Mạng viễn thông thế hệ mới dựa trên nền tảng IP hứa hẹn một cuộc cách mạng truyền thông tốc độ cao, đáp ứng nhu cầu cho các dịch vụ truy cập mạng cố định không dây và di động thế hệ thứ 5 với băng thông lớn và kết nối vạn vật IoT, IIoT,.v.v. Thách thức lớn nhất khi khai thác mạng IP Ethernet thế hệ mới là đảm bảo chất lượng truyền dẫn từng đoạn mạng, tổng thể cả hệ thống mạng, cũng như vấn đề về bảo mật, khả năng tương thích của các ứng dụng quan trọng.
Khi mà các thành phần chính trong một hệ thống mạng IP là các thiết bị mạng Switch, Router, Firewall, Server và hạ tầng cáp mạng, và nhiều loại ứng dụng (Application) khác nhau, thì hiệu năng hoạt động của tất cả các thành phần này sẽ gây ảnh hưởng chính đến chất lượng trải nghiệm dịch vụ của người dùng. Hiệu suất của một hệ thống mạng Ethernet có thể bị ảnh hưởng bởi:
- Hiệu năng của thiết bị mạng do chất lượng, lỗi phần cứng, phần mềm.
- Tính tương thích giữa thiết bị mạng và phụ kiện, chẳng hạn như Switch và SFP quang, SFP cáp đồng.
- Chất lượng cáp mạng do không đúng chủng loại, lỗi suy hao, uốn cong, đứt cáp.
- Chất lượng, tính ổn định của phần mềm ứng dụng khi hoạt động trên mạng.
- Khả năng tương thích của toàn bộ thiết bị mạng, phụ kiện, phần mềm trong hệ thống.
Các vấn đề có thể xảy ra với hạ tầng truyền dẫn mạng IP/Ethernet
Với tính linh hoạt và tính năng ngày càng cao cùng với chi phí cạnh tranh, các dịch vụ như VoIP (Giao thức thoại qua Internet), IPTV (truyền hình qua mạng IP), truyền tệp file (truyền dữ liệu data), dịch vụ hội nghị truyền hình trực tuyến,.v.v. mang lại nhiều lợi ích và ngày càng trở thành một phần phổ biến trong việc lắp đặt mạng thương mại.
Tuy nhiên, các dịch vụ này không phải là không có vấn đề của nó. Mặc dù nó có thể được tích hợp dễ dàng vào hầu như bất kỳ mạng LAN/WAN nào, nhưng các vấn đề về hiệu suất mạng và sự cố vẫn có thể xảy ra, dẫn đến sự chậm trễ và gián đoạn, chẳng hạn như trong giọng nói hoặc mất tín hiệu truyền hình. Điều này ảnh hưởng đến chất lượng và ảnh hưởng tiêu cực đến trải nghiệm người dùng. Các vấn đề phổ biến xảy ra với mạng IP có thể là:
1. Chất lượng và hiệu năng thiết bị mạng
Kiểm tra hiệu năng của thiết bị mạng là quá trình phân tích, xác minh hiệu suất chuyển tiếp lưu lượng, sự ổn định của các giao thức và khả năng cung cấp dung lượng dịch vụ của các thiết bị chuyển mạch, định tuyến, cũng như để xác định lỗi và các vấn đề về hiệu suất, đánh giá các thay đổi khi sau khi cấu hình. Lưu lượng truy cập cao đặt ra yêu cầu cao đối với các thành phần phần cứng và phần mềm của thiết bị mạng tại Lớp 2 hoặc Lớp 3. Trước khi triển khai, các giao diện vật lý, bộ nhớ, bộ đệm và cấu hình cần phải được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo thiết bị có thể chuyển đổi và định tuyến lưu lượng truy cập với hiệu suất tối ưu nhất với thiết kế của mạng, cũng như đảm bảo các giao diện vật lý quang/điện đều hoạt động tốt.
