Правда про домашний высокоскоростной интернет

Автор: Роман Чернышов Опубликовано: 22 апреля 2022

Доброго времени друзья! Так как моя жизнь очень плотно связана со всем что касается программирования, разработок, серверов, сетей и прочего IT окружения, тема пропускной способности домашнего канала интернет стоит для меня далеко не на последнем месте. Особенно когда речь заходит о размещении сервера в домашних условиях(для некоторых проектов это необходимо) со статическим выделенным IP-адресом, от типового домашнего интернет-провайдера, который в свою очередь обещает 100, 500 а то 1000 Mbit пропускной способности. Но возможна ли такая скорость на самом деле? И вообще на сколько пригоден такой канал интернет для размещения сервера дома? Далее я подробно расскажу о своем опыте.

Большие цифры в тарифах

Как устроен высокоскоростной интернет

Несмотря на все заверения провайдера, как в рекламных буклетах, информации на их сайте, или же в личном общении что по телефону, что в отделе продаж, о том что вы получаете выделенную линии с гарантированной пропускной способностью, но самом деле все разумеется не так. Обеспечить стабильный канал, провайдер не может просто технически и вот почему.

Кабель до дома

Как правило провайдер тянет до жилого дома кабель с пропускной способностью 1 или 10 Gbit(оптика), в зависимости от количества квартир в доме(и своих технических возможностей), далее в доме устанавливается коммутатор, например на 24 порта(TP-LINK TL-SG1024), далее от этого центрального коммутатора расходятся кабеля по подъездам, где в свою очередь опять же устанавливаются коммутаторы от которых уже расходится витая пара(а иногда и оптика) по квартирам.

В итоге расчет таков, что общая пропускная способность будет делиться между всеми абонентами использующих интернет в моменте — пропорционально, это значит что если в доме 1000 абонентов, а в онлайн находиться 100 из них, то общая пропускная способность 10 Gbit будет делиться на эту сотню, все получают свои гарантированные 100 Mbit(на прием и отдачу), и если у клиента тариф на 500 Gbit то наверняка он не заметит просадку до 100 Mbit в моменте, и то это если все 100 абонентов будут качать например тяжелые видео файлы. На практике же, кто-то серфит по сайтам, кто-то читает текст, кто-то слушает музыку, т.е. все создают разную нагрузку и поэтому вроде бы нет проблем дать нуждающемуся канал в обещанные 500 Mbit в моменте.

Балансировка нагрузки

Балансировка как абонентов, так и основных каналов сети

Более того коммутатор это, как вы понимаете, очень умная система, которая распределяет баланс нагрузки в режиме реального времени(и еще много чего), на лету, это значит в течении нескольких секунд времени, ваш канал может менять пропускную способность несколько раз, в зависимости от общей нагрузки на коммутатор, и таким образом средняя пропускная скорость вашего канала, даже в течении минуты, может показаться достаточно высокой, хотя на самом деле при этом падать то до 1 Mbit то подниматься до 500 Mbit(коэффициент мультиплексирования). Весь расчет на то, что все абоненты не начнут разом качать много-гигабайтные видео(например).

Ветвление сети

И все бы ничего но, тянуть до каждого дома выделенный канал, прямиком из дата центра подключенного к опорной сети(главные магистрали передачи данных) разумеется ни кто не будет, во первых это очень дорого, а во вторых порою технически невозможно. Поэтому, на городском или районном уровне, провайдер строит сеть по топологии кольцо(в лучшем случае) или звезда(что наиболее вероятно), речь о прочносвязанной топологии(изображение ниже) идти не может(надеюсь понимаете почему). То есть, подключив один дом, провайдер от него тянет кабель к следующему, и так по всему району, строя сеть с топологией звезда или кольцо. Таким образом, изначальный канал 10 Gbit будет поделен не только среди абонентов из вашего дома, и также еще и между соседними домами.

Топология кольцо

Топология звезда

Полносвязная топология

Причины падения скорости

В силу всего выше сказанного, становится понятно, что провайдер при всем желании не может выделить каждому пользователю канал с заявленной пропускной способностью на постоянной, стабильной основе, да еще и без ограничения трафика. Поэтому провайдер вынужден применять еще и ряд других ухищрений, чтобы вся эта конструкция стабильно работала, а проседания по скорости были как можно меньше и реже, например мониторинг типа трафика пользователей, торрентов, размещенных дома серверов для раздач и т.д.

В итоге, стабильности в интернет-канале может не быть по следующим причинам:

Автоматическая балансировка пропускной способности канала в зависимости от нагрузки и времени часа-пики;
Замедление определенного типа трафика, торрентов;
Замедление по определенным портам;
Замедление в случае размещения дома веб-сервера с множеством входящих соединений;
Приоритезации трафика (приоритет определенным ресурсам);

Но надо заметить, что специально провайдер занижать скорость никому не будет, занижение осуществляется автоматически и только в том случае, если в этом есть реальная необходимость, например в час-пик и потребность равномерно поделить канал между всеми пользователям находящимися в данный момент онлайн.

Почему нельзя доверять интернетометру?

Интернетометр — это сервис(сайт) позволяющий замерить скорость вашего интернета как на скачивание, так и на закачку данных. Вариантов подобных сервисов в сети множество, но принцип их работы у всех одинаковый — это передача между сервисом и проверяющим скорость пользователем, файла фиксированного размера с замером затраченного на процесс скачивания/заказчки времени.

