O que é taxa de transferência? 6 melhores ferramentas para medir o rendimento

A taxa de transferência – ou mais precisamente a taxa de transferência da rede, pois é disso que vamos falar – é uma medida da capacidade de um circuito de transportar dados. Geralmente é expresso em bits por segundo e dá uma ideia da quantidade de dados que podem ser transmitidos por unidade de tempo. Hoje, estamos analisando as melhores ferramentas para medir a taxa de transferência. Alguns de vocês podem estar se perguntando por que alguém precisaria de tal ferramenta. Afinal, o throughput de um circuito de 100 Mbps não é 100 Mbps? Bem, nem sempre, daí a necessidade de ferramentas para medi-lo.

Começaremos nossa exploração analisando detalhadamente a taxa de transferência. Vamos dizer-lhe o que é e o que não é. Em seguida, tentaremos resolver a confusão comum entre largura de banda e taxa de transferência. Eles estão relacionados, mas não são iguais. Em seguida, falaremos sobre os fatores que têm um efeito adverso na taxa de transferência. Nossa próxima tarefa será garantir que todos estejam na mesma página sobre bits e bytes e que todos entendamos o que os números de taxa de transferência realmente significam. Com tudo isso para trás, revelaremos algumas das melhores ferramentas de medição de taxa de transferência que pudemos encontrar, seguidas de uma breve discussão sobre as ferramentas específicas usadas para medir a taxa de transferência da Internet.

O que é taxa de transferência?

Segundo a Wikipedia, “o rendimento é a taxa máxima de produção ou a taxa máxima na qual algo pode ser processado”. Isso é um pouco genérico, porém, e o que realmente nos interessa é a taxa de transferência da rede. Assim, referindo-se à popular enciclopédia online, ela é ainda definida, no contexto das telecomunicações, como “a taxa de entrega de mensagens bem-sucedida em um canal de comunicação”. Estamos nos aproximando do nosso objetivo de definir a taxa de transferência.

Em termos de rede de computadores, a taxa de transferência geralmente se refere à capacidade máxima de um circuito ou link para mover dados. Seu valor é expresso em bits por segundo (bps), muitas vezes usando multiplicadores como kilo, mega ou giga. A taxa de transferência é o que você costuma pagar. Por exemplo, você espera que uma interface LAN de 100 Mbps tenha uma taxa de transferência de 100 Mbps. Da mesma forma, se você tiver uma conexão de 20 Mbps com a Internet, espera-se que sua taxa de transferência seja de 20 Mbps.

A definição exata de Throughput não é exatamente clara, mas, para fins de nossa discussão, assumiremos que é a verdadeira medida da capacidade de um circuito de rede de transportar dados. Em termos mais simples, é a largura de banda máxima alcançável de um circuito. Se compararmos o circuito com uma rodovia – como costumamos fazer – o rendimento é o número de carros que ele pode transportar por hora.

A taxa de transferência e a largura de banda são iguais?

Portanto, considerando nossa tentativa de definição de taxa de transferência, você pode concluir que taxa de transferência e largura de banda são a mesma coisa. E se observarmos as definições de largura de banda de rede e taxa de transferência de rede, você verá muitas semelhanças. Na verdade, a definição de largura de banda de uma pessoa pode ser a definição de taxa de transferência de outra e isso pode fazer parecer que os termos são vagamente intercambiáveis.

Não achamos que sejam intercambiáveis. Mas, na realidade, o que pensamos realmente não importa. Ou, pelo menos, não deveria importar muito para você. O que importa é que concordamos com o que será chamado o que neste artigo. Portanto, no restante de nossa discussão, nos referiremos à taxa de transferência como a capacidade MÁXIMA de transporte de dados de um circuito e à largura de banda como a taxa ATUAL de dados que um circuito transporta. Portanto, a largura de banda medida de um circuito com taxa de transferência de 100 Mbps pode ser tão baixa quanto 1 Mbps. Na verdade, pode ser zero.

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Fatores que afetam a taxa de transferência

Então, se a taxa de transferência é a capacidade máxima de carga de um circuito, ela não deve variar, certo? Bem, na verdade varia. Na verdade, é importante distinguir entre a taxa de transferência máxima e a taxa de transferência real. Vamos explicar. Tomaremos como exemplo a taxa de transferência de um caminho de dados entre um servidor em um datacenter e outro servidor em outro datacenter. Obviamente, seríamos tentados a acreditar que a taxa de transferência do caminho será a do segmento do caminho com a taxa de transferência mais baixa. Mas, embora seja verdade que nunca será maior do que isso, poderia ser menor. Todo e qualquer dispositivo entre a origem e o destino pode adicionar alguns atrasos que, por sua vez, afetarão negativamente a taxa de transferência.