2. Chất lượng cáp mạng CAT-5/CAT-6/ CAT-7
Cáp Ethernet là hạ tầng truyền dẫn thiết yếu cho tín hiệu Ethernet/Internet và yêu cầu đúng chủng loại với tốc độ thiết kế với khoảng cách thích hợp. Cáp mạng Ethernet cũng yêu cầu bảo trì liên tục hoặc theo định kỳ. Khi chúng không nhận được sự chăm sóc thích hợp, chúng có thể bị hư hỏng và mất chức năng với các lỗi phổ biến như suy hao, ngắn mạch, hở mạch, đứt cáp,… . Kiểm tra cáp Ethernet sẽ ngăn ngừa rủi ro trong tương lai và đảm bảo hệ thống mạng có thể tiếp tục sử dụng chúng.
3. Chất lượng các giao thức Ethernet
Giao thức mạng là các quy tắc mà hệ thống các thiết bị phải tuân theo để đảm bảo dữ liệu được truyền chính xác giữa tất cả các thiết bị. Tuy nhiên, các giao thức/quy tắc mạng đó rất khó thực hiện chính xác. Đôi khi các quy tắc mơ hồ hoặc không rõ ràng, thường là một cái gì đó bị bỏ sót. Do đó, các giao thức được triển khai sai trên thiết bị, tạo ra các vấn đề về khả năng tương tác, lỗi ứng dụng và/hoặc lỗ hổng bảo mật.
Các phương pháp đo kiểm tra hiệu năng mạng IP Ethernet
Đo kiểm tra hiệu suất mạng IP Ethernet đề cập đến việc phân tích và đánh giá hiệu suất mạng dựa trên trải nghiệm đo lường chủ yếu từ góc độ người dùng cuối. Có ba khái niệm quan trọng liên quan đến quy trình đo kiểm tra hiệu suất mạng, bao gồm:
- (1)Trước khi có thể phân tích và so sánh dữ liệu đo hiệu suất mạng theo thời gian, trước tiên quản trị mạng cần phải đo các chỉ số mạng, thu thập dữ liệu chính liên quan đến hiệu suất mạng.
- (2) Hiệu suất mạng đề cập đến chất lượng của thiết bị mạng, cấu trúc cáp mạng, vật tư phụ kiện kết nối và giao thức. Chất lượng sẽ khác nhau tùy thuộc vào vị trí thực hiện các phép đo trong mạng.
- (3) Trải nghiệm sử dụng (QoE) của người dùng cuối là yếu tố quan trọng nhất khi đo lường hiệu suất mạng.
Khi nói đến cách đo hiệu suất mạng, điều quan trọng bạn nên biết là cần kiểm tra chỉ số hiệu suất mạng nào. Không phải tất mọi số liệu của hệ thống mạng đều quan trọng để bạn xem xét, mà tùy thuộc vào các vấn đề và tiêu chí cụ thể ảnh hưởng đến mạng. Có một số số liệu cần thiết cho bất kỳ doanh nghiệp nào để xem xét dựa trên nhiều chỉ số mạng khác nhau, chẳng hạn như độ trễ, jitter, mất gói, tốc độ mạng, băng thông, trải nghiệm sử dụng, v.v.
1. Trễ (Latency)
Độ trễ là thời gian cần thiết để một gói truyền qua mạng và cần được giảm thiểu để đảm bảo trải nghiệm người dùng tốt nhất. (Chẳng hạn như thời gian trễ có thể chấp nhận được đối với VoIP là 200 mili giây (mili giây) trở xuống). Độ trễ thường tăng lên do số lượng bộ chuyển mạch và bộ định tuyến giữa những người dùng. Sự tắc nghẽn mạng LAN và WAN dẫn đến việc các bộ định tuyến tìm kiếm các đường dẫn thay thế giữa các vị trí thường dẫn đến các bước nhảy bổ sung và mỗi bước nhảy thêm vào độ trễ.
