ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ВТ и ЗИ
РЕФЕРАТ
По предмету:
«Технические средства контроля диагностики и испытаний ВВС»
Технические средства контроля диагностики сети
Выполнил: магистрант 2 года
ФИРТ ВВС - 609
Евграфов М.Ю.
Проверил:
доцент Кладов В.Е.
УФА 2010
Содержание
Введение 3
1 Классификация средств мониторинга и анализа сети 4
2 Встроенные средства мониторинга и анализа сетей 7
Агенты SNMP 7
Агенты RMON 7
Концентраторы серии Distributed 5000 8
3 Анализаторы протоколов 11
4 Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем 13
Сетевые анализаторы 13
Кабельные сканеры 13
Тестеры 13
5 Продукты мониторинга и анализа сетей компании NetworkGeneral 14
Семейство продуктов Distributed Sniffer System 14
6 Анализатор протоколов LANalyser компании Novell 16
7 Продукты компании Microtest 18
Многофункциональное устройство Compas компании Microtest 18
Кабельные сканеры компании Microtest 18
8 Средства мониторинга и анализа компании Fluke 21
Особенности 68X Enterprise LANMeter 21
Функциональные возможности 22
ВведениеВ связи с увеличением потребления трафика в локальных сетях встречаются ситуации, когда одни приложения монополизируют весь сетевой канал. Решить эту проблему можно с помощью сетевого оборудования, позволяющего контролировать или регулировать поток трафика.
В настоящее время все больше решений в области коммуникаций самого разного масштаба используют IP-протокол и локальные сети Ethernet. При этом есть возможность минимизировать затраты благодаря использованию уже имеющегося оборудования, существующим программным решениям и даже приобретенным знаниям и опыту местных специалистов. Упрощает работу включение в общий проект уже имеющихся коммуникаций. IP-трафик, обеспечивающий работу программ, будет передаваться по каналам LAN и шлюзам, соединяющим сетевые сегменты. В качестве примера можно привести вариант организации информационного сообщения между разнесенными офисами путем реализации VPN.
Одна из проблем IP-сетей – это эффективный контроль трафика. Методы решения этой проблемы основываются на применении политики, позволяющей гармонично распределить информационный поток. Ведущие разработчики сетевого оборудования пытаются воплотить идею использования политики контроля трафика в технические решения. Как правило, реализуются методы QoS (Quality of Service) и CoS (Class of Service), которые, впрочем, связаны между собой.
1 Классификация средств мониторинга и анализа сетиЛокальная сеть (LAN) связывает ПК и принтеры, обычно находящиеся в одном здании (или комплексе зданий). Территориально-распределенная сеть (WAN) соединяет несколько локальных сетей, географически удаленных друг от друга.
Все многообразие средств, применяемых для мониторинга и анализа вычислительных сетей, можно разделить на несколько крупных классов:
Системы управления сетью (NetworkManagementSystems) - централизованные программные системы, которые собирают данные о состоянии узлов и коммуникационных устройств сети, а также данные о трафике, циркулирующем в сети. Эти системы не только осуществляют мониторинг и анализ сети, но и выполняют в автоматическом или полуавтоматическом режиме действия по управлению сетью - включение и отключение портов устройств, изменение параметров мостов адресных таблиц мостов, коммутаторов и маршрутизаторов и т.п. Примерами систем управления могут служить популярные системы HPOpenView, SunNetManager, IBMNetView.
Средства управления системой (SystemManagement). Средства управления системой часто выполняют функции, аналогичные функциям систем управления, но по отношению к другим объектам. В первом случае объектом управления является программное и аппаратное обеспечение компьютеров сети, а во втором - коммуникационное оборудование. Вместе с тем, некоторые функции этих двух видов систем управления могут дублироваться, например, средства управления системой могут выполнять простейший анализ сетевого трафика.
Встроенные системы диагностики и управления (Embeddedsystems). Эти системы выполняются в виде программно-аппаратных модулей, устанавливаемых в коммуникационное оборудование, а также в виде программных модулей, встроенных в операционные системы. Они выполняют функции диагностики и управления только одним устройством, и в этом их основное отличие от централизованных систем управления. Примером средств этого класса может служить модуль управления концентратором Distrebuted 5000, реализующий функции автосегментации портов при обнаружении неисправностей, приписывания портов внутренним сегментам концентратора и некоторые другие. Как правило, встроенные модули управления "по совместительству" выполняют роль SNMP-агентов, поставляющих данные о состоянии устройства для систем управления.
Анализаторы протоколов (Protocolanalyzers). Представляют собой программные или аппаратно-программные системы, которые ограничиваются в отличие от систем управления лишь функциями мониторинга и анализа трафика в сетях. Хороший анализатор протоколов может захватывать и декодировать пакеты большого количества протоколов, применяемых в сетях - обычно несколько десятков. Анализаторы протоколов позволяют установить некоторые логические условия для захвата отдельных пакетов и выполняют полное декодирование захваченных пакетов, то есть показывают в удобной для специалиста форме вложенность пакетов протоколов разных уровней друг в друга с расшифровкой содержания отдельных полей каждого пакета.
Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем. Условно это оборудование можно поделить на четыре основные группы: сетевые мониторы, приборы для сертификации кабельных систем, кабельные сканеры и тестеры (мультиметры).
Сетевые мониторы (называемые также сетевыми анализаторами) предназначены для тестирования кабелей различных категорий. Следует различать сетевые мониторы и анализаторы протоколов. Сетевые мониторы собирают данные только о статистических показателях трафика - средней интенсивности общего трафика сети, средней интенсивности потока пакетов с определенным типом ошибки и т.п.
Назначение устройств для сертификации кабельных систем, непосредственно следует из их названия. Сертификация выполняется в соответствии с требованиями одного из международных стандартов на кабельные системы.
Кабельные сканеры используются для диагностики медных кабельных систем.
Тестеры предназначены для проверки кабелей на отсутствие физического разрыва.
