Перегрузка сети: Что такое перегрузка сети и как ее решить?

Содержание

Перегрузка электросети: причины, последствия, меры защиты

Статья
Видео

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.

⇐Управление сетевым трафиком | Управление трафиком и качество обслужевания в сети | Общие подходы к построению механизмов управления перегрузками на сети⇒

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 очереди 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

Часто задаваемые вопросы

Что такое перегрузка сети?

Автомагистраль перегружена, когда она перегружена транспортными средствами. Точно так же сеть перегружена, когда она перегружена данными. Как и в дороге, перегрузка сети может быть результатом временных обстоятельств, таких как высокий трафик или атака, или признаком более глубоких, хронических проблем, таких как незавершенный ремонт или неправильная конфигурация — проблем, которые требуют более серьезных решений.

Что касается конечного пользователя, перегрузка сети ощущается как медленное время отклика или «замедление работы сети». Когда Интернет, Wi-Fi или даже сам компьютер «чувствуют себя медленно», это часто является результатом перегрузки сети. Однако проблема перегрузки сетевого трафика заключается не только в этом.

Способ проверки перегрузки сети и выявления проблем зависит от обнаружения последствий перегрузки в сети:

Использование пропускной способности

Пропускная способность является одной из наиболее распространенных причин перегрузки сети. Полоса пропускания относится к максимальной скорости, с которой данные могут перемещаться по пути, или к общей пропускной способности этого пути. Перегрузка сети происходит, когда пропускной способности недостаточно для обработки существующего объема трафика. Это та же проблема, с которой сталкивается дорога, построенная для 50 автомобилей, когда по ней пытаются проехать 200 автомобилей в день.

Задержка

Задержка — это время, которое требуется пакету данных для перемещения из точки А в точку Б. Задержка обычно тесно связана с другими проблемами перегрузки, такими как полоса пропускания. Вернувшись в дорогу, задержка выражается в том, что вам требуется 20 минут, чтобы добраться из точки А в точку Б в один день при определенных условиях, и 60 минут на ту же поездку при других условиях. Более медленное время — это задержка, и это признак проблемы, а не то, что само по себе приводит к перегрузке сети.

Джиттер

Джиттер — это изменение задержки в шаблонах трафика. Компьютеры, как и большинство людей в дороге, предпочитают предсказуемый, постоянный трафик. Когда трафик непредсказуем или непостоянен, это приводит к дрожанию или изменчивости задержки, что приводит к большей перегрузке сети.

На дороге водители выезжают на шоссе случайным образом, а это означает, что в любой момент могут быть большие потоки автомобилей, пытающихся слиться с дорогой. Для сетей такой всплеск может исходить от системного пользователя, который отправляет в сеть большие всплески трафика, потребляя чрезмерную полосу пропускания.

Колебание создает перегрузку, поскольку компьютер меняет шаблоны трафика каждый раз, когда сеть пытается настроиться. Чтобы избежать конфликтов в сети, система приостанавливает отправку пакетов и инициирует случайную отсрочку на период времени, измеряемый в миллисекундах. Это увеличивает перегрузку, поскольку другие сетевые передатчики ждут, прежде чем повторить попытку в каскадном эффекте.

Повторные передачи пакетов

Говоря о необходимости повторной передачи пакетов, повторные передачи пакетов также могут вызывать перегрузку и обычно вызваны другими проблемами перегрузки. Пакеты, которые приходят поврежденными или вообще не приходят, должны быть отправлены повторно. Ясно, что каждый раз, когда один пакет должен быть отправлен два или более раз, перегрузка трафика увеличивается без какой-либо дополнительной выгоды. Это было бы похоже на распад успешного автобаза.

Коллизии

Часто конфликты пакетов в сети запускают процесс задержки, описанный выше в связи с дрожанием. Коллизии пакетов могут быть вызваны плохим кабелем или плохим оборудованием и могут привести к серьезной ситуации, вынуждая все пакеты останавливаться и ждать повторной передачи чистой сети. Это приводит к еще большим заторам и задержкам, и, как и при столкновении на шоссе, часто требуется направление движения.

