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Ein Tool zur Messung der Netzwerkleistung, Net-RTT-Meas

Es klemmt und hakt beim surfen, streamen oder online-gaming. Ein Online-Speedtest ist schnell gefunden und durchgeführt, das Ergebnis niederschmetternd. Flugs beim Internet-Anbieter angerufen und eine Störung gemeldet, doch dieser gibt nur zurück, dass die Leitung bis zu Ihnen nach Hause ok ist. Der Online-Speedtest wird wiederholt und das Resultat ist nun auch zufriedenstellend. Eine Stunde später ruckelt es im gestreamten Video erneut …

Solche Erlebnisse sind durchaus realitätsnah. Zwei Gründe warum man hin und wieder Problemen bei der Internetanbindung nicht auf die Spur kommt sind:

  1. Man testet seine Internetanbindung nur zu einer bestimmten Zeit. Probleme mit dem Durchsatz sind aber häufig zeitabhängig und werden erst sichtbar wenn man seinen Internet-Anschluss über einen längeren Zeitraum betrachtet.

  2. Man testet die Ende-zu-Ende Verbindung von seinem PC bis zu dem Server des Online-Speedtests. Damit weiß man aber noch nicht genau ob der Flaschenhals jetzt bei Ihnen zu Hause liegt oder im Internet.

Hier setzt das Net-RTT-Meas Tool an. Die Zeitdauer der durchgeführten Messungen beträgt bis zu 24 Stunden (einstellbar). Ferner beinhaltet eine Messung bis zu vier verschiedene Ziele, welche sich örtlich unterscheiden. Damit bekommen Sie eine Indikation, wo genauer ein potentielles Problem liegt.

Notiz: Kurz vorab, das Net-RTT-Meas Tool verwendet „ping” als Basis für die Messungen. Somit wird die Round-Trip-Time (RTT) gemessen, welche auch namens gebend für das Tool ist. Wer mehr wissen will, findet im weiteren Artikel Detailinformationen.

  1. Das Net-RTT-Meas Tool - Download
  2. Die Bedienung des Net-RTT-Meas Tool - eine Einführung
  3. Ping, was ist das
  4. Die Messung mit dem Net-RTT-Meas Tool
  5. Die Analyse mit dem Net-RTT-Meas Tool
Bild: Screenshot Net-RTT-Meas WLAN 2.4GHz
Bild: Screenshot Net-RTT-Meas WLAN 2.4GHz

Das Net-RTT-Meas Tool - Download

Das Net-RTT-Meas Tool wird für Windows 10 zur Verfügung gestellt und kann hier heruntergeladen werden.

Net-RTT-Meas (Version_1_0_0_0 x64) for Windows 10

Das Tool ist eine reine ausführbare Datei und direkt mit einem Doppelklick ausführbar. Wahrscheinlich werden Sie beim Start eine Meldung Ihrer Internet-Security-Suite bekommen, dass nicht sichergestellt werden kann, dass diese Datei einwandfrei ist. Ferner eine Option um die Datei trotzdem auszuführen (z.B. weitere Informationen). Wählen Sie diese Option, um das Tool zu starten. Die Datei ist zwar signiert um die Echtheit überprüfen zu können, aber aufgrund der Unbekanntheit meiner Person, bzw. des Programms sprechen die meisten Internet-Security-Suites pauschal ein Misstrauen aus.

Es gibt keine Installation und es werden keine Änderungen auf Ihrem PC vorgenommen. Das bedeutet aber auch, dass keine Einstellungen gespeichert werden. Diese müssen Sie mit jedem Neustart wieder neu vornehmen. Zur, sozusagen, „Deinstallation” müssen Sie einfach nur die Net-RTT-Meas Datei löschen.

Das Net-RTT-Meas Tool setzt voraus, dass das Net-Framework Version 4.7.2 oder höher bei Ihnen installiert ist. Das ist in der Regel schon der Fall und Sie müssen dann nichts weiter tun. Ist dem nicht so, dann finden Sie die nötigen Updates für das Net-Framework unter den Windows 10 Einstellungen -> Update und Sicherheit.

Wer prüfen möchte, dass wirklich die Originaldatei vorliegt, kann folgend einen Hash-Vergleich durchführen.