Экспертные системы. Этот вид систем аккумулирует человеческие знания о выявлении причин аномальной работы сетей и возможных способах приведения сети в работоспособное состояние. Экспертные системы часто реализуются в виде отдельных подсистем различных средств мониторинга и анализа сетей: систем управления сетями, анализаторов протоколов, сетевых анализаторов. Простейшим вариантом экспертной системы является контекстно-зависимая help-система. Более сложные экспертные системы представляют собой так называемые базы знаний, обладающие элементами искусственного интеллекта. Примером такой системы является экспертная система, встроенная в систему управления Spectrum компании Cabletron.
Многофункциональные устройства анализа и диагностики. В последние годы, в связи с повсеместным распространением локальных сетей возникла необходимость разработки недорогих портативных приборов, совмещающих функции нескольких устройств: анализаторов протоколов, кабельных сканеров и, даже, некоторых возможностей ПО сетевого управления. В качестве примера такого рода устройств можно привести Compas компании MicrotestInc. или 675 LANMeterкомпании FlukeCorp.
Системы управления
В соответствии с рекомендациями ISO можно выделить следующие функции средств управления сетью:
Управление конфигурацией сети и именованием - состоит в конфигурировании компонентов сети, включая их местоположение, сетевые адреса и идентификаторы, управление параметрами сетевых операционных систем, поддержание схемы сети: также эти функции используются для именования объектов.
Обработка ошибок - это выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов в работе сети.
Анализ производительности - помогает на основе накопленной статистической информации оценивать время ответа системы и величину трафика, а также планировать развитие сети.
Управление безопасностью - включает в себя контроль доступа и сохранение целостности данных. В функции входит процедура аутентификации, проверки привилегий, поддержка ключей шифрования, управления полномочиями. К этой же группе можно отнести важные механизмы управления паролями, внешним доступом, соединения с другими сетями.
Учет работы сети - включает регистрацию и управление используемыми ресурсами и устройствами. Эта функция оперирует такими понятиями как время использования и плата за ресурсы.
Из приведенного списка видно, что системы управления выполняют не только функции мониторинга и анализа работы сети, необходимые для получения исходных данных для настройки сети, но и включают функции активного воздействия на сеть - управления конфигурацией и безопасностью, которые нужны для отработки выработанного плана настройки и оптимизации сети. Сам этап создания плана настройки сети обычно остается за пределами функций системы управления, хотя некоторые системы управления имеют в своем составе экспертные подсистемы, помогающие администратору или интегратору определить необходимые меры по настройке сети.
2 Встроенные средства мониторинга и анализа сетей Агенты SNMPНа сегодня существует несколько стандартов на базы данных управляющей информации. Основными являются стандарты MIB-I и MIB-II, а также версия базы данных для удаленного управления RMONMIB. Кроме этого, существуют стандарты для специальных MIB устройств конкретного типа (например, MIB для концентраторов или MIB для модемов), а также частные MIB конкретных фирм-производителей оборудования.
Первоначальная спецификация MIB-I определяла только операции чтения значений переменных. Операции изменения или установки значений объекта являются частью спецификаций MIB-II.
Версия MIB-I (RFC 1156) определяет до 114 объектов, которые подразделяются на 8 групп:
System - общие данные об устройстве (например, идентификатор поставщика, время последней инициализации системы).
Interfaces - описываются параметры сетевых интерфейсов устройства (например, их количество, типы, скорости обмена, максимальный размер пакета).
AddressTranslationTable - описывается соответствие между сетевыми и физическими адресами (например, по протоколу ARP).
InternetProtocol - данные, относящиеся к протоколу IP (адреса IP-шлюзов, хостов, статистика об IP-пакетах).
ICMP - данные, относящиеся к протоколу обмена управляющими сообщениями ICMP.
TCP - данные, относящиеся к протоколу TCP (например, о TCP-соединениях).
UDP - данные, относящиеся к протоколу UDP (число переданных, принятых и ошибочных UPD-дейтаграмм).
EGP - данные, относящиеся к протоколу обмена маршрутной информацией ExteriorGatewayProtocol, используемому в сети Internet (число принятых с ошибками и без ошибок сообщений).
Из этого перечня групп переменных видно, что стандарт MIB-I разрабатывался с жесткой ориентацией на управление маршрутизаторами, поддерживающими протоколы стека TCP/IP.
В версии MIB-II (RFC 1213), принятой в 1992 году, был существенно (до 185) расширен набор стандартных объектов, а число групп увеличилось до 10.
Агенты RMONНовейшим добавлением к функциональным возможностям SNMP является спецификация RMON, которая обеспечивает удаленное взаимодействие с базой MIB. До появления RMON протокол SNMP не мог использоваться удаленным образом, он допускал только локальное управление устройствами. База RMONMIB обладает улучшенным набором свойств для удаленного управления, так как содержит агрегированную информацию об устройстве, что не требует передачи по сети больших объемов информации. Объекты RMONMIB включают дополнительные счетчики ошибок в пакетах, более гибкие средства анализа графических трендов и статистики, более мощные средства фильтрации для захвата и анализа отдельных пакетов, а также более сложные условия установления сигналов предупреждения. Агенты RMONMIB более интеллектуальны по сравнению с агентами MIB-I или MIB-II и выполняют значительную часть работы по обработке информации об устройстве, которую раньше выполняли менеджеры. Эти агенты могут располагаться внутри различных коммуникационных устройств, а также быть выполнены в виде отдельных программных модулей, работающих на универсальных ПК и ноутбуках (примером может служить LANalyzerNovell).
Объекту RMON присвоен номер 16 в наборе объектов MIB, а сам объект RMON объединяет 10 групп следующих объектов:
Statistics - текущие накопленные статистические данные о характеристиках пакетов, количестве коллизий и т.п.
History - статистические данные, сохраненные через определенные промежутки времени для последующего анализа тенденций их изменений.
Alarms - пороговые значения статистических показателей, при превышении которых агент RMON посылает сообщение менеджеру.
Host - данных о хостах сети, в том числе и об их MAC-адресах.
HostTopN - таблица наиболее загруженных хостов сети.
TrafficMatrix - статистика об интенсивности трафика между каждой парой хостов сети, упорядоченная в виде матрицы.
