Скорость доступа в Интерн

Методика измерения и советы по оптимизации

Одной из основных характеристик подключения к Интернет с точки зрения конечного пользователя является скорость доступа в Сеть. Почти все провайдеры, предлагая свои услуги, обращают внимание потенциальных абонентов на максимально возможные теоретические значения скорости, возможны для конкретного способа подключения.

Например, провайдеры, предоставляющие доступ в Интернет по локальным сетям (технология Ethernet), обращают внимание потенциальных абонентов на возможность доступа к своим ресурсам на скорости до 100 Мбит/сек. Провайдеры, которые используют семейство xDSL-технологий, чаще всего говорят о независимости скоростных характеристик работы абонента от загрузки канала другими абонентами, гарантируя скорость на конечном участке к абоненту до 1-8 Мбит/сек (в зависимости от тарифного плана). Провайдеры кабельного телевидения, использующие протоколы DOCSIS, обращают внимание абонентов на факт отсутствия каких-либо ограничений со стороны провайдера на скорость доступа к Интернет, что в настоящее время дает теоретическую возможность обращения к различным ресурсам Сети на скорости до 38 Мбит/сек.

Такая коммуникация прежде всего акцентирует внимание конечного пользователя на преимуществах определенных технологий, которые применяются провайдерами при предоставлении доступа в Интернет. При этом провайдеры, естественно, не дают абонентам достаточно простые, но в то же время важные практические знания, необходимые для грамотного и адекватного восприятия технических характеристик предоставляемых услуг. Как было сказано выше, одной из таких основных характеристик является скорость доступа.

Давайте попытаемся разобраться. Поскольку именно вопросы, связанные со скоростью доступа к тем или иным ресурсам Интернет чаще всего вводят в заблуждение не только начинающих пользователей, но и достаточно опытных абонентов. Что, впрочем, вполне естественно, так как здесь они напрямую сталкиваются с такими специальными техническими вопросами как метрики, характеристики и диагностика телекоммуникационных каналов связи. Но без минимального понимания основных принципов этой области знаний невозможно адекватно и грамотно пользоваться сетью Интернет.

Для начала, давайте начнем с теории.

О битах, байтах и скорости

Итак, что же такое биты и байты. Не вдаваясь в теоретические подробности, заметим, что бит - это самая наименьшая единица измерения количества информации. Наравне с битом активно используется байт. Байт равен 8 битам.

Так как бит и байт это очень небольшие величины, то в основном они используются с приставками кило-, мега- и гига-. Общепринятые единицы и их сокращения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Скорость подключения - это определенное количество получаемой или отправляемой информации в определенную единицу времени.

В качестве единицы времени в данном случае принято считать секунду, а в качестве единицы количества информации - бит. По аналогии с единицей измерения скорости физических тел - метр в секунду (м/сек), скорость интернет соединения обычно указывают в битах в секунду (и его производных - кбит/сек, мбит/сек, гигабит/сек).

Таким образом, если в конкретный момент времени скорость приема или получения информации составляет, например, 1 мбит/сек, то это означает, что соединение имеет пропускную способность 1000 килобит в секунду или же 128 килобайт в секунду.

Укажем здесь сразу на одно достаточно популярное заблуждение, которое может привести к непониманию абонентами условий предоставления услуг со стороны провайдеров. Особенно это касается тех абонентов, у которых тарифные планы учитывают количество принятой/переданной информации. Речь идет о количестве байт в одном килобайте, которое согласно международной системе единиц СИ равно 10³ байт (или 1000 байт) в 1 килобайте. В то же время, 1024 байта содержит 1 кибибайт. Желающие ознакомится с подробностями в этом вопросе могут посетить вот этот ресурс -http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%B9%D1%82

Данное замечание уместно помнить при ознакомлении с договором на предоставление услуг с провайдером, где данное соотношение обычно оговорено явно. И именно оно принимается в качестве единицы измерения при учете потребленного трафика.

Однако, какое бы количество байт в одном килобайте (1000 или 1024) не применял Ваш провайдер в своих учетных системах, оно абсолютно не влияет на общее количество самой учтенной информации, так как является лишь относительной учетной единицей, с помощью которой ведутся все расчеты в пределах системы.

О влиянии «городских условий» на скорость движения

Давайте более подробно рассмотрим вопрос о скорости доступа в интернет.

Необходимо всегда помнить, что любой провайдер может гарантировать скорость наиболее близкую к максимально заявленной только на «последней миле», то есть на участке телекоммуникационной сети от оборудования абонента (обычно это DSL- или кабельный модем, сетевая карта и т.д.) до точки включения этого абонента на своей технической площадке (сервер провайдера, маршрутизатор и т.п.).

Если провайдер располагает своими собственными сетевыми ресурсами (файловые, мультимедийные, игровые сервера), то обычно скорость доступа к ним в определенные моменты времени может быть также близка к максимально заявленной. Например, при подключении к локальной сети по Ethernet-технологии скорость доступа к ресурсам провайдера казалось бы должна быть не ниже 100 Мбит/сек. Однако это далеко не так. Причин много. Одна из наименее известных - полная пропускная способность «100-мегабитных» сетевых карт в действительности не превышает 80-90 Мбит/сек (а для дешевых моделей и вовсе - 35-40 Мбит/сек). В основном же, даже в этом случае, всегда будут иметь место отклонения от этих значений еще в меньшую сторону, связанные с перегрузками в сегментах (участках) сети самого провайдера, а также конкретного ресурса.

Предположим, что имеется некий сервер, который подключен к сети с помощью 100-мегабитной сетевой карты. И в определенный момент времени к нему одновременно подключаются 10 пользователей, запрашивая один и тот же файл большого размера (например, фильм). В общем случае теоретическая полоса пропускания канала будет разделена между этими десятью пользователями таким образом, что ни один из них не получит преимущества. Если это произойдет одновременно, то каждый из этих 10-ти пользователей подключится к ресурсу на скорости в 10 мбит/сек (100 мбит/сек / 10 пользователей). Таким образом, скорость доступа к данному файлу будет составлять для каждого пользователя не более 10 мбит/сек.

Конечно, данный пример несколько условен. В действительности же скоростные характеристики в данном примере будут несколько выше, так как одновременное обращение множества пользователей к одному и тому же файлу маловероятно и, кроме того, оно носит крайне ограниченный временной характер.

