OVH NEWS | Aktuelles, Innovationen und IT Trends


Aktuelles, Innovationen & IT Trends







9. August 2019
Teilen

Geschrieben von OVH Team


Wie erkenne ich eine Bandbreitenstörung?


Best practice und Lösungen


Allgemeine Informationen zum TCP Durchfluss

Jeder kennt es, man sitzt am Computer und möchte sich ein hilfreiches Tool herunterladen, jedoch ist die Downloadrate alles andere als zufriedenstellend.

Natürlich kann hier eine Störung des Internetproviders, kurz ISP, oder bei dem Softwareanbieter zugrunde liegen. In den meisten Fällen ist dies jedoch schwierig zu erkennen, da einige komplexe Faktoren eine Rolle spielen.

Ärgerlicher ist es umso mehr, wenn es auf dem Server passiert. In den meisten Fällen fragt man sich: „Gibt es aktuell eine Störung?“ und greift dann zum Hörer.  Wichtiger ist jedoch die Frage: „Woran erkenne ich überhaupt eine mögliche Störung?“ und „Wie kann ich diese ausschließen?“

Um diese Fragen beantworten zu können, müssen wir etwas tiefer in die Materie der Datenübermittlungstechnik gehen.

Die vier Messgrößen der Datenübertragungstechnik

Zunächst sollten wir uns mit den vier Messgrößen der Datenübertragung oder TCP Throughput (zu Deutsch: TCP Durchfluss) befassen. Diese Messgrößen dienen als Indikatoren und sollten immer im Zusammenhang gesehen werden.

  1. The latency (or Round-Trip Time RTT)
  2. The TCP windows size (RWND)
  3. The MTU (Maximum Transmission Unit)
  4. Packet loss

Bedeutung der Messgrößen

  1. Latency (RTT)
    Die Latenz oder auch Round-Trip Time genannt ist die Zeit, die benötigt wird, um ein Paket oder Frame von Host A zu Host B und zurück zu senden.

  2. TCP Windows size (RWND)
    Beschreibt die Empfangsgröße, die dem Linkpartner mitteilt, wie viele Daten empfangen werden dürfen, bevor die Daten durch ein ACK (Acknowledgement, zu Deutsch: Bestätigung) bestätigt wurde. Diese Information befindet sich im TCP Header. Die maximale Größe beträgt 64 KB oder exakt 65535 Byte.

  3. Maximum Transmission Unit (MTU)
    Gibt an, wie groß ein Paket maximal sein kann, ohne in einzelne Fragmente zerlegt zu werden. Die MTU kann unterschiedlich sein, je nachdem in welchem Netzwerktyp sich der Sender und Empfänger befindet. Standardmäßig ist es für Ethernet und 802.11 WLAN 1500 Bytes.

  4. Packet loss
    Von Paketverlust spricht man, wenn während einer „Paketrundreise“ an einem Segment im Netzwerk „hängen“ bleibt. Sprich das Paket erreicht auf dem Weg zum Ziel einen Router, der das Paket jedoch nicht verarbeiten kann. Auf die Ursachen eines Paketverlustes wird an dieser Stelle nicht weiter eingegangen. Am einfachsten kann ein Paketverlust über ein MTR (my traceroute) nachgewiesen werden. Dieses Tool nutzt zwei Verfahren, einmal den PING und die Traceroute. In Kombination erscheint eine Liste von Routern mit den jeweiligen Antwortzeiten und dem etwaigen Paketverlust. Jedoch ist zu beachten, dass die meisten Router keine Priorität haben, um auf ICMP Pakete zu antworten. Das bedeutet, dass Sie nicht auf PING Anfragen reagieren und dadurch der Eindruck erweckt wird, es herrsche ein Paketverlust an diesem Gerät vor.

Wie kann ich meine Downloadrate testen?

