עבודה מול שירותי דואר של "ענן" ורשתות תקשורת ציבוריות – מדדים של איכות ומהירות קו תקשורת | מאמר 2#8

אחד מההבדלים הבולטים ביותר בין שירותי דואר פנים ארגונים לבין, תרחיש של שירותי דואר מבוססי ענן כגון -שרותי הדואר של Exchange Online הוא, ההבדל ב -"תווך התקשורת".

  • בתרחיש של שירותי דואר פנים ארגונים, תווך התקשורת מוגדרת כרשת פנים ארגונית
    (LAN – Local Area Network).
  • בתרחיש של שירותי דואר מבוססי ענן שבהם שרת הדואר נמצא ברשת ציבורית, תווך התקשורת מוגדר כ – תקשורת ברשת ציבורית (WAN – Wide Area Network).

מדוע המידע על המאפיינים של קו תקשורת ציבורית אמור לעניין אותי?

התשובה היא שהגישה אל שירותי דואר מבוסס ענן, מתבצעת דרך קווי תקשורת לרשת ציבורית כאשר שרת הדואר (שרת ה Exchange Online) נמצא במרחק פיזי גדול מלקוחות הארגון (לקוחות ה Outlook).

מכיוון שלתקשורת ברשת ציבורית יש מאפיינים שונים מהתקשורת ברשת פרטית ארגונית, אנו נדרש להכיר את ההבדלים הקיימים והדבר החשוב ביותר – לדאוג לשינוים הנדרשים של תשתיות הארגון כדי לאפשר ללקוחות הארגון מעבר קל "ושקוף" במידת האפשר.

לדוגמא – לדאוג ליישום של ההתאמות הנדרשות לעבודה מול שרותי דואר ברשת ציבורית, כדי למנוע תרחישים שבהם לקוחות ה Outlook חווים אטיות בעבודה מול שרת ה Exchange Online , בעיות של סנכרון מידע ועוד.

כיצד מודדים את ה"תפוקה" של קו התקשורת הציבורית?

המאמר הנוכחי אינו מתיימר לספק הסבר מקיף ופרטני לנושא המורכב של מדידת ביצועים של קווי תקשורת והמדדים השונים שבהם נעשה שימוש.

המטרה העיקרית היא לספק סקירה בסיסת של מושגים תקשורת בסיסים כגון: Latency Network, Round Trip, Low Latency Network, High Latency Network, packet loss ,Network Throughput

אשר יאפשרו לנו להבין טוב יותר את ההבדל בין קווי תקשורת פנים ארגונים לעומת קווי תקשורת ציבורים וחלק מה "מדדים" שבהם אנו מבצעים שימוש כדי להגדיר את כמות המידע שניתן להעביר בפס התקשורת, מהירות העברת הנתונים בפס התקשורת וכו'.

הנחות ייסוד | רשת ציבורית מול רשת מקומית

הנחת היסוד לגבי תקשורת ברשת ציבורית הן:

  1. מהירות העברת הנתונים על גבי רשת ציבורית (WAN) היא נמוכה באופן ניכר לעומת מהירות העברת הנתונים ברשת פרטית (LAN).
  2. איכות התקשורת

לעומת רשת מקומית שבה הנחת הייסוד היא שהתקשורת מתבצעת באופן שוטף ותקין ללא (או עם אחוז אפסי) תקלות ועיכובים של העברת מידע בין 2 נקודת קצה, בתרחיש של העברת מידע ברשת ציבורית הנחת הייסוד היא – הפוכה.

הנחת הייסוד היא שבתקשורת של רשת ציבורית עלינו לצפות לאחוז גבוהה יותר של "עיכובים" בהעברת מנות המידע, איבוד של אחוז מסוים של מנות מידע ועוד.

מהן הסיבות לכך שתקשורת של רשת ציבורית נחשבת לפחות מהירה/אמינה לעומת רשת ארגונית?

הסיבות לכך שמהירות התקשורת ברשת ציבורית נמוכה באופן ניכר ממהירות העברת הנתונים ברשת פרטים או נחשבת לפחות "אמינה" הם:

1. המרחק הפיזי ( הגאוגרפי) בין 2 נקודת קצה

לעומת תקשורת ברשת פנימית אשר בה המרחק בין נקודת הקצה נמדד במטרים או עשרות מטרים, תקשורת על גבי תווך של רשת ציבורית נמדדת בקילומטרים, עשרות קילומטרים ואף יותר.