A superutilização da rede e o congestionamento resultante também podem afetar o rendimento. Se voltarmos à analogia da rodovia, todos sabemos que uma rodovia movimentada corre muito mais devagar do que uma com pouco tráfego. O mesmo vale para redes congestionadas.

Não confunda Bits e Bytes

Conhecer o rendimento máximo de um circuito ou caminho para um destino deve permitir calcular quanto tempo será necessário para transferir um arquivo de um determinado tamanho. Mas você tem que ter cuidado para obter suas maçãs e laranjas em linha reta.

A taxa de transferência é normalmente medida em bits por segundo (bps), kilobits por segundo (kbps), megabits por segundo (Mbps) e gigabits por segundo (Gbps). E há alguma confusão sobre o que significam os prefixos kilo, mega e giga. Sob o padrão SI, esses prefixos indicam multiplicação por 1.000 (quilo), 1.000.000 (mega) e 1.000.000.000 (giga).

Quanto aos tamanhos dos arquivos, eles são normalmente medidos em bytes, kilobytes, megabytes e gigabytes, onde um byte é oito bits. Hoje em dia, os prefixos kilo, mega e giga têm os mesmos significados do padrão SI que estão de acordo com os padrões da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) de 1998. No entanto, muitos ainda usam a convenção binária mais antiga que define um kilobyte como 1.024 bytes. Consequentemente, um tamanho de arquivo de 1 megabyte é 1.024 × 1.024 (ou 1.048.579) bytes e 1 gigabyte é 1.024 × 1.024 × 1.024 (ou 1.073.741.824) bytes.

O importante a notar aqui é que a diferença entre o gigabyte SI e o gigabyte binário da velha escola é de quase 74 megabytes. Portanto, ao tentar calcular o tempo necessário para transferir qualquer quantidade de dados, você precisa saber se o tamanho do arquivo e os valores de taxa de transferência estão usando prefixos SI ou binários.

Obtendo seus números em linha reta

Não é incomum que as pessoas abreviem expressões comumente usadas. Por exemplo, geralmente nos referimos a um arquivo de 64 kilobytes como um arquivo de 64 k ou um arquivo de 100 megabytes como um arquivo de 100 mega. Também costumamos fazer o mesmo quando falamos sobre a taxa de transferência do circuito. Então, vamos nos referir a um circuito de 256 kilobits por segundo como um circuito de 256 k ou um circuito de 2 Mbps como um circuito de 2 meg. Obviamente, isso significa que você deve ter cuidado ao calcular os tempos de transferência, pois os tamanhos dos arquivos são medidos em bytes, enquanto a taxa de transferência de um circuito é medida em bits.

Se tomarmos, por exemplo, um arquivo de 64 k. Na verdade, é 64 × 1.024 (assumindo que estamos usando multiplicadores binários) × 8 bits de tamanho para um total de 524 288 bits. Da mesma forma, um circuito de 64 k transmitirá bits a uma taxa de 64 × 1.000 ou 64.000 bps. Portanto, o tempo necessário para transmitir um arquivo de 64 k no circuito de 64 k será de pelo menos 524 288/64 000 ou 8,192 segundos. Muitas pessoas assumem erroneamente que um “k” é sempre o mesmo e concluirão que um arquivo de 64 k levará 1 segundo para transmitir em um circuito de 64 k.

As melhores ferramentas para medir o rendimento

Entre todas as ferramentas disponíveis para monitorar e medir o desempenho da rede, algumas são dedicadas à medição do throughput. Essas são as ferramentas que estamos prestes a revisar. As ferramentas abaixo usam métodos diferentes para medir o rendimento. Alguns usarão protocolos de análise, como SNMP ou NetFlow, enquanto outros realizarão testes de estresse.

1. Pacote SolarWinds Network Bandwidth Analyzer (TESTE GRATUITO)

A SolarWinds ganhou uma sólida reputação por criar algumas das melhores ferramentas de monitoramento de rede. A empresa sediada nos EUA também é famosa por suas muitas ferramentas gratuitas que atendem às necessidades específicas dos administradores de rede, como um servidor TFTP ou uma calculadora de sub-rede.

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A empresa também possui uma solução para análise de throughput em seu Network Bandwidth Analyzer Pack. No entanto, este não é um produto independente, mas sim um complemento para o SolarWinds Network Performance Monitor, uma das melhores ferramentas de monitoramento SNMP, ou o SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer, um excelente coletor e analisador de NetFlow.

