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Netzwerkgeschwindigkeit analysieren und messen

01.02.2017 | 09:10 Uhr |

Wenn Sie die Geschwindigkeit von Vorgängen im Netzwerk messen wollen, gibt es dafür nützliche Programme. Wir stellen Ihnen vor.

Auf den Verpackungen von Netzwerkhardware versprechen die Hersteller oft stolze Geschwindigkeiten: Gigabit-LAN oder sogar 1300 GBit/s per WLAN. Seltsam nur, dass die Geschwindigkeit nach dem Einrichten der neuen Geräte so überhaupt nicht dem entspricht, was Sie erwartet hatten. Das liegt daran, dass in einem Netzwerk stets mehrere Geräte zusammenarbeiten. Die Geschwindigkeit richtet sich dabei immer nach dem schwächsten Glied in der Kette. Dazu kommt noch, dass bei jedem Übertragungsweg mehr oder weniger starke Störeinflüsse existieren, welche den Datenfluss behindern können. Die Herstellerangaben beziehen sich jedoch immer auf optimale Bedingungen, die in der Praxis so nicht vorkommen. Und schließlich gibt es auch einen Unterschied zwischen der Brutto-und der Nettodatenrate, also der tatsächlich übertragenen Datenmenge und etwa dem Dateivolumen, das Sie von einem Rechner zum anderen schieben.

Netzwerkstandards im bunten Mix

Bei einem Ethernet-Netzwerk verbinden Sie einen Router mit einem Switch und führen von dort aus Kabel zu weiteren Switches oder einem Endgerät – etwa einem PC. Moderne Router wie die Fritzbox besitzen einen eingebauten Switch und bieten meist vier Buchsen für Netzwerkkabel an. Damit Sie zumindest theoretisch auf eine Übertragungsrate von beispielsweise einem Gigabit kommen können, müssen Router/Switch, Kabel sowie Netzwerkadapter des PCs diese Geschwindigkeit unterstützen. Beim Router/Switch und Adapter heißt der Standard 1000BASE-T. Bei Kupferkabeln müssen es mindestens Cat-5-Kabel sein, besser noch Cat-5e oder Cat-6. Wenn nur eines von diesen Elementen lediglich den älteren 100-MBit-Standard 100BASE-T unterstützt, sinkt das Tempo automatisch. Zum Glück sind sämtliche Komponenten abwärtskompatibel.

WLAN-Geschwindigkeit steigern - so geht's

Wesentlich komplizierter ist die Lage bei einem WLAN. Hier hat die Industrie im Laufe der letzten Jahre stets neue Standards mit immer höheren Geschwindigkeiten entwickelt, die zwar in puncto Tempo mittlerweile abwärtskompatibel sind, allerdings in zwei verschiedenen Frequenzbändern arbeiten. Auch hier gilt, dass sich die optimale Datenrate nur dann erreichen lässt, wenn der Access Point, der normalerweise in den Router integriert ist, und der WLAN-Client, also der WLAN-Adapter im Notebook, PC, Smartphone oder Tablet, denselben Standard unterstützen.

Das Java-Programm Jperf liefert Ihnen exakte Werte zur tatsächlichen Datenübertragungsrate zwischen zwei Computern in Ihrem Netzwerk. Das Tool lässt sich umfangreich konfigurieren.
Vergrößern Das Java-Programm Jperf liefert Ihnen exakte Werte zur tatsächlichen Datenübertragungsrate zwischen zwei Computern in Ihrem Netzwerk. Das Tool lässt sich umfangreich konfigurieren.

Störeinflüsse verringern

Die wenigsten Störeinflüsse treten bei Ethernet-Kabeln auf, weil sie dagegen abgeschirmt sind. Die Kabel dürfen laut Standard bis zu 100 Meter lang sein. Bis zu dieser Entfernung wird das Netzwerksignal nicht schwächer. Wenn Sie dennoch nicht auf die erwartete Geschwindigkeit kommen, liegt dies in vielen Fällen an einem defekten oder minderwertigen Netzwerkadapter. Der produziert Störsignale oder quittiert empfangene Datenpakete nicht korrekt. Die Daten müssen daher mehrfach übertragen werden. Oft besitzt der Adapter schlicht nicht genügend Performance für hohen Netzwerk-Traffic. Bei vielen Rechnern sitzt der Adapter auf dem Mainboard, wodurch ein Austausch nicht möglich ist. Sie können ihn jedoch in der Regel im Bios oder Uefi deaktivieren und durch eine PCIe-Netzwerkkarte ersetzen. Bei einem WLAN wird das Tempo vor allem durch eine zu große Entfernung zwischen Router und Gerät, konkurrierende Funknetze und zu viele gleichzeitig aktive Clients beeinträchtigt.

