Of je nu een beheerder bent van een thuisnetwerk of de functie van netwerkbeheerder officieel op je visitekaartje staat, je wilt domweg dat je netwerk storingsvrij en optimaal functioneert. In dit artikel bekijken we een aantal methodes en tools om onder meer de snelheid van je netwerk te checken en bij een traag netwerk in te grijpen.
Een zware servercrash is een nachtmerrie voor elke netwerkbeheerder, maar een haperend netwerk is dat vaak niet minder, vooral als die storingen zich met tussenpozen voordoen. Wij hebben bijvoorbeeld ettelijke uren gespendeerd om een probleem te duiden waarbij – op drukke momenten – Windows-clients niet langer het netwerk op konden: daar verscheen dan alleen nog maar het netwerkicoontje met het uitroepteken op een gele achtergrond. Ander voorbeeld: bij bepaalde gebruikers duurde het opvallend lang voordat zij daadwerkelijk toegang kregen tot hun (wat dieper geneste) data op de bestandsserver.
Terwijl alles in beide, niet-gerelateerde gevallen in de richting van een of andere overbelasting van het netwerk wees, bleek de uiteindelijke oorzaak van totaal andere aard. In het eerste geval was de schuldige een switch (HPE 1950) die tevens instond voor de routering: de ARP-tabel, waarin ip-adressen aan mac-adressen worden gekoppeld, bleek slechts 256 ingangen aan te kunnen, geen probleem zolang er niet méér toestellen zich simultaan met het netwerk wilden verbinden. Het tweede geval had een nog merkwaardiger verklaring en kon pas na een stevige Wireshark-sessie (een netwerksniffer) worden achterhaald: een gebrekkig machtigingenbeleid op de mappenhiërarchie van de betreffende gebruikers.
Doe een BER-test
De moraal van deze verhalen: gezien het samenspel van zoveel hardwarematige (clients, router, switches, bekabeling, …) én softwarematige (applicaties, drivers, protocollen, serverconfiguraties, …) factoren, is het lang niet altijd duidelijk hoe het beste de netwerkknelpunten vast te stellen en op te lossen. In de meeste gevallen is het zaak zo gestructureerd mogelijk te werk te gaan en de diverse netwerklagen, bij voorkeur van onderen naar boven, op mogelijke onvolkomenheden te testen.
Zo’n analyse begin je dus bij voorkeur met de fysieke netwerklaag en met name bij de bekabeling. Idealiter beschik je over een multimeter, waarmee je ook de signaalkwaliteit over de afzonderlijke aders kunt uitmeten, maar ook een simpele lan-tester van een paar tientjes kan zeker nuttig zijn: via leds geeft zo’n tester dan aan of alle aders één op één correct zijn doorverbonden.
Overigens is het ondergetekende al overkomen dat alle ledjes op zo’n tester brandden maar dat er desondanks een intermitterend signaal was. Bij nader inzien bleek echter één van die ledjes iets minder fel te branden (een multimeter had wellicht sneller uitsluitsel kunnen geven). Een erg handig testapparaat is ook de Pockethernet, die je via bluetooth uitleest op je smartphone. Er zijn heel wat mogelijkheden, waaronder meting van de doorvoersnelheid (BER-test ofwel Bit Error Rate) en een kabelcontrole (waar zit de breuk).
Hier vind je een review van onze collega’s bij Computer!Totaal.
Kruiselingse test
Na een check-up van de bekabeling is de controle van actieve netwerkapparaten als modem, router, switches, repeater enzovoort aan de beurt. Blijkt een bepaald netwerktoestel als een switch of repeater problemen te geven, dan kun je dat toestel alvast omzeilen door je apparaat rechtstreeks aan je router te hangen en na te gaan of de problemen zich ook dan nog voordoen.
Overigens is een ‘kruiselingse test’ vaak de snelst mogelijke manier om problemen op te sporen. Hierbij behoud je bijvoorbeeld de oude kabel, maar sluit je die aan op een vervangend toestel – voor zover beschikbaar. Het oude toestel sluit je dan weer aan op een nieuwe kabel. Zo’n kruiselingse wisseltest kun je overigens ook bij andersoortige problemen gebruiken: een monitor bijvoorbeeld die geen (goed) beeld meer geeft: sluit een andere monitor op hetzelfde toestel aan en het oude beeldscherm op een ander toestel. Daarna wissel je ook de videokabel om enzovoort.
Rekening houden met latency
Zoals aangegeven focussen we ons echter vooral op de snelheid van je netwerk en met name ook op situaties waarbij die niet stabiel blijkt.