Однако этот пример иллюстрирует всю неоднозначность и противоречивость скоростных характеристик доступа к ресурсам Интернет. Ведь по своей природе Интернет — это совокупность разрозненный сетей, компьютеров, серверов, объединенных только общими правилами (протоколами) взаимодействия друг с другом.

Различные ресурсы Интернет не только территориально расположены в различных частях Земли, но соединены различными каналами связи, каждый из которых в свою очередь имеет определенные скоростные характеристики и подвержен в различные временные периоды разным нагрузкам. Необходимо учитывать также и временный, динамический, постоянно меняющийся характер маршрутов доступа в сети Интернет от одной его точки к другой. Например, если в настоящий момент времени при доступе из Украины к определенному сайту в Европе может использоваться один маршрут, то через некоторое время (пусть и короткое), этот маршрут может изменится, что приведет к неопределенным изменениям скорости и времени доступа к нему.

Достаточно часто в различных частях сети Интернет происходят аварии на телекоммуникационных магистралях и основных маршрутизаторах. В таких случаях весь трафик перенаправляется по резервным, более медленным каналам.

Сеть Интернет представляет собой разветвленную структуру, где скорость доступа зависит как от принимающей стороны, так и от удаленного источника. Часто встречается ситуация, когда к тем или иным интернет-ресурсам искусственно ограничивается скорость доступа для предотвращения больших перегрузок и во избежание последующей недоступности ресурса. Все подобные процессы конкретный провайдер чаще всего контролировать не может.

Естественно, подобная всеобщая неоднородность не может не сказываться на скорости доступа к ресурсам Интернет. И ни один провайдер в общем случае не может гарантировать не только определенной скорости доступа к конкретному ресурсу, но и саму возможность такого доступа. Лишь крайне ограниченное количество ресурсов, которое контролируются Вашим провайдером и относятся к зоне его ответственности, могут быть гарантировано (с большой долей вероятности) доступны его абонентам.

Всё вышесказанное можно проиллюстрировать следующим примером, хорошо понятным жителям больших городов.

Представим, что вы движетесь по городским улицам на автомашине, производитель которой указал максимальную скорость движения на ее спидометре в 250 км/час. Естественно любой водитель (и не только) хорошо понимает тот факт, что подобная скорость возможна лишь при соблюдении целого ряда благоприятных факторов — загруженность трассы, знаков дорожного движения, рельефа дороги и качества ее покрытия, погодных условий, времен года, технического состояния автомобиля, эмоционального и физического состояния водителя, наличия препятствий и т.д. При малейших затруднениях любого характера движение на максимально возможной скорости, указанной производителем автомашины, - невозможно. И тем более такое движение абсолютно не реально в вечернее время, в условиях плотного движения автотранспорта, в городских «пробках». Никто не может гарантировать не только максимальной скорости движения, но и средней скорости от одной точки города в другую. Дорожная ситуация меняется быстро и часто непредсказуемо.

Конечно, в подобной ситуации никому не придет в голову обвинять фирму-производителя автомобиля в том, что максимально возможная обещанная им скорость движения в 250 км/час невозможна в описанной ситуации. Производитель, тем не менее, сделал все от него зависящее, чтобы при определенных условиях автомобиль мог бы показать такие скоростные характеристики, но гарантировать их в любой момент времени на любой дороге не может никто. В то же время, водитель автомобиля обязан и может содержать автомобиль в таком техническом состоянии, а также самому иметь соответствующие навыки управления автомобилем, какие позволят при прочих благоприятных условиях показать высокие скоростные характеристики, адекватные ситуации.

Надеюсь, что данный пример послужил хорошей иллюстрацией к теме скорости доступа в сеть Интернет.

Факторы, влияющие на скорость доступа в Интернет

Дочитав до этого места, у вас может сложиться впечатление, что провайдеры интернет не могут даже теоретически обеспечить какую-либо гарантированную скорость доступа в Сеть для своих абонентов. Что от них ничего не зависит и ничего сделать невозможно в случае возникновения каких-либо затруднений. А раз ничто не зависит от самих провайдеров, то что может зависеть от пользователей в данном вопросе? Естественно, данное впечатление полностью неверно.

Как от самих провайдеров, так и от пользователей, несмотря на всю описанную выше действительную неоднозначность ситуации, зависит немало. Естественно в границах полномочий и пределов ответственности каждого.

Абоненты должны знать, что качество услуги предоставления доступа в интернет во многом обязано успешным действиям их провайдера. Именно он обязан обеспечивать качество «последней мили» к каждому абоненту. Провайдер должен постоянно работать над расширением своих внешних каналов в сеть Интернет, не допуская «узкого горлышка» на выходе из своей собственной сети. Провайдер может постоянно мониторить (отслеживать) ситуацию на предмет выявления и предотвращения аварийных и нештатных ситуаций в зоне своей ответственности. И, наконец, именно провайдер предоставляет абонентам не только техническую возможность подсоединения к сети Интернет. Он продает «услугу доступа к Интернет», обеспечивая при этом своих абонентов поддержкой, предлагая новые возможности и привлекательные сервисы.

Также немало собственной ответственности за обеспечение высокой скорости работы в Интернет лежит и на самом абоненте. Так как провайдеры в подавляющем большинстве случаев снимают с себя ответственность за правильную настройку компьютерного оборудования абонента. А именно от этого во многом зависит скоростные характеристики работы в интернет. Ведь при прочих равных условиях грамотная настройка компьютера абонента — залог быстрого и беспроблемного доступа в Сеть именно с помощью этого компьютера.

Перечислим те факторы, которые носят определяющее влияние на скорость доступа в Интернет для конечного пользователя, акцентировав внимание на этот раз на тех из них, которые могут контролироваться и настраиваться самими абонентами. Данный перечень не носит исчерпывающего характера и не может служить полным руководством по настройке соответствующих параметров. Он лишь акцентирует внимание пользователей на наиболее важных и чувствительных моментах, которые необходимо учитывать для того, чтобы гарантировать с их стороны создание максимально благоприятных условий получения высоких скоростей доступа в Интернет.

