться достаточно просто. В статье рассмотрены различные причины перегрузки электросети, а также методы защиты от этой неприятности.

• Причины и решения
• Излишняя нагрузка
• Неисправность электроприбора
• Несвоевременная замена проводки
• Заключение

Причины и решения

Главными тремя причинами перегрузки электрической сети назовем:

• излишняя нагрузка на конкретное питающее ответвление электросети;
• использование электроприборов, реальная мощность которых превышает номинал ввиду поломки электрической начинки;
• несвоевременная замена электропроводки ввиду ее физического износа.

Излишняя нагрузка

К первому случаю можно отнести ситуацию, когда из-за включения нескольких приборов в одну розетку начинаются проблемы. Если не обратить на них внимание, последствия будут очень печальны (минимум как на фото ниже).

Итак, приводим конкретный пример: есть у нас розетка на два гнезда и мы в нее желаем подключить одновременно стиральную машину и микроволновую печь. В сумме они потребляют, допустим, 3,5 киловатта. Включаем оба прибора, раздается щелчок в коридоре — погас свет. Сработал автоматический выключатель. Мы подходим к нему и читаем — 10 ампер. Это означает, что данный автомат отсекает нагрузку свыше этого предела, а в переводе на мощность (амперы умножаем на стандартное напряжение сети 220 вольт) это составляет 2,2 киловатта. Тут уже можно совершить страшную ошибку — заменить автомат на другой, с пределом уже 16 ампер и выше. Снова включив два мощных прибора в розетку, мы ощущаем неприятный запах паленой электропроводки (это потенциально является причиной пожара, потому-то ошибка и страшная). Выключаем, смотрим на розетку, а на ней тоже выгравировано 10 ампер. И снова мы бежим в строительный магазин за новой, более стойкой к перегрузке розетке, на 16 ампер. Уж она-то точно выдержит мощность в 3500 ватт.

Вот только установив ее на место старой ситуация не улучшилась — мы все еще задыхаемся от пластмассового амбре. Как же так? Уже и автомат поменян, и розетка. Подводит теперь провод. Правда, подводит не он нас, а мы его. Провод — тоже элемент электросети, и при строительстве был, также как и автомат с розеткой, уложен с расчетом нагрузки на силу тока в 10 ампер.

Чтобы заменить провод, придется туго — это уже очень кропотливая работа, заключающаяся в демонтаже отделки стен в местах, где он проложен. Потому мы вынуждены с болью в сердце признать — приборы придется включать по отдельности, а деньги на более мощную электротехнику потрачены зря. Правда, не совсем зря. Мы таки купим мощный провод сечением на 2,5 квадратных миллиметра и проведем его от щитка с новым автоматом через кабель-каналы к свежей 16-амперной розетке. Вот только внешний вид будет безнадежно испорчен.

Мораль такова — чтобы обеспечить защиту от перегрузки электросети, нужно убедиться, что абсолютно все ее элементы не подвергались нагрузкам свыше их номинала на конкретном участке.

Для этого еще на этапе строительства или капитального ремонта необходимо тщательно спланировать, какое количество электроприборов будет использовано, как они будут расположены и какую мощность станут потреблять. Подобрать согласно имеющимся в свободном доступе таблицам необходимую электротехнику, причем взять с запасом. Например, нам хватило бы провода 3×2,5 мм2, а мы переплатим и возьмем 3×4 мм2, более мощную розетку и подберем нужный автомат — и тогда проблем с проводкой не будет многие десятилетия — добиться перегрузки такой электросети будет крайне сложно. О том, как рассчитать сечение кабеля по мощности мы рассказывали в отдельной статье. Также рекомендуем изучить информацию о том, как разделить электропроводку на группы, что является не менее эффективным методом защиты от перегрузки электросети в квартире и доме.

Неисправность электроприбора

Разберемся, что это такое и чем грозит. По сути — частный случай перегрузки электрической сети, только здесь номинально все по науке, а по факту мощность прибора превышена. Это может произойти по ряду причин, перечислять их не имеет смысла. Защита от ситуации одна — автоматический выключатель либо дифавтомат (сочетает в себе функции автомата и УЗО). Если при прочих равных у вас в щитке выбивает пробки — прибор нужно отремонтировать или заменить.

Несвоевременная замена проводки

Тут тоже все ясно. Вот как возникает проблема — старые провода в местах контактов, изгибов и движения постепенно изламываются и стираются. В этих зонах сечение токоведущей части резко уменьшается, а вместе с ней становится меньше пропускная способность. Особенно касается алюминия, которым забиты все старые квартиры. Чтобы обеспечить защиту от возгорания, поражения электрическим током и короткого замыкания и, конечно, банальной перегрузки электросети капитальный ремонт проводки порой необходим. О том, как заменить электропроводку в квартире, мы подробно рассказывали в отдельной статье.