Каковы причины перегрузки в сети?

Как правило, перегрузка сети происходит, когда в сети возникает слишком большой трафик для системы. Тем не менее, существует пять основных причин перегрузки сети:

Чрезмерно используемые устройства

Некоторые устройства по своей конструкции могут обрабатывать больше трафика, чем другие. Такие устройства, как балансировщики нагрузки, коммутаторы, маршрутизаторы и брандмауэры, рассчитаны на пропускную способность сети. Кроме того, назначенная мощность любого устройства является теоретической; он может неточно отражать реальные возможности устройства в различных сценариях. По этой причине чрезмерное использование является частым результатом использования устройств на максимальной заявленной мощности.

Часто структуры для использования нескольких устройств проектируются иерархически, при этом устройства более высокого уровня обслуживают устройства более низкого уровня. Чтобы обеспечить нормальный уровень трафика и предотвратить перегрузку, очень важно убедиться, что в рамках иерархии каждый уровень требует и получает соответствующую поддержку. Несоответствия между брандмауэрами, маршрутизаторами, коммутаторами и другими устройствами могут привести к узким местам в данных.

На дороге такая проблема может выглядеть как переход на автостраду, который не соответствует задаче слияния многополосных дорог с меньшим количеством полос. Постоянное использование этого устройства с избыточным уровнем трафика приведет к чрезмерной загрузке устройства и, возможно, к потере пакетов и высокой загрузке ЦП. Это, в свою очередь, приводит к перегрузке сети.

Превышение подписки

Превышение подписки обычно является причиной того, что просмотр веб-страниц постоянно замедляется или ускоряется в определенное время дня или ночи. Это связано с тем, что в течение дня, в пиковый период сети, больше пользователей предъявляют требования к сетевым ресурсам, чем ночью, в непиковый период для сети. Это все равно, что ездить на работу по шоссе или поезду в час-пик или часы пик по сравнению с серединой дня или ночи, когда все уже на работе или дома.

Превышение лимита подписки обычно делается преднамеренно для экономии средств, поэтому это частая причина перегрузки сети. Например, предприятию с 1000 сотрудников обычно требуется подключение к Интернету со скоростью 1000 Мбит/с. Если они в основном переехали работать из дома, им может понадобиться только 500 Мбит/с — до тех пор, пока событие в масштабах всей компании не нагрузит систему и не приведет к перегрузке сети.

Ненужный трафик

Ненужный трафик, такой как потоковое видео в рабочей системе, является еще одной распространенной причиной перегрузки сети. Другие примеры ненужного трафика, потребляющего полосу пропускания, включают нежелательные телефонные звонки VoIP или нежелательный трафик, такой как реклама. Используйте консоль управления сетью для определения ненужного трафика.

Устаревшее оборудование и неисправные устройства

Оборудование, устройства, кабели Ethernet и проводные соединения между ними могут потребовать обновления или замены по мере изменения потребностей организации. Скорость передачи данных и другие показатели для каждой части сети следует анализировать как часть оценки производительности сети на предмет перегрузки сети.

Атака системы безопасности

Различные атаки системы безопасности могут вызвать перегрузку сети, включая червей, вирусы и атаки типа “отказ в обслуживании” (DoS).

Неправильный дизайн или неправильная конфигурация

Неправильный дизайн или неправильная конфигурация устройства являются более серьезной причиной перегрузки сети. Каждая сеть должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать правильные нагрузки, и должна быть настроена в соответствии с потребностями этой организации. Оптимизированная сеть соединяет все сегменты, обеспечивая при этом максимальную производительность каждого из них.

Хорошим примером этой проблемы является широковещательный шторм. Эта проблема вызывает серьезное снижение производительности, когда сеть подвергается большому объему широковещательного или многоадресного трафика за короткое время. Широковещательные сообщения содержатся внутри подсетей, поэтому широковещательный шторм может иметь более серьезные последствия для более крупных подсетей. Проектирование сети с большими подсетями без должного учета широковещательных штормов может привести к перегрузке сети. Чтобы избежать этой проблемы, создавайте подсети рядом с местами, где будут храниться большие объемы данных, чтобы распределять производительность там, где это необходимо.