Geben Sie das Kommando certutil -hashfile Net-RTT-Meas-1_0_0_0.exe SHA256 in der Kommandozeile ein und zwar unter dem Pfad wo auch Net-RTT-Meas gespeichert ist. Als Ausgabe bekommen Sie einen 32Byte langen Zahlenwert. Vergleich Sie diesen mit dem unten angegebenen Wert der Version des Net-RTT-Meas Tool welche Ihnen vorliegt.

SHA256 Prüfsumme von Net-RTT-Meas Version 1.0.0.0:

f8219594 73e27cd3 7d2e2805 dbd666ee cf1c914a cd17062d 686c21c4 dc238b7a

Es ist auch immer eine gute Idee, heruntergeladene Dateien per z.B. virustotal.com zu prüfen. Net-RTT-Meas (Version 1.0.0.0) wurde zuletzt am 20.10.2021 dabei als einwandfrei erachtet. Es kann aber vorkommen, dass der ein oder andere Virenscanner mal eine Warnung ausgibt, obwohl kein Virus vorhanden ist. Solange diese Warnungen seltene Einzelfälle sind, ist es extrem Wahrscheinlich, dass die Datei frei von Viren ist. Wer mehr Sicherheit mag, kann den obig geschilderten Hashtest durchführen.

In eigener Sache: Mir ist durchaus bewusst, dass das Net-RTT-Meas Tool nicht perfekt ist. Doch es sollte schon in seinem jetzigen Status und Umfang gute Dienste leisten. Feedback oder Wünsche sind immer willkommen, solange es konstruktiv bleibt. Beachten Sie dabei, dass das Tool ehrenamtlich erstellt wurde und Sie nichts kostet. Ferner das es mein Erstlingswerk unter Windows ist.

Offene Punkte: Trotz Validierung eingegebener konfigurierbarer Ziele, werden manchmal ungültige Ziele akzeptiert. Das resultiert dann in einem schließen des Programms bei Start einer Messung. Bitte prüfen Sie in diesem Fall die Gültigkeit der Eingabe.

Offene Punkte: Net-RTT-Meas wurde hauptsächlich unter Verwendung von IPv4-Adressen getestet. IPv6-Adressen werden ebenfalls als Eingabe akzeptiert und das Tool sollte mit diesen funktionieren. Durch eine eingeschränkte Test-Umgebung für IPv6 gibt es aber eine erhöhte Fehlerwahrscheinlichkeit wenn IPv6 verwendet wird.

Die Bedienung des Net-RTT-Meas Tool - eine Einführung

Vergegenwärtigen Sie sich als erstes wie eine Messung aussehen soll. Welche Zeitdauer und welche Ziele? Fest vorgegeben ist die lokale Schnittstelle. Ferner ergibt es Sinn den Heimrouter mit ein zu beziehen. Des Weiteren zwei verschiedene Ziele (Server) im Internet. Warum zwei? Weil man darüber noch besser abschätzen kann, ob hohe RTT-Werte oder fehlende Antworten durch einen Server begründet sind oder in der Internetanbindung. Treten hohe RTT-Werte, Verbindungsabbrüche gleichzeitig zu zwei Zielen im Internet auf, aber nicht zu Ihrem Heimrouter, dann ist das schon ein starkes Indiz für eine schlechte Internetanbindung.

Als potentielle Ziele können jegliche Server, bzw. IP-Adressen im Internet dienen. Sie können sowohl eine URL, also Namen in Form von z.B. xxxx.com oder yyyy.de eingeben, als auch direkt eine IP-Adresse in numerischer Form, wenn bekannt.

Notiz: Ich kann hier nicht direkt eine Empfehlung für einen Server aussprechen, da eine evtl. daraus resultierende hohe Zahl von Anfragen an den Server, dann mir angelastet werden könnte. Generell ergibt es aber Sinn bekannte Adressen von großen Unternehmen zu nehmen, wo man damit rechnen kann das die Server leistungsfähig sind, zuverlässig und schnell antworten.

