בדיקת ביצועי הרשת הביתית

במדור "סקירות חומרה" באתר NetCHEIF, ניתן למצוא סקירות מפורטות של נתבים ומתאמי רשת שונים.  במסגרת הסקירה של כל נתב אני בוחן את תכולת הקופסא שהלקוח מקבל, את מרכיבי החומרה עליו הוא מבוסס ואת ההיבטים של תכונותיו השונות.  חלק ניכר מהבחינה של הנתב מוקדש גם לבדיקת הביצועים שלו בתוך הרשת הביתית.

בדיקת הביצועים ברשת הביתית נעשית על ידי העתקת קבצים בפרוטוקול של Windows (המכונה SMB) וב-FTP.  עד ל-Windows 7, המימוש של פרוטוקול ה-SMB ב-Windows היה לא יעיל ולא ניצל את כל רוחב הפס של הרשת.  התעבורה המקסימאלית של העתקת קבצים, ברשת קווית של 100Mbps, ב-SMB, ב-Windows XP היא כ-75Mbps, בעוד שקצב העתקת אותם קבצים ב-FTP היא כ-93Mbps.

מערכת ההפעלה Windows 7 הופכת לפופלרית יותר יותר וכפי שניתן לראות בגרף משמאל, למעלה מ-25% מהתעבורה לאתר NetCHEIF בחודש ינואר השנה הגיעה ממשתמשים העושים בה שימוש.  קצב האימוץ של Windows 7 הוא מאוד גבוה ואני צופה שאחוז המשתמשים במערכת הפעלה זו ילך ויעלה באופן מהיר.

ב-Windows 7 טיפלה מיקרוסופט באופן היישום של פרוטוקול SMB והישוותה את ביצועיו לאלה של FTP.  כיוון שכך, ולאור הפופולריות הגוברת של Windows 7, מתייתר הצורך לבחון את קצב העברת הקבצים הן ב-SMB והן ב-FTP ומספיק לבדוק רק באחד מהם.

ברוב המחשבים החדשים מותקנים כיום כרטיסי רשת המסוגלים לפעול בקצב של 1Gbit ובמקביל, המחירים של נתבים ומתגים (switch) של 1Gbit, הולך ויורד בקצב מהיר.  מגמות אלה, ביחד עם הנטיה הגוברת להעביר קבצים בעלי נפח גדול בתוך הרשת הביתית, מביא ליישום מהיר של רשתות במהירות 1Gbit בסביבה הביתית.

מבדיקות שערכתי מתברר, שמדידת ביצועים ברשתות של 1Gbit, המתבססת על העתקת קבצים ב-SMB החדש וב-FTP, לא נותנת תוצאות מדוייקות כיוון ששני הפרוטוקולים הללו אינם מצליחים לנצל את כל רוחב הפס של הרשת.  בעיה דומה לכך נוצרת גם ברשתות אלחוטיות המבוססות על תקן N והפועלות במהירות של 300Mbps.

כיוון שכך, נוצר צורך לאתר כלי מדידה שידע לבדוק את המהירות האמיתית של הרשתות המודרניות המובססת של מהירות קווית של 1Gbit ומהירות אלחוטית של 300Mbps.  ברשת האינטרנט ניתן למצוא מגוון רחב של תוכנות המסוגלות לבדוק את קצב התעבורה (throughput) של הרשת, אך רובן סובלות מאחת או משילוב של שתי בעיות – הן מסובכות להפעלה ויקרות לרכישה.

לאחר בדיקה של מספר כלים ושיטות, ובהתחשב במגבלות התקציב, החלטתי בסופו של דבר לבחור בכלי ותיק המבוסס על קוד פתוח שמסוגל להתמודד עם כל הטכונולוגיות החדשות.  מדובר בכלי חינמי ופשוט לתפעול חינמי שנקרא Iperf שרץ על פלטפורמות שונות כולל לינוקס, יוניקס ו-Windows.

כיוון שמדובר בכלי שמבוסס על קוד פתוח, שרץ על מגוון רחב של מערכות הפעלה, שאופן הפעלתו הוא זהה בכולן ושהדרך בה נמדדים הביצועים שלו על גבי כל רשת היא אחידה, הרי שהוא מהווה כלי מצויין לצורך השוואה של ביצועי ציוד רשת קווי ואלחוטי. העובדה שמדובר בכלי חינמי הזמין ברשת האינטרנט, מאפשרת לכל אחד מכם לנסות את הכלי ולבדוק אותו גם בסביבה שלכם.  את הכלי ניתן להוריד מכאן.

Iperf הוא כלי שרץ בחלון DOS ללא ממשק גרפי ולצורך יישומו נדרשים לפחות שני מחשבים – אחד משמש כשרת ואחד כלקוח.  הלקוח מייצר זרמי נתונים ב-TCP או UDP, משדר אותם אל השרת ומודד את קצב התעבורה של הרשת הנושאת אותם.  באמצעות הכלי ניתן להגדיר מספר גדול של פרמטרים, כמו גודל חלון ה-TCP ומספר ה-stream-ים, מה שמאפשר לקבל תוצאות תעבורה בתנאי רשת שונים.

בתמונה המסך משמאל ניתן לראות את התוצאה של Iperf ברשת קווית של 1Gbit.  בבדיקה, שנערכה מול כתובת IP שמספרה 10.0.0.10, שארכה 30 שניות (פרמטר ה-t) שהועברו בה 4 זרמים בו זמנית (פרמטר ה-P), נרשמה תעבורה של כ-220Mbps בכל זרם ובסה"כ נרשמו ביצועים של 890Mbps — ניצול 89% מרוחב הפס.  מדידה כזו לא ניתן להשיג לא ב-SMB ולא ב-FTP.

