Сетевые задержки сигнала, известные также под названием латентность (latency), указывают на время, затраченное на передачу единицы информации (которая обычно называется пакетом данных) от исходного до конечного узла в телекоммуникационной сети. Сетевая задержка обычно измеряется в секундах, а точнее в миллисекундах, затраченных на преодоление определенной дистанции, но при этом она зависит не только от расстояния, но и от среды передачи сетевых пакетов, а также от конфигурации сети.

Типичные значения задержки

Как известно, скорость света в вакууме составляет 186 тысяч миль в секунду (300000 км/с). В тоже время, скорость света при передаче через прозрачную среду (стекло оптоволокна) снижается до 122000 миль/с. При переводе в единицы сетевой задержки это составляет около 8.2 микросекунд на милю дистанции. Задержка передачи пакетов данных в сети возрастает пропорционально росту расстояния между узлами. Согласно с исследованиями компанией Cisco возможностей оптического кабеля, пакет данных действительно преодолевает одну милю кабеля за 8.2 микросекунды, пять миль – за 41 микросекунду, а 6.21 мили (что соответствует нашим 10 километрам) – за 51 микросекунду.

Роутеры и коммутаторы

Передача сетевых пакетов в сети происходит с использованием активного оборудования – роутеров и коммутаторов, которые обеспечивают адресную передачу данных между разными узлами сети. Каждое из этих устройств участвует в обработке и перераспределении пакетов данных перед их передачей к другому активному узлу. Именно поэтому активное оборудование увеличивает задержку передачи пакетов на всем протяжении оптической кабельной трассы (fiber cable). Обычно, аппаратно-управляемые коммутаторы добавляют к времени сетевой задержки 25 миллисекунд к одному прыжку между активным оборудованием (он еще носит название хоп или «hop»), в то время как программно-управляемые роутеры вносят еще большую задержку в передачу данных.

Задержка обслуживания очереди

Если роутер получает пакеты быстрее, чем он может их обработать, то он вынужден ставить поступившие пакеты в так называемую сетевую очередь, что вызывает новый вид задержки под названием задержка обслуживания очереди. Такой вид задержки является первым признаком перегрузки оборудования, поэтому наилучшим решением является реорганизация сети, которая позволит устранить подобные сетевые проблемы. Если верить экспертам компании Cisco, правильная перестройка сети позволит избежать задержек на создание очередности передачи пакетов и в идеале может уменьшить задержку на каждом роутере на 10 миллисекунд. В перегруженных сетях задержка обслуживания очереди может увеличить общую задержку передачи пакетов до двух секунд, что несовместимо с передачей голосовых и прочих данных. Как результат, многие сетевые пакеты будут просто пропадать, делая невозможным качественную передачу потокового контента.

Безопасность против производительности

Разные сетевые функции и оборудование, повышающие безопасность передачи данных, такие как аппаратные и программные файерволы, устройства обнаружения сетевых атак и шифрования данных, в существенной мере увеличивают сетевые задержки. Поэтому, в любой сетевой структуре очень важно найти правильный баланс между безопасностью и производительностью передачи данных. Основным принципом здесь является максимальная простота как средств и протоколов защиты, так и самой топологии сети. Только тогда вы сможете гарантировать золотое соотношение безопасности данных компании и производительности их обработки.