เวลาแฝงของเครือข่ายคือความล่าช้าในการส่งคำขอหรือข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทางในระบบนิเวศของเครือข่าย มาดูกันว่าคุณจะแก้ปัญหาเวลาแฝงของเครือข่ายได้อย่างไร
การกระทำใดๆ ที่ต้องใช้เครือข่าย เช่น การเปิดหน้าเว็บ คลิกลิงก์ หรือเปิดแอปและเล่นเกมออนไลน์ จะเรียกว่ากิจกรรม กิจกรรมของผู้ใช้คือคำขอ และเวลาตอบสนองของเว็บแอปพลิเคชันคือเวลาที่ใช้ในการตอบคำขอนี้
การหน่วงเวลานี้ยังรวมถึงเวลาที่เซิร์ฟเวอร์ใช้เพื่อดำเนินการตามคำขอให้เสร็จสิ้น เป็นผลให้มันถูกกำหนดให้เป็น ไป – กลับ – เวลาที่ใช้ในการบันทึก ดำเนินการ และรับคำขอจากผู้ใช้ ซึ่งจะมีการถอดรหัส
คำว่า “เวลาแฝงต่ำ” หมายถึงความล่าช้าในการถ่ายโอนข้อมูลที่ค่อนข้างสั้น ในทางกลับกัน การหน่วงเวลานานหรือเวลาแฝงที่มากเกินไปเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เนื่องจากจะทำให้ประสบการณ์ของผู้ใช้แย่ลง
จะแก้ไข Network Latency ได้อย่างไร?
มีเครื่องมือและซอฟต์แวร์มากมายบนอินเทอร์เน็ตสำหรับการวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาเครือข่าย บางส่วนได้รับการชำระเงินและบางส่วนไม่มีค่าใช้จ่าย อย่างไรก็ตาม มีเครื่องมือที่เรียกว่า Wiresharkซึ่งเป็นแอปพลิเคชันลิขสิทธิ์โอเพนซอร์สและ GPL ที่ใช้ในการดักจับแพ็กเก็ตข้อมูลแบบเรียลไทม์ Wireshark เป็นเครื่องมือวิเคราะห์โปรโตคอลเครือข่ายที่ได้รับความนิยมและใช้กันมากที่สุดในโลก
มันจะช่วยคุณในการจับแพ็กเก็ตเครือข่ายและแสดงรายละเอียดเหล่านั้น คุณสามารถใช้แพ็กเก็ตเหล่านี้สำหรับการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์หรือออฟไลน์เมื่อดักจับแพ็กเก็ตเครือข่าย แอปพลิเคชั่นนี้ให้คุณตรวจสอบทราฟฟิกเครือข่ายของคุณภายใต้กล้องจุลทรรศน์ กรองและเจาะลึกลงไปเพื่อค้นหาสาเหตุของปัญหา ช่วยเหลือในการวิเคราะห์เครือข่าย และสุดท้ายคือความปลอดภัยของเครือข่าย
อะไรทำให้เครือข่ายล่าช้า?