2. מספר גדול של "גורמים" אשר משפעים על איכות התקשורת

לעומת תקשורת פנים ארגונית אשר מאופיינת בדרך כלל בתקשורת "ישירה" בין שתי נקודת קצה (המתווך היחידי ברוב המקרים הוא רכזות פנימיות), בתקשורת של שתי נקודת קצה כאשר תווך התקשורת מוגדר כ- "תווך ציבורי" ישנם גורמים רבים אשר משפעים באופן ניכר על איכות ומהירות התקשורת.

3. מספר גדול של "צמתים" ( Nodes ) אשר מעורבים בתהליך העברת המידע בין שתי נקודת הקצה

תקשורת ברשת ציבורית מתבססת על תהליך של העברת מידע (Data Transfer, Packet transfer) בין שתי נקודת קצה דרך מספר גדול באופן יחסי של "צמתים" (Nodes) לעומת תקשורת ברשת פנים ארגונים.

לדוגמא – כאשר לקוח Outlook יוצר תקשורת מול שרת Exchange ארגוני (Exchange on-Premises) מספר ה "צמתים" אשר מעורבים בתהליך התקשורת הוא נמוך מאוד באופן יחסי לעומת תרחיש בו לקוח ה Outlook מבצע תקשורת מול שרת "ענן" כגון – Exchange Online.

כדי להמחיש את ההבדלים בתהליך התקשורת, נשתמש בפקודת ה Tracert.

תרחיש א' – תקשורת מול שרת דואר ארגוני

בצילום המסך הבא, ניתן לראות את התוצאות של פקודת ה Tracert, כאשר מתבצעת תקשורת בין תחנת עבודה ארגונית לבין – שרת דואר ארגוני.

כפי שניתן לראות, בפועל, התקשורת בין שתי נקודת הקצה (לקוח ה Outlook במקרה שלנו מול שרת ה Exchange on-Premises) מתבצעת באופן ישיר ללא "מתווכים" אשר מעורבים בתהליך התקשורת.

Using tracert for measuring the number of nodes -01

תרחיש ב' – תקשורת מול שרת דואר חיצוני | רשת ציבורית  

בצילום המסך הבא, ניתן לראות את התוצאות של פקודת ה Tracert, כאשר מתבצעת תקשורת בין תחנת עבודה ארגונית לבין – שרת דואר חיצוני (שרת Exchange Online במקרה שלנו).

כפי שניתן לראות, התקשורת בין שתי נקודת הקצה (לקוח ה Outlook במקרה שלנו מול שרת ה Exchange Online) אינה מתבצעת באופן ישיר!

תהליך התקשורת בין שתי נקודת הקצה מתבסס על פניה למספר גדול של "מתווכים" אשר מבצעים את העברת "מנות המידע" בין שתי נקודת הקצה.

Using tracert for measuring the number of nodes -02

תצורת עבודה של Outlook Online mode מול תצורת עבודה של Outlook Cache Mode

בפרק הבא, נסקור בהרחבה את המושגים – Outlook Cache Mode ו Outlook Online mode ואת ההבדלים הקיימים בין שתי תצורת העבודה.

לעת עתה נסתפק בהערה קצרה אשר מתייחסת להבדלים בין שתי תצורת העבודה הנ"ל ולנושא של תקשורת מול שרת דואר ארגוני לעומת תקשורת מול שרת דואר חיצוני.

תצורת עבודה של Outlook Online mode מתבססת על תקשורת ישירה בזמן אמת (Online) מול שרת הדואר לעומת תצורת עבודה של Outlook Cache Mode אשר מתבססת על שימוש בקובץ Cache מקומי כאשר התקשורת מול שרת הדואר מתבצעת "ברקע".

