網路性能
網路性能，是由網路提供的整體服務品質來定義。這包括許多參數和測量值，必須對它們進行集體分析，以評估給定的網路。
因此，網路性能測量被定義為，可用於定量和定性評估網路性能，並提供可操作數據，以修復任何網路性能問題的整個過程和工具集。
為什麼要測量網路性能
對網路的需求每天都在增加，對適當的網路性能測量的需求，比以往任何時候都更加重要。有效的網路性能轉化為提高的用戶滿意度，無論是內部員工效率，還是電子商務網站等，面向客戶的網路組件，性能測試和監控的業務原理不言而喻。
在向用戶提供服務和應用時，頻寬問題、網路停機時間和瓶頸會迅速升級為 IT 危機模式。檢測和診斷性能問題的主動網路性能管理解決方案，是保證持續用戶滿意度的最佳方式。
網路的性能永遠無法完全建模，因此在更新之前、期間和之後測量網路性能並持續監控性能，是完全確保網路品質的唯一有效方法。雖然測量和監控網路性能參數是必不可少的，但從這些測量中得出的解釋和行動同樣重要。
網路性能測量工具
網路性能測量工具可以大致分為兩種類型 —— 被動和主動。被動網路測量工具監控（或測量）網路上的現有應用，以收集有關性能指標的數據。此類工具可最大限度地減少網路中斷，因為該工具本身不會引入額外的流量。此外，通過使用實際應用測量網路性能，可以獲得對用戶體驗的真實評估。
主動網路性能測量工俱生成數據，這些數據可以使用預設例程，針對基線性能進行客製化。此測試本質上需要附加級別的數據流量，因此必須適當安排它，以盡量減少對現有網路流量的影響。
網路性能監控工具的不斷改進，使 IT 專業人員在遊戲中保持領先一步。高級工具提供尖端的數據包捕獲分析、將用戶體驗數據整合到有效的根本原因分析，和趨勢分析中的軟體解決方案，以及具有遠端診斷功能的大規模網路性能測量儀表板。
網路性能測量參數
為了確保優化的網路性能，應選擇最重要的標準進行測量。綜合網路性能測量解決方案中，包含的許多參數，都集中在數據速度和數據品質上。這兩個大類都會顯著影響最終用戶體驗，並受多種因素的影響。
潛伏
關於網路性能測量，延遲只是數據從一個定義的位置，傳輸到另一個位置所需的時間。此參數有時稱為延遲。理想情況下，網路的延遲盡可能接近於零。延遲的絕對限製或控制因素是光速，但交換網路中的數據包排隊和光纖電纜的折射率，是可能增加延遲的變量的示例。
數據包丟失
關於網路性能測量，丟包是指從一個目的地，傳輸到另一個目的地，但傳輸失敗的數據包數量。該指標可以透過在兩端捕獲流量數據，然後辨識丟失的數據包和/或數據包的重傳來量化。數據包丟失可能是由網路塞車、路由器性能和軟體問題等因素引起的。
最終效果將以語音和流媒體中斷，或文件傳輸不完整的形式被用戶檢測到。由於重傳是網路協議，用來補償數據包丟失的一種方法，因此最初導致該問題的網路塞車，有時會因重傳導致的流量增加而加劇。
為了最大限度地減少數據包丟失，和其他網路性能問題的影響，開發和利用能夠快速辨識，和解決問題真正根源的工具和流程非常重要。透過分析對最終用戶請求的反應時間，可以確定問題根源的系統或組件。數據包捕獲分析工具可用於查看 TCP 連接的反應時間，進而可以查明哪些應用，導致了瓶頸。
傳輸控制協議 ( TCP ) 是一種網路會話標準，應用透過該協議交換數據，它與 Internet 協議 (IP) 一起定義數據包，如何從一台電腦，發送到另一台電腦。TCP 會話中的連續步驟對應於可以分析的時間間隔，以檢測連接或往返時間中的過度延遲。
吞吐量和頻寬
吞吐量是一個通常與製造業相關的指標，通常被定義為透過特定系統，或流程的材料或物品的數量。製造業中的一個常見問題，是今天生產了多少產品 X，這個數字是否符合預期。對於網路性能測量，吞吐量是根據可以在預定義的時間範圍內，交付的數據量或數據包的數量來定義的。
頻寬，通常以每秒位數衡量，是在給定時間段內可以傳輸的數據量的表徵。因此，頻寬是容量而非速度的衡量標準。例如，一輛公共汽車可能能夠運載 100 名乘客（頻寬），但實際上公共汽車可能只能運載 85 名乘客（吞吐量）。
抖動
抖動定義為透過網路發送的數據包的時間延遲變化。該變量表示數據包正常排序中的已辨識中斷。抖動與延遲有關，因為抖動表現為數據包之間的延遲增加或不均勻，這會破壞網路性能並導致數據包丟失和網路塞車。儘管某種程度的抖動是可以預料的，並且通常是可以容忍的，但量化網路抖動是全面網路性能測量的一個重要方面。
延遲與吞吐量
雖然吞吐量和頻寬的概念有時會被誤解，但術語延遲和吞吐量之間，也存在同樣的混淆。儘管這些參數密切相關，但了解兩者之間的區別很重要。
