Les 5 meilleurs outils pour mesurer la latence du réseau

Les 5 meilleurs outils pour mesurer la latence du réseau

L’objectif de cet article est de résumer les méthodes classiques utilisées pour mesurer la latence du réseau via des tests synthétiques, c’est-à-dire en injectant du trafic sur le réseau. Nous mettrons en évidence les avantages et les inconvénients de chaque outil pour nous assurer que vous choisissez celui qui convient à vos besoins.

Ces 5 outils sont:

  • Ping
  • Traceroute
  • OWAMP
  • TWAMP
  • iPerf

Tests simples à l’aide de votre PC

Commençons par ceux dont la mise en œuvre est simple.

1. Mesurez la latence du réseau avec PING 

Commençons par le moyen le plus simple auquel vous pouvez penser lorsque vous essayez de mesurer la latence du réseau: utiliser votre PC.

Comment ça fonctionne

Ping est un outil standard disponible sur tous les types de plates-formes OS qui mesure le temps d’ aller-retour entre votre PC et la cible que vous spécifiez (domaine ou adresse IP).

Ouvrez simplement votre console et tapez ping. Si vous fournissez un nom de domaine, la première étape du ping est de le résoudre en l’adresse IP correspondante. Vous pouvez également fournir l’adresse IP directement.domain

L’exemple suivant montre que les temps aller-retour minimum, maximum et moyen sont respectivement de 20ms, 24ms et 21ms.

ping mesure la latence du réseau
Exemple de résultat de commande ping

Par défaut, une commande ping envoie quatre paquets de demande d’écho ICMP à la destination. Ce dernier répond avec des paquets ICMP Echo Reply .

Avantages

Le principal avantage de cette méthode est sa simplicité . Vous n’avez besoin de rien installé sur votre PC (sauf cet outil de ping ) et pouvez directement cibler n’importe quel domaine ou adresse IP correspondante sans configuration supplémentaire ou composant logiciel.

Limites

Malheureusement, la simplicité s’accompagne souvent de limites.

  • Premièrement, pour des raisons de sécurité, les paquets ICMP peuvent être bloqués par des pare-feu intermédiaires . Dans ce cas, la cible ne répondra jamais à votre demande d’écho ICMP et vous ne pourrez pas mesurer la latence du réseau.
  • Deuxièmement, le protocole ICMP peut être traité avec une faible priorité par des routeurs intermédiaires, ce qui déforme la précision des mesures.
  • Dernier point mais non le moindre, comme le ping mesure un délai aller-retour , vous ne pouvez pas différencier la latence du réseau dans les deux sens. Il n’est donc pas possible de détecter un problème de réseau qui se produirait dans une direction de trafic spécifique.

2. Mesurez les performances du réseau avec TRACEROUTE 

Comme alternative au ping , vous pouvez utiliser traceroute :

  • tracert commande sur les machines Windows
  • traceroute commande sur les machines Linux

Comment ça fonctionne

Traceroute utilise le champ TTL (Time To Live) des paquets IP pour découvrir les routeurs intermédiaires entre une source et une destination.

Le principe est assez simple. Chaque fois qu’un routeur achemine un paquet, sa valeur de champ TTL correspondante est décrémentée de 1. Lorsque cette valeur atteint 1, le routeur abandonne le paquet et renvoie un message d’erreur ICMP «TTL dépassé en transit» à la source. Ce mécanisme est utilisé pour empêcher les paquets de boucler indéfiniment, ce qui peut provoquer une panne de l’ensemble du réseau.

La réception des paquets ICMP des routeurs intermédiaires permet à la source de tous les découvrir et de mesurer la latence du réseau pour les atteindre.

traceroute pour mesurer la latence du réseau
Principe d’un processus traceroute

Dans sa forme la plus simple, traceroute utilise le protocole ICMP pour l’envoi de paquets (Echo Request). Et comme vous le savez maintenant, certains routeurs peuvent ne pas répondre aux paquets ICMP pour des raisons de sécurité. Ce phénomène est illustré ci-dessous.

