Рейтинг@Mail.ru

Как ускорить работу выделенного интернет-канала в домашних условиях?

09 декабря 2005 в 00:00 | Всего прочтений: 31187

Широкополосной Ускоритель HBB1 - новое сетевое устройство, которое решает проблемы с использованием реал-тайм (время чувствительных) приложений на широкополосных Интернет соединениях. Он улучшает играбельность он-лайн игр, поддерживает качество VoIP-звонков и улучшает качество потокового видео, и совсем не требует от пользователя настройки. Мы покажем Вам, как установить ускоритель в вашей сети и оценить его возможности по улучшения Интернета.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

Для чего это нужно?

Высокоскоростные Интернет каналы делают интерактивные приложения типа он-лайн игр, VoIP, файлообменные  приложения и видеоконференции более популярными. Эти новые  технологии работают очень хорошо, но люди сталкиваются с проблемами, когда они пытаются использовать больше чем одно приложение в одно и тоже время. Вот некоторые
примеры того, когда это происходит:

  • Геймер обращает внимание, что его он-лайн игра начинает запаздывать или работать неравномерно, когда другие в доме просматривают страницы в Интернете или посылают письма по электронной почте.
  • Менеджер маленького офиса подписалась к VoIP-сервису, чтобы уменьшить счета за дальние телефонные разговоры. Она расстроена, что ее звонки обрываются, когда кто-то еще в офисе посылает почту с вложением.
  • Отец использует веб-камеру, чтобы контролировать дома приходящую няню и своего ребенка. Он забыл выключить файлообменное приложение на его домашнем компьютере. Когда это приложение работает, видео с веб-камеры прерывается.

Проще говоря, Широкополосный ускоритель HBB1 – это недорогое и простое в установке устройство, которое обеспечивает пользователям превосходный широкополосный доступ в Интернет.

Ключевые особенности

Простая Установка и Автоматическая работа. Широкополосный Ускоритель HBB1 устанавливается непосредственно между широкополосным компьютером или модемом, маршрутизатором, шлюзом или точкой доступа с отдельным Ethernet-интерфейсом для каждого устройства. Он не требует настройки пользователем, и имеет световые индикаторы состояния, отображающие его работу. В большинстве случаев, чтобы работать с ускорителем, настройки модема и маршрутизатора изменять не надо. Поэтому использование ускорителя удобно дома и в маленьких офисах, так как они обычно не имеют ИТ-персонала.

Технология StreamEngine объединяет несколько служб QoS (Quality of Service), среди них автоматическая классификация, установление приоритетов, и формирование трафика в канале связи.

Широкополосный Ускоритель HBB1 постоянно проводит мониторинг потоков трафика и обновляет их приоритет для обеспечения точности классификации. Система решает, есть ли потоки, типа VoIP, которые являются чувствительными к флуктуациям (неустойчивой синхронизации) или задержкам (времени ожидания).

Широкополосный ускоритель HBB1 автоматически корректирует потоки данных, чтобы в первую очередь прошли пакеты с высоким приоритетом. Это означает, что VoIP-пакеты, покидая модем, не должны будут ждать, когда передадутся большие FTP-пакеты.

Полагая, что все потоки данных имеют правильные  приоритеты, пользователь все еще может сталкиваться с проблемами. Многие люди считают, что задержки, которые они видят при использовании интерактивных приложений, вызваны непосредственно Интернетом. Однако увеличение времени ожидания и флуктуаций на самом деле вызваны работой модема в домашней сети пользователя. Максимальная пропускная способность WAN-порта маршрутизатора обычно намного больше, чем пропускная способность модема. Модемы разработаны так, что они обрабатывают информацию, используя очень большой буфер, который сохраняет пакеты, посланные быстрым WAN-портом маршрутизатора прежде, чем они могут быть переданы модемом к поставщику интернет-услуг. Как только пакет сохранен в буфере модема, приоритет пакета не может быть изменен. Это показано на рисунке ниже. Если маршрутизатор посылает больше пакетов модему, чем буфер может принять, то эти пакеты могут быть потеряны.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

Широкополосный ускоритель HBB1 формирует трафик, посылая пакеты модему на той максимальной скорости, на которой модем может их обработать и переслать. Такой подход гарантирует, что пакет с высоким приоритетом может быть задержан только пакетом с более низким приоритетом, который пересылается модемом в данный момент.

Низкая цена. Широкополосный Ускоритель HBB1 – это недорогой и простой способ модернизировать сеть, добавить функции Quality of Service (QoS), без необходимости покупать новый маршрутизатор.