Ermitteln Sie noch die IP-Adresse von Ihrem Heimrouter. Unter den Windows 10 Einstellungen -> Netzwerk und Internet -> Hardware und Verbindungseigenschaften finden Sie den Punkt „Standardgateway”. Die dahinterstehende IP-Adresse ist in der Regel die, die Sie brauchen. Gleiches können Sie auch über Eingabe des Befehls ipconfig in der Kommandozeile erreichen.

Notiz: Sie bekommen direkt im Net-RTT-Meas Tool Hilfestellungen, z.B. in dem Sie mit einem Mauszeiger kurz über einem Bedienelement verharren, auf das „?”-Element klicken und die Erklärungstexte unter „über” durchlesen.

Notiz: Möchten Sie schon während einer Messung einen Blick auf soweit vorhandene Resultate schauen, dann können Sie unter Optionen -> autoscrolling, das autoscrolling deaktivieren und auch später wieder aktivieren.

Ping, was ist das

Die vom Net-Perf-Meas Tool durchgeführten Messungen verwenden Ping als Basis.

Doch was ist Ping?

Ping selbst ist ein einfaches Tool, welches ermittelt ob eine Netzwerkverbindung zu einem anderen Gerät existiert. Ferner ermöglicht Ping eine Abschätzung wie lange es braucht ein Datenpaket zu einem Gerät zu senden und eine Antwort zu bekommen. Damit liefert Ping die sogenannte Umlaufzeit (Round-Trip-Time, RTT) einer Netzwerkverbindung.

Diese Umlaufzeit gibt einem Anhaltspunkte über die Leistungsfähigkeit einer Netzwerkverbindung und welche Last gerade in einem Netzwerk herrscht.

Auf der Kommandozeile eines Windows-PC kann man z.B. das Kommando ping 192.168.178.1 eingeben und damit das Ping-Tool anwenden. Was passiert dann? Nach Eingabe sendet Windows ein ICMP-Echo-Request Paket an das Gerät mit der IPv4-Adresse 192.168.178.1. Des Weiteren wird im Hintergrund eine Stoppuhr gestartet. Wenn das Gerät mit der Adresse 192.168.178.1 das Paket empfängt, generiert es eine Antwort und sendet diese zurück, der sogenannte ICMP-Echo-Reply. Diese Antwort wird jetzt wieder vom ursprünglichen Windows-PC empfangen, die Stoppuhr wird angehalten und das Resultat wird dem Anwender zurückgeliefert.

ICMP-Echo-Request und Reply sind dabei die Bezeichnungen der Datenpakete eines Protokolls auf welchem das Ping-Tool basiert. Ping in sich ist nur ein Tool und der zugehörige Eigenname.

Die Vorteile von Ping: Ping wird sehr verbreitet unterstützt, nicht nur von Windows. Im Prinzip ist jedes Gerät, welches eine Netzwerkverbindung hat, in der Lage eine Ping-Anfrage zu empfangen und eine Antwort zu senden.

Die Nachteile von Ping: Es gibt Geräte welche auf eine Ping-Anfrage keine Antwort senden. Das liegt dann an Richtlinien welche der Besitzer eines Geräts eingerichtet hat. Des Weiteren ist die ermittelte Umlaufzeit keine exakte Messung, sondern mehr eine Schätzung. Der Grund ist, dass es nicht die Kernaufgabe von Geräten ist Pings zu verarbeiten. Somit werden entsprechende Anfragen mit niedriger Priorität behandelt und es kann zu Verzögerungen kommen, welche nicht durch das verbindende Netzwerk begründet sind.

Ping liefert meistens dennoch sehr nützliche Informationen. Den in den meisten Fällen arbeitet Ping hinreichend zuverlässig. Man sollte es aber im Hinterkopf behalten, das es zu Ungenauigkeiten kommen kann oder das hin- und wieder ein Gerät auch gar nicht auf eine Ping-Anfrage antwortet.

Die Messung mit dem Net-RTT-Meas Tool

Der Informationsgehalt eines einzelnen Ping beschränkt sich auf den Zeitpunkt der Ausführung und auf das Gerät, welches als Ziel gedient hat. Mehrere Pings auf unterschiedliche Geräte gleichzeitig und kontinuierliche Pings über einen längeren Zeitraum erhöhen die Nützlichkeit deutlich.