מידע מפורט לגבי הפרמטרים השונים של Iperf ניתן לקבל על ידי הרצת הפקודה iperf -h או באמצעות המדריכים הנמצאים כאן או כאן.

מי שנרתע מהממשק ה-DOS-י של Iperf ומעוניין בממשק גרפי המבוסס על JAVA, יכול להשתמש בכלי הנקרא Jperf.  כפי שניתן לראות בתמונה משמאל, Jperf מספק גם גרפים נאים של תוצאות הבדיקה.

גם כאן נמשכה הבדיקה של 4 ההעברות 30 שניות, אך בניגוד לבדיקה הראשונה, כאן קצב ההעברה נמדד כל שניה ועל פי התוצאות שורטט הגרף.  הביצועים שהתקבלו כאן הם מעט יותר נמוכים (כ-817Mbps), הן בגלל השימוש בממשק הגרפי והן בגלל שהמדידה בוצעה כל שניה.

בקרוב אני אפרסם באתר את תוצאות הסקירה של הנתב DIR-300N של חברת D-Link.  בדיקות הביצועים במסגרת סקירה זו יבוצעו באמצעות Iperf.  לאחר פרסום הסקירה אני גם אפרסם מדריך שיפרט את המתודולוגיה של בדיקות הביצועים מה שיאפשר לכל אחד לשחזר את הבדיקה ולבדוק את תוצאותיה בסביבה שלו.

10 תגובות לפוסט “בדיקת ביצועי הרשת הביתית”

  1. איך אני משתמש בתוכנה? סליחה על הבורות..
    לכל התוכנות כגון אלו הכנת מדריכים ברורים ויעילים בנטציף. מה יום מיומיים?

    האמת התשתית אצלי בבית היא של גיגה-ביט (רשת חוטית שמונה גידים) אבל בציוד לא תומך – ראוטר ושני סויצ'ים. האם זה רלוונטי לגבי?

  2. אפיק,

    במשפט האחרון של הפוסט רשמתי "לאחר פרסום הסקירה אני גם אפרסם מדריך שיפרט את המתודולוגיה של בדיקות הביצועים מה שיאפשר לכל אחד לשחזר את הבדיקה ולבדוק את תוצאותיה בסביבה שלו." עד שיפורסם המדריך הזה, אתה מוזמן לעיין במדריך של התוכנה שיש אליו LINK בפוסט עצמו.

    בכל מקרה, וממש על קצה המזלג, במחשב שמשמש שרת אני מריץ את הפקודה iperf -s ובמחשב שמשמש כ-client אני מריץ את הפקודה iperf -c [SERVER_IP_ADDRESS] -t 30 -P 2. תקליק על צילומי המסך – הם יוצגו בגדול במסך נפרד ואז תוכל לראות מה בדיוק הקלדתי שם.

    CHEIF

  3. שניה, אני לא מבין משהו…
    אם לא ב – FTP ולא ב – SMB אני לא יכול לעביר קבצים במהירות אליה הגעתי בבדיקה אז למה טובה הבדיקה?
    אך אני יכול בכל מקרה להגיע למהירויות גבוהות? או שזה בלתי אפשרי?

  4. בחיבור אלחוטי ניתן להגיע למהירויות הללו ב-FTP (וגם ב-SMB אם אתה משתמש ב-WINDOWS 7). הבחירה ב-IPERF נובעת מכך שזו תוכנה הרבה יותר פשוטה לשימוש.

  5. כתבה מעולה

  6. שלום.
    קראתי את כל המאמר. לא הצלחתי להריץ את הקובץ שבודק את מהירות הרשת האלחוטית.
    אני רוצה לבדוק את המהירות ע"מ להיות בטוח שהתקשרות בין שני המחשבים שלי היא בתקן N. ולהגיע לניצול מקסימלי של הרוחב פס.
    בהתחלה הרשת היתה על תקן G. הייתי צריך לעשות מספר שינויים בנתב וכרגע הוא תומך ב- B+G+N ואני זוכר שסימנתי לו 20+40 בתחום התדרים.
    כשאני מעתיק קובץ בין שני המחשבים, המהירות היא בסביבות ה-8 מגה בייט לשניה ולדעתי זה איטי מדי ואני מחפש דרך לשפר את זה.

  7. אם אתה מקבל 8MB/s זה בסדר כי זה מקביל ל-64Mbps.

  8. קיימים גם שרתי iperf ציבוריים, בעזרתם ניתן לערוך בדיקות לחיבור האינטרנט. למשל:
    web100.pnw-gigapop.net

    כמו כן ניתן להריץ ןפקרכ בנתב עם קושחת DD-WRT.

  9. יבגני בתאריך 28 במאי, 2010 בשעה 19:34

    שלום,

    קראתי את הסיקרו שלך על הנתב של TP-LINK דגם WR1043ND הנתב הזה התאים בדיוק לצרכים שלי לכן הכלתי ולרכשתי אותו לפני כמה ימים. הסיבה העיקרית שהתעניינתי בנתב זה זה האופציה לחבר לו כונן USB, וזה אכן מה שעשיתי חיברתי אליו כונן USB חיצוני של SEAGATE בנפח 1TB. לפי הסיקור שלך מהירות הכתיבה לכונן USB עומדת על 4.2MB/S אני משום מה מקבל רק 1.5. למה זה ואיך ניתן לסדר את זה ?

  10. כל הכבוד על ההסבר, הבנתי ועובד אצלי.

השארת תגובה