КАК ОЦЕНИТЬ РАБОТУ QoS

Получить наибольшую выгоду от Широкополосного Ускорителя можно при выполнении следующих условий:

  • Интернет подключение имеет ограниченный канал связи,  ADSL или кабельный модем.
  • Используются интерактивные приложения: он-лайн игры, VoIP, видео конференц-связь или файлообменные приложения.
  • Используются другие сетевые приложения, которые работают параллельно с  интерактивными приложениями. Это может быть отправка почтовых вложений, файлообмен или даже другие VoIP-звонки или он-лайн игры.

Некоторые люди знакомы с измерением качества их Интернет-соединения при помощи команды ping. При этом возникает несколько проблем. Прежде всего, команда ping показывает время задержки пакета при передаче от клиента на сервер и обратно (клиент-сервер-клиент). На он-лайн игры больше всего влияет односторонняя задержка от клиента на сервер. Во-вторых, QoS может обрабатывать ping пакеты по-другому, нежели пакеты чувствительных ко времени приложений. По этим причинам, ping-времена могут не соответствовать задержкам, которые испытывает он-лайн игра.

Чтобы адекватно оценивать, как хорошо QoS работает в сети, мы должны создать чувствительный ко времени трафик и фоновый трафик. Тогда эти оба типа трафика будут бороться за маленькую пропускную способность (полосу пропускания) модема. Было бы идеально постепенно увеличивать фоновый трафик, чтобы увидеть, как хорошо QoS работает в различных условиях.

Есть также проблемы в оценке ощущения качества пользователем при использовании интерактивного Интернет приложения. Для определения качества VoIP-разговоров можно использовать оценку Mean Opinion Score, или MOS. MOS-оценка удобна тем, что она использует прямые измерения времени ожидания, потерянных пакетов, и флуктуации, чтобы предсказать мнение людей относительно качества разговора. Есть, конечно, эталонные тесты для многих других приложений: Фреймы в Секунду (FPS) для игр, пропускная способность канала для скачиваемых файлов, так же как PCMark04 и SYSmark2004 для ПК. К сожалению, нет таких эталонных тестов для он-лайн игр.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

Ubicom, производитель чипсетов для Hawking, разработал Online Playability Score, оценка игровой пригодности, или OPScore, для измерения игровых возможностей он-лайн игр. Тест OPScore генерирует пакеты, представляющие несколько приложений. Этот трафик включает пакеты он-лайн игр, VoIP-звонков, и загрузок  FTP, как фоновый трафик. Используя ПО Ixia Chariot, мы можем непосредственно измерить одностороннюю задержку, флуктуацию, и потерю пакетов для каждого из этих потоков. Тем же самым способом, каким на качество голоса влияют время задержки, флуктуация, и потери пакетов в сети, также они влияют и на процесс он-лайн игры.

Также разработана модель, которая может предсказывать игровую пригодность он-лайн игры Quake 3, используя измерения ПО Chariot. Эта модель основана на университетском исследовании, целью которого было определить влияние времени ожидания, флуктуации, и потери пакетов на игроках. На рисунке 5 изображен пример зависимости среднего числа фрагов в минуту в Quake 3 от ping-времени для двух игровых серверов. Трафик для этих тестов может быть сгенерирован уже готовыми тестами от Chariot. И тесты Chariot и электронная таблица Excel для преобразования результатов Chariot в OPScore доступны в Hawking Tech, если необходимо. Измерения OPScore могут быть использованы для оценки эффективности службы QoS маршрутизаторов, Широкополосного Ускорителя, и другого оборудования аналогичным способом.

В чем Вы будете Нуждаться:

  • Широкополосный доступ в Интернет (xDSL или кабельный модем)
  • ADSL или Кабельный Модем
  • Маршрутизатор
  • Широкополосный ускоритель Hawking Technologies
  • ПО Ixia Chariot Console or Chariot Runtime ver. 6.0 or higher
  • ПО Ixia Performance Endpoints ver. 6.0 or higher
  • http://www.ixiacom.com
  • Endpoint 1, чтобы действовать как "клиент" в течение теста
  • Endpoint 2, чтобы действовать как "сервер" в течение теста
  • Дополнительно
  • Клиент для он-лайн игры
  • http://www.idsoftware.com
  • http://www.bungie.net
  • http://www.epicgames.com
  • Интернет-пейджер с голосовыми возможностями или IP-телефон с VoIP-сервисом
  • http://messenger.yahoo.com
  • http://www.skype.com
  • http://www.vonage.com
  • ПО IPerf для качественного тестирования, если нет Chariot
  • http://dast.nlanr.net/Projects/Iperf/

 Конфигурация

 Широкополосное Интернет подключение

  • Чтобы увидеть преимущества ускорителя Hawking Technologies, ваше Интернет соединение должно иметь типичную скорость. Мы рекомендуем 128 - 384 kbps.

Модем

  • Почти любой широкополосный модем подходит для этих испытаний. Устройства интегрированного доступа (IADs), которые совмещают функции модема и маршрутизатора в настоящее время не совместимы с Сетевым Ускорителем.