Скорость соединения с Интернетом зависит от:

• • • используемого тарифного плана

    • наличия всевозможных вирусов и аналогичных им программ, а также программ, фильтрующих трафик

    • настроек операционной системы и корректности работы аппаратного обеспечения

    • настроек драйвера сетевой карты

    • промежуточного сетевого оборудования (маршрутизатор и т.п.)

    • использование беспроводного интернета (Wi-Fi)

    • качества «последней мили»

Рассмотрим каждый из этих факторов подробно.

1. Тарифный план.

Например, компания ВОЛЯ для домашних пользователей предлагает тарифные планы без установленных ограничений на скорость передачи данных от провайдера к абоненту. В них пропускная способность канала к абоненту искусственно не ограничивается и равна максимально возможной при используемой в настоящее время технологии по стандарту DOCSIS 2.0 – т.е. до 38 Мбит/сек. Это значит, что со стороны провайдера нет никаких ограничений скорости при передаче информации к абоненту, кроме ограничений, обусловленных самой технологией. То есть 38 Мбит/сек – это скорость возможного приема информации исключительно и только модемом абонента. При этом скорость поступления информации к самому модему не регламентируется.

Как было указано выше, всегда следует учитывать, что максимальная теоретически возможная пиковая скорость в обычных условиях никогда не достигается. Основные причины этого были подробно рассмотрены выше.

На тарифах без ограничения трафика (так называемых безлимитных тарифах) скорость интернет-канала уже искусственно ограничена со стороны провайдера. Компания ВОЛЯ предоставляет такие условия в своих бизнес-тарифах, которые, однако, доступны и домашним пользователям.

Некоторые провайдеры могут ограничивать скорость подключения за очень большой объём входящего трафика (сотни гигабайт в месяц). Не смотря на то, что они декларируют в тарифном плане отсутствие лимита на объём, провайдеры могут принудительно снижать скорость подключения клиентов, потребляющих большое количество трафика.

2. Наличие всевозможных вирусов и аналогичных им программ, а также программ, фильтрующих трафик, с возможностью ограничения ширины канала (брандмауэры (firewall), антивирусы со встроенными фильтрами, программы для работы пиринговых сетей и т.п.).

Несмотря на некоторую кажущуюся банальность и очевидность данного пункта, хотелось бы обратить внимание на его особую важность в обеспечении не только высокой скорости работы в Интернет, но и общей безопасности компьютера и находящихся на нем данных.

Кроме этого, следует заметить, что высокая вирусная активность на компьютере абонента может привести не только к всевозможным проблемам технического характера, но и значительно снижает скорость доступа в Интернет, так как создает паразитный и неконтролируемый абонентом трафик. Что приводит к его неучтенному со стороны абонента расходованию. Некоторые вирусы могут «нагрузить» каналы пользователя на 99% под отправку несанкционированной почты - спама. Пожалуйста, своевременно и периодически обновляйте антивирусные программы и проверяйте свой компьютер на наличие вирусов.

Наличие других упомянутых программ - файрволов, антивирусов - в настоящее время является обязательным на любом компьютере, подключенным к Интернет. Но в связи с этим необходимо учитывать, что работа этих программ заключается в проверке всех объемов информации, которая уходит и приходит на компьютер, в том числе и через Интернет. В связи с этим им требуется определенное время на это, что само по себе замедляет обмен информацией. Но в данном случае небольшие накладные расходы вполне оправданны.

Популярные в настоящее время программы для работы в пиринговых сетях (DC++, Torrent и т.п.) при неквалифицированной настройке могут не только заметно снизить скорость обмена информацией, но и повлиять на общую работоспособность компьютера. Поэтому, если пользователь работает в таких сетях, он должен внимательно подойти к настройке соответствующих программ и учитывать их сетевую активность при оценке общей скорости своей работы в Интернет.

Снижает скорость обмена информацией с Интернет и различное программное обеспечение - автоматическое обновления различных программ и самой операционной системы в фоновом режиме, «маячки» лицензионного ПО. Данное программное обеспечение, используя настройки по умолчанию, может без ведома пользователя соединяться с некоторыми серверами и принимать/передавать служебные данные, что снижает общую полезную скорость соединения. В данном случае можно лишь посоветовать пользователям внимательно относится ко всему устанавливаемому программному обеспечению и производить ручную настройку каждого из них, обращая особое внимание на процедуру и регламент их автоматического обновления.

3. Настройки операционной системы и корректность работы аппаратного обеспечения.

Настройки любой операционной системы для работы с Интернет относятся к сложным вопросам их администрирования. И поэтому они должны или оставаться теми, какими их установил производитель, или корректироваться лишь очень опытными пользователями, понимающими все последствия своих действий. Это относится в первую очередь к операционным системам семейства Windows, как наиболее распространенным среди большинства пользователей Интернет.

Здесь мы лишь обратим внимание на возможность некоторого ускорения работы в Интернет при квалифицированной тонкой настройке любой операционной системы. В этой связи можно рекомендовать одну из лучших в своем классе программ - TuneUp Utilities (http://www.tune-up.com), которая помогает оптимизировать множество неявных параметров операционной системы Windows. Это может привести к увеличению скорости обмена в Интернет и общей производительности работы. В частности на скорость обмена информацией в Интернет влияют такие параметры протокола TCP/IP как размер пакетов MTU, размер окна Rwin и количество параллельных соединений.

Более опытные пользователи могут воспользоваться программой SG TCP Optimizer (http://www.speedguide.net). Это утилита позволяет оптимизировать порядок, в котором посылаются и принимаются пакеты данных. Для этого на вкладке «General Settings» (рис.1) нужно просто перетащить ползунок шкалы, до значения которое примерно соответствует максимальной скорости соединения и установить опцию «Optimal Settings». После чего нажать «Apply Changes». Далее необходимо перегрузить операционную систему.

Здесь необходимо упомянуть один из широко распространенных мифов о том, что якобы операционная система Windows под свои нужны (а точнее под службу QoS) всегда резервирует 20% доступной полосы пропускания канала. Это не совсем так. Более подробно с этим вопросом можно ознакомиться (после чего принять правильное решение) здесь -http://support.microsoft.com/kb/316666/ru и здесь http://www.winline.ru/articles/1383.php?SHOWALL_1=1

Кроме параметров протокола TCP/IP обязательно необходимо учитывать также и другие параметры настройки самой операционной системы (запускаемые программы, сервисы, визуальные эффекты и т.д.).