Filter - условия фильтрации пакетов.
PacketCapture - условия захвата пакетов.
Event - условия регистрации и генерации событий.
Данные группы пронумерованы в указанном порядке, поэтому, например, группа Hosts имеет числовое имя 1.3.6.1.2.1.16.4.
Десятую группу составляют специальные объекты протокола TokenRing.
Всего стандарт RMONMIB определяет около 200 объектов в 10 группах, зафиксированных в двух документах - RFC 1271 для сетей Ethernet и RFC 1513 для сетей TokenRing.
Отличительной чертой стандарта RMONMIB является его независимость от протокола сетевого уровня (в отличие от стандартов MIB-I и MIB-II, ориентированных на протоколы TCP/IP). Поэтому, его удобно использовать в гетерогенных средах, использующих различные протоколы сетевого уровня.
Концентраторы серии Distributed 5000Уникальная серия концентраторов Ethernet со скоростью передачи данных 10 Мбит/сек Distributed 5000, представленный на рисунке 1, сочетает в себе все достоинства дорогих, отказоустойчивых, модульных систем масштаба предприятия (high-end) и цену недорогих, предназначенных для рынка небольших и средних предприятий до 500 человек устройств.
Рисунок 1 – Концентратор Distributed 5000
Предназначенные для организации отказоустойчивых сетей, концентраторы Distributed 5000 содержат пассивную шину, переключаемые системы охлаждения, избыточные массивы конфигурационных данных, переключаемые оптоволоконные порты и переключаемые таймеры, а также избыточные переключаемые блоки питания и модули управления.
Основные особенности:
Гибкое и модульное решениеДвух и трех-слотовые модульные концентраторы Distributed 5000 обеспечивают легко наращиваемое, модульное и дешевое решение.
Расширяемость – от 12 до 288 портовДо 8-ми устройств одновременно можно подключать в стек, обеспечивая максимальное увеличение количества портов от 12 до 288 на кабеле “витая пара”, либо от 3 до 72 портов 10Base-FL. Для управления стеком используется как минимум один трех-слотовый концентратор со вставленным модулем управления.
Локальная сегментацияВозможно подключение каждого порта к одному из трех локальных сегментов концентратора, обеспечивающее дополнительные сегменты для каждого устройства в стеке. Есть возможность подключения порта в изолированном режиме. Максимум до 36 портов можно установить в одно шасси, обеспечивая расширенные функции управления любым сегментом.
Каскадная сегментацияДо трех каскадных сегментов позволяет организовать стек из восьми концентраторов. До 27 сегментов в пределах одного стека позволяет организовать комбинация каскадного и локального сегментирования.
"Горячее" резервированиеВ случае выхода внутреннего таймера одного из концентраторов, управление осуществляется через таймеры других устройств стека. В случае выхода из строя одного из вентиляторов, функции охлаждения берет на себя второй. Избыточные массивы конфигурационных данных автоматически записываются в модуль управления стеком и в нестираемую память материнской платы шасси. Опционально подключаемый избыточный источник питания обеспечивает мгновенное безинерционное переключение питания в случае выхода из строя основного блока питания. Все перечисленные выше особенности позволяют устранить единую точку отказа системы.
Высокий уровень безопасностиТехнология BaySecure LAN Access позволяет сетевому администратору взять полный контроль над сетью и повысить ее защиту. Передача данных начинает осуществляться от передающего абонента к принимающему абоненту ("частная линия" запрещение прослушивания, ограничивающая передачу информации в неавторизованные порты -Eavesdrop Prevention), а встраиваемый на каждый порт концентратора аппаратный фильтр, предохраняет сеть от несанкционированного подключения (контроль доступа в сеть по МАС-адресам - Intrusion Control).
Заменяемые модулиШасси концентратора поддерживает подключение нескольких типов модулей Ethernet в любой комбинации, включая оптоволоконные порты на многомодовом и одномодовом кабелях. Все модули обладают способностью замены без отключения питания (hot swap) и поддерживают режим подключения каждого порта к любому из локальных или каскадных сегментов стека. Нестираемая память модуля хранит информацию о конфигурации самого модуля, обеспечивая восттановление конфигурации по включению питания. Любые два порта могут быть настроены как программно переключаемые соединения, обеспечивающие непрерывную работу в случае выхода одного из соединений из строя.
Опции управленияКонцентраторы серии Distributed 5000моделей полностью совместимы со стандартным SNMP управлением. Один модуль управления обеспечивает все функции управления стеком. Допускается установка одного модуля управления в стеке, причем установка второго модуля управления обеспечит "горячее" резервирование основного для повышения общей отказоустойчивости. Модуль полностью управляем по протоколу SNMP и содержит три слота для установки модуля DCM, обеспечивающего мониторинг одного из сегментов стека по протоколам RMON/RMON2.
Полная интеграция с OptivityКонцентраторы серии Distributed 5000 полностью интегрированы с Optivity. Администраторы сети могут с использованием Optivity управлять всей сетью, включая все концентраторы, коммутаторы и маршрутизаторы, с одной рабочей станции.
3 Анализаторы протоколовВ ходе проектирования новой или модернизации старой сети часто возникает необходимость в количественном измерении некоторых характеристик сети таких, например, как интенсивности потоков данных по сетевым линиям связи, задержки, возникающие на различных этапах обработки пакетов, времена реакции на запросы того или иного вида, частота возникновения определенных событий и других характеристик.
Для этих целей могут быть использованы разные средства и прежде всего - средства мониторинга в системах управления сетью, которые уже обсуждались в предыдущих разделах. Некоторые измерения на сети могут быть выполнены и встроенными в операционную систему программными измерителями, примером тому служит компонента ОС WindowsNTPerformanceMonitor. Даже кабельные тестеры в их современном исполнении способны вести захват пакетов и анализ их содержимого.