Широкополосный Ускоритель Hawking Technologies HBB1

  • Подключите ускоритель между модемом и маршрутизатором, шлюзом, или ПК согласно руководству для пользователей. Устройство должно сконфигурировать себя автоматически. Если ваш Интернет-провайдер предоставляет вам  статический IP-адрес, то вы  должны сконфигурировать Широкополосный Ускоритель вручную через ваш браузер по адресу http://192.168.229.61

Маршрутизатор

  • Установите виртуальный сервер на маршрутизаторе, чтобы передавать трафик от порта 10115 TCP и UDP на PC #1 (Chariot Endpoint 1).

PC #1

  • ОС Windows XP SP2
  • 512 Мбайт оперативной памяти или больше
  • Установите ПО Performance Endpoint и  Chariot Console.
  • Клиент он-лайн игры
  • Интернет-пейджер с голосовыми возможностями или IP-телефон с VoIP-сервисом (необязательно)

PC #2

  • ОС Windows XP SP2
  • 512 Мбайт оперативной памяти или больше
  • ПО Ixia Performance Endpoint
  • Этот PC должен быть доступен через общественное internet подключение{связь}.
  • Если этот ПК защищен файрволом, то файрвол должен иметь порт 10115 UDP и TCP.
  • Hawking Technologies имеет доступный через Интернет компьютер с такой конфигурацией, здесь можно получить инструкции по его использованию.

PC #3 (Необязательно)

  • ОС Windows XP SP2
  • 512 Мбайт оперативной памяти или больше
  • Клиент он-лайн игры
  • Интернет-пейджер с голосовыми возможностями или IP-телефон с VoIP-сервисом

 Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

КАЧЕСТВЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ

Установите оборудование как показано на Рисунке 4. Подключите PC #3 к порту локальной сети маршрутизатора. Для первого теста, не устанавливайте Широкополосный Ускоритель, подключите маршрутизатор непосредственно к модему. Проверьте с помощью команды ping, что PC#1 и PC #3 имеют связь с PC #2.

Запустите Chariot Console на PC #1. Откройте тестовый файл Background.tst. Этот файл сгенерирует трафик фоновых FTP загрузок файлов, как показано на Рисунке 3. Тест начинается без передачи файлов в течение первых 30 секунд. После каждых 30 секунд тестового времени, тест начинает новую загрузку FTP. Сценарий загрузки FTP был разработан, чтобы генерировать пульсирующий трафик в канале связи. С только одной активной загрузкой FTP при канале в 384 kbps, время передачи составит в среднем приблизительно 60 kbps. Реальная пропускная способность зависит от максимальной скорости соединения, количества фонового трафика, и работы службы QoS. Канал связи должен насыщаться с трафиком в прошлые 30 секунд или так испытания 5 минут. Как альтернативу Chariot, для генерирования фонового трафика от PC #1 можно использовать другую программу – Iperf.

Во время выполнения теста Chariot, запускаем он-лайн игровой клиент. Чтобы более ясно видеть эффекты задержки, запускаем два игровых клиента, связанных с игровым сервером. Располагаем игроков на карте так, чтобы каждый игрок был видим на экране другого игрового клиента. Сначала, перемещайте одного из игроков вокруг, и наблюдайте любое нарушение или задержку движения в окне другого игрока. Нажмите кнопку огня многократно, и обратите внимание на задержку: когда кнопка огня первого игрового клиента нажата, выстрел во втором клиенте происходит только через некоторое время. Потери пакетов в сети приводят к тому, что выстрелы, сделанные одним игроком не появляются на экранах других игроков.

При наблюдении игры с одним игровым клиентом трудно почувствовать эффекты перегруженной сети. Игры типа Quake 3 для PC специально разработаны, чтобы скрывать эффекты задержек сети от игрока. Игровые движки могут использовать алгоритмы предсказания, чтобы сглаживать процесс игры, даже если флуктуация или потери пакетов велики. Однако, другие игры типа Halo 2 для Xbox не обладают такими способностями. Задержка в игре может уменьшить в два раза среднее число фрагов за минуту в Quake 3 при среднем (умеренном) времени задержки. Чем больше Chariot генерирует фонового трафика, тем больше должны быть ухудшения игры.