Еще раз обращаем внимание на необходимость квалифицированных и осознанных действий с подобного рода программным обеспечением. Только профессиональный, грамотный и всесторонний подход к вопросам оптимизации может принести очевидную пользу, а не причинить вред.

Рис 1. SG TCP Optimizer

4. Установленные драйвера сетевой карты.

Уже отмечалось выше, что полная пропускная способность 100-мегабитных сетевых адаптеров в действительности не превышает 80-90 Мбит/сек, а зачастую и меньше (до 40 Мбит/сек). В настоящее время все сетевые карты в основном конфигурируются и настраиваются автоматически, что не требует в большинстве случаев ручного вмешательства в их настройку. Но в некоторых случаях несложная настройка драйвера сетевой карты может несколько повысить ее производительность. Заметим в этой связи, что максимальное значение таких параметров как number of TX descriptors (число буферов приема) и number of RX descriptors (число буферов передачи) особенно заметно влияет на производительность сетевой карты при обмене большими объемами информации.

В этой связи необходимо упомянуть о следующем моменте, который будет интересен пользователям, применяющим кабельные модемы. Дело в том, что кабельный модем можно подсоединить к компьютеру двумя различными способами:

• с помощью ethernet-кабеля к сетевой карте компьютера;

• при помощи USB-кабеля к USB-порту компьютера.

Для получения высокой скорости работы в Интернет можно рекомендовать подключать кабельный модем к компьютеру лишь первым способом, т.е. с помощью ethernet-кабеля. Дело в том, что в этом случае модем и компьютер пользователя будут соединены на скорости до 100 Мбит/сек. Кроме этого, при подсоединении с помощью ethernet-кабеля не нужно будет устанавливать специальные драйвера модема. Если вы совместно с кабельным модема хотите использовать проводной или беспроводной маршрутизатор, то также для его подсоединения к модему нужно использовать ethernet-кабель.

А при соединении модема и компьютера USB-кабелем скорость подобного соединения будет зависеть от версии шины USB, которая поддерживается модемом и от количества других устройств, которые подсоединены к компьютеру через USB-порты (мышка, клавиатура, внешние накопители, принтер, сканер т.д.). В модемах, где применяется USB 1.1 (1.0), скорость на участке «модем-компьютер» не превысит 12 Мбит/сек (что равно максимальной скорости передачи данных для этих версий USB). Это может послужить причиной образования в некотором роде «узкого горлышка» между модемом и компьютером. Если в кабельном модеме применяется шина USB 2.0, то этого ограничения нет.

Кроме этого, USB-кабель без специального усиления имеет максимальную длину около 3 метров, что ограничивает возможности по размещению оборудования друг относительно друга. Ethernet-кабель без усиления сигнала в таких случаях может иметь значительно большую длину (100 и более метров).

5. Настройки промежуточного сетевого оборудования

В настоящее время среди домашних пользователей получает распространение сетевое оборудование (маршрутизаторы), которое помогает подключать к сети Интернет несколько устройств, делая таким образом возможным работу в Сети нескольких домашних компьютеров (ноутбуков, КПК и т.п.).

Не углубляясь в этот вопрос, укажем здесь лишь на необходимость квалифицированной настройки данного аппаратного обеспечения, поскольку являясь промежуточным звеном между компьютером абонента и сетью провайдера (модемом), роутеры могут значительно замедлить обмен информацией.

В качестве примера, приведем рисунок одной из страниц настройки маршрутизатора ASUS WL-500W (см. рис.2). Так, например, на странице Bandwidth Management (Управление пропускной способностью) можно выставить различные параметры приоритета проходящего через роутер трафика. Максимальное значение скорости обмена информацией в Интернет на компьютере подключенного через этот роутер было достигнуто лишь при выставлении этого параметра в значение FTP Server. При других значениях этого параметра падение скорости достигало 20%. Отключение встроенного в роутер аппаратного файрвола хоть и несколько ослабит защиту подключенных к нему компьютеров, но увеличит в целом скорость обмена информацией через маршрутизатор.

Рис.2

Данный пример иллюстрирует необходимость грамотной настройки любого промежуточного оборудования между сетью провайдера и компьютерами пользователей.

Кроме того, рекомендуем регулярно обновлять встроенное программное обеспечение Вашего роутера. Например, одно из свежих обновлений прошивки для маршрутизатора ZyXEL P-300W декларирует значительное увеличение производительности за счет оптимизации кода микропрограммы.

6. Подключение по протоколу Wi-Fi

В рамках нашей темы лишь заметим, что для получения максимальной скорости работы при подключении по Wi-Fi необходимо использовать его новейшие стандарты — например 802.11g, располагаться как можно ближе к точке доступа, по возможности размещать ее в пределах зоны видимости. При наличии рядом других Wi-Fi-зон собственную точку доступа необходимо настраивать на другой канал передачи, отличный от тех, каналов, на которых работают близлежащие точки доступа.

В целом, вопросы настройки и эксплуатации Wi-Fi лежат за пределами нашего обсуждения, однако отметим, что грамотная настройка Wi-Fi-оборудования способна значительно увеличить скорость обмена информацией.

7. Качество «последней мили»

Как было сказано выше под термином «последняя миля» понимают канал, соединяющий конечное (клиентское) оборудование с узлом доступа провайдера. В зависимости от провайдера и используемой им технологии под последней милей могут подразумеваться различные технологические решения. Если предоставляется доступ по технологии ethernet, то под последней милей подразумевается участок от порта коммутатора провайдера на его узле связи до порта (сетевой карты) клиента.

При предоставлении доступа через сети кабельного телевидения по протоколам DOCSIS под «последней милей» можно принять участок коаксиально-кабельной сети, которая ограничена, с одной стороны, оборудованием абонента (телевизионным приемником, компьютером или другим оборудованием), а с другой стороны - точкой подключения к телекоммуникационной сети провайдера. Его также называют абонентским ответвлением.

Именно от качества этого абонентского ответвления, являющегося собственностью абонента, и полностью им контролируемого, зависит не только скорость обмена информацией с оборудованием провайдера, но и его стабильность. Поэтому каждый абонент должен уделить ему некоторое внимание. Никаких специальных навыков и знаний для этого от абонента обычно не требуется. При первоначальном подключении абонентское ответвление некоторые провайдеры (однако, к сожалению, далеко не все) за свой счет могут обновить или переложить заново.

