Problema di larghezza di banda della rete Windows

Abbiamo un computer (che esegue Windows 10) con cinque porte Ethernet (ciascuna da 1 GB), due di esse sono integrate, le altre tre sono su due schede PCIe. Quattro delle porte Ethernet hanno in totale sei telecamere collegate (con due switch, quindi nessuna porta gestisce più di due telecamere contemporaneamente). Il sistema è stato originariamente progettato per funzionare distribuito su più computer perché le telecamere inviano immagini non compresse, quindi esiste un servizio in esecuzione (originariamente su ciascun computer) che cattura i frame e li consegna a un programma di registrazione / visualizzazione (ora in formato compresso ).

Quando il sistema è in esecuzione, le quattro porte Ethernet sono molto al di sotto del loro limite teorico:

D'altra parte, quando guardo il servizio che gestisce il traffico in entrata, vedo un utilizzo del 99% (era al 100% ma ho impostato tutte le carte su gigabit full duplex, quindi è sceso al 99%) mentre l'utilizzo effettivo è praticamente il somma dei quattro traffici in arrivo (intestazioni in ordine: CPU, memoria, rete, disco, GPU):

Come puoi vedere, l'utilizzo della memoria e della CPU è molto basso e la velocità di 800 Mb / s dovrebbe essere MODO inferiore alla capacità della rete, tuttavia mostra il 100% e il programma di acquisizione funziona come se avesse seri problemi di larghezza di banda. Il downscaling su quattro telecamere (e circa 600 Mb / s in totale) ripristina il comportamento.

La cosa più strana di tutte, è che per alcune prove le sei telecamere in totale funzionavano perfettamente, quindi la mia sensazione è che Windows 10 stia in qualche modo pensando che abbiamo solo 1000 Mb / s di larghezza di banda e sta cercando di limitare l'uso che in qualche modo è iniziato in seguito .

Cosa mi sto perdendo?

Hardware (modifica)

Scheda madre: GA-X99-Designare EX

Dispositivi elencati in Gestione dispositivi:

Connessione Ethernet Intel (2) I218-V
Connessione di rete Intel I211 Gigabit
Adattatore per server Dual Port Intel PRO / 1000 PT
Intel PRO / 1000 PT Dual Port Server Adapter # 2
Controller della famiglia GBE PCIe Realtek

Due schede di rete PCIe:

TP LINK TG-3468
Scheda GigE PCIe Intel PRO / 1000 PT Adattatore per server a doppia porta

Gli stati dell'interfaccia:

Name                      InterfaceDescription                    ifIndex Status       MacAddress             LinkSpeed
----                      --------------------                    ------- ------       ----------             ---------
Ethernet                  Intel(R) I211 Gigabit Network Connec...      12 Up           1C-1B-0D-6C-A0-27         1 Gbps
Ethernet 2                Intel(R) Ethernet Connection (2) I218-V      15 Up           1C-1B-0D-6C-A0-29         1 Gbps
Slot04 x16                Realtek PCIe GBE Family Controller           14 Up           18-D6-C7-01-C9-F6       100 Mbps
Ethernet 4                Intel(R) PRO/1000 PT Dual Port Ser...#2       9 Up           68-05-CA-3F-CB-32         1 Gbps
Ethernet 3                Intel(R) PRO/1000 PT Dual Port Serve...      20 Up           68-05-CA-3F-CB-33         1 Gbps

Sembra che Realtek GBE (che dovrebbe essere il TP LINK TG-3468, che dice che può fare 1 Gbps) è su 100 Mbps. È collegato con un cavo Cat5e a un interruttore gigabit. Non sono sicuro che questo sia rilevante, ma sembra anche strano.

networking windows-10 bandwidth

— fbence
fonte

Quindi, non c'è nessun problema reale tranne che Windows potrebbe avere una metrica errata che misura l'utilizzo della rete?

— music2myear

@ music2myear No, sfortunatamente, dopo un breve periodo di lavoro, il sistema di acquisizione si comporta come se non avesse abbastanza larghezza di banda. Questo è il motivo per cui ho la sensazione che Windows possa pensare che non ne abbiamo abbastanza e sta provando a limitare artificialmente l'utilizzo da parte di un programma.

— febbraio

Non sono a conoscenza di alcun comportamento di limitazione incorporato in Windows.

— music2myear

Come vengono collegati i dispositivi (ovvero gli indirizzi IP di telecamere e porte)? Che tipo di NIC stai usando?

— davidgo,

Gli adattatori hanno tutti gli indirizzi locali 192.168.X.1 dove X è 0 a 3, tutte le telecamere hanno 192.168.XY dove X è il rispettivo adattatore a cui sono collegati e Y è 2 o 3. Quello usato per internet (il quinto ) ha un IP statico non locale. La scheda NIC a porta singola è un TP LINK TG-3468, ce ne sono due sulla scheda madre (GA-X99-Designare EX è la scheda: Dual Intel® GbE LAN con cFosSpeed Internet Accelerator Software), per la terza dovrei dai un'occhiata. Penso che le telecamere utilizzino la porta 80 e che il servizio e il registratore utilizzino alcune porte casuali nella fascia alta.

