Memecahkan Masalah Latensi Jaringan dengan Wireshark

Latensi jaringan adalah keterlambatan dalam mengirimkan permintaan atau data dari sumber ke tujuan dalam suatu ekosistem jaringan. Mari kita lihat bagaimana Anda dapat memecahkan masalah latensi jaringan.

Tindakan apa pun yang memerlukan penggunaan jaringan, seperti membuka halaman web, mengklik tautan, atau membuka aplikasi dan memainkan game online, disebut aktivitas. Aktivitas pengguna adalah permintaan, dan waktu respons aplikasi web adalah waktu yang diperlukan untuk menjawab permintaan ini.

Penundaan waktu ini juga termasuk waktu yang dibutuhkan server untuk menyelesaikan permintaan. Akibatnya, ini didefinisikan sebagai perjalanan pulang pergi – waktu yang diperlukan untuk permintaan untuk direkam, diproses, dan kemudian diterima oleh pengguna, di mana itu diterjemahkan.

Istilah "latensi rendah" mengacu pada penundaan transfer data yang relatif singkat. Di sisi lain, penundaan yang lama atau latensi yang berlebihan tidak diinginkan karena menurunkan pengalaman pengguna.

Bagaimana cara memperbaiki Latensi Jaringan?

Ada banyak alat dan perangkat lunak yang tersedia di internet untuk menganalisis dan memecahkan masalah jaringan. Ada yang berbayar, dan ada juga yang gratis. Namun, ada alat yang disebut Wireshark, yang merupakan aplikasi open-source dan berlisensi GPL yang digunakan untuk menangkap paket data secara real-time. Wireshark adalah penganalisa protokol jaringan yang paling populer dan umum digunakan di dunia.

Ini akan membantu Anda dalam menangkap paket jaringan dan menampilkannya secara detail. Anda dapat menggunakan paket ini untuk analisis real-time atau offline setelah menangkap paket jaringan. Aplikasi ini memungkinkan Anda untuk memeriksa lalu lintas jaringan Anda di bawah mikroskop, memfilter dan menelusurinya untuk menemukan sumber masalah, membantu analisis jaringan dan, pada akhirnya, keamanan jaringan.

Apa Penyebab Penundaan Jaringan?

Beberapa alasan utama untuk konektivitas jaringan yang lambat termasuk:

• Latensi Tinggi
• Ketergantungan aplikasi
• Kehilangan paket
• Perangkat pencegat
• Ukuran jendela tidak efisien

Dan dalam artikel ini, kami memeriksa setiap penyebab keterlambatan jaringan dan cara mengatasi masalah dengan Wireshark.

Meneliti Dengan Wireshark

Latensi Tinggi

Latensi tinggi mengacu pada waktu yang dibutuhkan data untuk berpindah dari satu titik akhir ke titik akhir lainnya. Dampak latensi tinggi pada komunikasi jaringan sangat besar. Dalam diagram di bawah, kita melihat waktu bolak-balik dari unduhan file pada jalur latensi tinggi sebagai contoh. Waktu latensi pulang-pergi mungkin sering melebihi satu detik, yang tidak dapat diterima.

• Buka Statistik Wireshark.
• Pilih opsi grafik aliran TCP.
• Pilih grafik waktu Pulang Pergi untuk mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengunduh file.

Wireshark digunakan untuk menghitung waktu bolak-balik pada suatu jalur untuk melihat apakah ini penyebab kinerja jaringan komunikasi Transmission Control Protocol (TCP) yang cacat. TCP digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk berselancar online, transmisi data, protokol transfer file, dan banyak lainnya. Dalam banyak kasus, sistem operasi dapat di-tweak untuk bekerja lebih efektif pada saluran latensi tinggi, terutama ketika host menggunakan Windows XP.

Ketergantungan Aplikasi

Beberapa aplikasi bergantung pada aplikasi lain, proses, atau komunikasi host. Misalkan aplikasi database Anda, misalnya, bergantung pada koneksi ke server lain untuk mengambil item database. Dalam hal ini, kinerja yang lamban pada server lain tersebut dapat mengganggu waktu buka aplikasi lokal.

Ambil, misalnya, pengalaman menjelajah web di mana server target merujuk ke beberapa situs web lain. Misalnya, untuk memuat halaman utama situs, www.espn.com, Anda harus terlebih dahulu mengunjungi 16 host yang menyediakan iklan dan konten untuk halaman utama www.espn.com.

Pada gambar di atas, jendela Distribusi Beban HTTP di Wireshark menampilkan daftar semua server yang digunakan oleh halaman beranda www.espn.com.

Kehilangan paket

Salah satu masalah paling umum yang saya temukan di jaringan adalah kehilangan paket. Packet loss terjadi ketika paket data tidak terkirim dengan benar dari pengirim ke penerima melalui internet. Ketika pengguna mengunjungi situs web dan mulai mengunduh elemen situs, paket yang terlewat menyebabkan transmisi ulang, meningkatkan kepastian untuk mengunduh file web dan memperlambat proses pengunduhan secara keseluruhan.

Lebih jauh lagi, ketika sebuah aplikasi menggunakan TCP, paket-paket yang hilang memiliki dampak yang sangat negatif. Ketika koneksi TCP mendeteksi paket yang jatuh, laju throughput secara otomatis melambat untuk mengimbangi masalah jaringan.

Ini secara bertahap meningkat ke kecepatan yang lebih dapat diterima sampai paket berikutnya dijatuhkan, menghasilkan pengurangan throughput data yang signifikan. Unduhan file besar, yang seharusnya mengalir dengan mudah melintasi jaringan, sangat menderita kehilangan paket.