Genau das ist die Funktion des Net-Perf-Meas Tools. Wenn eine Messung gestartet wird, dann werden Pings in einem festen Intervall (2 Sekunden), über einen längeren konfigurierbaren Zeitraum, an bis zu vier Geräte gleichzeitig gesendet. Durch den Zeitraum der Messung kann man besser Störungen entdecken, welche nur hin- und wieder auftauchen. Ferner Veränderungen in der Netzwerk-Last, die die Leistung einer Netzwerkverbindung beeinflussen.

Zwei Beispiele: In der Nacht oder während der üblichen Arbeitszeiten ist die Leistung der heimischen Internetanbindung meistens besser. Die Umlaufzeit ist relativ niedrig und es gibt keine Verbindungsabbrüche. Zu Zeiten wenn viele zu Hause sind, Abends oder am Wochenende, können die Umlaufzeiten deutlich steigen und auch die Wahrscheinlichkeit von Verbindungsabbrüchen steigt. Durch die Beobachtung längerer Zeiträume mit dem Net-Perf-Meas Tool können Sie jetzt feststellen ob bei Ihnen diesbezüglich evtl. ein Problem vorliegt.

Das andere Beispiel ist die Herausforderung festzustellen wo evtl. der Flaschenhals liegt, wenn es zu Durchsatzproblemen und erhöhten Umlaufzeiten kommt. Durch das gleichzeitige Messen zu verschiedenen Zielen können Sie die Ursache eines potentielles Problem einschränken. Ist z.B. die Umlaufzeit (RTT) zu Ihrem Heimrouter auffällig hoch, dann könnte man sich mal die WLAN oder die PowerLine Verbindung genauer anschauen.

Net-Perf-Meas misst die Umlaufzeit gegenüber den folgenden unterschiedlichen Zielen:

Die lokale Schnittstelle, welcher eine feste IPv4-Adresse von 127.0.0.1 zugewiesen ist. Die lokale Schnittstelle ist eine Test-Schnittstelle des Windows-Betriebssystems auf Ihrem PC. Üblicherweise sind hier keine Probleme zu erwarten. Die Umlaufzeiten sind so niedrig, dass oft nur ein Wert von 0 ms gemessen wird. Manchmal verursacht aber eine Internet-Security-Suite, ein Treiber oder andere Netzwerksoftware Probleme, welche sich dann hier in unerwartet hohen Werten manifestieren.

Der Heimrouter bildet das Tor in das Internet, gehört aber noch zu Ihrem Heimnetzwerk. Pings an den Heimrouter geben Hinweise ob evtl. das lokale LAN, WLAN oder die PowerLine Verbindung Probleme verursachen. Für ein kabelbasiertes LAN werden Umlaufzeiten in einem einstelligen Wert erwartet, für WLAN oder PowerLine Verbindungen grob Werte von 20ms oder niedriger.

Den Abschluss bilden zwei Ziele in das Internet. Beide Ziele sind frei konfigurierbar. Dadurch wird jetzt Ihre Internetanbindung und das Internet mit in die Messung mit ein bezogen. Gute Umlaufzeiten sind niedrige zweistellige Werte. Der exakte Wert ist aber von vielen Faktoren abhängig, wie die Leistung Ihrer Internet-Anbindung, die Distanz bis zu dem verwendeten Server, die Last am Server und die Last im Internet. Durch all diese Faktoren können die gemessenen Werte durchaus erheblich schwanken.

Die Analyse mit dem Net-RTT-Meas Tool

Nach dem erfolgreich durchführen einer Messung verfügt man über die Ergebnisse einer Unmenge an Pings. Sie können sich die resultierenden Grafiken schon einmal ansehen und Ihre Schlüsse ziehen. Z.B. ist evtl. die Umlaufzeit Ihres lokalen Netzwerkes regelmäßig höher als die erwarteten Werte oder man beobachtet regelmäßige Störungen, welche sich in extrem hohen Spitzenwerten bemerkbar machen. In beiden Fällen hat man schon einmal konkretere Anhaltspunkte. Aber dabei nicht vergessen mit WLAN, PowerLine und auch durch Ping in sich, sind hier und da höhere Werte zu erwarten. Sie sollten aber seltener vorkommen.