— febbraio

Risposte:

Le prestazioni di rete combinate di 800 Mb / s che stai ottenendo significano che stai usando solo una delle tue schede di rete alla volta.

La spiegazione può essere trovata nell'articolo di Microsoft Come dovrebbero comportarsi più adattatori sulla stessa rete , da cui cito (l'articolo usa un esempio di due adattatori):

In questo scenario, è possibile che i due adattatori sulla stessa rete fisica eseguano il bilanciamento del carico. Tuttavia, per definizione, solo un adattatore alla volta può comunicare sulla rete nella topologia di rete Ethernet. Pertanto, entrambi gli adattatori non possono trasmettere contemporaneamente e devono attendere se un altro dispositivo sulla rete sta trasmettendo. Inoltre, i messaggi di trasmissione devono essere gestiti da ciascun adattatore perché entrambi sono in ascolto sulla stessa rete. Questa configurazione richiede un notevole sovraccarico, esclusi eventuali problemi relativi al protocollo. Questa configurazione non offre un buon metodo per fornire una scheda di rete ridondante per la stessa rete.

Se tutti gli adattatori si trovano sulla stessa rete fisica e sottorete di protocollo, il testo sopra spiega l'hit di prestazioni della rete che si sta vedendo, poiché funzionano in serie e non in parallelo.

Il sovraccarico menzionato nell'articolo è responsabile del fatto che non è possibile effettivamente raggiungere il limite di 1 Gbps ma ottenere solo fino a 800 Mbps.

Per utilizzare 5 adattatori con la tua configurazione, dovrai almeno connettere il computer a 5 VLAN diverse, ma potresti raggiungere altri limiti.

Non sono convinto che Windows 10 sia una buona piattaforma per tale configurazione. Windows Server 2016 potrebbe essere in grado di fare meglio con la giusta configurazione. Nel Server 2012 e negli ultimi. Windows supporta nativamente il bridging / aggregazione delle NIC, chiamate anche NIC Teaming.

Una soluzione alternativa è quella di sostituire i cinque adattatori da 1 Gbps con un adattatore di rete da 10 Gbps. Questa potrebbe essere una soluzione migliore e forse anche più economica di Windows Server. Una regola fondamentale per la creazione di reti commutate è che è sempre necessaria una tecnologia più veloce per aggregare più segmenti a bassa velocità. 10 Gigabit può aggregare questi cinque segmenti da 1 Gigabit. In caso di problemi, potrebbe essere necessario verificare la rete da uno specialista di cablaggio.

— harrymc
fonte

Con la stessa rete phiscale intendi che, ad esempio, tutte le schede sono collegate allo stesso switch e tutto il resto è collegato a quello switch? In tal caso, questo non è vero. Tutti gli adattatori hanno IP diversi e le telecamere sono collegate separatamente ad essi. Poiché è possibile utilizzare quattro adattatori per le telecamere (il quinto adattatore è per la connessione a Internet), ciò significa che due adattatori gestiscono due telecamere e le altre due ciascuna. D'altra parte, Windows Server potrebbe essere una buona idea. Non so se posso procurarmene uno in fretta.

— febbraio

Voglio dire che tutti si trovano sullo stesso segmento di rete, ad esempio 192.168.0.x / 24. È consentito un solo trasmettitore in una rete, altrimenti le collisioni causeranno errori di trasmissione. Credo che l'utilizzo di una scheda di rete da 10 Gbps sia una soluzione migliore e forse anche più economica di Windows Server. Una regola fondamentale per la creazione di reti commutate è che è sempre necessaria una tecnologia più veloce per aggregare più segmenti a bassa velocità. 10 Gigabit può aggregare questi cinque segmenti da 1 Gigabit. In caso di problemi, potrebbe essere necessario verificare la rete da uno specialista di cablaggio.

— harrymc,

Devo verificarlo domani, ma credo che non si trovino sulla stessa rete, ogni adattatore è su 192.168.x.1 / 24.

— febbraio

Il punto è se stanno trasmettendo sulla stessa rete fisica. In tal caso, devono alternarsi.

— harrymc,

Scusate! Non ho avuto il tempo di andare fisicamente lì e infastidire la macchina. L'ho programmato per domani, dopo chiarirò questa domanda.

— febbraio

Windows è in una lingua straniera, quindi non posso dire con certezza ...

Nella versione inglese di Windows, la terza colonna nel task manager è l' utilizzo del disco .

Il tuo hard disk non sembra essere in grado di gestire il throughput dei dati, il che ha molto più senso. In tal caso, è necessario calcolare la velocità effettiva del disco necessaria e ottenere un sottosistema del disco molto più veloce per gestire quel carico. Probabilmente un array RAID ad alta velocità, o anche due, per distribuire il carico.

— Keltari
fonte

google riconsidera che si tratta di "rete"

— Baldrickk,