Tipp

Bandbreiten-Anforderungen für Netzwerke richtig berechnen

Die Anforderungen an die Bandbreite können von Netzwerk zu Netzwerk sehr unterschiedlich sein. Wer ein schnelles, gut funktionierendes Netzwerk aufbauen will, sollte deshalb vorher ermitteln, wie viele Bits pro Sekunde es transportieren soll und wie viel Bandbreite die einzelnen Anwendungen brauchen.

Wie die meisten Netzwerk-Administratoren sicher bestätigen werden, ist die Bandbreite ein wesentlicher Faktor beim Entwerfen und Pflegen eines gut funktionierenden LANs oder WANs. Einen Server kann man im Laufe eines Netzwerk-Lebens beliebig konfigurieren und rekonfigurieren. Im Gegensatz dazu ist die Bandbreite eines der Elemente im Netzwerk-Design, die es gewöhnlich von Anfang an korrekt zu konfigurieren gilt. Wie können Sie die benötigte Bandbreite bestimmen, wenn Sie ein Netzwerk planen? Welche speziellen Überlegungen sind hierzu wichtig? Dies sind zwei der Fragen, die in diesem Artikel beantwortet werden.

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Bandbreite bezeichnet die Datenrate, die von der Netzwerk-Verbindung oder den Schnittstellen zur Anbindung an das Netzwerk unterstützt wird. Sie wird normalerweise in Bits pro Sekunde (bps) ausgedrückt, manchmal auch als Bytes pro Sekunde (Bps). Die Netzwerk-Bandbreite stellt damit die Kapazität der Netzwerk-Verbindung dar. Es ist hier allerdings wichtig, den Unterschied zwischen theoretischem Durchsatz und realistischen Resultaten zu kennen. Zum Beispiel kann ein 1000BASE-T (mit Twisted-Pair-Kabel ohne Abschirmung) Gigabit Ethernet (GbE)-Netzwerk theoretisch 1000 Megabits pro Sekunde (Mbps) unterstützen. Dieses Niveau wird jedoch aufgrund von Hardware- und Software-Einschränkungen nie tatsächlich erreicht.Und genau dieser Punkt macht das Berechnen der nötigen Bandbreite zur Herausforderung.

Wie können Sie also am besten ermitteln, wie viel Bandbreite Sie benötigen werden? Der Prozess beginnt damit, die richtigen Fragen zu stellen: Welche Anwendungen sollen betrieben werden und welche Performance ist gemäß Service Level-Agreement (SLA) für diese Anwendungen gefordert? Ich kenne eine Reihe von Netzwerk-Administratoren, die sich allein darüber Gedanken machen, wie viele Benutzer in einem VLAN unterwegs sind. Was man stattdessen wirklich wissen sollte, ist aber, was genau diese Benutzer in dem Netzwerk tun werden. Es ist durchaus möglich, dass 200 Benutzer weniger Engpässe verursachen als eine kleine Gruppe von nur drei Benutzern, die mit irgendeiner schicken Client/Server-Anwendung das Letzte aus ihrem Netzwerk herausholen wollen.

Berechnung der Netzwerk-Bandbreite

Zur Berechnung der Bandbreite sind zwei grundlegende Schritte nötig:

  1. Ermitteln der Menge an verfügbarer Netzwerk-Bandbreite.
  2. Ermitteln der durchschnittlichen Nutzung durch die jeweilige Anwendung.

Die beiden Werte sollten jeweils in Bps ausgedrückt werden. Falls es sich um ein GbE-Netzwerk handelt, dann kann dieses rund 125.000.000 bps transportieren. Dieser Wert ergibt sich, indem man die 1000 Mbps eines Gigabit-Netzwerk in bps umrechnet; so kommt man auf eine Milliarde 1.000.000.000) bps, was geteilt durch 8 den Wert in Byte liefert:

(1.000.000.000 bps / 8 = 125.000.000 Bps)

Nachdem Sie so die Bandbreite des Netzwerks bestimmt haben, müssen Sie noch ermitteln, wie viel Brandbreite jede Applikation verwenden wird. Verwenden Sie ein Netzwerk-Analysetool, um die Anzahl der Bps zu messen, die von der Anwendung durch das Netzwerk geschickt werden. Um dies zu tun, müssen Sie die Spalte „Kumulierte Bytes“ in Ihrem Network-Analyzer aktivieren. Danach tun Sie folgendes:

  1. Schneiden Sie den Traffic von und zu einer Test-Workstation mit, auf der die Anwendung ausgeführt wird.
  2. Markieren Sie in der Dekodierungs-Zusammenfassung die Pakete am Anfang der Datei-Übertragung.
  3. Verfolgen Sie die Zeitstempel weiter nach unten, bis Sie bei einer Sekunde später angelangt sind, und betrachten Sie dort das Feld Kumulierte Bytes.

Wenn Sie beispielsweise feststellen, dass Ihre Anwendung Daten mit 200.000 Bps überträgt, dann haben Sie damit die nötigen Informationen zusammen, um die Berechnung durchzuführen: 125.000.000 / 200.000 = 625. In diesem Fall wird das Netzwerk also selbst dann einwandfrei funktionieren, wenn mehrere Hundert Benutzer gleichzeitig im Netz sind. Bei einem Netzwerk mit nur 100 Mbps würde es aber ganz anders aussehen: Es könnte nicht mehr als rund 60 Nutzer mit gleichzeitigem Zugriff unterstützen. Die Bandbreite ist also wirklich wichtig!

Ich erfasse für solche Berechnungen meist lieber einen Zeitraum von 10 Sekunden. Außerdem überprüfe ich in der Regel mehrere Workstations, um sicherzustellen, dass der gemessene Wert allgemein aussagekräftig ist. Sie werden zudem bestimmen müssen, wie viele gleichzeitige Nutzer es in Ihrem Netzwerk geben wird. Denn offensichtlich macht es einen großen Unterschied für die Bandbreite, ob zur gleichen Zeit zwei oder 20 Personen das Netzwerk nutzen

Über den Autor: Ken Milberg ist der Gründer von Unix-Linux Solutions und Vorstandsmitglied von Unigroup of NY, der ältesten Unix-Anwendergruppe in New York City. Ken beantwortet als Website-Experte von SearchOpenSource.com regelmäßig Anwenderfragen zu Problemen mit der Interoperabilität von Unix und Linux.

Artikel wurde zuletzt im Februar 2009 aktualisiert

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