למרות שבאופן תאורטי ניתן ליישם את תצורת העבודה של Outlook Online mode מול שרת דואר חיצוני כגון שרת ה Exchange Online , בפועל, תצורת העבודה של תקשורת ישירה (Online ) על גבי תווך תקשורת של רשת ציבורית (Public Network) יכול להשפיע לרעה על ביצועי לקוח ה Outlook וליצור תופעות שבאות לידי ביטוי כגון – עבודה איטית מול שרת הדואר, בעיות של סנכרון מידע, מצבים שבהם לקוח ה Outlook "קופא" (Outlook freeze), זמני חיפוש ארוכים באופן יחסי ועוד.

תצורת העבודה האופטימלית לתרחיש שבו שרת הדואר נמצא ברשת ציבורית (שרת שנמצא במרחק פיזי גדול מלקוח ה Outlook) היא תצורת העבודה אשר מוגדרת כ Outlook Cache Mode.

רמת/איכות התקשורת | מדדים

לפני שנתחיל בתיאור של המדדים השונים, נתחיל בהצהרה כללית – תקשורת מול שירותי ענן כגון שרת ה Exchange Online מיושמת על גבי תווך של רשת ציבורית.

אחד מהמאפיינים העיקרים של "איכות/רמת" התקשורת על גבי תשתיות של "רשת תקשורת ציבורית" מוגדר כ – High Latency Network

Cloud services and Network latency -01

לעומת "איכות/רמת" התקשורת ברשת ציבורית, ברוב המקרים רמת התקשורת ברשת מקומית (LAN) מאופיינית כ- Low Latency Network

Low latency Network versus High latency Network -03

Network Latency

התרגום המילולי של המונח Latency הוא – השהיה או עיכוב.

המונח Network Latency ,מגדיר את פרק הזמן הנדרשת להשלמת תהליך התקשורת בין שני נקודת קצה.

במילים אחרות מהי רמת "העיכוב" אשר מתקיימת בעת התקשורת בין 2 נקודות קצה.
רמת ה"עיכוב" יכולה להיחשב לרמת עיכוב (Latency) נמוכה מאוד, רמת "עיכוב" (Latency) בינונית , רמת "עיכוב" (Latency) גבוהה וכו'.

המדידה של פרק הזמן אשר נדרש לשם השלמת התקשורת בין 2 נקודת הקצה יכולה להתבצע באחת מ 2 הדרכים הבאות:

One way communication

במקרה הנ"ל, נבצע מדידה של הזמן אשר "עבר" מאז שנקודה A יצירה תקשורת עם נקודת תקשורת B ונקודה B "קבלה" את בקשת התקשורת.

Two-way communication

במקרה הנ"ל, נבצע מדידה של הזמן אשר "עבר" מאז:

  1. שנקודה A יצירה תקשורת עם נקודת תקשורת B ונקודה B "קבלה" את בקשת התקשורת.
  2. הזמן שעבר מאז שנקודת תקשורת B שלחה תגובה ונקודת תקשורת A קבלה את התגובה.

מונח נוסף שבו נעשה שימוש לשם הגדרת פרק הזמן אשר נדרש להשלמת תהליך התקשורת בין 2 נקודות הקצה ב שני הכיוונים מוגדר כ- Round Trip.

What is the meaning of Network latency -02

Low Latency Network ו High Latency Network

המושג – Low Latency Network מגדיר איכות תקשורת שבה אנו חווים "עיכוב נמוך" ( Short Delay) בין "מנות המידע" אשר מועברות בין 2 נקודת הקצה.

המושג – High Latency Network מגדיר איכות תקשורת שבה אנו חווים "עיכוב גבוהה" ( Long Delay) בין "מנות המידע" אשר מועברות בין 2 נקודת הקצה.

Low latency Network versus High latency Network -01

מהן הסיבות/הגורמים לרמות ה "עיכוב" (Latency) השונות?

בפועל ישנן סיבות וגורמים רבים אשר משפיעים על "רמת העיכוב ( Delay) של מנות המידע אשר עוברת בתווך התקשורת בין שני נקודות הקצה.

הסיבות העיקריות שאותן ניתן לציין הן:

  1. מרחק גאוגרפי ( Geographical distance )

ככול שהמרחק ה"פיזי" בין שתי נקודת קצה הוא גדול יותר, רמת ה "עיכוב" (Delay) בין מנות התקשורת תגדל.

