- •1. Введение
- •1.1. Основные задачи оптимизации локальных сетей
- •1.2. Критерии эффективности работы сети
- •1.2.1. Время реакции
- •1.2.2. Пропускная способность
- •1.2.3. Показатели надежности и отказоустойчивости
- •2. Параметры оптимизации транспортной подсистемы
- •2.1. Влияние на производительность сети типа коммуникационного протокола и его параметров
- •2.1.1. Номинальная и эффективная пропускная способность протокола
- •2.1.2. Влияние на производительность алгоритма доступа к разделяемой среде и коэффициента использования
- •2.1.3. Влияние размера кадра и пакета на производительность сети
- •2.1.4.Назначение максимального размера кадра в гетерогенной сети
- •2.1.5. Время жизни пакета
- •2.1.6. Параметры квитирования
- •2.1.7. Сравнение сетевых технологий по производительности: Ethernet, TokenRing, fddi, 100vg-AnyLan, FastEthernet, atm
- •2.1.8. Сравнение протоколов ip, ipx и NetBios по производительности
- •2.2. Влияние широковещательного служебного трафика на производительность сети
- •2.2.1. Назначение широковещательного трафика
- •2.2.2. Поддержка широковещательного трафика на канальном уровне
- •2.2.3. Широковещательный шторм
- •2.2.4. Поддержка широковещательного трафика на сетевом уровне
- •2.2.5. Виды широковещательного трафика
- •2.2.5.1. Широковещательный трафик сетей NetWare
- •2.2.5.2. Широковещательный трафик сетей tcp/ip
- •2.2.5.3. Широковещательный трафик сетей NetBios
- •2.2.5.4. Широковещательный трафик мостов и коммутаторов, поддерживающих алгоритм SpanningTree
- •2.2.5.5. Ограничение уровня широковещательного трафика в составных сетях с помощью техники спуфинга
- •2.3. Влияние топологии связей и производительности коммуникационных устройств на пропускную способность сети
- •2.3.1. Разделяемая среда передачи как причина снижения производительности сети
- •2.3.2. Повышение производительности путем сегментации сети мостами и коммутаторами
- •2.3.2.1. Разделение общей среды с помощью локальных мостов
- •2.3.2.2. Требования к пропускной способности моста
- •2.3.2.3. Сегментация сетей с помощью коммутаторов
- •2.3.2.4. Оценка необходимой общей производительности коммутатора
- •2.3.3. Влияние маршрутизаторов на производительность сети
- •2.3.4. Как интерпретировать результаты тестирования мостов, коммутаторов и маршрутизаторов
- •2.4. Типичные ошибочные ситуации: влияние на производительность и диагностика
- •2.4.1. Типичные ошибки в кадрах
- •2.4.1.1. Ошибки в кадрах, связанные с коллизиями
- •2.4.1.2. Диагностика коллизий
- •2.4.1.3. Ошибки кадров Ethernet, связанные с длиной и неправильной контрольной суммой
- •2.4.1.4. Ошибки кадров Ethernet в стандарте rmon
- •2.4.2. Типичные ошибки при работе протоколов
- •2.4.2.1. Несоответствие форматов кадров Ethernet
- •2.4.2.2. Потери пакетов и квитанций
- •2.4.2.3. Несоответствие разных способов маршрутизации в составной сети
- •2.4.2.4. Несуществующий адрес и дублирование адресов
- •2.4.2.5. Превышение значений тайм-аута и несогласованные значения тайм-аутов
- •2.5. Настройка параметров аппаратных и программных средств конечных узлов
- •2.5.1. Оптимизация операционных систем
- •2.5.1.1. Критерии оптимизации ос
- •2.5.1.2. Понятие "узкое место"
- •2.5.2. Процедуры оптимизации WindowsNt с помощью утилиты PerformanceMonitor
- •2.5.2.1. Характеристика PerformanceMonitor
- •2.5.2.2. Наблюдение за потреблением ресурсов процессора, дисков и памяти
- •2.5.2.3. Оптимизация сетевого оборудования
- •2.5.2.4. Оптимизация сервиса рабочей станции
- •2.5.2.5. Оптимизация сервера
- •2.5.2.6. Оптимизация режима работы протокола smb
- •2.5.3. Настройка подсистемы ввода-вывода рабочих станций и серверов
- •2.5.3.1. Оптимизация дискового кэша