Но наиболее совершенным средством исследования сети является анализатор протоколов. Процесс анализа протоколов включает захват циркулирующих в сети пакетов, реализующих тот или иной сетевой протокол, и изучение содержимого этих пакетов. Основываясь на результатах анализа, можно осуществлять обоснованное и взвешенное изменение каких-либо компонент сети, оптимизацию ее производительности, поиск и устранение неполадок. Очевидно, что для того, чтобы можно было сделать какие-либо выводы о влиянии некоторого изменения на сеть, необходимо выполнить анализ протоколов и до, и после внесения изменения.
Анализатор протоколов представляет собой либо самостоятельное специализированное устройство, либо персональный компьютер, обычно переносной, класса Notebook, оснащенный специальной сетевой картой и соответствующим программным обеспечением. Применяемые сетевая карта и программное обеспечение должны соответствовать топологии сети (кольцо, шина, звезда). Анализатор подключается к сети точно также, как и обычный узел. Отличие состоит в том, что анализатор может принимать все пакеты данных, передаваемые по сети, в то время как обычная станция - только адресованные ей. Программное обеспечение анализатора состоит из ядра, поддерживающего работу сетевого адаптера и декодирующего получаемые данные, и дополнительного программного кода, зависящего от типа топологии исследуемой сети. Кроме того, поставляется ряд процедур декодирования, ориентированных на определенный протокол, например, IPX. В состав некоторых анализаторов может входить также экспертная система, которая может выдавать пользователю рекомендации о том, какие эксперименты следует проводить в данной ситуации, что могут означать те или иные результаты измерений, как устранить некоторые виды неисправности сети.
Несмотря на относительное многообразие анализаторов протоколов, представленных на рынке, можно назвать некоторые черты, в той или иной мере присущие всем им:
Пользовательский интерфейс. Большинство анализаторов имеют развитый дружественный интерфейс, базирующийся, как правило, на Windows или Motif. Этот интерфейс позволяет пользователю: выводить результаты анализа интенсивности трафика; получать мгновенную и усредненную статистическую оценку производительности сети; задавать определенные события и критические ситуации для отслеживания их возникновения; производить декодирование протоколов разного уровня и представлять в понятной форме содержимое пакетов.
Буфер захвата. Буферы различных анализаторов отличаются по объему. Буфер может располагаться на устанавливаемой сетевой карте, либо для него может быть отведено место в оперативной памяти одного из компьютеров сети. Если буфер расположен на сетевой карте, то управление им осуществляется аппаратно, и за счет этого скорость ввода повышается. Однако это приводит к удорожанию анализатора. В случае недостаточной производительности процедуры захвата, часть информации будет теряться, и анализ будет невозможен. Размер буфера определяет возможности анализа по более или менее представительным выборкам захватываемых данных. Но каким бы большим ни был буфер захвата, рано или поздно он заполнится. В этом случае либо прекращается захват, либо заполнение начинается с начала буфера.
Фильтры. Фильтры позволяют управлять процессом захвата данных, и, тем самым, позволяют экономить пространство буфера. В зависимости от значения определенных полей пакета, заданных в виде условия фильтрации, пакет либо игнорируется, либо записывается в буфер захвата. Использование фильтров значительно ускоряет и упрощает анализ, так как исключает просмотр ненужных в данный момент пакетов.
Переключатели - это задаваемые оператором некоторые условия начала и прекращения процесса захвата данных из сети. Такими условиями могут быть выполнение ручных команд запуска и остановки процесса захвата, время суток, продолжительность процесса захвата, появление определенных значений в кадрах данных. Переключатели могут использоваться совместно с фильтрами, позволяя более детально и тонко проводить анализ, а также продуктивнее использовать ограниченный объем буфера захвата.
Поиск. Некоторые анализаторы протоколов позволяют автоматизировать просмотр информации, находящейся в буфере, и находить в ней данные по заданным критериям. В то время, как фильтры проверяют входной поток на предмет соответствия условиям фильтрации, функции поиска применяются к уже накопленным в буфере данным.
Методология проведения анализа может быть представлена в виде следующих шести этапов:
Захват данных.
Просмотр захваченных данных.
Анализ данных.
Поиск ошибок. (Большинство анализаторов облегчают эту работу, определяя типы ошибок и идентифицируя станцию, от которой пришел пакет с ошибкой.)
Исследование производительности. Рассчитывается коэффициент использования пропускной способности сети или среднее время реакции на запрос.
Подробное исследование отдельных участков сети. Содержание этого этапа конкретизируется по мере того, как проводится анализ.
Обычно процесс анализа протоколов занимает относительно немного времени - 1-2 рабочих дня.
4 Оборудование для диагностики и сертификации кабельных системК оборудованию данного класса относятся сетевые анализаторы, приборы для сертификации кабелей, кабельные сканеры и тестеры. Прежде, чем перейти к более подробному рассмотрению этих устройств, приведем некоторые необходимые сведения об основных электромагнитных характеристиках кабельных систем.
Сетевые анализаторыСетевые анализаторы (не следует путать их с анализаторами протоколов) представляют собой эталонные измерительные инструменты для диагностики и сертификации кабелей и кабельных систем. В качестве примера можно привести сетевые анализаторы компании HewlettPackard - HP 4195A и HP 8510C.
Сетевые анализаторы содержат высокоточный частотный генератор и узкополосный приемник. Передавая сигналы различных частот в передающую пару и измеряя сигнал в приемной паре, можно измерить затухание и NEXT. Сетевые анализаторы - это прецизионные крупногабаритные и дорогие (стоимостью более $2
Данные приборы позволяют определить длину кабеля, NEXT, затухание, импеданс, схему разводки, уровень электрических шумов и провести оценку полученных результатов. Цена на эти приборы варьируется от $1'000 до $3'000. Существует достаточно много устройств данного класса, например, сканерыкомпаний MicrotestInc., FlukeCorp., DatacomTechnologiesInc., ScopeCommunicationInc. В отличие от сетевых анализаторов сканеры могут быть использованы не только специально обученным техническим персоналом, но даже администраторами-новичками.
Для определения местоположения неисправности кабельной системы (обрыва, короткого замыкания, неправильно установленного разъема и т.д.) используется метод "кабельного радара", или TimeDomainReflectometry (TDR). Суть этого метода состоит в том, что сканер излучает в кабель короткий электрический импульс и измеряет время задержки до прихода отраженного сигнала. По полярности отраженного импульса определяется характер повреждения кабеля (короткое замыкание или обрыв). В правильно установленном и подключенном кабеле отраженный импульс совсем отсутствует.