  1. כמות מנות המידע אשר "הולכות לאיבוד" (The percentage of packet loss)

מכיוון שבפועל לא ניתן לשלוט באופן מלא באיכות תעבורת המידע על גבי תשתיות של רשת ציבורית, הנחת הייסוד היא, שלעיתים נחווה תופעה שבה מנות מידע לא מגיעות ליעדם (תופעה אשר מוגדרת כאיבוד של מנות מידע – Packet loss).

במקרה הנ"ל' תידרש נקודת התקשורת אשר שלחה את מנת המידע המקורית, לשלוח שוב את מנת המידע שהלכה לאיבוד.

ככול שאיכות קו התקשורת היא טובה פחות, אנו נחווה יותר מצבים של מנות מידע אשר "הולכות לאיבוד".

ככול שכמות מנות המידע אשר הולכות לאיבוד גדלה, ומכיוון שנקודת התקשורת צרכה לשלוח שוב ושוב את מנות המידע, יגדל זמן "העיכוב" בין שתי נקודת הקצה.

הערה – במקביל יגדל גם העומס על נפח פס התקשורת מפאת הצורך לבצע העברה חוזרת ונישנת של המידע בין שתי נקודת הקצה.

  1. רמת העומס של קו התקשורת ( Communication line Load level)

ככול שקו התקשורת עמוס יותר, אנו נחווה רמה גבוהה יותר של עיכובים בתהליך העברת מנות המידע בין 2 נקודות הקצה.

What are the factors that affect the Network latency value -02

דוגמא לגורם "הפיזי" כלומר המרחק הגיאוגרפי בין שני נקודת קצה וההשפעה שלו על רמת "העיכוב" של מנות המידע בין שני נקודת קצה יכולה להתבסס על החישוב הבא:

מרחק של 100 קילומטרים בין 2 נקודת קצה, יוצר עיכוב של מנות המידע אשר נמדד בקירוב ב 1MS (Mile Second).

High latency Network and Geographical distance -03

כיצד למדוד את ערך ה רמת ה"עיכוב" (Latency)?

הדרך למדידה של ערך ה רמת ה"עיכוב" (Latency)  יכולה להתבצע ע"י כלים שונים.

לדוגמא – ניתן להשתמש בכלים מובנים של מערכת הפעלה מבוססת Windows כגון:

  • Ping
  • Pathping
  • Tracert

Measuring Network Latency -00

כדי להמחיש את הדרך שבה ניתן למדוד את ערך ה "עיכוב" (Latency)  בין שתי נקודת קצה אשר נדרשת לשם "סגירת מעגל התקשורת" (Round Trip) , נשתמש בפקודת ה Ping ב 3 תרחישים שונים.

תרחיש 1 – תקשורת בין שתי נקודת קצה באותה רשת תקשורת (LAN)

בתצלום המסך הבא, נוכל לראות את ערך ה Round trip אשר נדרש לשם יצירת ערוץ תקשורת דו כיווני, בין 2 נקודת קצה אשר מתארחות באותה רשת פיזית

ערך ה Round trip מוגדר כ >1ms כלומר ערך של רמת "עיכוב" (Latency) מאוד נמוכה.

The latency level measured in MS (mile seconds) -01

תרחיש 2 – תקשורת בין שתי נקודת קצה ברשת WAN – מרחק פיזי "נמוך"

בתצלום המסך הבא, נוכל לראות את ערך ה Round trip אשר נדרש לשם יצירת ערוץ תקשורת דו כיווני, בין 2 נקודת קצה כאשר –  נקודת תקשורת מהרשת הפנימית יוצרת תקשורת עם נקודת תקשורת ברשת ציבורית.

בתרחיש הנ"ל, המרחק הפיזי ( המרחק הגאוגרפי) בין 2 נקודת הקצה מוגדר כמרחק "קצר" באופן יחסי.
לדוגמא – תקשורת בין נקודת קצה אשר ממוקמת בישראל מול נקודת תקשורת חיצונית אשר גם היא ממוקמת ברשת ציבורית בישראל (אותה מדינה או אזור גאוגרפי בעל קרבה).