Ухудшение VoIP-разговора, вызванное фоновым трафиком, более очевидно. В то время как Chariot генерирует фоновые загрузки FTP, позвоните через VoIP на обычный телефон. Качество разговора сильно испортится, как только начнется первая загрузка FTP.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

Теперь повторите те же самые тесты с Широкополосным Ускорителем HBB1, подсоединенным между маршрутизатором и модемом. Как только вы подключите ускоритель, светодиод состояния начнет мигать, ускоритель измеряет (тестирует) пропускную способность канала связи. Светодиод будет мигать быстро, показывая, что ускоритель завершил тестирование. Светодиод будет моргать каждый раз, когда Ускоритель будет находить новый поток данных, который должен быть классифицирован. В результате работы Ускорителя не должно быть ухудшения или оно будет незаметным  в процессе он-лайн игры и качество голоса в VoIP-разговоре будет сохранено.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ

Установите оборудование как показано на Рисунке 4. PC #3 для количественного испытания можно не использовать, потому что весь трафик будет сгенерирован с помощью Chariot Endpoint. Базовые испытания могут быть выполнены без использования Широкополосного Ускорителя, только с маршрутизатором. При тестировании только маршрутизатора может быть включена QoS-служба. Однако QoS-служба маршрутизатора должна быть выключена, когда Широкополосный Ускоритель будет подключен между маршрутизатором и модемом. Проверьте с помощью команды ping, чтобы PC#2 был доступен с PC#1, перед продолжением количественного теста.

Для этого набора тестов, мы будем использовать тестовый файл Chariot OPScore.tst. Это тест генерирует весь трафик, показанный на Рисунке 3, включая две он-лайн игры, два VoIP-разговора, и до девяти FTP загрузок в конкретные моменты времени. Игровые тестовые сценарии разработаны так, чтобы максимально быть похожими на (моделировать) пакеты от Quake 3 и Unreal Tournament. Фоновые FTP передачи смоделированы так, чтобы использовать пропускную способность канала (384 kbps) от 0 до приблизительно 100%.

Фоновый трафик, генерируемый Chariot, позволяет нам непосредственно измерять одностороннюю задержку, флуктуацию и потерю пакетов и для VoIP и для пакетов он-лайн игр. MOS-оценка для VoIP отображается в окне Chariot.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

MOS-оценка для VoIP-разговора с кодеком G.729 должна вести себя как на Рисунке 6. Обратите внимание, что при использовании одного маршрутизатора, оценка MOS оптимальна только в начале теста, когда нет никакого фонового трафика. Как только начинается первая FTP загрузка, MOS-оценка мгновенно уменьшается наполовину, это притом, что только малая часть полосы пропускания используется. MOS-оценка падает почти до нуля уже при двух фоновых FTP загрузках. Напротив, когда используется Широкополосный Ускоритель, MOS-оценка почти постоянна, даже при очень высоком использовании канала связи фоновым трафиком.

Chariot на данный момент не имеет встроенного измерения OPSCore, чтобы оценивать играбельность он-лайн игр. Hawking предоставляет специальную электронную таблицу Microsoft Excel, чтобы конвертировать временные данные Chariot в оценки OPScore и отображать результаты.

Как только тест завершен, выберите: File->Export->To CSV. Убедитесь, что Вы экспортировали все данные. Откройте электронную таблицу Excel OPScore.xls. В подсказке запустите Макрос выполнения для этой рабочей книги. Выберите лист "Benchmark". Нажмите на кнопку «Import and Plot», и нажмите "OK" в диалоговом окне. Выберите CSV, содержащий экспортированные временные данные из Chariot, и нажмите "Open". Может потребоваться несколько секунд для Макроса, чтобы импортировать временные данные. Когда процесс импорта завершится, выберите "Quake3.scr" сценарий Chariot  для графика, затем нажмите "OK". Результаты OPScore будут представлены на диаграмме с названием «OPScoreVSTimeBin». Мгновенные значения OPSCore для ясности усреднены по каждому 30ти секундному интервалу теста.

Широкополосный Ускоритель HBB1 от Hawking Tech

Рисунок 7 показывает пример теста, при использовании стандартного маршрутизатора с QoS, и того же маршрутизатора, используемого вместе с Широкополосным Ускорителем. Каждая дополнительная FTP загрузка, выполняемая на заднем фоне, вызывает  постоянное уменьшение играбельности он-лайн игры при использовании одного лишь маршрутизатора. Это уменьшение в отклике игры вызвано комбинацией времени ожидания, флуктуаций, и потерь пакетов от игрового клиента к серверу. ДобавлениеШирокополосного Ускорителя увеличивает играбельность Quake 3 более чем на 100 % в этом тесте.

 Итак:

  • Широкополосный Ускоритель HBB1 покажет лучшие результаты, если у Вас широкополосное соединение с типичной скоростью передачи данных, и Вы используете разные приложения, причем одно или более из них являются чувствительными ко времени.
  • Алгоритмы Ускорителя оптимально расставляют приоритеты и формируют трафик без необходимости конфигурации пользователем.Широкополосный Ускоритель разработан так, чтобы работать с минимальной пользовательской установкой, и поэтому имеет простой пользовательский интерфейс.
  • В настоящее время ускоритель проходит тестирование для сертификационного логотипа Xbox.