Durch eine Analyse der Ergebnisse einer Messung, kann man jetzt ein klareres Bild und weitere Informationen erhalten. Ferner wird auch das Risiko einer Fehleinschätzung reduziert. Folgend eine Erläuterung der Metriken, welche als Resultat einer Analyse ausgegeben werden.

Eines aber schon einmal vorneweg. Wenn Sie eine gute Netzwerkverbindung haben, wo die Umlaufzeiten kaum schwanken, dann werden die Metriken sehr ähnliche Ergebnisse ergeben. Je schlechter die Leistung einer Netzwerkverbindung um so mehr Varianz ergibt sich in den gemessenen Umlaufzeiten und um so mehr differieren die Metriken voneinander.

RTT-P95: Einen Überblick über die Netzwerk-Leistung erhält man mit der RTT-P95 Metrik. Für die Berechnung dieser Metrik werden die 5% der langsamsten Datenpakete, über einen Zeitraum von 60 Sekunden, ignoriert. Aus den restlichen 95% wird der Durchschnitt gebildet. Damit bekommt bekommt man eine zuverlässigere Abbildung der Netzwerk-Leistung, da wenigstens zu einem gewissen Teil die durch Ping selbst verursachten langsamen Datenpakete außer acht gelassen werden. Zeiträume mit stärkeren Störungen und auch moderate Änderungen in der Netzwerklast werden sichtbar.

RTT-P33: Die Metrik RTT-P33 steht für die durchschnittliche Umlaufzeit der 33% der schnellsten Datenpakete über einen Zeitraum von 60 Sekunden. Somit ist die Metrik stabil gegenüber kurzen Störungen, aber wenn ein großer Teil der Datenpakete durch eine gestiegende Netzwerk-Last langsamer übertragen werden, dann macht es sich hier bemerkbar.

RTT-Floor: Die Metrik RTT-Floor ist die schnellste Umlaufzeit eines Datenpaketes über einen Zeitraum von 60 Sekunden. RTT-Floor ist dabei sehr stabil gegenüber Netzwerk-Last, Störungen und Zugriffsmechanismen, denn es reicht ja ein schnelles Paket. Somit gibt die Metrik RTT-Floor eine Idee welche Umlaufzeit alle Datenpakete in der Theorie aufweisen könnten. Änderungen können vorkommen, wenn plötzlich Änderungen entlängs einer Netzwerkverbindung auftreten. Z.B. das die Datenpakete einen anderen Pfad durch das Internet nehmen oder das das WLAN sein Frequenzband gewechselt hat.

Connection-Breaks: Als Verbindungsabbruch werden alle Ereignisse gewertet wo keine Antwort auf drei aufeinanderfolgende Pings empfangen wurde. Hierfür wird maximal 500ms auf eine Antwort gewartet. Da die Auswirkung eines Verbindungsabbruches sehr groß ist, sollten diese nur äußerst selten vorkommen. Da aber nichts perfekt ist, kann es schon mal zu einem Verbindungsabbruch kommen.

Neben der grafischen Darstellung der Metriken, wird auch eine sehr grobe Einschätzung der Ergebnisse per Farbcode geliefert. Dieser Farbcode befindet sich am oberen Rand der Grafik, wo auch die Resultate der einzelnen Pings dargestellt sind. Folgende Schwellwerte werden verwendet:

Lokale Schnittstelle:

Heimrouter:

Ziel in das Internet, konfigurierbares Ziel:

Die Quelle für die genannten Werte sind eigene Erfahrungen des Autors des Net-Perf-Meas Tools. Bitte dabei immer beachten, das die Bewertung auch eine persönliche ist und unter anderem von den Netzwerk-Anwendungen abhängt. Was akzeptabel für den entspannten Web-Surfer ist, geht evtl. gar nicht für den ambitionierten Online-Gamer.