Để thiết lập độ trễ tối thiểu, tối đa và trung bình, có thể sử dụng thử nghiệm PING đơn giản. Tuy nhiên, giống như khi đo lường mất gói, điều quan trọng là phải thay đổi cài đặt trên trình kiểm tra của một thiết bị đo kiểm tra phân tích chuyên dụng thay vì mặc định. Vì những cài đặt mặc định của phép đo PING đơn giản như vậy không giải thích cho cách Ethernet quản lý truyền các gói dữ liệu khác nhau.
2. Jitter
Jitter là sự khác biệt về thời gian trễ giữa các gói và nên được giảm càng nhiều càng tốt để đảm bảo giọng nói nghe trôi chảy và trôi chảy. Càng ít rung, luồng các gói tin càng ổn định và âm thanh lời nói mượt mà hơn. Thông thường, thiết bị đầu cuối thường kết hợp một bộ đệm cụ thể để chứa một số lượng jitter, nhưng với ít jitter hơn và luồng gói tin ổn định hơn, chất lượng gói tin luôn được cải thiện.
Jitter phải được đo bằng máy kiểm tra mạng chuyên dụng sử dụng đúng loại phần cứng, vì máy tính và thiết bị di động dễ mang lại kết quả không chính xác cho loại kiểm tra này.
3. Mất gói (Packet Loss)
Mất gói là phần trăm của tổng số gói bị mất hoặc bị loại bỏ bởi mạng và đây là một yếu tố rất quan trọng khi làm việc trên mạng dữ liệu. Bộ chuyển mạch và bộ định tuyến mạng loại bỏ các gói khi bộ đệm đến đầy do tắc nghẽn ở phía ngoài, điều này ngăn các gói được chuyển tiếp đến “bước nhảy” tiếp theo trên đường đến đích. Mất gói có thể chấp nhận được phụ thuộc vào nhiều yếu tố, mặc dù 3% hoặc ít hơn thường được coi là tốt.
Để xác định tình trạng mất gói, thiết bị đo kiểm tra IP Ethernet truyền gửi một luồng gói giữa hai vị trí và đo tỷ lệ mất gói. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng kích thước gói cần được đặt phù hợp với loại dịch vụ (VoIP/IPTV/Data) để đo lường chính xác hoặc chứng minh hiệu suất. Hầu hết các thiết bị đo thử nghiệm IP Ethernet có cung cấp một số thiết lập sẵn có thể được sử dụng để làm cho quá trình này dễ dàng hơn.
4. Thông thượng (Throughput)
Thông lượng đề cập đến lượng dữ liệu truyền qua mạng từ điểm A đến điểm B trong một khoảng thời gian xác định. Khi đề cập đến các mạng truyền thông, thông lượng là tỷ lệ dữ liệu được truyền thành công qua một kênh truyền thông. Việc đo thông lượng mạng thường được thực hiện theo bit trên giây (bit/s hoặc bps hoặc Mbps).
5. Tốc độ kết nối (Network Speed)
Tốc độ mạng, còn được gọi là tốc độ truyền dữ liệu, đề cập đến tốc độ truyền dữ liệu giữa hai thiết bị trên mạng. Nó thường được đo bằng bit trên giây (bps) hoặc byte trên giây (Bps) hoặcMbps. Tốc độ mạng có thể khác nhau tùy thuộc vào loại mạng, thiết bị được sử dụng và khoảng cách giữa chúng. Nói một cách đơn giản, tốc độ mạng là tốc độ truyền dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác qua mạng. Tốc độ mạng cao hơn có nghĩa là dữ liệu có thể được truyền nhanh hơn, dẫn đến tải xuống, tải lên và tốc độ duyệt internet tổng thể nhanh hơn.