Заключение

Благодаря статье читатель выяснил, как защититься от перегрузки в электросети. Но напоследок есть еще один верный метод защиты — обратиться за помощью к опытному электрику и периодически диагностировать сеть на наличие неисправностей, даже если она относительно новая. Не брезгуйте и не жалейте денег — это жизнь и здоровье как ваша, так и ваших соседей.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели основные причины перегрузки электросети, последствия данного явления, а также способы защиты в домашних условиях. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

• Причины возникновения короткого замыкания
• Неисправности электропроводки в квартире
• Чем опасна утечка тока

Перегрузки на сети и методы борьбы с ними

Опыт создания и эксплуатации сетей передачи данных показал, что система динамического управления потоками данных является обязательным элементом сетевого оборудования. Под «управлением потоками» будем понимать совокупность механизмов, управляющих доступом к сетевым ресурсам и обеспечивающих согласование параметров сети и пользовательского трафика. Задачей системы управления потоками является предотвращение и устранение перегрузок и разрешение тупиковых ситуаций. При этом система управления потоками должна функционировать так, чтобы был обеспечен принцип «справедливого распределения ресурсов» (см. п. 2.3.2) и гарантированы требуемые показатели качества обслуживания для пользователей.

– Под перегрузкой понимается такое состояние сети, при котором основные показатели качества обслуживания существенно ухудшаются. В зависимости от типа сети эти ухудшения могут выражаться в увеличении числа потерянных пакетов и в увеличении средних значений и джиттера задержки. Перегрузки могут возникать как на отдельных участках сети (локальные перегрузки), так и распространяться на всю сеть (глобальные перегрузки).

В сети Интернет состояние перегрузки характеризуется резким ростом размеров очередей в отдельных узлах. В случае, если отсутствует механизм контроля/управлення перегрузкой, или он не справляется с возложенными иа него задачами, это может привести к невозможности доступа пользователей к ресурсам отдельных участков, а в отдельных случаях – к ресурсам всей сети в целом. Такое состояние определяется как блокировка сети, конкретно для определения блокировки в Интернете используется термии Internet meltdpwn. Производительность сети (число обслуженных пакетов) стремится к нулю, задержки – к бесконечности Также перегрузку для сети Интернет можно определить как такое состояние сетевых узлов, когда сеть ие может гарантировать требуемое качество обслуживания для уже установленных соединений, а также и для устанавливаемых соединений. Как правило, перегрузка может быть вызвана флуктуациями потоков трафика или выходом из строя какого-либо сетевого элемента, что может привести как к несоблюдению обязательств сети по обеспечению качества обслуживания существующих соединений, так и невозможностью установления нового соединения с запрошенным качеством обслуживания.

В истории Интернета существует ряд случаев, определяющих развитие механизмов управления перегрузками от простейших до самых современных. Следует отметить случай, описанный в [RFC896], когда ошибка в реализации протокола TCP привела к перегрузке на сегменте сети н могла привести к дисфункции всей сети ARPANET.

В 1980 году в ставшей классической работе [Gerla80] Mario Gerla и Leonard Kleinrok доказали факт, что в условиях перегрузки производительность сети может быть меньше нежели производительность сети, в которой действуют механизмы динамического управления доступом к ресурсам и контроля за их параметрами. Приведенные факты можно представить в виде иллюстраций (рис. 2.1), где для канала с максимальной пропускной способностью С представлены зависимости обслуженного потока Л_выхи обшесегевой задержки Т₃от интенсивности входящего потока Л_а. Эти зависимости объясниют поведение сети при наступлении перегрузок, НОСЯТ ЧИСТО 4 ствениый характер и показывают влияние системы управления * ками на показатели качества функционирования сети. Зависимов&Л соответствует идеальному поведению сети при увеличении ВХОДІ нагрузки, зависимости 2 и 4 – режиму отсутствия управления шм ками, зависимости 3 и 5 характеризуют поведение показателей ка*в ства обслуживания при работе системы управления потоками.-и рис. 2.2 представлены те же зависимости с указанием названий оф стей нагрузки в случае применения на сети механизмов борьбы с ПйШ регрузками.^:ifp

Постоянный интерес специалистов в области проектирования «i тей к механизмам борьбы с перегрузками объясняется, в первую оче$ редь, тем, что, как отмечено в (Yanovsky94], архитектура сет*щ

Рис. 2.1. Зависимости производительности сети и задержки от интенсивности входящей нагрузки

Рис. 2.2. функционирование механизмов борьбы с перегрузками ■ принципы ее функционирования и внешние характеристики определяются механизмами физического, канального, сетевого и транспортного уровней. Причем эти механизмы оказывают существенное влияние на использование ресурсов сети и тесно связаны с контролем потоков и ограничения нагрузки. Следовательно, схемы контроля, созданные для одного типа сетей, как правило, неэффективны в сетях другого типа.