 

exemple de commande traceroute qui mesure la latence du réseau
Exemple de résultat d’une commande traceroute utilisant des paquets de requête d’écho ICMP

Sur cette figure, vous pouvez également voir que traceroute envoie quatre paquets par saut par défaut sur une plate-forme Windows.

Des implémentations plus avancées utilisent également des protocoles de transport UDP ou TCP et proposent plus d’options (taille des paquets, intervalle des sondes, nombre de sondes par bond,…). Cela garantit un meilleur alignement avec le trafic réseau réel et la façon dont il est acheminé. Néanmoins, toutes les implémentations de traceroute reposent toujours sur les messages ICMP Echo Reply qui peuvent être traités avec des priorités beaucoup plus faibles comme expliqué précédemment.

De plus, la valeur rapportée correspond au délai aller-retour. Encore une fois, il n’est pas possible de détecter des problèmes de réseau asymétriques.

Avantages

Les principaux avantages du traceroute sont:

  • Facile à utiliser et à mettre en œuvre
  • Donne une représentation du chemin du réseau

Limites

D’autre part, Traceroute est également livré avec certaines limitations:

  • Si traceroute utilise ICMP, toutes les limitations répertoriées pour Ping sont également valides .
  • Retard aller-retour uniquement.

Des tests plus avancés pour mesurer la latence du réseau

Des techniques de test synthétiques plus avancées peuvent aider à contourner le problème de la gestion des paquets ICMP à faible priorité ainsi que la limitation de la mesure aller-retour.

Introduisons le plus connu.

3. Utilisation de OWAMP pour les temps de réponse réseau unidirectionnel et bidirectionnel

Comment ça fonctionne

OWAMP signifie One-Way Active Measurement Protocol.

Il est normalisé sous RFC 4656 .

Par rapport à son homologue ping / traceroute, OWAMP mesure la latence du réseau dans un sens et ne s’appuie pas sur le protocole ICMP pour la calculer.

En conclusion, OWAMP fournit des données plus précises, car il utilise des paquets UDP dans une direction pour mesurer la latence. Vous pouvez affiner vos tests pour mieux vous aligner sur vos besoins spécifiques et votre cas d’utilisation. Par exemple, vous pouvez définir la taille de chaque paquet, l’intervalle entre deux paquets consécutifs dans un test, ainsi que le nombre de paquets à envoyer par test.

Et bien sûr, il est facile de détecter tout problème de réseau lié à une direction de trafic spécifique en effectuant le même test dans les deux sens séparément.

En conséquence, vous obtenez la valeur minimale, médiane et maximale de la latence du réseau entre votre source et la destination ciblée (ainsi que d’autres données utiles telles que la gigue unidirectionnelle et la perte de paquets).

exemple de test OWAMP qui mesure la latence du réseau
Exemple de résultat de test OWAMP

De plus, OWAMP prend en charge les mécanismes d’authentification pour garantir la sécurité.

OWAMP semble être la voie à suivre, non?

La réponse est «Oui», mais uniquement si vous gérez les deux extrémités du test. En effet, OWAMP nécessite la mise en œuvre d’une architecture client / serveur. Un logiciel doit être installé à la fois sur la source et la destination du test.

De plus, la précision des données dépend de leur bonne synchronisation d’horloge.

Enfin, OWAMP ne prend pas correctement en charge les configurations NAT (Network Address Translation). Certainement quelque chose à prendre en compte…

Avantages

  • Mesure de retard unidirectionnelle
  • Précision

Limites

  • Exigences:
    • Contrôle des deux extrémités
    • Synchronisation correcte de l’ horloge
  • Pas de support pour NAT

4. TWAMP pour la mesure de latence bidirectionnelle

Comment ça fonctionne

TWAMP, qui signifie Two-Way Active Measurement Protocol, est une alternative à OWAMP. Il est normalisé sous RFC 5357 .