6. Băng thông (Bandwidth)
Băng thông là một số liệu được sử dụng rất phổ biến đề cập đến lượng dữ liệu tối đa mà một kết nối mạng có thể truyền trong một khung thời gian cụ thể, thường được đo bằng bit trên giây (bps) hoặc byte trên giây (Bps) hoặc Mbps. Chẳng hạn, một kết nối mạng sở hữu băng thông 100 Mbps có thể gửi 100 triệu bit dữ liệu mỗi giây. Nếu càng nhiều thiết bị sử dụng mạng đồng thời hoặc nếu dung lượng vật lý của mạng bị hạn chế, băng thông khả dụng sẽ được chia sẻ giữa các thiết bị, dẫn đến tốc độ mạng chậm hơn và thời gian tải xuống kéo dài.
7. Trải nghiệm sử dụng (QoE)
Tất cả các chỉ số hiệu suất mạng như trên có thể đóng vai trò như thế nào trong cách đo hiệu suất mạng và ảnh hưởng tới trải nghiệm của người dùng?. Mỗi số liệu cung cấp thông số về cách cơ sở hạ tầng mạng đang hoạt động, nhưng quản trị mạng cần xem xét tất cả các yếu tố này để đưa ra phép đo thực sự về hiệu suất mạng.
Cách tốt nhất để đo lường và định lượng trải nghiệm người dùng là đo lường chất lượng trải nghiệm của người dùng (QoE). Chất lượng trải nghiệm (QoE) cho phép bạn đo lường hiệu suất từ góc độ người dùng cuối và chất lượng của hệ thống hoặc dịch vụ. Trên thực tế, ý kiến của người dùng về hiệu suất mạng hoàn toàn dựa trên nhận thức về QoE. Đo lường QoE là cách đánh giá chính xác của tất cả các chỉ số mạng, cũng như khả năng đáp ứng mong đợi của người dùng.
Máy đo kiểm tra, phân tích hiệu năng/hiệu suất mạng IP Ethernet cầm tay
Hệ thống mạng IP Ethernet luôn được kỳ vọng sẽ hoạt động tốt. Điều này có thể thực hiện được dựa vào các bài kiểm tra, sau đó là các tính toán về hiệu năng thiết bị và hạ tầng cáp mạng được thiết kế, phân phối hiệu quả để đạt được hiệu suất cao nhất và tối ưu nhất. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu rõ các thành phần và yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất mạng. Máy test kiểm tra và phân tích hiệu năng mạng Layer 2 ~ Layer 7 kiểu cầm tay nhỏ gọn giúp quản trị viên mạng viễn thông/CNTT của các doanh nghiệp có thể kiểm tra và đánh giá được chất lượng dịch vụ QoS và trải nghiệm sử dụng QoE trên hiện trường và trong phòng thí nghiệm, như:
- Hiệu năng về băng thông, thông lượng, độ trễ, jitter,… của thiết bị và mạng theo tiêu chuẩn RFC2544 và ITU-Y1564.
- Kiểm tra Layer 4+: Hiệu suất TCP/UDP theo RFC6349 End to End, tốc độ Internet (Speed test), tốc độ truy cập, Upload/Download máy chủ FTP/HTTP.
- Kiểm tra lỗi đường truyền ( BER frame và unframe, mất gói, các cảnh báo, giao thức mạng, Q in Q (VLAN stacking), DHCP, PPPoE, MPLS, PBB…) từ đó có phương án xử lý sự cố mạng tại Layer 2 ~ Layer 3.
- Kiểm tra IP Sec, LACP, L2CP, NAT.
- Kiểm tra giao thức đồng bộ SyncE/ITU-T G.8261, giao thức thời gian IEEE 1588v2/PTP.
- Kiểm tra cáp mạng CAT6/CAT7.
- Kiêm tra dịch vụ VoIP/IPTV.
- Báo cáo kết quả đo chuyên nghiệp: Phần mềm báo cáo phân tích kết quả đo kiểm chuyên nghiệp tương thích máy tính Windows, có thể truy xuất báo cáo PDF, HTML, CSV.