關於網路性能測量，吞吐量是對實際系統性能的測量，根據給定時間內的數據傳輸進行量化。
延遲是傳輸時間延遲的度量，這意味著它將直接影響吞吐量，但不是它的同義詞。延遲可能被認為是裝配線上不可避免的瓶頸，例如測試過程，以時間為單位測量。另一方面，吞吐量以完成的單位來衡量，而這本身就受到這種延遲的影響。
影響網路性能的因素
網路性能管理包括關鍵網路性能指標的監控和優化實踐，例如應用停機時間和數據包丟失。提高網路可用性和最小化問題發生時的反應時間，是成功的網路管理程序的兩個邏輯輸出。網路性能管理的整體方法，必須考慮所有可能出現問題的基本類別。
基礎設施
整個網路基礎設施包括網路硬體（例如路由器、交換機和電纜）、網路軟體（包括安全和操作系統）以及網路服務（例如 IP 尋址和無線協議）。從基礎架構的角度來看，表徵網路上的整體流量和頻寬模式非常重要。這種網路性能測量，將深入了解哪些流量隨著時間的推移最塞車，並可能成為潛在的問題區域。
辨識基礎設施的容量過剩元素，可以導致主動糾正或升級，從而最大限度地減少未來的停機時間，而不是簡單地應對可能出現的任何性能危機。
網路問題
網路本身固有的性能限制，通常是重點強調的一個來源。網路的多個方面都有助於提高性能，而這些領域中的任何一個方面的缺陷，都可能導致系統性問題。由於硬體要求對容量規劃非常重要，因此這些元素的設計應滿足所有預期的系統需求。例如，網路背板上的總線大小不足，或可用內建記憶體不足，可能反過來導致丟包增加或網路性能下降。如果數據包排隊，網路的活動設備或實體鏈路（電纜）上的網路塞車可能導致速度降低，如果沒有排隊系統，則可能導致數據包丟失。
應用
雖然網路硬體和基礎設施問題，會直接影響給定應用程序的用戶體驗，但重要的是要將應用本身的影響，視為整個網路架構中的重要組成部分。性能不佳的應用，可能會過度消耗頻寬，並降低用戶體驗。隨著應用程序隨著時間的推移，變得越來越複雜，診斷和監控應用性能變得越來越重要。窗口大小和保持活動是影響網路性能和容量的應用特徵的示例。
只要有可能，應用的設計應考慮其預期的網路環境，使用真實網路進行測試，而不是模擬實驗室。最終，無法完全預測應用所面臨的各種網路條件，但開發實踐的改進，可能會導致由於應用問題，而導致的網路性能下降。可以使用分析來辨識導致網路性能不佳的應用，以辨識緩慢的反應時間，而在發布後糾正這些設計限制，可能成為一項艱鉅的任務。
安全問題
網路安全目的在保護隱私、知識產權和數據完整性。因此，對強大的網路安全的需求從來都不是問題。管理和解覺網路安全問題，需要設備掃描、數據加密、病毒防護、身份驗證和入侵檢測，所有這些都會消耗寶貴的網路頻寬並可能影響性能。
由病毒引起的安全漏洞和停機，是遇到的最昂貴的性能問題之一，因此應仔細權衡安全產品引起的任何降級，與它們所防止的潛在停機或數據完整性災難。考慮到這些限制，網路性能監控與安全相關的一個非常寶貴的元素，是網路安全取證的策略性使用。透過記錄、捕獲和分析網路數據，可以辨識入侵和異常流量（例如惡意軟體）的來源。捕獲的網路流量可以透過重新組裝傳輸的檔案，來追溯用於調查目的。
全包捕獲(FPC) 是一種用於事後安全調查的技術。FPC 不是監控傳入流量中的已知惡意簽名，而是提供未修改的網路流量的持續儲存，以及透過新檢測簽名重放先前流量的能力。鑑於現代網路固有的大量數據包傳輸，與 FPC 相關的儲存要求可能非常高。透過根據先前的事件結果，定義平均檢測時間 (MTTD)，可以建立分組數據儲存的邏輯最短時間。在某些情況下，包過濾可能是一種有選擇地監控高風險流量，並減少儲存需求的可行方法。為了促進取證分析功能，FPC 軟體必須能夠對儲存的數據包，進行準確的時間和日期標記，以便進行搜索和調查。
網路性能測量挑戰
隨著速度或品質的明顯下降，導致網路性能下降的潛在罪魁禍首變得可行。網路性能測量解決方案的設計應考慮到用戶。例如，延遲的輕微下降可能是不可察覺的。找到這些可接受的限制，是建立相關測試和監控的關鍵。
隨著性能需求的不斷增加，出現了針對常見性能問題的新穎解決方案。數據包整形是一種用於為不同應用優先發送數據包的方法。這允許將足夠的頻寬，一致地分配給最重要的類別。檔案壓縮是減少頻寬和內建記憶體消耗的另一項創新。
維護網路性能最重要的組成部分，可能是實施有效的網路性能測量和監督實踐。如果可以即時檢測到伺服器、路由、交付或頻寬的問題，那麼權宜之計的解決方案和預防策略，就是合乎邏輯的副產品。
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