Наиболее известными производителями компактных (их размеры обычно не превышают размеры видеокассеты стандарта VHS) кабельных сканеров являются компании MicrotestInc., WaveTekCorp., ScopeCommunicationInc.
ТестерыТестеры кабельных систем - наиболее простые и дешевые приборы для диагностики кабеля. Они позволяют определить непрерывность кабеля, однако, в отличие от кабельных сканеров, не дают ответа на вопрос о том, в каком месте произошел сбой.
5 Продукты мониторинга и анализа сетей компании NetworkGeneralПродукты, выпускаемые компанией NetworkGeneral, предназначены для работы в трех секторах рынка средств мониторинга и анализа сетей:
Сектор недорогих систем для не очень критичных к сбоям сетей широкого класса. Компания Network General выпускаетдляэтогосекторапродукты Foundation Agent, Foundation Probe, Foundation Manager.
Сектор дорогих систем высшего класса, предназначенных для анализа и мониторинга сетей, предъявляющих максимально возможные требования по обеспечению надежности и производительности. Такие системы обычно являются распределенными. В этом секторе позиционируется семейство DistributedSnifferSystem.
Сектор переносных систем анализа и мониторинга: NotebookSnifferNetworkAnalyzer и ExpertSnifferNetworkAnalyzer.
Семейство продуктов Distributed Sniffer SystemDistributedSnifferSystem (DSS) - представляет собой систему, состоящую из нескольких распределенных по сети аппаратных компонент и программного обеспечения, необходимого для непрерывного анализа всех, включая удаленные, сегментов сети.
Система DSS строится из компонент двух типов - SnifferServer (SS) и SniffMasterConsole (SM).
Устройства типа SnifferServer представляют собой специализированный программно-аппаратный комплекс, построенный на базе компьютера класса 486 или Pentium, специализированных сетевых карт и дополнительных интерфейсов для взаимодействия с консолью. На сегодня доступны SnifferServer для анализа следующих сетевых технологий LAN и WAN:
Ethernet (10Base-Т, 10Base-2, 10Base-5);
Token Ring (UTP, STP);
FDDI (multimode fiber);
Fast Ethernet (100Base-TX, 100Base-T4);
ATM (ОС-3а multi-mode fiber, OC-3с copper, DS-3 соах, Е-3 соах);
глобальных сетей (RS-232/Р5-449/Ч.35, X.25, framerelay, ISDNBRI и PRI до скоростей Е1 и T1).
В качестве интерфейсов для взаимодействия с консолью могут быть использованы карты Ethernet, TokenRing или последовательный порт. Таким образом, есть возможность контролировать сегмент практически любой сетевой топологии и использовать различные среды взаимодействия с консолью, включая соединения по модему.
SniffMasterConsole - программное обеспечение, выполняющее функции управления всей системой DSS. SniffMaster выпускается в вариантах для работы с MSWindows 3.1 или старше и для работы с различными вариантами Unix и систем управления сетями (HP-UX с НР OpenView, AIX с NetView, SunOS или Solaris с SunNetManager). Система SniffMaster предоставляет пользователю развитый графический интерфейс управления серверами SnifferServer. Одна единственная консоль SniffMaster способна управлять любым количеством серверов SnifferServer любых сетевых топологий. Кроме того, возможна установка нескольких консолей для управления одним сервером SnifferServer или их группой, что позволяет создавать запасные пункты контроля сети и позволяет нескольким экспертам-администраторам совместно решать возникающие задачи.
Система DSS в общих чертах повторяет типичную схему построения распределенной системы анализа сетей. Однако есть несколько особенностей, выведших именно эту систему в лидеры рынка.
Портативные анализаторы
Портативный вариант анализатора, почти аналогичный по своим возможностям DSS, реализован в продуктах серии ExpertSnifferAnalyzer (ESA), известный также как TurboSnifferAnalyzer. При значительно меньшей, чем продукты серии DSS, стоимости, ESA предоставляют администратору те же возможности, что и полномасштабная DSS, но только для того сегмента сети, к которой ESA подключен в данный момент. Существующие версии обеспечивают полный анализ, интерпретацию протоколов, а так же мониторинг подключенного сегмента сети или линии межсегментной связи. При этом поддерживаются все те же сетевые топологии, что и для систем DSS. Как правило, ESA используются для периодической проверки некритичных сегментов сети, на которых нецелесообразно постоянно использовать агент-анализатор.
Существует и еще более компактная версия анализатора - NotebookSnifferAnalyzer (NSA), реализованный на базе портативного компьютера класса notebook, специальной карты стандарта PCMCIA Туре II и программного обеспечения, аналогичного продуктам серии ESA с возможностью подсчета числа коллизий. Способен выполнять все функции по анализу сетей на базе Ethernet и TokenRing. Является хорошим решением для активно перемещающегося специалиста, использующего notebook в качестве портативного компьютера общего назначения.
Относительно недавно вышла более "облегченная" версия NotebookSnifferAnalyzer - NotebookSnifferAnalyzerLite, обладающая всеми возможностями полноценного NotebookSnifferAnalyzer, но только в отношении сетевых сред на базе NovellNetware, включая версию 4.х.
6 Анализатор протоколов LANalyser компании NovellLANalyser был разработан в 1984 году компанией Excelan, которая позже вошла в состав Novell. В настоящее время лицензией на технологию LANalyser обладаеткомпания Network Communications Corp. LANalyser является полнофункциональным высокопроизводительным анализатором протоколов, способным выполнить полное декодирование для большинства протоколов и сетевых технологий (в том числе Ethernet, TokenRing на 4 и 16 Мб/с).
LANalyser поставляется в виде сетевой платы и программного обеспечения, которые необходимо устанавливать на персональном компьютере, либо в виде ПК, с уже установленными платой и программным обеспечением.