Как решить проблемы с перегрузкой сети?

Мониторинг и анализ сетевого трафика

Отправной точкой для решения большинства проблем с перегрузкой сети, особенно в случае слишком большого количества устройств, чрезмерного использования устройств или недостаточной архитектуры сети, является мониторинг и анализ сетевого трафика. Это поможет определить, где может существовать перегрузка, и выделить недоиспользуемые области, которые можно перераспределить для повышения производительности. Благодаря более глубокому пониманию сетевого трафика можно предпринять разумные шаги для уменьшения перегрузки сети.

Мониторинг в периоды интенсивного трафика для диагностики перегрузки сети, особенно в часы пик, когда подключено много устройств, или во время общекорпоративных мероприятий. Правильный инструмент обнаружения сети может помочь выявить источник перегрузки сети. Сканируйте облачные серверы, виртуальные сети и все другие беспроводные устройства и сети с помощью программы обнаружения сетей, чтобы идентифицировать серверы, устройства и даже пользователей, потребляющих слишком много трафика.

После выявления проблем с использованием полосы пропускания обновите сетевую инфраструктуру, чтобы более эффективно распределять ее в часы пик.

Пропускная способность

Говоря о пропускной способности, перегрузка сети менее вероятна, когда сеть может передавать больше данных, что делает увеличение пропускной способности очевидным решением. Однако прочность сети, как и цепи, зависит от самого слабого — или, в данном случае, от самого медленного — компонента.

Сегментация и приоритизация

Мониторинг трафика дает дополнительное преимущество: возможность спроектировать или перепроектировать индивидуальную, оптимизированную сеть для любого бизнеса. Для этого разделите сеть на более мелкие подсети, чтобы освободить место для практических приоритетов и повысить эффективность. Это обеспечивает более точный мониторинг, поскольку создает более жизнеспособную сеть, увеличивая или уменьшая трафик данных по мере необходимости, чтобы воздействовать на области, наиболее подверженные перегрузке сети.

Приоритизация означает уделение соответствующего внимания или приоритета ключевым сетевым процессам по сравнению с менее важным или второстепенным трафиком для уменьшения перегрузки сети. Необходимо тщательно расставлять приоритеты, чтобы избежать неправильного проектирования или конфигурации, которые могут усугубить проблему, которую она призвана решить.

Критический бизнес-трафик может представлять собой сочетание типичных типов трафика бизнес-сети, включая многоадресный трафик для потоков мультимедиа в реальном времени, широковещательный трафик для работы в сети и одноадресный трафик для поддержки повседневных функций передачи голоса, данных и видео. Сетевые устройства не могут автоматически определить, какой из этого смешанного трафика должен получить приоритетную долю полосы пропускания без специальной настройки. Это область протоколов качества обслуживания (QoS).

Quality of Service позволяет трафику проходить через одну и ту же сеть, но классифицировать и пересылать его неравным образом на основе заданных правил.

QoS похож на полицейский эскорт, который помогает приложениям реального времени и критически важному бизнес-трафику преодолевать перегрузку сети.

Оценка ваших устройств

Количество, тип и использование пропускной способности сетевых устройств влияет на обработку данных всей сети. В некоторых случаях некоторые пользователи сети могут случайно неправильно использовать устройства, в то время как другие пользователи могут использовать «устаревшие устройства», которые плохо поддерживаются. Старое и неэффективное использование устройств способствует перегрузке сети, поэтому оценивайте каждое устройство, чтобы уменьшить или даже предотвратить перегрузку сети.

Оцените архитектуру вашей сети

Архитектура сети должна быть построена таким образом, чтобы обеспечить каждому пользователю соответствующую пропускную способность сети. Неправильная сетевая архитектура может вызвать перегрузку сети.