При наличии некоторых навыков и желания пользователи кабельных провайдеров могут опосредованно контролировать качество существующего абонентского ответвления. Кроме визуального осмотра кабеля и соединительных устройств (сплиттеров и т.п.) у себя в квартире, абонент имеет возможность следить за уровнем сигнала на своем модеме. Особенно это актуально при явных нарушениях и сбоях в доступе к ресурсам Интернет.

Инструменты для проверки скорости доступа к ресурсам Интернет и оценка результатов

Как же все-таки выяснить скорость подключения к интернет?

Сначала определимся, что же считать Интернетом в рамках нашей задачи? Для этого условимся считать, что Интернет - это место в Глобальной сети, к которому нужно проверить скорость обмена информацией.

Повторим еще раз, что независимо от технологии подключения к Интернет (Ethernet, xDSL, DOCSIS и др.), участок сети от провайдера к вашему компьютеру называется последней милей. Скорость передачи информации на последней миле (ввиду ее контролируемости провайдером и абонентом) обычно значительно больше, чем на других участках Сети. Предположим также, что провайдер сам искусственно не ограничивает своим клиентам скорость на последней миле, то есть предоставляет доступ в Интернет без ограничения по скорости.

После «последней мили» идут магистральные линии, соединяющие Вашего провайдера и так называемые Центры обмена трафиком. Эти магистральные линии в свою очередь могут проходить через несколько промежуточных провайдеров по их сетям. В этой связи важно знать имеет ли ваш провайдер собственное непосредственное подключение к Центрам обмена трафиком или использует для этой цели промежуточные сети.

Центры обмена трафиком (в Украине это -UA-IX) между операторами связи и можно в некотором приближении считать тем местом, где «находится интернет». Скорость доступа к ним и нужно измерять.

Какие же методы и способы используются при этом?

Разработка метрических параметров телекоммуникационных каналов и методов их контроля является активно обсуждаемой проблемой даже среди специалистов. Некоторые решения сформулированы в виде стандарта IPPM (Internet Protocol Performance Metrics -http://www.ietf.org/html.charters/ippm-charter.html).

Значимыми количественными параметрами в этом стандарте являются:

• время доступа,

• уровень потерь,

• вариация времени доступа,

• битовая полоса передачи.

Специалисты отмечают, что основным недостатком данного набора параметров для описания канала и прогнозирования качества является высокий уровень их вариативности, то есть непредсказуемой изменчивости, случайности отклонений. Тем не менее, именно значения этих параметров, полученных на протяжении определенного времени при контролируемых условиях могут дать оценочную картину качества того или иного канала связи.

Замерить «скорость интернет» в принципе не представляется возможным по определению самого этого термина. Можно лишь говорить об измерении средней величины скорости на данный момент времени до какого-то определенного узла. Наиболее корректным в Украине для абонентов большинства провайдеров, как было сказано выше, являются замеры скорости к центру обмена трафиком UA-IX. Полученные в этом случае величины могут показать состояние «последней мили» и сети провайдера, то есть того, что находится в зоне ответственности как абонента, так и провайдера.

Конечно, возможны также измерения времени и скорости доступа, уровня потерь пакетов и т.п. и к любой другой точке Интернет, но подобные данные могут носить лишь оценочный вероятностный характер. Сами по себе без учета конкретных условий в определенный момент времени они не могут служить оценкой в целом «качества интернет» и «скорости доступа» как таковых. Если конечно значения этих величин не выявили проблем именно на последней миле или непосредственно в сети вашего провайдера.

Всё вышесказанное необходимо обязательно учитывать при проведении конкретных измерений в каждом случае.

Рассмотрим более подробно наиболее простые методы и способы проверки указанных выше параметров, которые могут быть применены обычными пользователями.

Прежде всего, отметим, что на время проверки скорости необходимо, по возможности, завершить (приостановить) все программное обеспечение, использующее подключение к Интернет, а также тем или иным образом ограничивающее скорость обмена: антивирусы (включая обновления антивирусных баз), обновление Windows, файрволлы, download-менеджеры, клиенты пиринговых сетей, программы обмена сообщениями (ICQ, QIP и т.д.). На время проведения тестов скорости должны быть остановлены все закачки. К закачкам относится как непосредственное скачивание файлов при помощи менеджеров закачки или браузера, так и процессы ожидания полной загрузки страниц, открытых перед прохождением тестов.

При наличии маршрутизаторов и иного сетевого оборудования в качестве промежуточных звеньев между компьютером пользователя и сетью провайдера желательно по возможности временно отказаться от них.

Если для получения результата теста, вы используете какой-либо браузер, то для получения максимально точных результатов, необходимо выполнение двух условий:

1) необходимо включить показ изображений в настройках браузера;

2) во время теста не должно проводится никакого скачивания, загрузки, переходов по страницам и прочих действий, связанных с сетевой активностью в Интернет.

Более правильным, однако, вместо браузера является использование специальных программ менеджеров закачек (FlashGet, Download Master, Free Download Manager и т.п.). Замечено, что браузеры (нпр. Opera) некорректно измеряют скорость передачи данных (вероятно из-за программных ограничений на приоритеты просмотра страниц сайтов и процессов закачки больших объемов информации). А специальные программы лишены этого недостатка. Кроме того, они могут организовывать закачки в несколько потоков. Что существенно ускоряет процесс и полностью загружает имеющийся канал.

Для получения более точных достоверных результатов обязательно необходимо проводить тестирование от 3 до 10 раз. Причем чем больше скорость вашего подключения к Интернет, тем большее количество раз необходимо проводить тесты. Окончательным результатом можно считать среднее значение полученной величины.

В любом случае, разность нескольких результатов теста, пройденных друг за другом, не должна превышать нескольких процентов. Если разность больше, то источник такого изменения скорости находится где-то рядом (последняя миля, перегрузки в сети вашего провайдера и т.п.).

Самым простым и легкодоступным, но в тоже время вполне объективным методом тестирования своего интернет канала, можно считать следующий: необходимо скачать (или закачать) что-нибудь с/на не загруженного(-ый) FTP-сервера, находящегося где-нибудь рядом (например, в сети вашего провайдера).