Кроме того, необходимо отметить фактор влияния профиля нагрузки на качество функционирования механизмов. Внедрение таких новых приложений в сети Интернет как передача компрессированной речи, видео, и, в целом, мультимедийный трафик, определяет новые требования к методике контроля и управления трафиком. Практически каждое новое приложение предъявляет свои собственные требования по показателям качества обслуживания. В первую очередь, именно эти факторы и определяют необходимость разработки новых методов и механизмов управления потоками и борьбы с перегрузками.

Причины и решения I IR

Современный бизнес и рабочая среда требуют быстрой, стабильной и безопасной сетевой инфраструктуры для подключения всех сетевых компонентов, нескольких устройств и огромных объемов трафика, проходящего через нее.

Оптимальная производительность сети и наилучшее взаимодействие с пользователем требуют длительного времени безотказной работы. Такие проблемы, как сильная перегрузка сети, могут привести к ухудшению работы пользователей и серьезно повлиять на общую производительность бизнеса, что, в свою очередь, может привести к потере доходов.

Перегрузка сети возникает, когда сеть перегружена потоком пакетов данных, превышающим ее возможности. Это резервное копирование трафика данных происходит, когда одновременно выполняется слишком много запросов на связь и данные по сети, которая не имеет достаточной пропускной способности сети для его передачи.

Изображение: Avinetworks

Хотя перегрузка сети обычно носит временный характер, она может вызвать неудобные сетевые проблемы, которые могут повлиять на производительность, такие как высокий уровень дрожания, потеря пакетов и задержка, а также снижение пропускной способности. Перегруженная сеть может быть признаком более серьезной проблемы в вашей сети.

В связи с этим важно иметь инструменты мониторинга производительности сети, которые могут заблаговременно обнаруживать перегрузку сети в вашей собственной сети и за ее пределами.

Крайне важно понять причины перегрузки сети, чтобы принять меры для ее устранения. Вот некоторые из наиболее распространенных причин перегрузки сети.

Когда сеть перегружена запросами, это вызывает то, что иногда называют широковещательным штормом. Это может произойти, например, в необычно загруженный день для бизнеса электронной коммерции или видео, которое становится вирусным, и создает ситуацию, когда сеть не может обработать все запросы одновременно.

«Широковещательный домен» относится к сетевой структуре. Это может быть сеть внутри предприятия, учебного заведения или VLAN. «Хост» относится к каждому отдельному маршрутизатору или коммутатору в широковещательном домене. Слишком много хостов в структуре может вызвать перегрузку, так как слишком много устройств одновременно запрашивают доступ к сети.

Эта концепция также применима к мобильным сетям и маршрутизаторам. Мобильные сети и маршрутизаторы являются широковещательным доменом. В то время как компьютеры, планшеты или телефоны являются хостами.

Максимальное количество хостов в широковещательном домене составляет 200–254.

Изображение: Medium

Если вы представляете свою сеть как канал, по которому передаются данные, пропускная способность относится к «размеру канала», по которому проходит критически важный для бизнеса трафик. Если канал недостаточно велик для одновременного прохождения всего трафика, возникают проблемы с плавным потоком трафика, что приводит к перегрузке.

На пропускную способность сети может повлиять пиковое время потоковой передачи ТВ, например, когда служба потокового видео потребляет 40% Интернета, что приводит к перегрузке сети.

Изображение: Fonepaw

Устройства, использующие слишком большую пропускную способность

Перегрузка сети также может произойти, когда в вашей сети работают чрезмерно активные устройства. Всякий раз, когда через вашу сеть одновременно проходит большой объем трафика, пакеты данных могут создавать резервные копии на своих маршрутах, подобно слишком большому количеству автомобилей на шоссе одновременно. Слишком большая активность вызвана «пожирателями пропускной способности», устройствами, которые либо передают слишком много данных, либо работают слишком часто.

Im:Techbuzzireland

Неправильная конфигурация сети является частой причиной перегрузки сети. Это может быть вызвано, например, тем, что сетевые инженеры вносят ошибки в систему с помощью повторяющихся и одноразовых сценариев.