Разумеется провайдеры имеют большой соблазн настроить свою систему распределения приоритетов трафика, таким образом, чтобы давать доступ к таким сайтом с максимальным приоритетом, т.е. с самой большой пропускной способностью канала. Ведь показатели такого интернетометра, напрямую влияют на лояльность пользователей, это самый лучший маркетинг и реклама для любого провайдера. При этом, как правило такие проверки осуществляются пользователями крайне редко и длятся не более нескольких минут. Даже, если пользователь будет проверять скорость своего интернета в час-пик, провайдеру не составит труда распределить пропускную способность канала с наивысшим приоритетом для доступа к Интернетометру, на каких-то там несколько минут. В некоторых случаях, показатели Интернетометра могут быть даже выше заявленной максимальной скорости по тарифу(не чудо ли?).

Но, тогда как же замерить реальную пропускную способность канала? — об это далее.

Реальные замеры

В качестве эксперимента с целью реального замера пропускной скорости канала с заявленной скоростью до 500 Mbit с конфигурацией FTTN, от провайдера Дом.ру, я решил воспользоваться выделенным сервером(i9-10900K, 32 ГБ ОЗУ, 2 x NVMe) размещенном в дата-центре WEB DC, с гарантированным каналом 1000 Mbit но с ограниченным трафиком в месяц до 32 ТБ (да увы, но даже за большие деньги, канал с гарантированной скоростью имеет ограничения по трафику, полный безлимит стоит дорого) пинг до которого у меня составляет 26мс, TTL=57.

Суть эксперимента очень проста, закачать и скачать файл размером 1ГБ на уделённый сервер с гарантированным каналом 1000 Mbit, десять раз туда и обратно в течении суток, посмотреть на реально затраченное время, и таким образом вычислить реальную среднюю скорость.

Для чистоты эксперимента, все остальные устройства отключены от сети. Рабочий ПК(i7-7700, 16 ГБ ОЗУ, SSD) подключен к маршрутизатору кабелем, витая пара, обжат на 8 жил под 1 Gbit, стандарт 5E.

1. Загрузка. Время старта 00:10. Общее время 46 сек, Средняя скорость: 22.26 MB
Скачивание. Общее время 26 сек, Средняя скорость: 39.38 MB

2. Загрузка. Время старта 02:14. Общее время 54 сек, Средняя скорость: 18.96 MB
Скачивание. Общее время 46 сек, Средняя скорость: 22.26 MB

3. Загрузка. Время старта 04:51. Общее время 54 сек, Средняя скорость: 18.96 MB
Скачивание. Общее время 54 сек, Средняя скорость: 18.96 MB

4. Загрузка. Время старта 07:14. Общее время 52 сек, Средняя скорость: 19.69 MB
Скачивание. Общее время 25 сек, Средняя скорость: 40.96 MB

5. Загрузка. Время старта 09:29. Общее время 57 сек, Средняя скорость: 17.96 MB
Скачивание. Общее время 52 сек, Средняя скорость: 19.69 MB

6. Загрузка. Время старта 12:03. Общее время 1 минута, 6 сек, Средняя скорость: 15.52 MB
Скачивание. Общее время 53 сек, Средняя скорость: 19.32 MB

7. Загрузка. Время старта 14:22. Общее время 55 сек, Средняя скорость: 18.62 MB
Скачивание. Общее время 33 сек, Средняя скорость: 31.03 MB

8. Загрузка. Время старта 16:50. Общее время 30 сек, Средняя скорость: 34.13 MB
Скачивание. Общее время 34 сек, Средняя скорость: 30.12 MB

9. Загрузка. Время старта 19:04. Общее время 52 сек, Средняя скорость: 19.69 MB
Скачивание. Общее время 34 сек, Средняя скорость: 30.12 MB

10. Загрузка. Время старта 21:49. Общее время 1 минута, 5 сек, Средняя скорость: 15.75 MB
Скачивание. Общее время 40 сек, Средняя скорость: 25.60 MB

Все замеры сделаны в течении суток, как видно из показателей достичь среднюю скорость как загрузки так и скачивания в 500 Mbit/сек(это 62.5 MB/сек) на дистанции в 1GB так и не удалось. Возможно это связано с тем, что файл начинает скачиваться с чуть медленной скоростью и наращивает её ближе к середине процесса скачивания, замедляясь также под конец. Скорость загрузки файла оказалась несколько меньше скорости скачивания, почти во всех случаях, но в час-пик (16ч:50м) напротив оказалась выше(хотя каких-то сильных отличий в час-пик других дней замечено не было). В отдельных случаях просадка по скачиванию/загрузке была вплоть до 1 Mbit(~124KB). Тест был повторно сделан еще несколько раз в течении недели, показатели плавают, но все в тех же пределах. К сожалению ни о какой стабильности в скорости канала речи идти не может.

Заключение

Несмотря на то, что в реальной действительности получить стабильный интернет на обещанной скорости в рамках домашней услуги связи практически невозможно, надо отдать интернет-провайдерам должное, ведь даже такие показатели это очень и очень хорошо! Стоит вспомнить каким интернет был несколько лет назад, тарифы на 20 и 50 Mbit казались сверх быстрыми. Но перед тем как использовать такой канал интернета для размещения веб-сервера в домашних условиях, стоит всё хорошенько взвесить, оценить не только возможные перепады в скорости, но и объем трафика, а также количество одновременно подключенных к нему пользователей(посетителей сайта). Если нет острой необходимости в таком размещении(например потребности в определенного типа оборудования) и ваш проект вполне может существовать на удаленном выделенном сервере или VDS, то лучше разместить его там, получив стабильный канала и все прочие преимущества профессионального дата центра.

Друзья, если вам нужна помощь в администрировании сервера, настройке сети, работе с Linux, пожалуйста обращайтесь, буду рад вам помочь!

Заказать >>