Обычно у каждого интернет-провайдера имеется такой FTP-сервер. У некоторых из них есть даже специально предназначенные для подобных тестов файлы. Например, у компании ВОЛЯ (г. Киев) для этих целей служит ресурс ftp://ftp.volia.net с файлами большого размера test10m (размер 10 Мбайт), test5m (размер 5 Мбайт).

Обеспечить полное использование пропускной способности Вашего подключения к Интернет можно только при наличии нескольких одновременных сеансов закачек. Один сеанс загрузки файла обычно не позволяет полностью загрузить канал связи из-за некоторых ограничений протоколов передачи данных. Поэтому необходимо закачивать несколько тестовых файлов одновременно, создавая таким образом максимально возможную нагрузку.

Подобные исследования могут выявить проблемы на последней миле (недостаточная полоса передачи, потери пакетов, время доступа).

Подавляющему большинству пользователей интересна скорость доступа к тем ресурсам Сети, которые расположены вне пределов локальной сети их провайдера. В этом случае могут помочь специальные ресурсы Интернета — тестовые сайты, которые измеряют скорость скачивания или закачки между компьютером пользователя и этим ресурсом.

Наиболее популярным ресурсом для проверки скорости канала в UA-IX можно считать http://itc.ua/modem

Из зарубежных ресурсов можно рекомендовать следующие:

http://www.pcpitstop.com/internet/bandwidth.asp

http://www.abeltronica.com/PagRec/uk/01/

http://www.speakeasy.net/speedtest

http://promos.mcafee.com/speedometer

http://www.testmy.net/d_load.php

http://www.hot.ee/vp/index.html

http://www.internet.yandex.ru

http://www.realspeed.spb.ru

Хочется отметить вот этот ресурс - http://www.dslreports.com/stest Для тестирования скорости на нем использует некий невидимый MP3-файл. Перед началом тестирования следует выбрать тот сайт, с которого необходимо протестировать скорость доступа к вашему ресурсу. В списке сайтов свыше 380-ти подобных ресурсов: от США и Аргентины до Филиппин и Новой Зеландии.

Подчеркнем еще раз, что при проведении всех подобных измерений можно лишь говорить об измерении средней величины скорости на данный момент времени до какого-то определенного узла. Это происходит в общем случае из-за неопределенности маршрутизации между различными сегментами (участками) и ресурсами Сети. Путь от пользовательского компьютера к серверу может проходить различное число участков Сети, на каждом из которых могут быть свои проблемы с каналом, в результате чего измеренная разными тестами скорость доступа к нему может отличаться.

В настоящее время для проверки скорости подключения к Интернет очень большую популярность приобрел ресурс http://www.speedtest.net (рис.4). В некотором смысле его даже можно считать эталоном подобного рода сайтов.

Рис.4.

Для проверки скорости доступа с его помощью нужно зайти на http://www.speedtest.net (для его отображения должен быть установлен Macromedia Flash), после чего сразу автоматически определится ваше местонахождение. Далее на карте можно выбрать тот город до которого необходимо протестировать скорость (например, ближайший к пользователю доступный на карте город - Киев). Через некоторое время появиться результат – величина скорости ОТ/К ресурсу в данный момент. На рис.5 приведен такой результат, полученный из сети провайдера ВОЛЯ (г. Киев).

Рис.5

Давайте теперь на этом примере попытаемся адекватно оценить полученный результат. Для этого придется дополнительно выполнить некоторые измерения.

О чем непосредственно говорит информация на рис.5 ?

а) Был произведен замер скорости доступа между компьютером пользователя, находящимся в сети «Воли» и неким тестовым сервером в г. Киеве. Таким сервером в данном случае является speedtest.dc.utel.ua. Информация об этом появляется в процессе замера скорости и не отражается в итоговом результате.

б) Время доступа к speedtest.dc.utel.ua на момент тестирования составляет составляет 15 миллисекунд, что весьма хорошо.

в) Скорость на момент тестирования ОТ сервера speedtest.dc.utel.ua К пользователю (download) составляет 6402 Кбит/сек. Скорость на момент тестирования К серверу speedtest.dc.utel.uaОТ пользователя (upload) составляет 224 Кбит/сек.

Вот пожалуй и все, что можно сказать по результатам данного теста. И по множеству аналогичных ему тестов на подобных ресурсах. Сделать какие-либо по настоящему значимые выводы из приведенный результатов невозможно.

Поэтому необходимы дополнительные исследования.

Для начала необходимо протестировать время задержки передачи пакетов и уровень их потерь на маршруте к speedtest.dc.utel.ua. Для этого в общем случает достаточно воспользоваться программой ping. Применительно к нашей задаче (проверка скорости доступа к тем или иным объектам Сети) эту программу можно применять в качестве основного средства, обеспечивающего замеры так называемого времени оборота (round-trip time) пакетов по интересующему маршруту туда и обратно. В Сети можно найти много подробной информации об использовании этой программы.

Естественно ping можно и нужно применять по отношению к любому узлу Интернет, в том числе и при проверке качества «последней мили». Потери пакетов, зафиксированные этой программой при проверке ближайшего к абоненту оборудования провайдера, большой временной интервал оборота пакетов, превышающий допустимые значения (обычно свыше 100 миллисекунд), с большой долей вероятности свидетельствуют именно о проблемах на «последней миле».

Вот результаты выполнения команды ping speedtest.dc.utel.ua:

Обмен пакетами с speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11] по 32 байт:

Ответ от 213.186.113.11: число байт=32 время=20мс TTL=58

Ответ от 213.186.113.11: число байт=32 время=12мс TTL=58

Ответ от 213.186.113.11: число байт=32 время=12мс TTL=58

Ответ от 213.186.113.11: число байт=32 время=11мс TTL=58

Статистика Ping для 213.186.113.11:

Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0 (0% потерь),

Приблизительное время приема-передачи в мс:

Минимальное = 11мсек, Максимальное = 20 мсек, Среднее = 13 мсек

По умолчанию идет посылка 4 пакетов и измеряется время возврата пакетов от конечной точки. Таким образом, мы подтвердили что из 4 отправленных пакета отклики пришли также от 4-х. То есть потерь пакетов нет. Среднее время приема-передачи пакетов составило 13 миллисекунд.

Результаты данного простого теста говорят об отсутствии проблем на линии между компьютером пользователя и узлом speedtest.dc.utel.ua.