Ich hoffe das Tool wird Ihnen gute Dienste leisten,

Matthias (18.10.2021)

A tool for the measurement of network performance, Net-RTT-Meas

Lags in video-streams, online-gaming, even when accessing web-sites are today still reality. An online-speedtest is found, a test performed and the result devastating. Now you are calling the helpdesk of your internet-provider, but you just get the information that everything is fine on their end. You repeat the online-speedtest and everything seems to be ok. One hour later you experience again lags …

Such experiences are not fiction. There are two reasons why it is sometimes quite difficult to find the root cause of problems with the internet-connection.

  1. An online-speedtest is just performed for a short time-period, at the point in time you start it. Performance problems are however in many cases time dependent and just get visible when you look for a longer time-period.

  2. An online-speedtest provides the result for the end-to-end connection from your PC up to the Server of the Online-Speedtest. If there is a problem, then you don’t know if it is at your home or with the internet.

These two items are adressed by the Net-RTT-Meas tool. The duration of the measurements can be configured to up to 24 hours. With a single measurement you can include up to four destinations, at different locations. With this you get more information, where the root cause of a problem might be.

Note: In advance, the Net-RTT-Meas Tool uses „ping” as basis for the measurements. Due to this the round-trip-time (RTT) is measured, being too the originating point of the name of the tool. If you like to know more about ping and how the measurement works, then you find more detailed information in this article.

  1. The Net-RTT-Meas Tool - Download
  2. How to use the Net-RTT-Meas Tool - an introduction
  3. Ping, what’s that
  4. The measurement of the Net-RTT-Meas Tool
  5. The analysis of the Net-RTT-Meas Tool
Bild: Screenshot Net-RTT-Meas WLAN 2.4GHz
Bild: Screenshot Net-RTT-Meas WLAN 2.4GHz

The Net-RTT-Meas Tool - Download

The Net-RTT-Meas Tool is provided for Windows 10 and can be downloaded here.

Net-RTT-Meas (Version_1_0_0_0 x64) for Windows 10

The tool is a simple executable file, which can be started directly with a double-click. At start of the file, you will encounter quite probable a warning from your internet-security-suite that the file can not be trusted. In addition there should be an option to execute it anyway (i.e. at further Information). Select this option to start the tool. The executable file contains a signature, allowing to check its origin. Since the tool and myself are not known by the internet-security-suites, there is however mistrust by default.

There is no installation and nothing is changed permanent on your PC. This means too, that your configurations are not saved. You have to setup the configuration of your measurement whenever you start the tool. If you like to „deinstall” the tool, then just delete the file, thats it.

Pre-condition for using the Net-RTT-Meas Tool is that the Net-Framework Version 4.7.2 is installed at your PC. This is usually the case and you have not to do anything. If it is not the case though, then you can find related updates via the Windows 10 Update functionality.

If you want to check, if your copy of the Net-RTT-Meas Tool is authentic, then you can do a hash-comparison.

Enter the command certutil -hashfile Net-RTT-Meas_1_0_0_0.exe SHA256 at the command-line, at the path where the Net-RTT-Meas tool is stored. As result you get a 32byte length numeric value. Compare this value with the below value of the corresponding version of the Net-RTT-Meas Tool

SHA256 hash of Net-RTT-Meas Version 1.0.0.0:

f8219594 73e27cd3 7d2e2805 dbd666ee cf1c914a cd17062d 686c21c4 dc238b7a

It is always a good idea to check downloaded files for potential viruses in advance. The website virustotal.com is a good place to do this. When performing a check at the 20.10.2021 for Net-RTT-Meas (Version 1.0.0.0) there was no warning. It is however always possible that from the roughly seventy scanning-machines, the one or other gives a warning. If these warnings are just single incidents, then it is however likely that they are false positives and that you can execute the file. If you like more certainity, then you can perform the above mentioned hash-comparison.

In own matter: I know that the Net-RTT-Meas Tool is not perfect. With current version, it should work reliable though and provide you good services. Feedback and needs for improvement are always welcome, if they are formulated constructive. Please keep in mind that the tool was programmed in my free-time and is provided for free. Further that the tool is my first programm for the Windows-OS.

Known Issues: Despite validation of configured Destinations, invalid configurations are accepted sometimes. When starting then a measurement the tool will crash. Please enter then a valid destination address or URL.

