优化网络带宽和性能的 8 个技巧

引言

为了实现业务目标和任务关键型应用程序，企业网络需要有足够的带宽。然而，有许多因素会阻碍有效利用这些带宽。

网络连接可以在链路上发送的最大数据量由其带宽衡量。然而，带宽不等于速度。吞吐量是描述数据传输速度的术语。

尽管网络管理员尽最大努力估算带宽需求并为组织的 network 规划容量，但经常会出现消耗带宽并阻碍流量流动的问题。这些减速会损害性能、降低用户体验，甚至导致收入损失。

网络团队应主动监控和改善网络性能和带宽利用率来应对。

阻碍网络带宽有效利用的因素

架构师和网络管理员规划他们的 network 时会预留足够的带宽。然而，即使 network 具有足够的容量，也可能无法有效地利用带宽。网络瓶颈和拥塞发生得非常频繁，导致数据包丢失、延迟问题和响应时间变慢。

以下是一些导致网络带宽利用效率低下的因素：

1. 过时的以太网线缆、交换机和路由器。
2. 不当的线缆布线技术。
3. 软件错误。
4. 恶意软件。
5. 体积过大的应用程序，消耗更多的网络、备份和存储容量。
6. 不恰当的应用程序特定带宽分配。
7. 网络架构不足。
8. 虚拟局域网（VLAN）处理不当

虽然不明显，但偶尔的网络连接缓慢也会对用户体验产生负面影响，并降低企业的成本。使用以下计算来找出一年中网络缓慢造成的成本：

如何优化网络带宽

在评估带宽需求时，网络团队理所当然地担心没有足够的带宽来支持其网络上的应用程序和用户。然而，网络管理员也会注意避免过度支付带宽费用，因为这可能导致公司为不需要的容量付费。

以下是网络团队可以用来更有效地分配和利用带宽的八种技术。

1. 收集网络数据并建立基线

如果不仔细评估网络，就很难确定应该在哪里进行带宽增强。收集和分析网络数据以了解应用程序和用户如何使用带宽是网络管理员可以做的第一件事。

团队能够剖析应用程序的功能、使用模式以及与最终用户需求的合规程度。网络管理员还应密切关注流量的来源和目的地，分析内部和外部的流量模式。

识别峰值时间对团队来说是有益的，而不是仅仅关注数据和带宽使用的平均值。团队必须考虑需要带宽使用量急剧增加的业务功能，例如月底任务、会计结账流程、工资发放或客户需求高峰期。

团队可以使用各种工具来收集这些数据，例如网络管理和监控平台、可见性和分析软件、网络包代理以及简单网络管理协议。

通过收集和分析这些数据，网络团队可以为带宽使用创建基线。这些基线有助于定义安全策略，并为未来的网络性能和配置修改提供标准。团队还可以检查网络基础设施，包括电子设备、交换机端口和线缆。

2. 绘制网络拓扑图

在确定了网络中的基线带宽利用率后，团队可以绘制出当前网络拓扑图。通过此过程，团队可以监控网络中的用户和应用程序之间的流量移动方式，以及设备如何连接。团队可能会发现延迟和瓶颈通常发生在特定路线上，并且他们可以评估如何重新设计以减少这种拥塞。

另一种可能性是，网络运行在一种传统的拓扑结构上，该结构无法跟上云服务、应用程序和入站流量的扩展。在这种情况下，团队需要评估是采用新的网络拓扑设计。

3. 评估 VLAN 和子网

在分析了拓扑图之后，团队可以评估他们的网络 VLAN 和子网。通过子网和 VLAN，团队可以更轻松地将网络划分为不同的网段，并组织这些网段内的端点之间的通信。为了遵守更严格的安全和合规性规定，网络管理员可能会为财务部门指定一个单独的 VLAN，以及为客户支持、销售和人力资源部门指定其他 VLAN。

这些网段中的端点主要在组内传输数据，但它们也可以与同一 VLAN 或子网内的其他端点通信。通过减少不必要的流量，这降低了整个网络使用的总带宽。子网和 VLAN 可以提供额外的安全性和冗余度。

4. 使用负载均衡和缓存

通过有效利用带宽，负载均衡和负载共享等服务可以通过在多个网络路径之间分配流量来提高性能。通过监控多个连接，负载均衡有助于网络有效地路由数据包并处理意外的流量过载。

此外，网络团队还可以使用链路聚合和缓存来跨多个连接快速传输数据包，并消除不必要的数据检索需求。

5. 设置策略和优先级

网络团队可以使用收集到的数据和已建立的基线来评估哪些用户、资源和应用程序需要带宽优先级。管理员希望优先处理对业务至关重要的实时应用程序，例如视频、VoIP 和协作工具。团队应为某些应用程序可能出现的高带宽需求做好准备。

网络管理员还可以设置策略，阻止访问消耗大量带宽的特定资源、邮件附件和网站（如 Netflix）。管理员可以通过使用监控工具来识别哪些资源消耗了过多的带宽，从而消除或限制对这些资源的访问。

服务质量（QoS）和流量整形是另外两种管理带宽的技术。流量整形在数据包通过网络传输时对其进行优先级排序。为了防止资源耗尽和带宽竞争，团队可以在他们的应用程序中设置 QoS 属性。

6. 安排网络升级时间

在用户不太可能连接网络的时段安排网络升级、配置修改、备份和补丁，是最大化网络容量的另一种实用方法。例如，管理员可以在夜间安排备份。另一个需要评估的因素是哪些设备或操作系统具有自动更新设置。

7. 实施监控工具

网络管理员可以使用监控工具来识别拥塞的路由和过度消耗带宽的应用程序。它们提供了关于多种指标的有用数据，包括警报、入侵检测、设备库存、性能和状态。

在限制收集数据所需的带宽量的同时，管理员可以调整他们的监控系统，优先处理他们最关心和最有用的见解数据。例如，考虑以下因素：

• 网络中的哪些节点正在被监控？
• 在这些节点上，哪些接口正在被监控？
• 设备是每 60 分钟轮询一次还是每 10 秒轮询一次？
• 每次收集多少数据？
• 收集到的数据是如何计算和存储的？是否有中央存储库？

正确配置网络监控工具对于确保最佳性能和最小化带宽使用至关重要。根据可用的带宽和实时网络更新的价值，管理员可以选择为他们的监控平台使用多少带宽。监控广域网（WAN）上数千台设备的团队不需要像每十秒从单核心路由器获取连接和性能数据的团队那样多的带宽。

以下是分配监控工具带宽的一些最佳实践：

• 在网络设备轮询不足和过量之间找到平衡，以降低带宽需求。
• 使用网络协议分析器来确定来自监控系统的流量量，以便您可以进行调整。
• 比 WAN 设备更频繁地轮询 LAN 设备。
• 重要的是要记住，如果团队为数据收集指定较长的时间平均值（例如，每 24 小时），他们可能看不到低于已建立平均值的较短数据峰值。

8. 展望未来

最后，团队需要为未来几年可能遇到的任何变化做计划，包括服务器、硬件、内存和操作系统的升级；应用程序的修改；以及云迁移。考虑这些修改可能如何影响流量增长、安全需求和路由策略。

尽管未来不可预测，但通过创建一个可靠且适应性强的计划，网络团队可以更有效地管理他们的带宽利用率和网络性能。