Часто в специальных источниках даются рекомендации использовать ping с такими параметрами как ping –f, ping –l и т.п. Не имея возможности в рамках данной публикации подробно рассматривать всевозможные ключи и параметры запуска программы, отметим, что в подавляющем большинстве случаев их использование не представляется необходимым для тестирования именно скорости доступа к тому или иному ресурсу Сети. Ведь результат выполнения команды ping достоверно может говорить лишь о времени задержки и самом факте передачи пакетов на указанный узел. Поэтому ping позволяет быстро установить наличие или отсутствие проблем с соединением на физическом (обрыв, повреждение кабеля, выход со строя сетевой карты и т.п.) и программном (например, блокировка всего сетевого трафика файрволами) уровнях.

Однако продолжим наши измерения.

Для этого мы воспользуемся программой traceroute, которая не только покажет общее время прохождения пакетов к speedtest.dc.utel.ua, но и укажет нам конкретный маршрут по которому будут идти пакеты к этому узлу.

Трассировка маршрута к speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11] с максимальным числом прыжков 30:

3 9 ms 12 ms 10 ms v64.TenGig3-1.opal.volia.net [82.144.194.243]

4 10 ms 7 ms 8 ms v115.TenGig3-2.topaz.volia.net [82.144.193.206]

5 8 ms 11 ms 11 ms utel-gw.ix.net.ua [195.35.65.89]

6 11 ms 11 ms 14 ms dc-utel-m7i-2.utel.net.ua [212.113.37.154]

7 13 ms 10 ms 11 ms speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11]

Трассировка завершена.

Как видим, результаты выполнения программы traceroute также не выявили каких либо проблем: между компьютером пользователя и узлом speedtest.dc.utel.ua расположено 7 промежуточных звеньев (хопов), время отклика от каждого звена также вполне приемлемо — 8-13 миллисекунд.

Однако здесь следует заметить, что с учетом большой волатильности (изменчивости) телекоммуникационных каналов единичное выполнение команд ping и traceroute может указать на наличие проблем только в самых крайних случаях (полная потеря связи, большие помехи и т.п.). Поэтому данные программы обычно применяют лишь для первоначальной и быстрой оценки ситуации.

В Windows есть программа pathping - утилита для трассировки сетевого маршрута, которая сочетает в себе функциональность утилит ping и tracert и обладает дополнительными возможностями. PathPing предоставляет информацию о латентности сети (т.е. о скрытых, неявных процессах) и потерях данных на промежуточных узлах между исходным пунктом и пунктом назначения. Команда pathping в течение некоторого периода времени (175 сек) отправляет многочисленные сообщения с эхо-запросом каждому маршрутизатору, находящемуся между исходным пунктом и пунктом назначения, а затем на основании пакетов, полученных от каждого из них, вычисляет результаты. Поскольку pathping показывает коэффициент потери пакетов для каждого маршрутизатора или связи, можно определить маршрутизаторы или подсети, имеющие проблемы с сетью. Командаpathping выполняет эквивалентное команде tracert действие, идентифицируя маршрутизаторы, находящиеся на пути.

Вот результат выполнения команды pathping speedtest.dc.utel.ua

Трассировка маршрута к speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11] с максимальным числом прыжков 30:

3 v64.TenGig3-1.opal.volia.net [82.144.194.243]

4 v115.TenGig3-2.topaz.volia.net [82.144.193.206]

5 utel-gw.ix.net.ua [195.35.65.89]

6 dc-utel-m7i-2.utel.net.ua [212.113.37.154]

7 speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11]

Подсчет статистики за: 175 сек. ...

Исходный узел Маршрутный узел

Прыжок MTU Утер./От пр. % Утер./От пр. % Адрес

3 12мс 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% v64.TenGig3-1.opal.volia.net [82.144.194.243]

0/ 100 = 0% |

4 16мс 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% v115.TenGig3-2.topaz.volia.net [82.144.193.206]

0/ 100 = 0% |

5 15мс 0/ 100 = 0% 0/ 100 = 0% utel-gw.ix.net.ua [195.35.65.89]

1/ 100 = 1% |

6 10мс 1/ 100 = 1% 0/ 100 = 0% dc-utel-m7i-2.utel.net.ua [212.113.37.154]

0/ 100 = 0% |

7 10мс 1/ 100 = 1% 0/ 100 = 0% speedtest.dc.utel.ua [213.186.113.11]

Трассировка завершена.

В общих чертах повторив результаты выполнения предыдущих команд, программа pathping показала весьма примечательные результаты. Оказывается на 5 и 7 участках прохождения пакетов (уже в зоне ответственности компании УТЕЛ, которой и принадлежит рассматриваемый нами сервер speedtest.dc.utel.ua) наблюдается некая потеря пакетов в пределах 1%. Сама по себе это величина небольшая, но данный факт требует дополнительного изучения доступными нам средствами. Так как потеря пакетов на сервере к которому мы измеряем скорость доступа в интернет (используя например сайт http://www.speedtest.net) может свидетельствовать или большой загрузке данного ресурса или о других технических проблемах на нем.

Для продолжения замеров воспользуемся утилитой MTR – еще одной свободно доступной программой, выполняющей tracert и ping для диагностики работы сети. Сайт программы —http://www.bitwizard.nl/mtr. Версию для Windows (WinMTR) можно взять здесь - http://winmtr.sourceforge.net Ее особенностью является то, что она выполняет трассировку указанного ресурса неограниченное количество раз. В табл.3 приведено значение столбцов программы.

Таблица 3.

Наименование столбца	Значение
Hostname	Наименование/адрес сетевого оборудования (сервера, маршрутизатора и т.п.), через которое проходят пакеты
Nr	Порядковый номер оборудования по пути к конечному узлу
Loss	Потери пакетов (%)
Sent	Количество отосланных пакетов, шт
Recv	Количество полученных пакетов в ответ, шт
Best	Величина лучшего пинга в указанной точке маршрута (мсек)
Worst	Величина худшего пинга в указанной точке маршрута (мсек)
Avrg	Величина среднего пинга в указанной точке маршрута (мсек)
Last	Результат последнего (текущего) пинга в указанной точке маршрута (мсек)

Перед запуском программы нужно выбрать в ее настройках (Options) интервал времени (Interval), например, 1 сек и размер пакета (Ping size) - 500 байт. Таким образом будет создан трафик к исследуемому узлу, равный всего 4 кбит/сек (=500*8). Пункт "Resolve names" можно выбрать если необходимо, чтобы выводились имена узлов вместо их ip-адреса.