Known Issues: Net-RTT-Meas was tested mainly using IPv4-Addresses. IPv6-Addresses are accepted too and should work. Due to a limited test-environment for IPv6 the probability of erronous behaviour is increased for Ipv6 though.

How to use the Net-RTT-Meas Tool - an introduction

Think about first how your measurement shall look like. What duration it shall have and which destinations you want to include. A fixed destination is the local-interface. Further it makes sense to integrate your local-router. Next you can add two destinations (server) in the internet. Why two? Because you get a better idea, whether high RTT-Values are due to a server or the internet-connection. If there are high RTT-Values or connection-breaks concurrently to both destinations, but not at your local connection to your local-router, then it is a strong indication for a bad internet-connection.

Potential destinations in the internet can be any servers, i.e. addresses in the internet. You can enter both a name (URL), like xxxx.com or yyyy.de or directly an IPv4-Address in numeric form (aaa.bbb.ccc.ddd).

Note: I can not recommend directly a specific server, because it might result in a high number of requests to this server and eventual blame falls then on me. Generic seen it makes sense to use well-known destinations from big companies where you might think that their servers offer good performance for reliable and quick responses.

For the local-rotuer determine the IP-Address of your local-router. The preset value could already fit, but it is only a „could”. With Windows 10 -> configurations -> network and internet -> hardware and connection properties you find the address of the „Standardgateway”. The given IP-Address is usually the one you need. You can gain same information by entering the command ipconfig at the command-line.

Note: The Net-RTT-Meas tool provides help directly on its user-interface. You can pause shortly over a button for a tool-tip, you can click on the „?”-button or you can read the explanations at „about”.

Note: If you like to have a closer look at the gained results during a measurement, then you should deactive the autoscrolling first. De-activation, activation can be done at options -> autoscrolling.

Ping, what’s that

The Net-Perf-Meas Tool uses ping as basis for its measurements.

But what is ping?

Ping is in itself a simple tool too. It determins whether a connection to a differnent device exists. Further ping provides an indication how long it takes to send a data-packet to a different device and receive an answer. Thus ping provides the round-trip-time (RTT) of a network-connection.

This round-trip-time is an indication of the performance of a network-connection and what load exists currently at a network.

At the command-line of a Windows-PC you can enter the command e.g. ping 192.168.178.1 to use ping. What happens? After entering the command Windows sends an ICMP-Echo-Request to the device with the IPv4-Address 192.168.178.1. In addition a stopwatch is started in the background. When the addressed device receives the request, then it generates a response, so called ICMP-Echo-Reply and sends it back. This response will now be received by the originating Windows-PC, the stopwatch will be stopped and the results will be printed out to the user.

ICMP-Echo-Request and Reply are the terms of the data-packets as defined by the ICMP-Protocol(RFC 792). Ping itself is just a tool and its name.

Advantages of ping: Ping has a wide support. Not just from Windows, but basically from every computer-device with network-connection.

Disadvantages of ping: Devices exist which do not answer to a ping. This is in most cases due to an applied policy of the owner of the device. In addition the determined round-trip-time is not very exact, but more an approximation. Reason is that it is not the purpose of the devices to respond to pings. As result received pings, will be taken care of with low priority. Due to this there can be delays which are not caused by the connecting network.

Ping provides nonetheless usefull information, because in most cases ping works sufficient reliable. You should just keep in mind that there can inaccuracies or that now and then a device does not send a response at all.

The measurement of the Net-RTT-Meas Tool

A single ping just provides information about the point in time when ping was executed. Further about the device, which served as destination. Several concurrent pings to different devices over a longer time period increases the usefullness significant.

Exactly this is the function of the Net-Perf-Meas Tool. Once a measurement is started, pings will be send with fixed intervall of two second over a longer configurable time duration to up to four destinations concurrently. With increased time-duration of the measurement you can detect better disturbances, which occur rarely. Further you get a better idea about changes in the load of a network, which impacts network-performance.

Two examples: In the deep night or at usual working hours the performance of the internet-connection is typically quite good. The round-trip-time is low and there are no connection-breaks. At times when a lot of people are at home though, in the evening or at the weekend, then the round-trip-time can increase due to increased network-load. Further the probability of connection-breaks can increase. With a long term observation using the Net-Perf-Meas Tool you can determine now whether time dependent network load is eventually the root cause for your network problems.