Mất gói, gián đoạn, độ trễ, jitter, chập chờn,.. là những vấn đề có thể xảy ra trên đường truyền IP. Các chỉ số chất lượng được đo lường khi kiểm tra số liệu thống kê về chất lượng dịch vụ (QoS) hiện đang được sử dụng phổ biến với khuyến nghị RFC 2544, Y.1564. Do đó, điều quan trọng đối với các kỹ sư mạng là không chỉ hiểu các vấn đề của mạng IP, mà còn phải chọn các công cụ là các máy đo kiểm tra mạng phù hợp để đánh giá điều kiện mạng, xác định các nguồn, đường truyền có chất lượng kém và hiệu suất các thiết bị mạng, trải nghiệm sử dụng của người dùng.
Máy đo kiểm tra mạng VeEX cầm tay MTT+ MTT340 là một trong những lựa chọn cho yêu cầu này để kiểm tra hiệu năng thiết bị mạng tại Layer 2-Layer 3, cũng như trải nghiệm sử dụng Layer 4+. VeEX MTT340 hỗ trợ giao diện đồng RJ45 và quang SFP+, lý tưởng cho các tình huống thử nghiệm trên hiện trường, cũng như trong các phòng thí nghiệm.
Thiết bị đo kiểm tra mạng này thực hiện các bài kiểm tra bằng cách cho phép người dùng có thể xây dựng nhiều giao thức gói khác nhau, thay đổi kích thước gói, cấu hình lưu lượng, tải được cung cấp và các tham số kiểm tra khác, sau đó xem các phép đo thời gian thực để quan sát tác động trên các thiết bị mạng như bộ định tuyến/ hoặc bộ chuyển mạch hoặc các tuyến truyền dẫn IP tại Layer 2/Layer 3. Bên cạnh đó, các chức năng kiểm tra Layer 4+ và các chức năng kiểm tra cáp mạng giúp người dùng có một công cụ đo kiểm tra All-In-One Network Tester mạnh mẽ. Máy test mạng này là bộ công cụ lý tưởng cho các nhà khai thác mạng, trung tâm dữ liệu, các trung tâm nghiên cứu R&D, nhà thầu thiết kế và thi công lắp đặt hệ thống mạng, giúp họ dễ dàng đo kiểm hiệu năng các thiết bị mạng, các dịch vụ trước khi đưa vào khai thác thực tế, tối ưu hóa mạng lưới, cũng như kiểm tra lỗi, xử lý sự cố mạng lưới.
- Giao diện người dùng dễ sử dụng.
- Hỗ trợ giao diện quang SFP+ 1G/10GBASE-X và đồng RJ45 1G/2.5G/5G/10GBASE-T
- Tạo lưu lượng và phân tích lưu lượng tích hợp giao diện.
- Hỗ trợ đa nhiệm nhiều phép đo hoạt động đồng thời.
- Hỗ trợ đo kiểm IEEE 802.3ah, ITU-T Y.1731, IEEE 802.1ag, and MPLS-TP OAM
- Hỗ trợ đo kiểm Q in Q (VLAN stacking), MPLS, MPLS-TP, PBB, EoE, MAC flooding.
- Đo kiểm BERT, thông lượng – Throughput và tính năng Smart Loopback Layer 2 /Layer 3.
- Hỗ trợ đo kiểm RFC2544 and V-SAM (Y.1564).
- Phát và phân tích lưu lượng IPv4 and IPv6.
- Đo kiểm BERT, Throughput và tính năng Smart Loopback Layer 2 /Layer 3.
- Đo kiểm tra IP: IPv4 (Static, DHCP), IPv6 (Static, Auto) và kiểm tra PPPoE, VLAN, Ping, Trace Route.