Então, vamos ver o que o pacote Network Bandwidth Analyzer tem a oferecer. O produto oferece análise abrangente de taxa de transferência de rede e monitoramento de desempenho. Assim, ele monitorará e analisará o desempenho e a taxa de transferência da rede. Também ajudará a encontrar falhas de rede e monitorar a disponibilidade e desempenho dos dispositivos e coletar dados de fluxo para medição de taxa de transferência.

O software também pode ajudá-lo a identificar usuários e aplicativos que consomem largura de banda, determinar quais usuários, aplicativos ou protocolos de rede estão usando mais largura de banda, validar políticas de priorização de tráfego de rede e medir a eficácia das políticas de QoS.

O SolarWinds Network Bandwidth Pack é licenciado com base no maior número de nós, interfaces ou volumes. Você deve entrar em contato com a SolarWinds para obter uma cotação. Como é um complemento para NPM ou NTA, você também terá que levar em consideração o custo de um deles. Se você preferir experimentar o produto antes de comprá-lo, uma avaliação gratuita está disponível.

2. Iperf3

A série de ferramentas iperf pode ser usada para determinar a taxa de transferência máxima de redes IP. Ele apresenta vários parâmetros ajustáveis ​​relacionados a temporização, protocolos e buffers, permitindo que você personalize o trabalho de acordo com suas necessidades exatas. Para cada teste, iperf3 relata a taxa de transferência medida, perda e outros parâmetros.

O Iperf3 oferece muitas melhorias em relação às versões anteriores e agora incorpora vários recursos encontrados em outras ferramentas, como nuttcp e netperf. Esses recursos úteis estavam faltando no iperf anterior. Por exemplo, esta versão tem um modo de cópia zero e uma saída JSON opcional. Observe que o iperf3 não é compatível com o iperf original.

O Iperf3 é desenvolvido principalmente pela ESnet / Lawrence Berkeley National Laboratory. É lançado sob uma licença BSD de três cláusulas. Desenvolvido principalmente no CentOS Linux, FreeBSD e OS X, essas são as únicas plataformas oficialmente suportadas. Houve, no entanto, alguns relatos de sucesso com OpenBSD, Android e outras distribuições Linux.

Observe que a versão anterior do iperf, iperf2, ainda é desenvolvida ativamente por outra organização. Se você deseja a melhor funcionalidade, no entanto, você deve usar o iperf3, que pode ser baixado de seu Página inicial do GitHub.

3. Teste de velocidade de LAN TotuSoft

Apesar do nome, Teste de velocidade da LAN não testará apenas redes locais. Ele foi projetado desde o início para ser uma ferramenta simples, mas poderosa, para medir a velocidade de transferência de arquivos, disco rígido, unidade USB e LAN. A ferramenta funciona calculando o tempo necessário para mover uma quantidade conhecida de dados. Se você selecionar um disco rígido local ou dispositivos de armazenamento USB como destino, ele medirá a taxa de transferência desse dispositivo. Por outro lado, se você selecionar um local de armazenamento remoto, ele medirá a taxa de transferência da rede.

O LAN Speed ​​Test cria o arquivo de teste na memória e o transfere nos dois sentidos (sem os efeitos adversos do cache de arquivos do Windows/Mac) enquanto mantém o controle do tempo necessário para concluir a transferência. Em seguida, ele faz todos os cálculos para você.

Há também uma opção para transferir o arquivo para um computador remoto executando o LAN Speed ​​Test Server. Isso pode ser útil, pois verifica se o que você está medindo é realmente o rendimento da LAN e que qualquer latência no subsistema de armazenamento do host remoto é ignorada. Assim como a ferramenta LAN Speed ​​Test, o LAN Speed ​​Test Server armazenará os dados recebidos na memória em vez de no disco.

O LAN Speed ​​Test está disponível em uma versão gratuita com recursos reduzidos ou em uma versão paga a partir de US$ 10 para uma única licença com descontos por volume para várias cópias.

4. NetStress

NetStress é uma ferramenta especializada em medir a taxa de transferência em redes sem fio. É uma ferramenta de dois componentes com um cliente e um servidor e medirá efetivamente a taxa de transferência entre os dois. Portanto, também pode ser usado para redes com fio.

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O uso recomendado para esta ferramenta é primeiro usá-la para estabelecer um benchmark do desempenho de uma rede. Em seguida, quando os problemas são relatados e você suspeita que o desempenho diminuiu, execute-o novamente e compare os resultados com o benchmark. Isso informará se há realmente um problema com a taxa de transferência e indicará as etapas necessárias para corrigi-lo. Na verdade, é aí que entra a especialização sem fio da ferramenta.