สาเหตุหลักบางประการที่ทำให้การเชื่อมต่อเครือข่ายช้า ได้แก่ :
- เวลาในการตอบสนองสูง
- การพึ่งพาแอปพลิเคชัน
- การสูญเสียแพ็คเก็ต
- อุปกรณ์สกัดกั้น
- ขนาดหน้าต่างที่ไม่มีประสิทธิภาพ
และในบทความนี้ เราจะตรวจสอบแต่ละสาเหตุของความล่าช้าของเครือข่ายและวิธีแก้ปัญหาด้วย Wireshark
ตรวจสอบด้วย Wireshark
เวลาแฝงสูง
เวลาแฝงสูงหมายถึงเวลาที่ข้อมูลใช้ในการขนส่งจากจุดสิ้นสุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ผลกระทบของเวลาแฝงสูงต่อการสื่อสารบนเครือข่ายนั้นยิ่งใหญ่มาก ในแผนภาพด้านล่าง เราจะดูเวลาไป-กลับของการดาวน์โหลดไฟล์บนเส้นทางที่มีเวลาแฝงสูงเป็นตัวอย่าง เวลาแฝงไปกลับมักจะเกินหนึ่งวินาที ซึ่งเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้
- ไปที่สถิติ Wireshark
- เลือกตัวเลือก กราฟสตรีม TCP
- เลือกกราฟเวลาไปกลับเพื่อดูว่าใช้เวลานานเท่าใดในการดาวน์โหลดไฟล์
Wireshark ใช้เพื่อคำนวณเวลาไปกลับบนเส้นทางเพื่อดูว่านี่คือสาเหตุของประสิทธิภาพเครือข่ายการสื่อสาร Transmission Control Protocol (TCP) ที่มีข้อบกพร่องหรือไม่ TCP ใช้ในแอพพลิเคชั่นต่างๆ รวมถึงการท่องออนไลน์ การส่งข้อมูล โปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์ และอื่นๆ อีกมากมาย ในหลายกรณี ระบบปฏิบัติการสามารถปรับแต่งให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นบนแชนเนลที่มีความหน่วงสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโฮสต์ใช้ Windows XP
การพึ่งพาแอปพลิเคชัน
แอปพลิเคชันบางตัวขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน กระบวนการ หรือการสื่อสารของโฮสต์อื่นๆ สมมติว่าแอปพลิเคชันฐานข้อมูลของคุณอาศัยการเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์อื่นเพื่อดึงข้อมูลรายการฐานข้อมูล ในกรณีดังกล่าว ประสิทธิภาพที่ซบเซาบนเซิร์ฟเวอร์อื่นๆ เหล่านั้นอาจทำให้เวลาในการโหลดของแอปพลิเคชันในเครื่องลดลง
ยกตัวอย่างเช่น ประสบการณ์การท่องเว็บที่เซิร์ฟเวอร์เป้าหมายอ้างถึงเว็บไซต์อื่น ๆ ตัวอย่างเช่น หากต้องการโหลดหน้าหลักของเว็บไซต์ www.espn.com คุณต้องไปที่โฮสต์ 16 แห่งที่ให้โฆษณาและเนื้อหาสำหรับหน้า www.espn.com หลักก่อน
ในรูปด้านบน หน้าต่าง HTTP Load Distribution ใน Wireshark จะแสดงรายการเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมดที่ใช้โดยโฮมเพจ www.espn.com
การสูญเสียแพ็คเก็ต
ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่งที่ฉันพบบนเครือข่ายคือการสูญหายของแพ็คเก็ต การสูญเสียแพ็คเก็ตเกิดขึ้นเมื่อแพ็คเก็ตข้อมูลไม่ได้ถูกส่งอย่างถูกต้องจากผู้ส่งไปยังผู้รับผ่านทางอินเทอร์เน็ต เมื่อผู้ใช้เยี่ยมชมเว็บไซต์และเริ่มดาวน์โหลดองค์ประกอบของเว็บไซต์ แพ็กเก็ตที่พลาดไปทำให้เกิดการส่งข้อมูลซ้ำ เพิ่มการยืนยันเพื่อดาวน์โหลดไฟล์เว็บ และทำให้กระบวนการดาวน์โหลดโดยรวมช้าลง