Другим аспектом управления конфигурацией является регулярное техническое обслуживание и тестирование. Как и для всех компонентов технологической инфраструктуры, отсутствие технического обслуживания сетевых устройств и сетевого оборудования, а также отсутствие мониторинга сетевого трафика приводит к неизбежному выходу из строя.

Средства мониторинга сети могут не только определять перегрузку сети, но и определять, является ли причиной проблемы неправильно сконфигурированный трафик.

Изображение: Techbuzzireland

Данные, передаваемые через устаревшие коммутаторы, маршрутизаторы, серверы, кабельные соединения и другое сетевое оборудование, могут создавать узкие места и влиять на сетевой трафик.

Если аппаратное обеспечение вашей сети не оптимально, это создает узкое место в передаче важного для бизнеса трафика, что приводит к перегрузке сети.

Протокол пограничного шлюза (BGP) относится к протоколу шлюза, который позволяет Интернету обмениваться маршрутной информацией между автономными системами (АС). Обычно это происходит по кратчайшему логическому пути без учета того, какой объем трафика уже проходит по этому пути. Это может привести к перегрузке транзитных путей, снижению скорости и перегрузке сети.

Потеря пакета или поврежденные пакеты данных, очевидно, должны быть отправлены повторно. Если это происходит два или более раз, это приводит к перегрузке сети без каких-либо дополнительных преимуществ.

Коллизии пакетов могут быть вызваны плохим качеством кабеля, чрезмерно загруженными устройствами или неисправным оборудованием и могут привести к серьезной ситуации, вынуждая все пакеты останавливаться и ждать, пока сеть освободится для повторной передачи. Это приводит к еще большим заторам и задержкам, и, как и в случае столкновений на шоссе, часто требуется направление движения.

Как уменьшить/предотвратить проблемы с перегрузкой сети

Полностью предотвратить перегрузку сети сложно, если вообще возможно, учитывая тот факт, что большинство предприятий ежедневно сталкиваются с большими объемами сетевого трафика. Шаблоны трафика и использование устройств могут различаться в разных компьютерных сетях или даже сильно колебаться в пределах одной сети.

К счастью, вы можете принять меры и внедрить стратегии, которые помогут ограничить влияние перегрузки сети на производительность.

 Одним из первых шагов, которые необходимо предпринять для устранения перегрузки сети, является развертывание инструментов управления сетью для мониторинга объемов сетевого трафика. Сторонний инструмент мониторинга, такой как IR Collaborate, специализируется на мониторинге производительности приложений, отслеживании и настраиваемых показателях для гибридных и настраиваемых облачных приложений.

Основным преимуществом мониторинга трафика является возможность спроектировать или перепроектировать более жизнеспособную сетевую сеть, оптимизированную для ваших нужд. Разделение вашей сети на более мелкие подсети повысит эффективность и создаст пространство для установления практических приоритетов. Это не только делает сеть более жизнеспособной, но и позволяет осуществлять более точный мониторинг.

Чтобы диагностировать перегрузку сети, найдите время в течение дня, когда трафик особенно велик. Это может произойти в часы пиковой нагрузки, когда к одной сети одновременно подключено много устройств и используется большая пропускная способность.

Если вы не знаете, откуда возникает перегрузка сети, правильные инструменты мониторинга сети могут помочь найти ответы. Например, он может сканировать виртуальные сети вашей компании, контролировать пропускную способность, облачные серверы и все другие беспроводные сети и устройства. Этот процесс поможет вам идентифицировать устройства, серверы и даже пользователей, на долю которых приходится значительная часть доступной пропускной способности.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу важных онлайн-процессов, вы можете определить ненужный трафик и приоритизировать сетевой трафик таким образом, чтобы резервировать полосу пропускания для определенных пользователей, устройств или платформ. Оставшаяся полоса пропускания затем может быть назначена другим типам трафика.

Изображение: Techbuzzireland

Когда вы определяете приоритеты сетевого трафика, вы часто переклассифицируете внутренний трафик таким образом, чтобы резервировать определенные объемы пропускной способности для различных целей.

Типичная бизнес-сеть принимает множество различных типов трафика. Широковещательный трафик предназначен для работы в сети, в то время как многоадресный трафик предназначен для потоков мультимедиа в реальном времени, а одноадресный трафик поддерживает функции передачи данных, голоса и видео, которые мы используем каждый день. Критический бизнес-трафик может относиться к любому из этих типов, но администратору сети важно понимать, что это такое, и расставлять приоритеты.

Вы также можете установить приоритет сетевого трафика, запланировав любые действия, требующие больших объемов доступной полосы пропускания, на время, когда пользователи, скорее всего, не будут ее использовать. Это помогает избежать простоев сети и поддерживать высокую пропускную способность сети в течение дня.