NetStress é carregado com recursos. Primeiro, há apenas uma ferramenta que pode ser o servidor ou o cliente. Ele também suportará transferências de dados TCP e UDP com tamanho de segmento variável e suportará vários fluxos de dados. Ele também possui vários parâmetros avançados que podem ser ajustados ao seu gosto. Por exemplo, você pode escolher as unidades de exibição em bits ou bytes por segundo.

O Netstress pode ser baixado gratuitamente em nutsaboutnets. como site do seu editor.

5. Teste de rendimento do TamoSoft

O Teste de rendimento do TamoSoft é a única ferramenta em nossa lista que é anunciada como uma ferramenta de teste de taxa de transferência. É uma ferramenta freeware. Isso significa que, embora esteja disponível gratuitamente, não é de código aberto. A ferramenta funciona enviando continuamente fluxos de dados TCP e UDP em sua rede e computando métricas importantes. Ele irá, por exemplo, calcular valores de throughput upstream e downstream, perda de pacotes e tempo de ida e volta. O software exibe os resultados em formatos numéricos e gráficos.

O TamoSoft Throughput Test suporta conexões IPv4 e IPv6 e permite que o usuário avalie o desempenho da rede dependendo das configurações de Qualidade de Serviço (QoS). Como algumas outras ferramentas em nossa lista, esta é uma ferramenta de dois componentes com um servidor e um cliente.

Veja como as ferramentas funcionam: A parte do cliente se conecta à parte do servidor que está escutando as conexões. Depois que a conexão é feita, o cliente e o servidor trocam dados em ambas as direções e a parte cliente do aplicativo calcula e exibe as métricas de rede. Isso é bastante simples, mas faz um excelente trabalho para medir o rendimento real.

O TamoSoft Throughput Test é freeware e TamoSoft também oferece uma solução completa para análise de desempenho de WLAN que é chamada TamoGraph Site Survey.

6. IxCarruagem

O último da nossa lista é IxChariot da Ixia, a filial de software da Keysight, fabricante de alguns dos equipamentos de teste eletrônicos mais renomados do mundo. O IxChariot é, na verdade, muito mais do que apenas uma ferramenta de medição de taxa de transferência, é uma solução completa de análise de rede com inúmeros recursos avançados. Ele medirá a taxa de transferência – não estaria nesta lista de outra forma – mas fará muito mais.

Aqui estão algumas das principais características do produto. Ele permitirá que você avalie instantaneamente o desempenho da rede, incluindo desempenho sem fio e geolocalização. Seus Endpoints de desempenho serão executados em dispositivos móveis, PCs, Macs ou em qualquer hipervisor ou serviço de nuvem e permitirão o gerenciamento central de qualquer plataforma. O software oferece emulação completa de aplicativos e principais métricas de desempenho, incluindo taxa de transferência, perda de pacotes, jitter, atraso, MOS e vídeos OTT como Netflix ou YouTube.

Este é um produto de alto nível com um preço de alto nível que só pode ser obtido solicitando uma cotação formal. E embora uma versão de avaliação gratuita não esteja disponível, uma demonstração online gratuita está.

Sobre o teste de taxa de transferência da Internet

Antes de encerrarmos nossa discussão, há outro tipo popular de ferramenta de medição de taxa de transferência de rede sobre o qual gostaríamos de falar. São ferramentas de teste de velocidade da Internet. Essas ferramentas permitem medir com bastante precisão a taxa de transferência máxima de upload e download que você obtém do seu provedor de serviços de Internet.

Existem várias ferramentas disponíveis e Speedtest da Ookla é provavelmente um dos mais populares. Ele é usado para mais de dez milhões de testes únicos todos os dias. Desde a sua fundação em 2006, um total de mais de 20 bilhões de testes foram realizados com o Speedtest. O que impulsiona a empresa é o compromisso de “dar transparência ao desempenho das redes”.

O Speedtest está atualmente disponível como uma ferramenta baseada na web em Speedtest.net e como aplicativos independentes que podem ser baixados e instalados no iOS, Android, OS X, Windows, Google Chrome e Apple TV.

Existem outras ferramentas semelhantes que você pode usar para esse fim também. A maioria dos grandes provedores de serviços de Internet tem um que seus clientes podem usar. No entanto, eu ficaria longe deles e normalmente preferiria uma ferramenta de terceiros por sua abordagem imparcial.