นอกจากนี้ เมื่อแอปพลิเคชันใช้ TCP แพ็กเก็ตที่หายไปจะส่งผลกระทบในทางลบโดยเฉพาะ เมื่อการเชื่อมต่อ TCP ตรวจพบแพ็กเก็ตที่หลุด อัตราทรูพุตจะช้าลงโดยอัตโนมัติเพื่อชดเชยปัญหาเครือข่าย
โดยจะค่อยๆ ปรับปรุงไปสู่ระดับที่ยอมรับได้มากขึ้น จนกว่าแพ็กเก็ตถัดไปจะหายไป ส่งผลให้ปริมาณการรับส่งข้อมูลลดลงอย่างมาก การดาวน์โหลดไฟล์ขนาดใหญ่ ซึ่งน่าจะไหลผ่านเครือข่ายได้ง่าย อาจประสบปัญหาการสูญหายของแพ็กเก็ตอย่างมาก
มันมีลักษณะอย่างไรเมื่อแพ็กเก็ตสูญหาย? เป็นที่ถกเถียงกัน การสูญหายของแพ็คเก็ตสามารถเกิดขึ้นได้สองรูปแบบหากโปรแกรมทำงานผ่าน TCP ในตัวอย่างหนึ่ง เครื่องรับตรวจสอบแพ็กเก็ตตามหมายเลขลำดับและตรวจพบแพ็กเก็ตที่ขาดหายไป ไคลเอ็นต์ส่งคำขอสามครั้งสำหรับแพ็กเก็ตที่ขาดหายไป (ตอบรับสองครั้ง) ส่งผลให้เกิดการส่งใหม่ เมื่อผู้ส่งสังเกตเห็นว่าผู้รับไม่ได้ยืนยันการรับแพ็กเก็ตข้อมูล ผู้ส่งจะไทม์เอาต์และส่งแพ็กเก็ตข้อมูลอีกครั้ง
Wireshark บ่งชี้ว่าความแออัดของเครือข่ายเกิดขึ้น และการรับทราบหลายครั้งทำให้เกิดการส่งทราฟฟิกที่มีปัญหาอีกครั้งด้วยการเข้ารหัสสี การรับทราบที่ซ้ำกันจำนวนมากบ่งชี้ว่าแพ็กเก็ตสูญหายและมีการหน่วงเวลาที่สำคัญในเครือข่าย
เพื่อปรับปรุงความเร็วของเครือข่าย การระบุตำแหน่งที่แน่นอนของการสูญเสียแพ็กเก็ตเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อแพ็กเก็ตสูญหาย เราจะย้าย Wireshark ไปตามเส้นทางจนกว่าจะไม่เห็นการสูญเสียแพ็กเก็ตอีก ขณะนี้เราเป็น “ต้นน้ำ” จากจุดดรอปแพ็กเก็ต ดังนั้นเราจึงรู้ว่าควรเน้นที่จุดใดในการพยายามแก้ไขข้อบกพร่อง
อุปกรณ์สกัดกั้น
ตำรวจจราจรเครือข่ายคืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างกันซึ่งสร้างทางเลือกในการส่งต่อ เช่น สวิตช์ เราเตอร์ และไฟร์วอลล์ เมื่อเกิดการสูญหายของแพ็กเก็ต ควรตรวจสอบอุปกรณ์เหล่านี้ตามสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้
สามารถเพิ่มเวลาในการตอบสนองไปยังเส้นทางได้โดยอุปกรณ์ที่เชื่อมโยงเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น หากเปิดใช้การจัดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูล เราจะเห็นเวลาแฝงเพิ่มเติมที่ส่งเข้าไปในสตรีมที่มีระดับความสำคัญต่ำ
ขนาดหน้าต่างไม่มีประสิทธิภาพ
นอกเหนือจากระบบปฏิบัติการ Microsoft แล้ว ยังมี “หน้าต่าง” อื่นๆ ในระบบเครือข่าย TCP/IP
- หน้าต่างบานเลื่อน
- หน้าต่างรับสัญญาณ
- หน้าต่างควบคุมความแออัด
หน้าต่างเหล่านี้รวมกันเป็นประสิทธิภาพการสื่อสารบน TCP ของเครือข่าย เริ่มต้นด้วยการกำหนดแต่ละหน้าต่างเหล่านี้และผลกระทบต่อแบนด์วิธเครือข่าย
หน้าต่างบานเลื่อน
เมื่อรับทราบข้อมูล หน้าต่างบานเลื่อนจะถูกนำมาใช้เพื่อเผยแพร่ส่วน TCP ถัดไปผ่านเครือข่าย ผู้ส่งได้รับการตอบรับสำหรับชิ้นส่วนข้อมูลที่ส่ง หน้าต่างบานเลื่อนจะขยายออก ตราบใดที่ไม่มีการส่งสัญญาณสูญหายในเครือข่าย ข้อมูลจำนวนมากก็สามารถถ่ายโอนได้ เมื่อแพ็กเก็ตสูญหาย หน้าต่างบานเลื่อนจะเล็กลงเนื่องจากเครือข่ายไม่สามารถจัดการปริมาณข้อมูลที่เพิ่มขึ้นในบรรทัดได้
