什么是带宽管理？
带宽管理涉及网络环境中数据流的战略分配和优先级划分，以优化性能并确保高效利用资源。它包括流量优先级划分、服务质量执行和带宽分配等技术，以保持网络稳定性、最大限度地减少延迟并满足用户和应用的各种需求。
经营企业最重要的方面之一是妥善的资源管理。在依赖互联网的企业中，这包括仔细管理进出互联网的数据。适当的带宽管理通过优先考虑关键数据传输、减少网络延迟、执行服务质量(QoS)策略以及限制(或禁止)非必要数据来确保最佳性能。
在本文中，我们将介绍带宽管理策略、挑战以及带宽管理对于整个网络成功至关重要的原因。
带宽基础知识
带宽是指网络上两个节点之间可以传输的最大数据量。通常以Kps(每秒千字节)、Mbps(每秒兆字节)或Gbs(每秒千兆字节)为单位。
把带宽想象成一条河流。河流越宽，可以并排航行的船只就越多。带宽对于正常运行的网络绝对至关重要。它确保语音通话、电子邮件、文件等关键数据能够快速传输，并且障碍最少。
上行与下行
带宽有两种类型：上行和下行。上行是指从电脑流入互联网的数据，而下游是指你的电脑从互联网检索数据的速度。
一些上游活动包括上传文件、发送电子邮件或将内容从用户设备流式传输到服务器上或网络上的其他设备。另一方面，下游是指PC下载数据、流式传输数据、访问网页和传输文件的速度。
影响带宽的因素
有多种因素会影响带宽，但最大的因素之一是网络基础设施。所使用的交换机、路由器和电缆将对带宽容量产生很大影响。
另一个需要考虑的因素是您的互联网服务提供商(ISP)。ISP利用不同类型的连接，例如光纤、DSL、电缆等。每种连接都提供不同的带宽范围，光纤通常是最快的。
最后，网络管理员可能会执行影响网络上数据传输速度的QoS策略。他们通常会为不同的用户或服务分配不同的资源——我们稍后会更深入地讨论这一点。
为什么带宽管理很重要？
有效的带宽管理对于任何使用互联网的组织来说都至关重要。让我们深入探讨一下为什么它值得认真优先考虑的几个原因。
成本效益
有效的带宽管理可以帮助组织优化其网络使用情况，从而潜在地减少与不必要的带宽使用或过度配置相关的成本。
性能优化
适当的带宽管理可确保关键应用和服务获得足够的带宽。这可防止速度减慢并保持最佳性能。带宽管理有助于在用户和应用之间公平分配网络资源，防止任何单个实体垄断带宽而损害其他实体的利益。
防止网络延迟和停机
通过优先处理关键数据传输，带宽管理可以减少延迟，确保信息及时到达目的地。例如，可以优先处理VoIP数据，为业务呼叫提供最佳服务，同时为电子邮件及其附件提供最低限度的带宽。
增强用户体验
带宽管理可确保重要数据拥有足够的带宽，从而提升用户体验。例如，软件开发人员可能会获得额外的带宽来下载应用程序，因为他们的工作对于整体业务成功至关重要。
这里有几种策略可以帮助在组织最需要的时间和地点对数据进行优先排序。
1.优先考虑流量
首先，确定哪些网络流量被视为关键流量。它可以是VoIP、电子邮件、HTTP或其他流量。例如，紧急服务可能会为电话服务分配尽可能多的带宽。或者，销售企业可以为VoIP呼叫分配带宽，以便交易永远不会中断。确定哪些应用、服务或协议是组织的命脉，并实施QoS策略以帮助它们蓬勃发展。
2.实施服务质量
服务质量是一组确保有效管理带宽的策略。最常见的QoS策略之一是基于类别的排队，它根据特定标准(例如应用类型、源/目标IP地址或协议)将网络流量划分为不同类别。
然后为每个类别分配一个保证的最小带宽分配，从而允许关键应用获得优先处理，同时仍确保不同流量类型之间公平共享可用带宽。
3.利用带宽监控和分析工具
有句老话说：“不测量，就无法管理。”这句老话在带宽管理方面比以往任何时候都更加正确。许多监控和分析工具可以帮助确定哪些服务占用了最多的带宽以及可以采取哪些措施。
Wireshark：Wireshark是一款开源数据包分析工具，可实时捕获和分析数据包。它允许网络管理员分析网络流量、识别带宽使用模式并排除性能问题。
NetFlowAnalyzer：NetFlowAnalyzer是一款网络流量分析工具，可收集和分析来自路由器和交换机的数据。它提供有关流量模式、应用程序使用情况和带宽消耗的见解，帮助管理员优化网络资源并解决性能问题。