- Kiểm tra Layer 4+: TCP/UDP theo phương pháp RFC6349, truy cập dịch vụ (Speed test) HTTP, Upload/Download máy chủ FTP.
- Kiểm tra cáp mạng CAT6/CAT7.
- Báo cáo kết quả đo chuyên nghiệp: Phần mềm báo cáo phân tích kết quả đo kiểm chuyên nghiệp tương thích máy tính Windows, có thể truy xuất báo cáo PDF, HTML, CSV.
Đo kiểm chất lượng dịch vụ (QoS) mạng Ethernet Layer 2 và Layer 3
Giải pháp có thể cấu hình và tạo lưu lượng Ethernet (Lớp 2-3) ở tất cả tốc độ lên đến 10G, để phân tích sự phản ứng của các thiết bị và dịch vụ mạng.
Đo kiểm hiệu suất TCP/UDP
Phàn nàn phổ biến của khách hàng đến từ việc chuyển tệp tốc độ không khớp với tốc độ thông lượng được đảm bảo trong cam kết SLA. Mặc dù nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất ứng dụng TCP, bao gồm hiệu suất và cài đặt phần cứng hệ điều hành của khách hàng, tuy nhiên nhà cung cấp dịch vụ cần chứng minh SLA bằng công cụ kiểm tra có thể hiển thị hiệu suất TCP độc lập với hệ điều hành hoặc các hạn chế của máy chủ và trình bày kết quả đáng tin cậy có thể lặp lại. Tính năng V-PERF của bộ thử nghiệm sử dụng phương pháp thử nghiệm RFC6349 và các chỉ số cho hiệu suất TCP mạng đủ điều kiện. Nó cung cấp một Kiểm tra TCP trạng thái tốc độ dòng với kích thước cửa sổ có thể định cấu hình, máy khách và các chế độ máy chủ cũng như khả năng tương thích với máy chủ iPerf.
Đo kiểm tra chất lượng trải nghiệm sử dụng (QoE)
Các tính năng FTP Throughput (V-FTP) và V-TEST cung cấp thêm Kiểm tra lớp 4-7.
- Tính năng thông lượng V-FTP cho phép người dùng để kiểm tra hiệu suất giao thức FTP tốc độ đầy đủ cho bất kỳ máy chủ FTP nào bằng cách tải lên và tải xuống tệp.
- Tính năng V-TEST kiểm tra hiệu suất giao thức TCP / HTTP của mạng bằng cách thử nghiệm máy chủ V-TEST HTTP.
Cả hai tính năng đều có thể kiểm tra toàn bộ tốc độ tùy thuộc vào thông số kỹ thuật và giới hạn của máy chủ. Thời gian kết nối với máy chủ, thời gian truyền dữ liệu, tốc độ đường truyền tỷ lệ thông lượng và tỷ lệ thông lượng giao thức (FTP và HTTP) là các chỉ số chính được báo cáo trong quá trình kiểm tra.
Kiểm tra cáp mạng chuẩn CAT-5/CAT-6/ CAT-7
Kiểm tra cáp mạng CAT-5/CAT-6/ CAT-7 với các thông số: chiều dài, thẳng, chéo, không khớp trở kháng thấp, ngắn mạch, không khớp trở kháng cao, mở.
Phần mềm quản lý kết quả đo kiểm và tạo báo cáo
- Truyền kết quả kiểm tra từ bộ nhớ trong các thiết bị đo VeEX tương thích MTX,MTT series với máy tính PC Windows.
- Phân tích kết quả đo kiểm, chức năng báo cáo, chèn logo, comments và xử lý hậu kỳ nâng cao.
- Có thể điều khiển từ xa thiết bị đo VeEX thông qua kết nối USB từ giao diện người dùng đồ họa của ứng dụng PC.
- Tạo và lưu các báo cáo thử nghiệm cơ bản ở định dạng PDF và CSV và lưu kết quả thử nghiệm tệp ở định dạng tệp độc quyền của VeEX.