Apa yang terlihat seperti ketika sebuah paket hilang? Hal ini bisa diperdebatkan. Kehilangan paket dapat terjadi dalam dua bentuk jika program beroperasi melalui TCP. Dalam satu contoh, penerima memantau paket berdasarkan nomor urutnya dan mendeteksi paket yang hilang. Klien membuat tiga permintaan untuk paket yang hilang (pengakuan ganda), menghasilkan pengiriman ulang. Ketika pengirim mengamati bahwa penerima belum mengkonfirmasi penerimaan paket data, pengirim kehabisan waktu dan mentransmisikan ulang paket data.

Wireshark menunjukkan bahwa kemacetan jaringan telah terjadi, dan beberapa pengakuan menyebabkan transmisi ulang lalu lintas yang bermasalah dengan memberi kode warna. Jumlah pengakuan duplikat yang tinggi menunjukkan kehilangan paket dan penundaan yang signifikan dalam jaringan.

Untuk meningkatkan kecepatan jaringan, sangat penting untuk menentukan lokasi yang tepat dari kehilangan paket. Ketika packet loss terjadi, kami memindahkan Wireshark ke jalur sampai tidak ada lagi packet loss yang terlihat. Saat ini kami sedang "upstream" dari titik drop paket, jadi kami tahu di mana harus memfokuskan upaya debugging kami.

Mencegat Perangkat

Polisi lalu lintas jaringan adalah perangkat interkoneksi yang membuat pilihan penerusan, seperti sakelar, router, dan firewall. Ketika kehilangan paket terjadi, perangkat ini harus diselidiki sebagai alasan yang mungkin.

Latensi dapat ditambahkan ke jalur dengan perangkat penghubung ini. Misalnya, jika prioritas lalu lintas diaktifkan, kita dapat menyaksikan latensi ekstra yang disuntikkan ke aliran dengan tingkat prioritas rendah.

Ukuran jendela tidak efisien

Selain sistem operasi Microsoft, ada "jendela" lain dalam jaringan TCP/IP.

• Jendela geser
• Jendela Penerima
• Jendela Kontrol Kemacetan

Jendela-jendela ini bersama-sama membentuk kinerja komunikasi berbasis TCP jaringan. Mari kita mulai dengan mendefinisikan masing-masing jendela ini & dampaknya terhadap bandwidth jaringan.

Jendela geser

Sebagai data diakui, jendela geser digunakan untuk menyiarkan segmen TCP berikutnya melalui jaringan. Pengirim menerima pengakuan untuk fragmen data yang dikirimkan, jendela geser meluas. Selama tidak ada transmisi yang hilang di jaringan, jumlah data yang lebih besar dapat ditransfer. Ketika sebuah paket hilang, jendela geser menyusut karena jaringan tidak dapat mengelola peningkatan jumlah data di telepon.

Jendela Penerima

Jendela penerima tumpukan TCP adalah ruang penyangga. Ketika data diterima, itu disimpan di ruang buffer ini sampai aplikasi mengambilnya. Jendela penerima terisi ketika aplikasi tidak mengikuti tingkat penerimaan, yang akhirnya mengarah ke skenario "jendela nol". Semua transmisi data ke host harus berhenti ketika penerima mengumumkan kondisi jendela nol. Tingkat throughput jatuh ke nol. Metode yang dikenal sebagai Penskalaan Jendela (RFC 1323) memungkinkan host untuk meningkatkan ukuran jendela penerima dan menurunkan kemungkinan skenario jendela nol.

Gambar di atas menampilkan penundaan 32 detik dalam komunikasi jaringan karena skenario jendela nol.

Jendela Kemacetan

Jendela kemacetan menentukan jumlah maksimum data yang dapat ditangani jaringan. Laju transmisi paket pengirim, laju kehilangan paket jaringan, dan ukuran jendela penerima semuanya berkontribusi pada angka ini. Jendela kemacetan meningkat terus selama komunikasi jaringan yang sehat sampai transfer selesai atau mencapai "langit-langit" yang ditetapkan oleh kesehatan jaringan. Kemampuan transmisi pengirim atau ukuran jendela penerima. Setiap koneksi baru memulai prosedur negosiasi ukuran jendela dari awal lagi.

Tips untuk Jaringan yang Sehat

• Pelajari cara memanfaatkan Wireshark sebagai tugas respons pertama untuk menemukan sumber kinerja buruk dengan cepat dan efisien.
• Identifikasi sumber latensi jalur jaringan dan, jika mungkin, kurangi ke tingkat yang dapat diterima.
• Cari dan atasi sumber packet loss.
• Periksa ukuran jendela transmisi data dan, jika mungkin, kurangi.
• Periksa kinerja perangkat penyadap untuk melihat apakah mereka menambahkan latensi atau menjatuhkan paket.
• Optimalkan aplikasi sehingga dapat mengirimkan data dalam jumlah yang lebih besar dan, jika memungkinkan, mengambil data dari jendela penerima.

Membungkus

Kami telah membahas alasan utama masalah kinerja jaringan, tetapi satu faktor yang tidak boleh dilewatkan adalah kurangnya pemahaman tentang perilaku komunikasi jaringan. Wireshark memberikan visibilitas jaringan seperti sinar-X, dan pemindaian CAT menawarkan visibilitas ke dalam tubuh manusia untuk diagnosis yang akurat dan cepat. Alat ini telah menjadi alat vital untuk menemukan dan mendiagnosis masalah jaringan.

Anda sekarang harus memeriksa dan menyelesaikan kinerja jaringan melalui beberapa filter dan alat menggunakan Wireshark.