ערך ה Round trip מוגדר כ 6~ms כלומר ערך של רמת "עיכוב" (Latency) נמוכה באופן יחסי לרשת תקשורת ציבורית אבל גבוהה יחסית לערך של רמת "עיכוב" (Latency) אשר נמדדה בתרחיש הקודם ברשת LAN.

The latency level measured in MS (mile seconds) -02

תרחיש 3 – תקשורת בין שתי נקודת קצה ברשת WAN – מרחק פיזי "בינוני"

בתצלום המסך הבא, נוכל לראות את ערך ה Round trip אשר נדרש לשם יצירת ערוץ תקשורת דו כיווני, בין 2 נקודת קצה כאשר –  נקודת תקשורת מהרשת הפנימית יוצרת תקשורת עם נקודת תקשורת ברשת ציבורית.

בתרחיש הנ"ל, המרחק הפיזי ( המרחק הגאוגרפי) בין 2 נקודת הקצה מוגדר כמרחק "בינוני" באופן יחסי.
לדוגמא – תקשורת בין נקודת קצה אשר ממוקמת בישראל מול נקודת תקשורת אשר ממוקמת באירופה (מדינה שונה).

ערך ה Round trip מוגדר כ 72~ms כלומר ערך של רמת "עיכוב" (Latency) בינוני.

הערך הנ"ל ממוגדר כערך גבוהה יותר לעומת התרחיש הקודם שבו התבצע התקשורת ברשת ציבורית בין שתי נקודת אשר נמצאות במרחק פיזי נמוך באופן יחסי.

The latency level measured in MS (mile seconds) -03

"רוחב" פס התקשורת (Network Bandwidth)

מושג נפוץ נוסף שבו נעשה שימוש לתיאור איכות קו התקשורת הוא – "רוחב" פס התקשורת (Network Bandwidth).

באופן תאורטי ישנו יחס בין "רוחב" פס התקשורת לבין רמת העיכובים (Delay or latency) של מנות המידע אשר עוברות על פס התקשורת.

לדוגמא – ניתן להניח שככול שפס התקשורת רחב יותר, רמת העיכובים (Delay or latency) תהיה נמוכה יותר.

במקביל חשוב מאוד להדגיש שהיחס הנ"ל אינו מתקיים בכול המקרים.

או במילים אחרות – רוחב גדול של פס תקשורת לא מחייב קיום של ערך נמוך של רמת העיכובים (Delay or latency).

Network Bandwidth versus Network latency -01

לדוגמא:

תרחיש אפשרי יכול להיות קו תקשורת בנפח של 50MB אשר "סובל" מרמת עיכוב גבוהה (High Latency) של מנות מידע לעומת קו תקשורת בנפח נמוך יותר של 20MB אשר ערך ה"עיכוב" של מנות המידע אשר עוברת דרכו הוא נמוך יותר.

הסיבות להבדל הם – המרחק הגאוגרפי אשר מתקיים בין שני נקודת הקצה + העומס המוטל על קו התקשורת.

Network Throughput -03

מצורפים קישורים למאמרים אשר כוללים מידע נוסף בנושא:

"תפוקה" (Network Throughput) של קו התקשורת.

מושג נוסף שכדאי להזכיר הוא מושג ה – "תפוקה" (Network Throughput) של קו התקשורת.

המושג – "תפוקה" (Throughput) מגדיר בפועל "תוצאה" אשר מתקבלת מחישוב של ערכים שונים כגון – רמת/כמות העיכובים הקיימים, רוחב פס התקשורת, רמת העומסים המוטלת על קו התקשורת ועוד גורמים נוספים.

התוצאה הסופית מוגדרת כ- "תפוקה" (Throughput) אשר מסוגל לספק קו התקשורת.

What is the meaning of - Network Throughput -02

בהקשר של תרחיש שבו התבצע מעבר משירותי דואר פנים ארגונים ל- שרותי דואר חיצונים, הנחת הייסוד היא ש"כמות" הנתונים אשר תעובר על פס התקשורת הארגוני תגדל באופן ניכר.

לכן מומלץ מאוד לשקול בחיוב הגדלה של נפח קו התקשורת הארגוני לרשת הציבורית.