Bevor wir nun zum praktischen Teil, den Test der Downloadrate oder der TCP Throughput Analyse, kommen sollten zunächst folgende mögliche Faktoren ausgeschlossen werden, damit keine Co-Faktoren das Ergebnis verfälschen:

  1. Gesetzte MTU auf der Netzwerkkarte ist falsch
  2. Eine oder mehrere Festplatten sind in einem schlechten Zustand
  3. Defektes Kabel oder zu schwaches Übertragungssignal (WLAN).

Sind diese Möglichkeiten ausgeschlossen, so kann der Test beginnen.

Um die Bandbreite zu testen, gibt es viele verschiedene Tools und Webseiten. Eines der gängigsten Tools dafür ist IPerf.

OVH bietet Ihnen, basierend auf diesem Verfahren, eigens dafür angelegte IPerf Server an.

  1. Iperf.ovh.net
  2. Proof.ovh.ca

Für den europäischen Raum wurde der iperf.ovh.net angelegt. Für alle kanadischen Kunden, ist der proof.ovh.ca zuständig. Mit IPerf ist es auch möglich, einen eigenen Server zu betreiben. Dies bietet den Vorteil, dass die Verbindung zwischen Ihren aktuellen Standort und Ihrem Server oder zwischen zwei von Ihnen betriebenen Server getestet werden kann.

Um die Theorie nun etwas zu verdeutlichen, habe ich folgendes Beispiel vorbereitet. Bitte beachten Sie, dass ich IPerf unter einem Linux Betriebssystem ausführe. Es können Unterschiede in den Programmoptionen geben, die an dieser Stelle nicht näher thematisiert werden.

iperf -­c iperf.ovh.net ­-i2 ­-P3

Im oben gezeigten Beispiel habe ich 3 parallele Verbindungen P3 zu proof.ovh.net von einem Server aus aufgebaut. Für jeden Verbindungsstream wird eine Nummer definiert um die Übersicht etwas einfacher zu gestalten. Nach jedem Intervall, der durch i2  (2 sekunden) definiert ist, wird eine Summe aus den jeweiligen Ergebnissen der  Verbindungsstreams gebildet. Über ein Verbindungsstream werden zufällig generierte Daten heruntergeladen aber nicht auf die Festplatte geschrieben. Der Fortschritt wird alle 2 Sekunden i2 auf dem Terminal ausgegeben.  Im gesamten läuft der Test standardmäßig 10 Sekunden. Die Zeit kann ebenfalls angepasst werden. Nähere Information zu allen möglichen Option Parameter finden Sie auf der Softwarehersteller Webseite.

Ebenfalls ist hier erkennbar welche TCP Windowsize festgelegt wurde, diese Beträgt 85 KB. Vor einigen Jahren, konnte durch die manuelle Festsetzung des TCP Windowsize ein besseres Ergebniss erzielt werden. Heutzutage wird der Wert  auf Grundlage der Verbindungsart und -qualität automatisch ermittelt.

In unserem Fall liegt keine Beeinträchtigung der Bandbreite vor, da wir sogar mehr als die garantierte Bandbreite erreichen. Im nächsten Beispiel wird ein negatives Ergebnis gezeigt, welches durch ändern des TCP Windows Sizes resultiert.

Im oben gezeigten Beispiel wurde, wie bereits erwähnt, der TCP Windowsize manuell festgelegt. Diese Änderung hat zur Folge, dass die Bandbreite erheblich einbricht, da weniger Daten empfangen werden können,  als theoretisch möglich wäre.

Fazit

Die Ursache von Bandbreitenschwankungen ist oftmals sehr schwer zu erkennen. Viele Faktoren spielen eine essentielle Rolle und gelegentlich sind die Ursachen nicht im Netzwerk, sondern lokal am PC / Server zu finden. Daher kann nie Pauschal gesagt werden, wenn Fall X eintrifft handelt es sich um eine temporäre Bandbreitenschwankung. Wichtig ist, Schritt für Schritt jede oben genannte Möglichkeit zu prüfen und einen Test, wie im letzten Abschnitt beschrieben, durchzuführen.

Gerne hilft unser technischer Support bei einer Unstimmigkeit weiter und berät Sie gerne, falls Sie eine Frage oder Anliegen haben.