หน้าต่างรับสัญญาณ
หน้าต่างตัวรับสัญญาณของ TCP stack เป็นพื้นที่บัฟเฟอร์ เมื่อได้รับข้อมูล ข้อมูลจะถูกจัดเก็บไว้ในพื้นที่บัฟเฟอร์นี้จนกว่าแอปพลิเคชันจะดึงข้อมูลขึ้นมา หน้าต่างรับเต็มเมื่อแอปพลิเคชันไม่รองรับอัตราการรับ ซึ่งนำไปสู่สถานการณ์ “หน้าต่างศูนย์” ในที่สุด การส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังโฮสต์ต้องหยุดลงเมื่อผู้รับประกาศเงื่อนไขหน้าต่างเป็นศูนย์ อัตราทรูพุตลดลงเหลือศูนย์ วิธีการที่เรียกว่า Window Scaling (RFC 1323) ช่วยให้โฮสต์สามารถเพิ่มขนาดหน้าต่างเครื่องรับและลดโอกาสที่สถานการณ์หน้าต่างเป็นศูนย์ได้
รูปภาพด้านบนแสดงความล่าช้า 32 วินาทีในการสื่อสารผ่านเครือข่ายเนื่องจากสถานการณ์หน้าต่างเป็นศูนย์
หน้าต่างความแออัด
หน้าต่างความคับคั่งจะกำหนดจำนวนข้อมูลสูงสุดที่เครือข่ายสามารถจัดการได้ อัตราการส่งแพ็กเก็ตของผู้ส่ง อัตราการสูญเสียแพ็กเก็ตของเครือข่าย และขนาดหน้าต่างของผู้รับล้วนมีส่วนทำให้เกิดตัวเลขนี้ หน้าต่างความคับคั่งจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในระหว่างการสื่อสารเครือข่ายที่สมบูรณ์จนกว่าการถ่ายโอนจะเสร็จสิ้นหรือถึง “เพดาน” ที่กำหนดโดยความสมบูรณ์ของเครือข่าย ความสามารถในการส่งของผู้ส่งหรือขนาดหน้าต่างของผู้รับ การเชื่อมต่อใหม่แต่ละครั้งจะเริ่มต้นขั้นตอนการเจรจาขนาดหน้าต่างใหม่อีกครั้ง
เคล็ดลับสำหรับเครือข่ายสุขภาพ
- เรียนรู้วิธีใช้ Wireshark เป็นงานตอบสนองแรกเพื่อค้นหาแหล่งที่มาของประสิทธิภาพที่ไม่ดีได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
- ระบุแหล่งที่มาของเวลาแฝงของพาธเครือข่าย และถ้าเป็นไปได้ ให้ลดให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
- ค้นหาและแก้ไขแหล่งที่มาของการสูญเสียแพ็กเก็ต
- ตรวจสอบขนาดหน้าต่างการส่งข้อมูล และถ้าเป็นไปได้ ให้ลดขนาดลง
- ตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์สกัดกั้นเพื่อดูว่าอุปกรณ์เหล่านี้เพิ่มเวลาแฝงหรือปล่อยแพ็กเก็ตหรือไม่
- ปรับแอปให้เหมาะสมเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลจำนวนมากขึ้น และถ้าเป็นไปได้ ให้ดึงข้อมูลจากหน้าต่างเครื่องรับ
ปิดท้าย 👨🏫
เราได้พิจารณาถึงสาเหตุหลักของปัญหาประสิทธิภาพของเครือข่ายแล้ว แต่ปัจจัยหนึ่งที่ไม่ควรพลาดคือการขาดความเข้าใจในพฤติกรรมการสื่อสารของเครือข่าย Wireshark ให้การมองเห็นเครือข่ายเช่นเดียวกับรังสีเอกซ์ และการสแกน CAT ให้การมองเห็นในร่างกายมนุษย์เพื่อการวินิจฉัยที่แม่นยำและรวดเร็ว เครื่องมือนี้ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการค้นหาและวินิจฉัยปัญหาเครือข่าย
ตอนนี้คุณควรตรวจสอบและแก้ไขประสิทธิภาพของเครือข่ายผ่านตัวกรองและเครื่องมือต่างๆ โดยใช้ Wireshark 👍