שירותי דואר מבוסס ענן | High Latency Network ו Outlook Cache Mode

בסעיפים הקודמים דנו בנושא של "ביצועי התקשורת" ברשת ציבורית, המאפיינים שלהם והדרך שבהם ניתן למדוד את הערכים השונים.

בפרק הנוכחי נספק הסבר קצר (הסבר מורחב יסופק בפרק הבא) על הנושא של תצורת עבודה של Outlook Online mode מול תצורת העבודה של Outlook Cache Mode בהקשר של שירותי דואר חיצונים אשר בהם שרת הדואר (שרת ה Exchange Online במקרה שלנו) נמצא ברשת הציבורית.

אחד מהגדרות התצורה השימושיות ביותר אשר כולל לקוח ה Outlook היא תצורת העבודה של Outlook Cache Mode.

תצורת העבודה של Outlook Cache Mode נוצרה כ "מענה" לאתגר של תקשורת מול שרת דואר אשר נמצא ברשת ציבורית או במרחק גאוגרפי גדול מ- לקוח ה Outlook.

רשת תקשורת ארגונית מול רשת תקשורת ציבורית.

תזכורת קצרה – רמת העיכובים ברשת תקשורת מקומית מוגדרת לעיתים קרובות כ – Low Latency Network , מצב שבו אנו חווים "עיכב נמוך" ( Short Delay) בין "מנות המידע" אשר מועברות בין 2 נקודת הקצה.

לעומת זאת, רמת העיכובים ברשת תקשורת ציבורית מוגדרת לעיתים כ – High Latency Network מגדיר איכות תקשורת שבה אנו חווים "עיכב גבוהה" ( Long Delay) בין "מנות המידע" אשר מועברות בין 2 נקודת הקצה.

תצורת עבודה שבה לקוח ה Outlook מוגדר כ- Outlook Online mode מיושמת בפועל ע"י תקשורת ישירה מול שרת הדואר.

כאשר מדובר בתרחיש שבו שרת הדואר נמצא ברשת חיצונית (רשת המוגדרת כ – High Latency Network) תצורת עבודה של Outlook Online mode ,אינה מאפשר להפיק את "המיטב" מלקוח Outlook אשר עלול לסבול מתופעות שונות של אטיות בעת התקשורת מול שרת ה Exchange Online , בעיות של סנכרון ועדכון מידע ועוד.

Outlook Online Mode and High Network Latency -01

הפתרון המומלץ והמועדף בתרחיש שבו לקוח ה Outlook מבצע תקשורת מול "שרת דואר מרוחק" כגון שרת ה Exchange Online היא הגדרה של לקוח ה Outlook לתצורת עבודה של Outlook Cache Mode.

בתצורת עבודה של Outlook Cache Mode נשמר העתק מקומי של תיבת הדואר בדיסק הקשיח של שולחן העבודה של המשתמש וברקע מתבצע באופן אוטומטי תהליך סנכרון המידע מול שרת הדואר.

זמני הגישה מול קובץ מקומי מוגדרים כ- זמני גישה נמוכים באופן ניכר מול זמני הגישה אשר נדרשים לתצורת עבודה של Online אשר מיושמת ע"י תקשורת ישירה מול שרת הדואר.

Outlook Online Mode and High Network Latency -02

אייל דורון מנהל תמיכה טכני צוות Office 365 ישראל

Eyal-doron_thumb1

Summary
עבודה מול שירותי דואר של
Article Name
עבודה מול שירותי דואר של
Description
אחד מההבדלים הבולטים ביותר בין שירותי דואר פנים ארגונים לבין, תרחיש של שירותי דואר מבוססי ענן כגון -שרותי הדואר של Exchange Online הוא, ההבדל ב -"תווך התקשורת". בתרחיש של שירותי דואר פנים ארגונים, תווך התקשורת מוגדרת כרשת פנים ארגונית (LAN – Local Area Network). בתרחיש של שירותי דואר מבוססי ענן שבהם שרת הדואר נמצא ברשת ציבורית, תווך התקשורת מוגדר כ – תקשורת ברשת ציבורית (WAN – Wide Area Network).
Author
Publisher Name
http://office365tech.microsoft.co.il