Het is wel belangrijk dat je beseft dat de waargenomen snelheid van een netwerk van meerdere factoren kan afhangen. Enerzijds is er de actuele doorvoersnelheid (throughput) van de data, maar anderzijds is er ook de latentietijd.
De doorvoersnelheid is niet (noodzakelijk) hetzelfde als de bandbreedte (bandwidth). Deze laatste term verwijst in eerste instantie naar de theoretische maximale snelheid, bijvoorbeeld 1000 Mbit/s, maar allerlei overhead (in de hardware, netwerkprotocollen enzovoort) zorgt ervoor dat de effectieve doorvoersnelheid een stuk lager ligt. Naast deze doorvoersnelheid is er echter ook de latentietijd (latency).
Latency is de vertraging die zich voordoet bij het verwerken van netwerkdata, zeg maar: de tijd tussen het aanvragen van de (eerste) data en het ontvangen van die data.
Deze tijd hangt onder meer af van het medium: op een gemiddelde dsl- of kabelconnectie zijn latentietijden van minder dan 100 ms – vaak ook minder dan 25 ms – gebruikelijk. Er zijn echter nog andere factoren die een rol kunnen spelen, met name bij een wan-connectie: bijvoorbeeld proxy-servers, tussenliggende routers (hops), druk verkeer, gebrekkige hardware(drivers), software (zoals antivirus).
We bespreken zometeen een aantal tools en technieken om latentietijd en doorvoersnelheid te meten, maar besef wel dat zulke metingen, ook met dergelijke tools, niet altijd consistent zijn. Immers, latentie en doorvoersnelheid kunnen variëren in de tijd, afhankelijk van bijvoorbeeld de gebruikte software, hardwareconfiguratie en aantal gebruikers.
Verder is de definitie van een ‘goed netwerk’ niet echt eenduidig. Voor online gaming bijvoorbeeld zal de latentietijd mogelijk sterker wegen dan de doorvoersnelheid, terwijl dat bij het bekijken van hd-video vaak andersom is. Houd dat in het achterhoofd bij het meten en evalueren van je netwerkprestaties.
Latency meten
De meestgebruikte tools om de latentietijd te meten – en eventueel verlies van datapakketten vast te stellen – zijn ping en traceroute. Beide tools zijn beschikbaar als interne commando’s in Windows. Ze meten de latentie door de tijd vast te stellen die datapakketjes nodig hebben om van bron naar bestemming en terug te gaan, de zogenoemde round-trip-time (rtt). Wat je een acceptabele rtt vindt, hangt natuurlijk ook af van het type verkeer: voor voip bijvoorbeeld is het prima zolang de rtt onder de 250 ms blijft, voor online gaming blijf je het beste onder de 100 ms.
We tonen even hoe je met behulp van dergelijke tools pakketverlies diagnosticeert bij het bereiken van een externe server. Allereerst controleer je of er inderdaad pakketverlies optreedt. Dat kan met een commando als ping -t 8.8.4.4 (ip-adres van een Google dns-server), waarbij de parameter -t ervoor zorgt dat de test doorgaat tot je die onderbreekt (met Ctrl+C). Je kunt overigens ook zelf een specifiek aantal tests opgeven, bijvoorbeeld ping -n 30 8.8.8.8. Na afloop krijg je een samenvatting met onder meer het verliespercentage.
Traceroute bij pakketverlies
Treedt er inderdaad pakketverlies op, dan kan het traceroute-commando je helpen het knelpunt op te sporen: tracert 8.8.4.4; gebruik de parameter -d als je ip-adressen in plaats van hostnamen verkiest. Reageert een ‘hop’ (router) niet, dan verschijnt daar een sterretje (*). We raden je aan zo’n test meerdere keren uit te voeren, bij voorkeur vanaf verschillende clients (op verschillende locaties).
Verschijnen bij of vanaf een bepaalde hop telkens opnieuw sterretjes, dan kan dat op problemen wijzen met die hop of tussen die hop en de vorige. Let wel, een sterretje wijst niet noodzakelijk altijd op pakketverlies: sommige toestellen (routers) zijn zo geconfigureerd dat die niet op ping-verzoeken reageren.
Een minder gekend, maar handig commando onder Windows, is pathping <host>, dat eigenlijk ping en tracert combineert. Dit commando stuurt verschillende echo-verzoeken naar elke tussenliggende router en berekent dan de resultaten op basis van de pakketten die elke hop heeft geretourneerd (25 seconden per hop). Pathping toont tevens het percentage pakketverlies bij elke hop, zodat je beter kunt bepalen bij welke routers of subnetten zich desgevallend problemen voordoen.
In een volgend artikel kijken we naar handige software om nog grondiger mee te testen.