Comparé à OWAMP, TWAMP mesure la latence dans les deux sens.

Il utilise d’abord TCP pour établir une connexion entre la source et la destination, puis utilise des paquets UDP pour mesurer la latence. Il utilise également une architecture client / serveur.

Avantages et limites

TWAMP partage globalement les mêmes avantages et limitations que son homologue OWAMP .

5. Mesurez les performances du réseau avec iPerf3

Vous pouvez penser à iPerf (la dernière version est iPerf3) comme une alternative à OWAMP ou TWAMP.

Comment ça fonctionne

Cet outil utilise également un modèle client / serveur, où les données peuvent être analysées des deux côtés.

Néanmoins, comme les données collectées sont le débit, la gigue et la perte de paquets, elles sont davantage utilisées pour mesurer la qualité globale de la liaison entre deux points d’extrémité, et non directement la latence du réseau lui-même.

Avantages

  • Premièrement, le principal avantage d’iPerf est qu’il prend en charge une variété de paramètres et peut utiliser UDP ainsi que TCP pour envoyer des paquets de sonde, ce qui peut mieux s’aligner avec vos cas d’utilisation spécifiques.
  • Deuxièmement, iPerf fournit également des informations sur le débit

Limites

  • iPerf nécessite une implémentation client / serveur (c’est-à-dire aux deux extrémités).
  • iPerf ne fournit aucune mesure de latence du réseau.

Sommaire

Outil
Métrique
la mise en oeuvre
Avantages
Limitations / inconvénients
Ping
  • Retard aller-retour
  • Perte de paquets (environ)
  • Test simple depuis n’importe quelle machine
  • Facile
  • Précision ICMP
  • Aller-retour uniquement
Traceroute
  • Retard aller-retour
  • Perte de paquets (environ)
  • Chemin réseau
  • Test simple depuis n’importe quelle machine
  • Facile
  • Chemin réseau
  • Précision ICMP (si vous n’utilisez pas UDP / TCP)
  • Aller-retour uniquement
OWAMP
  • Retard aller simple et aller-retour
  • Jitter
  • Perte de paquets
Valeurs minimum, médiam et maximum
  • Modèle client-serveur
  • Précis
  • Mesure de retard unidirectionnelle
  • Modèle de déploiement
  • Faites attention à la synchronisation de l’horloge
  • Pas de support pour NAT
TWAMP
  • Retard aller simple et aller-retour
  • Jitter
  • Perte de paquets
Valeurs minimum, médiam et maximum
  • Modèle client-serveur
  • Précis
  • Mesure de retard unidirectionnelle
  • Modèle de déploiement
  • Faites attention à la synchronisation de l’horloge
iPerf
  • Jitter
  • Perte de paquets
  • Débit
  • Modèle client-serveur
  • Précis
  • Informations sur le débit
  • Aucune mesure de latence du réseau
  • Modèle de déploiement

À emporter

Être capable de mesurer correctement la latence du réseau est un aspect clé pour garantir la performance des services numériques.

D’une part, le mesurer peut être aussi simple que d’exécuter des commandes ping ou traceroute à partir de votre PC. Gardez simplement à l’esprit que ces techniques, bien que simples à mettre en œuvre, souffrent de certaines limitations importantes:

  • Sujet à mesurer l’imprécision en raison de la nature de la manipulation ICMP
  • Rapporter uniquement la valeur RTT (pas de détection de problème pour une direction de trafic spécifique)

D’un autre côté, si vous gérez les deux extrémités du test, une meilleure option serait d’utiliser OWAMP ou TWAMP. Les mesures seront plus précises et vous pourrez détecter les problèmes liés à une direction de trafic spécifique. Néanmoins, une question importante reste ouverte: «Comment orchestrer de tels tests dans un environnement de production distribué et complexe?». C’est là que des solutions spécialisées entrent certainement en jeu.

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