Например, крупная компания с большей вероятностью развернет сетевую архитектуру «клиент-сервер», чем «одноранговую» сеть, которая может предоставить пользователям слишком большой доступ и пропускную способность. Вместо этого распределяйте доступ в соответствии с конкретными «уровнями» для всех пользователей, основанными на потребностях. ИТ-отдел или C Suite могут в конечном итоге контролировать скорость обработки, уровни доступа и другие сетевые разрешения, чтобы снизить риск перегрузки сети.

Другие области, которые следует изучить при рассмотрении способов уменьшения перегрузки сети, включают:

Оптимизация параметров TCP/IP для балансировки скорости отправки/запроса пакетов
Используйте CDN (сеть доставки контента), которая будет размещать больше запросов на пограничных серверах для оптимизации ресурсов
Используйте блокирующие пакеты для предотвращения перегрузки сети за счет уменьшения выходных данных отправляющего устройства

Выберите маршрутизацию с несколькими переходами для трафика, чтобы каждый раз, когда маршрут по умолчанию запускал очередь, трафик направлялся по другому пути
Оценка атак безопасности и попыток атак в журналах подключения к Интернету и в других местах
Используйте VPN для обхода перегрузки
Использование моделей с резервированием
Проведение тестов производительности локальной сети на перегрузку сети

Предлагает ли Avi средства мониторинга перегрузки сети?

Да. Комплексная платформа мониторинга трафика Avi распределяет сетевой трафик между несколькими серверами, чтобы гарантировать, что ни один из серверов не вызовет перегрузку сети, поскольку он имеет слишком большую нагрузку. Благодаря созданию и распределению равномерной рабочей нагрузки повышается скорость отклика приложений, их доступность и безопасность. Узнайте больше о подходе Avi к управлению перегрузкой сети здесь.

Чтобы узнать больше о фактическом внедрении балансировки нагрузки, приложений безопасности и брандмауэров веб-приложений, ознакомьтесь с нашими видеоинструкциями по доставке приложений.

Что такое перегрузка сети? Как устранить распространенные причины

Существует несколько областей сети, столь проблематичных и в то же время таких решаемых, как перегрузка сети. Понимание общих причин перегрузки сети может помочь вам обнаружить их, исправить и предотвратить их повторное появление.

Как определить перегрузку сети

Перегрузка сети обычно воспринимается конечным пользователем как «замедление работы сети» или как время отклика на нашем компьютере не соответствует номиналу. Это страшное «сеть работает медленно!» или «интернет медленный», а иногда даже «у меня медленный компьютер». Для конечного пользователя все эти проблемы кажутся одинаковыми. Но перегрузка сети связана не только с этим.

В вашем наборе инструментов управления сетью есть множество инструментов, которые помогут вам выявлять и решать проблемы с перегрузкой сети. Давайте углубимся.

Существует пять основных причин перегрузки сети:

1. Проблемы с пропускной способностью

Вероятно, наиболее распространенной причиной перегрузки сети является старая добрая пропускная способность. Пропускная способность — это максимальная скорость, с которой данные могут передаваться по заданному пути — общая пропускная способность этого пути. Когда просто не хватает пропускной способности для обработки того объема трафика, который у вас есть для конкретной сети, у вас возникает перегрузка сети.

Время аналогии с дорогой. Если у вас есть двухполосное шоссе, рассчитанное на пропуск 1000 автомобилей в час, это пропускная способность шоссе. Теперь, если вы попытаетесь протолкнуть 3000 автомобилей по тому же шоссе (те же машины, те же погодные условия, то же время суток), весь трафик начнет замедляться. Это замедление — затор. Отсутствие достаточной пропускной способности является основной причиной этой перегрузки.

2. Задержка

Задержка — это задержка времени, необходимого для доставки вашего пакета данных из точки А в точку Б. Едем с ограничением скорости. Типичный день, типичные условия. Но что, если вы вдруг попали в пробку в час пик? Как мы объяснили выше, вам придется замедлиться. Вы замедляетесь, чтобы избежать столкновений с другими автомобилями. А так машина позади тебя и так далее. Так что теперь то, что заняло бы у вас X времени на ограничении скорости, займет намного больше времени (спасибо, пробки). Это новое более медленное время и есть ваша задержка.