В поле Host вводим имя узла - speedtest.dc.utel.ua. Для уменьшения статистической погрешности дадим возможность программе отослать более 100 пакетов (желательно 300-500). На рис.6 приведен результат работы WinMTR.

Рис.6.

Чтобы убедится в достоверности полученных результатов и малой зависимости их от конкретного провайдера одновременно с замером из сети компании «Воля» был произведен аналогичный замер из сети провайдера «Билайн» (услуга «Интернет дома»). Результат этого замера представлен на рис.7.

Рис.7.

Из рис.6 и 7 хорошо видно, что на последних участках (хопах) пути к измеряемому ресурсу speedtest.dc.utel.ua (в сети «Билайна» определяемого по имени rio.poltava.ua) потеря пакетов составляет 17-18%. То есть такое количество посылаемых пакетов не возвращается обратно к пользователю. О причинах этого мы кратко поговорим ниже.

Для более наглядного представления сетевых маршрутов, времени прохождения пакетов, уровня их потерь можно также воспользоваться утилитой PingPlotter - http://www.pingplotter.com

На рис.8 представлены графические результаты замеров сделанные с ее помощью на маршруте от компьютера пользователя к ресурсу speedtest.dc.utel.ua из сети провайдера «Воля», а на рис.9 — из сети провайдера «Билайн» Они также хорошо иллюстрируют факт потери множества пакетов на участке сети, который лежит в зоне ответственности компании «Утел» и, вероятно, на самом сервере speedtest.dc.utel.ua. Причем результаты практически не зависят от того провайдера, из сети которого производились замеры.

Хорошо видно, что на ресурсе speedtest.dc.utel.ua в момент замера теряется свыше 50% пакетов. Что является крайне высоким значением. И ставит под сомнение корректность результатов замера скорости доступа к speedtest.dc.utel.ua, изображенных на рис.5.

Рис.8.

Рис.9.

Судить о причинах такой потери пакетов конечному пользователю весьма сложно. В общем случае причиной того, что не все пакеты возвращаются к получателю может служить как загруженность самого исследуемого ресурса, так и критические помехи на линиях связи. Ведь передача через узлы Сети характеризуется не только длительностями задержек, но и вероятностями потери пакетов. Чем выше интенсивность трафика, тем выше вероятность потери пакетов. Полученные результаты могут свидетельствовать о большой нагрузке speedtest.dc.utel.ua.

Об этом также можно судить по величине так называемого джиттера (колонка Jttr на рис.8, 9), то есть разброса максимального и минимального времени прохождения пакета от его среднего значения. Джиттер чаще всего также вызывается задержками в сети, связанными с наличием перекрестных помех.

В процессе анализа причин загруженности того или иного ресурса (а это, как мы выяснили выше, крайне важно для адекватного понимания величины скоростных характеристик доступа к этому ресурсу) необходимо учитывать еще один НЕЯВНЫЙ фактор, который влияет на загрузку ресурса. Это количество и качество сайтов, расположенных на одном сервере (на одном IP-адресе). Поясним сказанное на примере того же speedtest.dc.utel.ua.

С помощью специальных сервисных сайтов (нпр.: http://2ip.ru/server.php , http://ip-whois.net/site_one_ip.php , http://www.testip.ru/services/showsitesonip.html и т.п.) можно выяснить, что на том же ресурсе (сервере) на котором располагается и speedtest.dc.utel.ua работают (на момент написания статьи) еще 27 (!!!) различных сайтов. Причем некоторые из них имеют достаточно высокую посещаемость. Что несомненно вносит свой вклад в нагрузку на сервер в целом и является еще одной причиной потери пакетов на пути в том числе и к speedtest.dc.utel.ua.

Какой бы в действительности не была причина этого явления в каждом конкретном случае заметим, что при наличии таких явлений НЕЛЬЗЯ считать достоверными измерения скорости к этому ресурсу. Точнее скажем так: измеренная скорость является объективным показателем лишь с учетом всех действительных факторов, которые в момент измерения влияли на нее. Сама по себе величина скорости к какому-то конкретному ресурсу не может говорить в отдельности ни о качестве линии вообще, ни о качестве последней мили, ни о наличии других значимых факторов. Только учет всего комплекса данных может говорить о наличии проблем на определенном участке к нужному ресурсу Сети.

Выводы

1. Провайдер может гарантировать скорость наиболее близкую к максимально заявленной только на «последней миле», то есть на участке телекоммуникационной сети от оборудования абонента (обычно это DSL- или кабельный модем, сетевая карта и т.д.) до точки включения этого абонента на своей технической площадке (сервер провайдера, маршрутизатор и т.п.)

2. Скорость соединения с Интернетом зависит от ряда факторов. Ниже перечислены некоторые из низ, которые могут контролироваться и настраиваться самими абонентами:

• • • используемый тарифный план;

• • • наличие всевозможных вирусов и аналогичных им программ, а также программ, фильтрующих трафик.

    • настройки операционной системы и корректности работы аппаратного обеспечения;

    • настройки драйвера сетевой карты;

    • наличия и настройки промежуточного сетевого оборудования (маршрутизатор и т.п.)

    • использование беспроводного интернета (Wi-Fi)

    • качества «последней мили» (в зоне ответственности пользователя — квартира, комната и т.д.)

3. Скорость доступа «в интернет» корректно измерять к центрам обмена трафиком (в Украине это - UA-IX) с учетом ряда правил и норм.

4. При проведении всех измерений можно лишь говорить об значении средней величины скорости на данный момент времени до какого-то определенного узла. Измеренная скорость является объективным показателем лишь с учетом всех действительных факторов, которые в момент измерения влияли на нее. Сама по себе величина скорости в определенный момент времени к какому-то конкретному ресурсу не может говорить в отдельности ни о качестве линии вообще, ни о качестве последней мили, ни о наличии других значимых факторов. Только учет всего комплекса этих и других данных может говорить о наличии проблем на определенном участке к нужному ресурсу Сети. От этого зависят и пути решения той или иной проблемы.