LANalyser имеет развитый удобный интерфейс с пользователем, с помощью которого устанавливаются выбранный режим работы. Меню ApplicationLANalyser является основным средством настройки режима перехвата и содержит варианты выбора набора протоколов, фильтров, инициаторов, аварийных сигналов и т.д. Данный анализатор может работать с протоколами: NetBIOS, SMB, NCP, NCPBurst, TCP/IP, DECnet, BanyanVINES, AppleTalk, XNS, SunNFS, ISO, EGP, NIS, SNA и некоторыми другими. Из меню Application можно либо выбрать и сконфигурировать специальные тестовые комплекты приложений, либо выбрать один из заранее определенных тестовых комплектов приложений для TokenRing или Ethernet.
С помощью LANalyser могут быть определены до 9 каналов приема и до 6 каналов передачи. Канал приема - это в сущности фильтры для всей информации, которую пользователь желает получать в ходе сеанса анализа протокола. Каналы передачи позволяют сгенерировать в сети потоки данных заданной структуры.
Имеется возможность динамически модифицировать параметры тестового комплекта приложения. Используя удобный интерфейс вы можете, например, указать дисковый файл для регистрации основных статистических параметров собираемых данных или режим распечатки. LANalyser не располагает какими-либо средствами генерации отчетов, но файлы статистики можно импортировать в различные приложения.
В LANalyser предусмотрены следующие режимы отображения результатов анализа сети:
Режим глобального отображения предоставляет в распоряжение пользователя статистическую информацию о сети в целом - общее количество пакетов для каждого типа протоколов, процентное соотношение трафиков различного вида, в том числе широковещательного, трафика ошибочных пакетов и т.п. На этом же экране размещены диаграммы интенсивностей трафика различного вида.
Режим раздельного отображения обеспечивает статистическую информацию по отдельным пакетам, захваченным по каналам приема.
Режим отображения использования предоставляет в распоряжение пользователя универсальную картину использования всеми активными каналами полосы пропускания сети.
Режим отображения станций выводит статистику по взаимодействию отдельных станций.
Функция DisplayPacketTrace позволяет просматривать перехваченные пакеты в общем хронологическом перечне или в детальном представлении пакетов. Находясь в этом режиме, можно просмотреть текущую трассировку или загрузить ранее выполненные трассировки с диска.
Функция TestNetworkCablingпозволяет выполнить серию сетевых тестов, в том числе базовый тест кабеля, тесты соединений и состояния кольца (для TokenRing).
Функция Utilities активизирует подменю, которое включает следующие утилиты, которые служат для адаптации того или иного прикладного тестового набора к потребностям пользователя:
Name - позволяет присваивать имена конкретным адресам Ethernet и TokenRing,
Genname - автоматически генерирует файл наименований для ряда конкретных адресов узлов сети,
Stats - позволяет просматривать сохраненный ранее файл, полученный в результате выполнения определенного теста в основных режимах отображения,
Template - определяет шаблоны фильтров для задания каналов передачи и приема.
LANalyser обладает некоторыми возможностями, повышающими эффективность его работы в сетях Ethernet и TokenRing. В составе LANalyser поставляется тестовый комплект, называемый ERRMON, который настраивается таким образом, чтобы каналы приема могли автоматически фиксировать ту или иную типичную ошибку сети Ethernet или TokenRing. Другой тестовый набор, называемый SEGMENTS, предназначен для анализа сетей, построенных на основе мостов и коммутаторов.
В последнюю версию LANalyser включена также экспертная система, оказывающая пользователю помощь в поиске неисправностей.
7 Продукты компании Microtest Многофункциональное устройство Compas компании MicrotestВ отличие от кабельного сканера, устройство Compas позволяет быстро решить большинство проблем, возникающих перед администратором сети, например, не только обнаружить место и причину нарушения работы кабельной системы, но и определить участки сети с наиболее напряженным трафиком, степень загруженности процессора сервера и некоторые другие параметры.
Достаточно нажать одну кнопку "DIAGNOSE" и Compas проведет серию необходимых тестов, не только определит причину неисправности, но и укажет возможные способы ее устранения.
Compas можно подключать в любом месте сети. Он сам определяет место включения и запускает соответствующие тесты. С помощью уникальной функции NetTap можно подключить Compas между любыми двумя сетевыми устройствами, например, между рабочей станцией и концентратором или файл-сервером и концентратором и с помощью функции NetTap анализировать трафик между любым сетевым устройством и концентратором. Данная функция позволяет тестировать работу концентраторов, использующих технологию SwitchedEthernet.
В качестве анализатора протоколов Compas позволяет проводить мониторинг сетевого трафика и определять неисправности на уровне протоколов. Compas определяет трафик, количество ошибок, сетевые устройства, создающие основной трафик, источники ошибок и широковещательных пакетов. Можно просматривать пики загрузки и ошибок в течение длительного периода. Compas распознает все протоколы, используемые в данном сегменте, в том числе: NovellIPX, IP, DECLAVC, DECnet, AppleTalkII (APP2), XeroxXNS, BanianVINES, ISO и ARP и определяет совокупный процент утилизации для каждого протокола.
В качестве кабельного сканера Compas позволяет проводить диагностику кабельной сети. Compas измеряет следующие параметры кабелей: NEXT, импеданс, уровень электромагнитных шумов и схему разводки кабеля. Имея два разъема RJ-45, Compas может тестировать даже кроссировочные кабели, часто являющиеся причиной неисправности сетей.
Compas показывает детальную информацию о файл-серверах с операционной системой NetWare с использованием CompasNetWareLoadableModule (NLM). Данный тест позволяет просматривать значения утилизации процессора, переполнения кэш-буферов, утилизации сервера, используемый фрейм и др. Можно использовать Compas для эмуляции файл-сервера или рабочей станции. Compas также позволяет тестировать очереди печати и распечатывать результаты всех тестов на сетевом принтере. Compas имеет один BNC и два RJ-45 разъема. Прибор автоматически определяет, к какому разъему подключен кабель.
Кабельные сканеры компании MicrotestСемейство моделей PentaScanner компании Microtest предназначено для проведения сертификации кабельных систем.