Задержка обычно связана с пропускной способностью и другими проблемами перегрузки. Таким образом, хотя задержка обычно не является причиной перегрузки сети, она определенно является одним из симптомов, как мы увидим позже.

3. Джиттер

Джиттер – это изменчивость задержки. Компьютеры, как и водители, любят, чтобы их трафик был последовательным и предсказуемым. А когда трафик становится непостоянным или непредсказуемым, это вызывает изменчивость задержки (джиттер) и вызывает дальнейшую перегрузку.

Вернуться к шоссе. Не все лишние машины появляются на трассе одновременно, и не все одновременно съезжают. Для сетей это может быть компьютер, который начинает отправлять большие пакеты трафика в сеть, занимая чрезмерную полосу пропускания.

Каждый раз, когда сеть пытается настроиться, компьютер меняет схему трафика. Вот как джиттер создает перегрузку. Сетевое вспомогательное оборудование пытается приспособиться к изменчивости и не справляется. Чтобы избежать коллизий в сети, ваш компьютер инициирует случайную отсрочку и приостанавливает отправку любых пакетов на случайный период времени, измеряемый в миллисекундах. Это заставляет другие передатчики в сети ждать, прежде чем повторить попытку, увеличивая перегрузку как каскадный эффект. Что приводит к нашему следующему преступнику.

4. Повторные передачи пакетов

Повторные передачи пакетов обычно являются результатом первых трех проблем с перегрузкой. Если пакет не доходит до места назначения или приходит поврежденным, его необходимо отправить повторно. И это способ усугубить проблему. Если вам нужно отправить каждый пакет два или более раз, чтобы достичь места назначения, вы увеличиваете перегрузку трафика без какой-либо дополнительной выгоды. Это все равно, что взять с собой семью в путешествие, но каждый человек едет на своей машине!

5. Конфликты

Процесс отсрочки, упомянутый в связи с дрожанием, представляет собой серьезную ситуацию, когда все пакеты должны ждать, пока сеть не будет очищена перед повторной передачей. Обычно это происходит из-за коллизий пакетов в сети, из-за плохого оборудования или плохого кабеля. Когда пакеты сталкиваются, они будут использовать этот процесс и таймер, чтобы определить, когда они могут повторить передачу. Это приводит к еще большей задержке и перегрузке. Как и при столкновении на шоссе, полиция должна остановиться и направить движение для общей безопасности.

Причины перегрузки сети

Как и в случае любого процесса устранения неполадок, понимание основной причины перегрузки сети имеет решающее значение для ее устранения. Некоторые из них более распространены, чем другие, но важно распознать их все, если вы хотите знать, как с ними справляться.

Ненужный трафик

Ненужный трафик является частой причиной перегрузки сети. Это будет отображаться в сетях по-разному. Например, кто-то, кто транслирует видео Netflix или YouTube на работе, во многих ситуациях будет считаться «ненужным» и вызовет перегрузку, поскольку видеотрафик использует большую пропускную способность.

Другим примером может быть нежелательный трафик, такой как реклама или нежелательные телефонные звонки VoIP, ограничивающие вашу пропускную способность. Вы должны иметь возможность идентифицировать ненужный трафик с помощью консоли управления сетью.

Неправильно сконфигурированный трафик

Типичная бизнес-сеть принимает множество различных типов трафика. Существует широковещательный трафик для работы в сети, многоадресный трафик для потоков мультимедиа в реальном времени и одноадресный трафик для поддержки функций передачи данных, голоса и видео, которые мы используем каждый день. То, что мы называем «критически важным для бизнеса» трафиком, может относиться к любому из этих типов, но важно понимать, что это такое, и расставлять приоритеты. Весь трафик смешивается, и в большинстве сетей он одинаково обрабатывается сетевыми устройствами, что означает, что все они получают равную долю пропускной способности. Если это не понять и не настроить правильно, проблемы лишь вопрос времени. Именно здесь спасают протоколы качества обслуживания (QoS).