Unsichtbare Datenübertragung

Wenn Sie eine Datei von einem Rechner zum anderen übertragen und dabei die Zeit messen, können Sie das Übertragungstempo berechnen. Es handelt sich jedoch nur um die praktische Datenrate, nicht um das tatsächlich übertragene Datenvolumen. Schuld daran ist das Netzwerkprotokoll TCP/IP. Es zerlegt das File in mehrere kleine Datenpäckchen, die allesamt mit einer Absender-und einer Zieladresse versehen werden. So wächst der Umfang schon um einige Bytes an. Dazu kommen Prüfsummen, mit denen sichergestellt wird, dass die Päckchen unversehrt beim Empfänger ankommen, einige Bytes für die Steuerung, Markierungen für Anfang und Ende, eine Nummerierung und einige weitere Daten. Insgesamt werden bei TCP/IP pro Datenpaket 40 Bytes mehr übertragen als nach außen hin sichtbar. Die Paketgröße wiederum variiert je nach Verbindung. Bei Ethernet liegt die obere Grenze (MTU, Maximum Transmission Unit) bei 1500 Bytes, beim WLAN-Standard 802.11 bei 2312 Bytes. Den unsichtbaren Teil nennt man Protokoll-Overhead. Mit Software lässt er sich registrieren, per Stoppuhr nicht.

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Netzwerkgeschwindigkeit messen

Um die Geschwindigkeit des eigenen Netzwerkes zu ermitteln, gibt es mehrere praxisorientierte Messprogramme. Sie bestehen aus einem Server-und einem Client-Teil und schieben reale Daten durchs Netz. Da sie selbst nur eine minimale Netzwerklast erzeugen, ergibt sich ein ziemlich genaues Bild von der Leistungsfähigkeit der Verbindung. Um das Übertragungstempo zwischen zwei PCs zu überprüfen, eignet sich Jperf . Hierbei handelt es sich um das Kommandozeilentool iperf, das um eine grafische Oberfläche ergänzt wurde.

Jperf benötigt ein installiertes Java Runtime Environment. Server-und Client-Teil sind in seinem Programmcode vereinigt. Zum Messen kopieren Sie das Tool auf die zwei PCs, deren Verbindung Sie testen wollen, und entpacken das Zip-File auf beiden PCs. Danach starten Sie aus dem Ordner heraus die Datei jperf.bat per Doppelklick. Definieren Sie oben im Fenster die eine Programminstanz als „Server“ und die andere als „Client“. Tragen Sie nun beim Client die IP-Adresse des Jperf-Servers ein und klicken Sie auf den Button „Run IPerf!“. Das Tool führt in der Standardeinstellung zehn Sekunden lang Messungen durch und zeigt Ihnen die Ergebnisse als Kurve und als Werte in Kilobits pro Sekunde an. Links im Fenster „Application layer options“ können Sie die Voreinstellungen verändern, etwa eine längere Testdauer definieren. Neben „Output Format“ ändern Sie die Maßeinheit, zum Beispiel in „MBytes“ pro Sekunde.

Um festzustellen, wie schnell die Verbindung Ihres Smartphones in Ihrem WLAN ist, nutzen Sie unter Android den WiFi Speed Test . Den Client für Ihr Handy finden Sie im Google Play Store, den Serverteil für den PC auf der Homepage des Entwicklers unter https://bitbucket.org/pzolee/tcpserver/downloads . Laden Sie dort die Exe-Datei „wifi_speed_test_server.ex“ herunter. Das Tool ist in Python geschrieben, das Sie vor dem Start noch herunterladen und einrichten müssen. Öffnen Sie auf dem Server die Eingabeaufforderung und rufen Sie die EXE-Datei auf. Bestätigen Sie nun die Änderung der Firewall-Einstellungen. Rufen Sie die Android-App auf. Über das Android-Menü oder „More Options“ erreichen Sie die Einstellungen und dort den Punkt „Network settings“. Stellen Sie unter „Transfer settings“ und „Transferred data size“ entweder „1000 MB“ oder „Limitless: until stop“ ein und bestätigen Sie mit „OK“. Zurück auf dem Startbildschirm tippen Sie dann unter „Remote server address“ die IP-Adresse des Server-PCs ein. Durch das Antippen von „Start“ beginnen Sie mit den Messungen .

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