Модель кабельного сканера PentaScannerCableAdmin обеспечивает сертификацию кабельных систем категории 5 уровней точности I. Этот сканер предназначен для поиска неисправностей кабельной системы администраторами ЛВС и представляет собой сравнительно дешевый и простой в использовании прибор, позволяющий быстро определить неисправность кабельной системы.
Кабельный сканер PentaScanner+ предназначен, главным образом, для специалистов компаний сетевых интеграторов или сотрудников отделов автоматизаций предприятий, которым необходимо устанавливать и сертифицировать кабельные системы категории 5. Стандарт TSB-67 требует измерения NEXT с обоих концов линии. Используя PentaScanner+ совместно с двунаправленным инжектором - 2-WayInjector+, измерения NEXT можно производить с обоих концов линии одновременно. При использовании Penta-Scanner+ совместно со стандартным инжектором - SuperInjector+, необходимо менять местами PentaScanner+ и SuperInjector+ для проведения полной сертификации линии.
PentaScanner+ проводит все необходимые тесты для сертификации кабельных сетей, включая определение NEXT, затухания, отношения сигнал-шум, импеданса, емкости и активного сопротивления.
PentaScanner+ содержит несколько частотных генераторов и узкополосных приемников, графический дисплей на жидких кристаллах и флэш-память для записи результатов тестирования и новых версий программного обеспечения. В качестве элемента питания PentaScanner использует аккумуляторные батареи, работающие без подзарядки до 10 часов. Прибор содержит разъемы для прямого присоединения к кабелю без использования дополнительных адаптеров.
Для измерения перекрестных наводок между витыми парами (NEXT) источник сигналов - SuperInjector+, прибор поставляемый в комплекте с PentaScanner+ - подсоединяется к передающей паре и начинает передавать в нее сигналы различной частоты. Приемник сигналов подключается к приемной паре и измеряет сигнал, наведенный в ней, сравнивая его со стандартными величинами. Преимуществом узкополосного приемника в PentaScanner+ является измерение "чистого" NEXT с отфильтровыванием всех наводок и электрического шума. Для измерения затухания PentaScanner+ использует SuperInjector+ в качестве удаленного источника сигналов, генерирующего серию сигналов различной частоты. PentaScanner+ в этот момент измеряет амплитуду этих сигналов на другом конце кабеля.
Последняя модель сканеров семейства PentaScanner - PentaScanner 350 - является сканером нового поколения, предназначенного для тестирования кабельных систем категории 5 на частоте до 350 Мгц. PentaScanner 350 представляет собой наиболее прецизионный на сегодняшний день кабельный сканер, полностью соответствующий Уровню точности II стандарта TSB-67. В памяти сканера PentaScanner 350 могут сохраняться результаты до 500 различных тестов.
Описаные выше устройства предназначены для тестирования кабельных систем на основе медного кабеля. Для диагностики волоконно-оптических кабелей компания Microtest предлагает комплект FiberSolutionKit, который состоит из двух приборов: измерителя оптической мощности FiberEye и калиброванного светового источника FiberLight.
Эти приборы позволяют тестировать сети стандартов Ethernet, TokenRing и FiberDistributedDataInterface (FDDI).
FiberEye измеряет мощность светового пучка, входящего или выходящего из волоконно-оптической линии. Точное измерение оптической мощности и потери оптического сигнала необходимы при инсталляции, техническом обслуживании и поиске неисправностей в волоконно-оптических сетях. С помощью FiberEye можно также проверить правильность работы различных волоконно-оптических компонентов, таких, как волоконно-оптические концентраторы, повторители и сетевые адаптеры. Данные о потере сигнала помогают определить дефектные участки кабеля, неисправные разъемы и коннекторы.
FiberLight - калиброванный световой источник, может быть использован вместе с FiberEye для обеспечения эффективности диагностики волоконно-оптической сети. FiberLight состоит из двух источников световых импульсов, каждый из которых имеет свой внешний разъем для подключения к кабелю. Один источник используется для сетей Ethernet и TokenRing, a другой для сетей FDDI.
8 Средства мониторинга и анализа компании FlukeКомпания Fluke является одним из ведущих производителей средств диагностики и сертификации кабельных систем, а также средств мониторинга и анализа сетей.
Полный спектр портативных измерительных средств компании Fluke включает:
610 CableMapper - устройство для отображения кабельных соединений
620 CableMeter - устройство для тестирования кабельных систем
DSP-100 DigitalCableMeter - устройство для сертификации кабелей категории 5
OneTouchNetworkAssistant - устройство для комплексной проверки кабельной проводки, концентраторов, сетевых адаптеров и мониторинга сетевого трафика
67XLANMeter - семейство приборов, совмещающих функции анализатора протокола, генератора трафика и кабельного тестера
68Х EnterpriseLANMeter - семейство приборов, предназначенное для анализа протоколов в корпоративной сети, включающее поддержку SNMP, RMON и анализ трафика в удаленных сетях.
Рассмотрим подробно серию портативных приборов EnterpriseLANMeter, обладающих наиболее широкими функциональными возможностями по исследованию сети.
Особенности 68X Enterprise LANMeterСерия 68XEnterpriseLANMeter включает модель 680, поддерживающую технологию TokenRing, модель 682 для сетей Ethernet и модель 685, поддерживающую как Ethernet, так и TokenRing.
EnterpriseLANMeter представляет собой первое в мире портативное средство, поддерживающее протокол SNMP, что позволяет ему обнаруживать причины отказа в сети за пределами локального сегмента, к которому подключен этот прибор. Поддерживаются базы управляющей информации MIBI, MIBII и RMON.
Инструментальные средства EnterpriseLANMeter поддерживают стек протоколов TCP/IP, а также другие протоколы, используемые в сетевых операционных системах NovelNetWare, ВаnуаnVINES, WindowsNT, WindowsforWorkgroups, Windows 95, IBMLANServer и OS/2.
LANMeter сводит к минимуму возможные отказы вносимые новыми компонентами сети проверяя работоспособность сетевых интерфейсных карт, кабелей, концентраторов и устройств сетевого доступа (MAU - MediaAccessUnit) перед их установкой в сеть. Он позволяет также с помощью ряда специальных тестов убедиться в правильности соединений и наличии доступа к сетевым ресурсам через локальные и корпоративные подключения.