SolarWinds网络性能监视器(NPM)：列表中的最后一个是SolarWindsNPM。NPM是一款出色的工具，可为上行和下行应用提供深入的带宽分析。它提供对网络流量、应用程序性能和设备健康状况的可见性，使管理员能够识别带宽瓶颈并优化网络性能。
4.带宽分配
作为网络管理员，有时必须做不受欢迎的事情，限制用户的带宽。幸运的是，从长远来看，这会让每个人的生活变得更好。通过实施带宽限制，组织可以确保所有用户和应用都能获得公平的可用带宽份额。这可以防止任何单个用户或应用垄断网络资源并降低其他用户或应用的性能。
5.使用流量整形和限制
流量整形和限制是确保网络稳健的常见QoS策略。流量整形是一种通过控制网络上传输的数据包的时间和数量来调节网络流量的技术。
它通过延迟或缓冲数据包来平滑流量爆发并强制执行带宽使用策略，以确保它们遵守预定义的流量整形规则。流量整形的目标是优化带宽利用率、减少网络拥塞并提高网络的整体性能和可靠性。
相比之下，限制涉及有意限制特定应用、用户或设备可访问的带宽量，以防止它们过度消耗网络资源。
可以对特定流量流、协议或IP地址临时或永久地实施限制，可以由网络管理员手动执行，也可以根据预定义的规则或阈值自动执行。
节流的主要目的是管理带宽利用率、减少网络延迟并确保在用户和应用之间公平分配资源。
有效带宽管理的最佳实践是什么？
IT网络是不断发展的环境，网络优先级将随着组织的需求而变化。考虑到这一点，以下是促进主动带宽管理的几种策略。
定期网络审计和评估
从带宽管理的角度定期评估网络。检查哪些应用占用了最多的资源，哪些应用使用最多，并检查带宽是否分配给未充分利用的应用。
验证以太网电缆是否足以满足网络需求，以及路由器是否已更新最新的固件和软件升级。通过保持基础设施更新并分析应用使用情况，可以更好地利用带宽并改善终端用户的生活质量。
IT团队与终端用户之间的协作
不幸的是，网络管理员没有水晶球来准确判断终端用户的需求。有时，受限制的应用可能比IT部门意识到的更有用。
这最终可以通过数据包分析发现，但通过与一些终端用户交谈可以更快地得出结论。可以弄清楚什么有效，什么无效。这种反馈循环对于确保整个组织的带宽得到有效管理非常有用。
定期培训和宣传计划
IT团队可以向终端用户宣传带宽管理的重要性，并指导他们如何优化带宽使用，避免网络过载。这包括推广最佳实践，例如避免不必要的下载/上传、在非高峰时段安排带宽密集型任务以及负责任地使用带宽密集型应用。
带宽管理挑战和注意事项
带宽管理中存在一些挑战和注意事项。以下是制定带宽策略时需要牢记的一些注意事项。
平衡绩效需求与预算约束
考虑带宽管理可能产生的费用是很重要的。
专注于优化带宽使用和网络效率，以充分利用可用资源。
实施流量整形、限制和服务质量(QoS)策略，以优先处理关键流量并有效管理带宽使用。持续监控网络性能和使用模式，以确定优化和提高效率的机会。
解决带宽管理中的安全问题
虽然带宽管理是一个安全的过程，但仍有一些安全注意事项需要牢记。
流量加密：实施SSL/TLS等加密协议，以保护通过网络传输的敏感数据。加密流量可能会消耗更多带宽，因此平衡安全要求和性能考虑至关重要。
访问控制：实施访问控制策略，限制对网络资源和敏感数据的未经授权的访问。实施用户身份验证机制、基于角色的访问控制(RBAC)和网络分段，以限制对授权用户和设备的访问。
入侵检测和预防系统(IDPS)：部署IDPS解决方案来监控网络流量中是否存在可疑或恶意活动，并防止未经授权的访问或数据泄露。IDPS可以帮助实时检测和缓解安全威胁，防止网络入侵和攻击。
总结
对于高度依赖互联网数据传输的组织而言，有效的带宽管理至关重要。通过实施流量优先级、服务质量策略和带宽分配等带宽管理策略，组织可以优化网络性能，同时确保公平的资源分配。
定期网络审计、IT团队与终端用户之间的协作，以及培训计划对于主动带宽管理至关重要。然而，平衡性能需求与预算限制并解决安全问题以维护安全高效的网络环境也至关重要。