Точно так же, как транспортные средства, движущиеся по шоссе, Quality of Service использует одну и ту же сеть, но неравным образом. Трафик классифицируется и перенаправляется на основе заданных правил. QoS позволяет вам немного по-особому относиться к критически важному для вашего бизнеса трафику и приложениям, работающим в режиме реального времени, что позволяет им быстрее преодолевать перегрузки.

Снова дорога. Если по трассе движется негабаритный груз, необходимо оставаться в крайней правой полосе, где предполагается движение медленного транспорта. Но если негабаритный груз бродит по другой полосе… чрезмерная загруженность дорог возвращается. С другой стороны, президентский кортеж будет сопровождаться полицией, что позволит ему проскользнуть мимо всех остальных с наивысшим приоритетом.

Критический для бизнеса трафик

В бесперебойно работающей сети администратор сети решает, какие типы трафика квалифицируются как «важный для бизнеса», и резервирует для него большую часть полосы пропускания. Это может варьироваться от голосового трафика в сети VoIP в бизнес-центре обработки вызовов до системы ввода заказов для крупного предприятия электронной коммерции. Оставшаяся полоса пропускания оставлена для других видов трафика. Один из лучших способов определить критический для бизнеса трафик — использовать такой инструмент, как анализ сетевого трафика Auvik.

Как устранить проблемы с перегрузкой сети

После выявления проблемы с перегрузкой сети устранить ее не так уж и сложно. Первым и наиболее важным шагом является понимание вашей сети и ее потоков трафика. Если вы этого не видите, вы не можете это исправить. Использование хорошего инструмента управления сетью имеет важное значение и может дать вам понимание и видимость, необходимые для решения этих проблем.

После того, как вы нашли проблемное приложение или устройство, исправить его часто просто:

Завершение работы проблемного приложения, если оно не является критически важным для бизнеса.
Отключение устройства от сети, если это мошенническое, ненужное устройство.
«Осторожное обучение» пользователя правильному использованию сети.
Обновление прошивки устройства, чтобы лучше реагировать на перегрузку сети.

Точное исправление будет зависеть от причины перегрузки сети, но как только вы поймете причину проблемы, ее решение чаще будет бизнес-решением, чем техническим.

Как предотвратить будущие проблемы с перегрузкой сети

Профилактика стоит усилий и затрат. После того, как вы исправите ошибки, проведете инвентаризацию и наметите на карту свою сеть, вы сможете оказывать постоянную поддержку для решения будущих проблем. Всегда будут проблемы с безопасностью, с которыми придется иметь дело. Текущие модели сетевого трафика, которые меняются. Слияния и поглощения других компаний и зарубежных сетей.

Ключом к предотвращению перегрузки сети является постоянный мониторинг и упреждающее оповещение. И реагировать или планировать эти изменения. Хорошим инструментом для этого станут средства автоматизации компании Auvik.

Памятка: Знайте свои типы трафика, знайте, что с ними делать

Важный для бизнеса трафик . Вы должны быть в состоянии определить, какой трафик нужен вашему бизнесу, и дать ему приоритет в вашей сети. Используя функции QoS, имеющиеся в большинстве систем управления сетью, вы сможете присвоить критически важному для бизнеса трафику высокий приоритет 4 или 5, используя стандарт DSCP или (кодовая точка дифференцированных услуг). 5 является самым высоким значением, а критичное для бизнеса значение обычно устанавливается равным 4. Критический для бизнеса трафик также можно назвать данными с низкой задержкой или AF23.

Голосовой трафик должен быть установлен на уровне 5. Причина, по которой мы не устанавливаем критически важный для бизнеса трафик на уровне 5, заключается в том, что существует другой тип трафика, для которого требуется уровень 5, также известный в стандарте DSCP как ускоренная пересылка или EF. : голосовой трафик или другой трафик с малой задержкой, такой как транзакции, чувствительные к задержке.

Обычный деловой трафик . Здесь вы бы классифицировали обычный бизнес-трафик. Электронная почта, клиент-серверный трафик.