The other example is the challenge to determine the location of the bottle-neck, in case you have network-performance problems. Due to concurrent measurement to different destinations you can compare network-performance towards different locations. Is already the round-trip-time to your local-router unexpected high, then you should take a closer look at e.g. your WiFi or your Powerline connection.

Net-Perf-Meas is measuring the round-trip-time towards following different destinations:

The local interface, this interface has a fixed assigned IPv4-Address of 127.0.0.1. The local interface is a test-interface direct at the Windows-Operating-System you are running the Net-Perf-Meas at. Usually no problems are to be expected here. The round-trip-times are so low, that in a lot of cases just a value of 0 ms is measured. Now and then however some network-software like a driver, an internet-security-suite, a download-accelerator is causing problems, resulting in unexpected high values.

Your local-router is the gateway to the internet, but still part of your local network. Pings to the local-router provide indications whether your local LAN, WiFi or Powerline connection is causing a problem. For a cable based LAN you can expect normally single digit RTT-values. With WiFi or Powerline measurement results should be roughly 20ms or lower.

Last but not least you can configure two destination at the internet. By including these destinations the internet-connection and the internet are now covered by the measurement too. Good RTT-values are low two digit values. The exakt value is however prone to a lot of different factors, like the performance of your internet-connection, the distance to the destined server, the load at the server and at the networks, both your local one and the internet. Because of all these factors, the measured values can vary significant.

The analysis of the Net-RTT-Meas Tool

Once a full measurement is done, you have the results of lots and lots of pings. You can already have a look at the related graphics and make up your mind. Eventually it is already visible that the round-trip-time of you local network is unexpected high or you observe regular disturbances. In both cases you have more information where to look for improving the situation. Do not forget, however, that with WiFi and Powerline it is quite normal that there are some spikes visible. They should occur not to often though.

With the analysis function of Net-RTT-Meas you can obtain additional information. In addition you can reduce the risk of misinterpreting the results. Following an explanation of the metrics, which are provided as output of an analysis.

One word in advance though. In case you have a good network-connection, where there is only very small variance in the round-trip-time results, then the metrics look more or less all the same. The worse the performance of a network, the more variance, and the more valuable the different metrics for interpreting the measured results.

RTT-P95: A generic picture of the network performance can be gained by averaging 95% packets over a 60 second time period, except the 5% of the packets with highest RTT value. By this the reliability is increased as, at least to some extend, the bias due to properties of ping itself is reduced. Time-Periods with frequent number of disturbances, but also a medium increase in congestion due to higher network-load get visible.

RTT-P33: With RTT-P33 the 33% of fastest packets are determined and then averaged over a 60 second time period. As result this metric is quite stable against infrequent disturbances, but if majority of packets experience some delay due to heavy congestion it will start to show up here.

RTT-Floor: The RTT-Floor is the RTT of the fastest packet over a 60 second time period. The RTT-Floor is quite stable against network congestion, disturbances and access-control mechanisms. As such it gives you a baseline of the RTT which all packets could experience, without afore mentioned occurences. Changes at RTT-Floor can occur however when there is a sudden change along the path the data-packets are taking. Such change could be a different route for packets or a change in the technology used in transferring the packets. Especially WiFi has the potential to cause changes, by changing for example the frequency-band or the modulation-rate of a WiFi connection.

Connection-Breaks: As connection break the Net-Perf-Meas tool considers all occurences when three consecutive pings where not received within a fixed set timeout (500 ms). As the impact of connection breaks is quite severe, they should only occur very rarely. They can occur though, as nothing is ever perfect.

The analysis provides you further with a simple color code, which represents a rough idea of the performance of your network-connection. This color code is displayed at the upper border of the graphics, where the results of the pings are displayed. Following thresholds are used:

Local Interface:

Local Router:

Custom Destinations (configurable):

The source of the preset values are heuristics of myself. It has to be kept in mind, that this kind of rating depends on your network application and is prone to subjective experience as well. What is acceptable to the relaxed web-surfer, is likely a no go for the competetive online-gamer.

I hope the tool will provide you with good services,

Matthias (18.10.2021)