LANMeter быстро выявляет причины возникновения наиболее распространенных для сетей Ethernet и TokenRing видов неисправностей и определяет местонахождение повреждений кабельной проводки или некорректно работающих устройств.
LANMeter предоставляет пользователю удобный и интуитивно понятный интерфейс, основанный на системе меню. Графический интерфейс пользователя использует 10-строчный жидкокристаллический дисплей и индикаторы состояния на светодиодах, извещающие пользователя о наиболее общих проблемах наблюдаемых сетей. Имеется обширный файл подсказок оператору с уровневым доступом в соответствии с контекстом. Информация о состоянии сети представляется таким образом, что пользователи любой квалификации могут ее быстро понять.
Функциональные возможностиКак большинство наиболее дорогостоящих анализаторов сетевых протоколов, EnterpriseLANMeter позволяет провести анализ в режиме реального времени функционирования сети, выполняя специализированные тесты. Одновременно выполняется тестирование по двум группам испытаний: сбор статистики о трафике в сети в целом, сбор статистики о трафике отдельных узлов. В первую группу входят функции NetworkStatistics, ErrorStatistics и CollisionAnalysis (измеряющие, соответственно, общий трафик, трафик ошибочных кадров и интенсивность коллизий в сети), а во вторую группу - функции определения узлов, отправляющих наибольшее количество кадров (Тор Senders), получающих наибольшее количество кадров (TopReceivers) и генерирующих наибольшее количество широковещательных кадров (Тор Broadcasters).
Рассмотрим функциональные возможности EnterpriseLANMeter на примере анализа сетей Ethernet.
NetworkStatistics
Эта функция позволяет наблюдать общее состояние сети с помощью статистической обработки и представления результатов по основным показателям работоспособности сети. К ним относятся степень использования (Utilization), уровень коллизий (Collisions), уровень ошибок и широковещательного трафика. EnterpriseLANMeter представляет результаты измерений в числовой и графической форме.
ErrorStatistics
Эта функция позволяет отслеживать все типы и причины ошибок. Результаты представляются в числовой форме и в виде круговой диаграммы, показывающей относительное распределение типов отказов по общему их количеству. Типы отказов, которым предшествует маркер *, можно выделить подсветкой на дисплее, а затем клавишей с функцией "Zoomin" (увеличение) можно вызвать на дисплей список станций, являющихся источником этих сбоев.
Collisionanalysis
Обеспечивает информацию о количестве и видах коллизий, отмеченных на сегменте сети, позволяет определить наличие и местонахождение проблемы. В режиме анализа коллизий на дисплей выводятся все зарегистрированные коллизии, включая коллизии заголовков и энергетические "призраки" (energyghosts) - наводки в кабеле, которые занимают часть полосы пропускания, мешая узлам сети станциям передавать информацию. Большинство анализаторов сетевых протоколов не обладают возможностью регистрировать кадры-призраки.
Распределение используемых сетевых протоколов (Protocol Мix)
На дисплее отображается список основных протоколов в убывающем порядке относительно процентного соотношения кадров, содержащих пакеты данного протокола к общему числу кадров в сети. Подсветив интересующий протокол и нажав клавишу "ZoomIn", можно получить перечень основных станций в убывающем порядке, использующих этот протокол. Перечень всех протоколов и использующих их станций можно распечатать или вызвать на экран.
Основные отправители (Тор Senders)
Функция позволяет отслеживать наиболее активные передающие узлы локальной сети. LANMeter можно настроить на фильтрацию по единственному адресу и выявить список основных отправителей кадров для данной станции. Данные отражаются на дисплее в виде круговой диаграммы вместе с перечнем основных отправителей кадров. Возможен вывод на печать или дисплей перечня всех вещавших в течение периода испытаний станций.
Основные получатели (Тор Receivers)
Функция позволяет следить за наиболее активными узлами-получателями сети. Информация отображается в виде, аналогичном приведенному выше.
Основные генераторы широковещательного трафика (TopBroadcasters)
Функция может использоваться для идентификации неправильно сконфигурированных станций. LANMeter анализирует и выявляет различия между широковещательными, групповыми (multi-cast) и уникальными (non-broadcast) адресами кадров в сети Ethernet.
Список всех станций, передающих широковещательные кадры, может быть распечатан или выведен на дисплей.
Генерирование трафика (TrafficGeneration)
LANMeter создает трафик для проверки компонентов сети при работе с повышенной нагрузкой. Дополнительный трафик выявляет проблемы, связанные со средой и другими проблемами на физическом уровне. Трафик может генерироваться в сетях Ethernet параллельно с активизированными функциями NetworkStatistics, ErrorStatistics и CollusionAnalysis.
Пользователь может задать параметры генерируемого трафика, такие как интенсивность и размер кадров. Для тестирования мостов и маршрутизаторов LANMeter автоматически создает заголовки пакетов IP и IPX: все что требуется от оператора - это внести адрес источника и получателя.
В ходе испытаний пользователь может увеличить на ходу размер и частоту следования кадров с помощью клавиш управления курсором. Это особенно ценно при поиске источника проблем производительности сети и условий возникновения отказов.
LANMeter обеспечивает анализ протоколов:
ТСР/IР,
Novell NetWare,
NetBIOS сетях: WindowsNT Windows95, Windows for Workgroups, IBM LAN Server иОS/2,
ВаnуаnVINES.
Список использованных источников
Вычислительные машины, системы и сети: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский.-М.: Издательский центр “Академия”, 2006.-520 с.
Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебнк для вузов 2-е изд. – СПб.: Питер, 2005.-703 с.
Максимов Н.В., Попов И.И. Компьютерные сети: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 335 с.
Зиака А.А. Компьютерные СЕТИ – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2006. – 448 с.
Олифер Н.А., Олифер В.Г. Средства анализа и оптимизации локальных сетей. – Питер: Центр Информационных Технологий,1998. – 453 с.