Часто можно уменьшить перегрузку сети, просто увеличив доступную пропускную способность, чтобы сама сеть могла обрабатывать больше данных и больше устройств одновременно. Как только вы предпримете шаги по увеличению пропускной способности вашей сети, пользователи, как правило, будут наслаждаться более высокой скоростью соединения и меньшим количеством прерываний.

Точно так же, как более широкая магистраль, способная выдержать больше автомобилей, «более широкая» полоса пропускания может обрабатывать больший поток данных без ущерба для скорости.

 Чтобы улучшить пропускную способность вашей компании, рассмотрите следующие варианты:

• Обновите маршрутизаторы до последних настроек;

• Изменить местоположение маршрутизатора;

• Используйте широкополосные ускорители для увеличения скорости передачи данных;

• Приобретите маршрутизаторы с дополнительными полосами пропускания;

• Используйте беспроводные повторители для усиления приема;

• Используйте VPN для оптимизации потока трафика

Мониторинг пропускной способности позволяет улучшить пропускную способность и, по существу, позволяет более одновременное использование данных.

Тип, количество и использование полосы пропускания для каждого устройства могут повлиять на обработку данных во всей сети. Хотя это срочный процесс, сканирование каждого устройства может помочь вам уменьшить или даже предотвратить перегрузку сети.

Чрезмерно используемые устройства (или слишком много устройств) также могут способствовать перегрузке сети. Использование устройств на полную мощность часто может привести к их чрезмерному использованию. Чрезмерные объемы использования устройств также могут вызвать перегрузку сети, поскольку они могут привести к избыточным запросам на данные. Чрезмерные объемы использования устройств также могут вызвать перегрузку сети, поскольку они могут привести к избыточным запросам на данные.

Качество обслуживания (QoS)

Качество обслуживания (QoS) — это метод определения приоритетов сетевого трафика, который может решить проблемы с сетью, чтобы контролировать пропускную способность.

Если в вашей сети постоянно возникают задержки или прерывания, прерывистые голосовые вызовы, которые прерываются, или плохое качество видео, вероятно, это признак того, что ваш сетевой трафик достигает максимальной пропускной способности, из-за чего некоторые приложения работают ниже номинала.

Корпорация Майкрософт определяет QoS как: «Общеотраслевой набор стандартов и механизмов для обеспечения высокого качества работы критически важных приложений. Используя механизмы QoS, сетевые администраторы могут эффективно использовать существующие ресурсы и обеспечивать требуемый уровень обслуживания, не реагируя на расширение или избыточное выделение ресурсов своих сетей».

Управляйте перегрузкой с помощью инструментов управления производительностью сети

Поскольку гибридная работа стала частью жизни, потребность в удобном пользовательском интерфейсе возрастает. Потребность в длительном времени безотказной работы, быстром решении проблем и интеллектуальном анализе никогда не была более важной. Частью стратегии для достижения этого является управление перегрузкой сети.

IR Collaborate Набор инструментов для управления производительностью гибридного облака объединяет надежность, гибкость и инновации для решения сложных задач управления критически важными технологиями, необходимыми для вашего бизнеса.

Благодаря сквозной видимости всей экосистемы унифицированных коммуникаций различных поставщиков вы можете быстро выявлять, устранять и устранять проблемы, связанные с унифицированными коммуникациями, включая перегрузку сети.

В сложной экосистеме унифицированных коммуникаций от нескольких поставщиков наши инструменты мониторинга и управления производительностью могут поддерживать полную работоспособность вашей сети, а также быстро находить и устранять проблемы с производительностью в режиме реального времени — в вашей локальной, облачной или гибридной среде.

Что такое перегрузка сети? | Avi Networks

<< Вернуться к техническому глоссарию

Определение перегрузки сети

Перегрузка сети означает снижение качества обслуживания (QOS), которое вызывает потерю пакетов, задержку в очереди или блокировку новых подключений. Как правило, перегрузка сети возникает в случаях перегрузки трафика, когда канал или сетевой узел обрабатывает данные сверх своих возможностей.

Чтобы избежать коллапса и уменьшить последствия перегрузки в сети, организации используют различные методы предотвращения перегрузки и контроля за перегрузкой. К ним относятся:

• Уменьшение окна TCP/IP
• Справедливая организация очередей в сетевых устройствах, таких как маршрутизаторы, коммутаторы и другие устройства
• Схемы приоритета, которые передают пакеты с более высоким приоритетом раньше другого трафика
• Явное выделение сетевых ресурсов через элементы управления доступом для определенных потоков