- •2.5.3.2. Использование raid-массивов для повышения производительности
- •3. Инструменты мониторинга и анализа сети
- •3.1. Классификация средств мониторинга и анализа
- •3.1.1. Системы управления
- •3.1.2. Встроенные средства мониторинга и анализа сетей
- •3.1.2.1. Агенты snmp
- •3.1.2.2. Агенты rmon
- •3.1.3. Анализаторы протоколов
- •3.1.4. Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем
- •3.1.4.1. Основные электромагнитные характеристики кабельных систем
- •3.1.4.2. Сетевые анализаторы
- •3.1.4.3. Кабельные сканеры
- •3.1.4.4. Тестеры
- •3.2. Продукты для мониторинга и анализа
- •3.2.1. Обзор популярных систем управления: hpOpenView, SunSoftSolstice, CabletronSpectrum, ibmNetView
- •3.2.2. Система управления сетями Optivity
- •3.2.2.1. Динамическое обнаружение конфигурации сети
- •3.2.2.2. Программное конфигурирование сети
- •3.2.2.3. Интегрированное управление маршрутизаторами
- •3.2.2.4. Анализ и управление производительностью на основе стандарта rmon
- •3.2.2.5. Упреждающий анализ ошибок и проблем
- •3.2.2.6. Управление устройствами в реальном масштабе времени
- •3.2.2.7. Дополнительные управляющие средства и утилиты
- •3.2.3. Технические характеристики популярных анализаторов протоколов
- •3.2.4. Продукты мониторинга и анализа сетей компании NetworkGeneral
- •3.2.4.1. Foundation Agent, Foundation Probe, Foundation Manager
- •3.2.4.2. Семействопродуктов Distributed Sniffer System
- •3.2.4.3. Портативные анализаторы
- •3.2.4.4. Дополнительные продукты
- •3.2.5. Анализатор протоколов laNalyser компании Novell
- •3.2.6. Продукты компании Microtest
- •3.2.6.1. Многофункциональное устройство Compas компании Microtest
- •3.2.6.2. Кабельные сканеры компании Microtest
- •3.2.7. Средства мониторинга и анализа компании Fluke
- •3.2.7.1. Особенности 68x Enterprise lanMeter
- •3.2.7.2. Функциональные возможности
- •3.2.7.3. Средства анализа протоколов стека NovellNetWare
- •3.2.7.4. Средства анализа протоколов стекаTcp/ip
- •3.2.7.5. Дополнительные функции анализа стека tcp/ip
- •3.2.7.6. Средства анализа протокола NetBios
- •3.2.7.7. Функции проверки аппаратуры и кабелей
- •4. Использование моделирования для оптимизации производительности сети
- •4.1. Методы аналитического, имитационного и натурного моделирования
- •4.2. Модели теории массового обслуживания
- •4.3. Специализированные системы имитационного моделирования вычислительных сетей
- •4.4. Система имитационного моделирования comnet компании caciProducts
- •4.4.1. ComnetBaseliner
- •4.4.2. Comnetiii
- •4.4.2.1. Общая характеристика
- •4.4.2.2. Типы узлов
- •4.4.2.3. Каналы связи и глобальные сети
- •4.4.2.4. Рабочая нагрузка
- •4.4.2.5. Протоколы
- •4.4.2.6. Представление результатов
- •4.4.3. ComnetPredictor
- •4.5. Построение пилотных проектов проектируемых сетей
2.5.1.2. Понятие "узкое место"
Выполнение вычислительной задачи может потребовать участия в работе нескольких устройств. Каждое устройство использует определенные ресурсы для выполнения своей части работы. Плохая производительность обычно является следствием того, что одно из устройств требует намного больше ресурсов, чем остальные. Чтобы исправить положение, администратор должен выявить устройство, которое требует наибольшей доли времени выполнения задачи. Такое устройство, которое требует наибольшей доли времени выполнения задачи, называется узким местом (bottleneck). Например, если на выполнение задачи требуется 3 секунды, и 1 секунда тратится на выполнение программы процессором, а 2 секунды - на чтение данных с диска, то диск является узким местом.
Определение узкого места - это критический этап в процессе улучшения производительности. Замена процессора в предыдущем примере на другой, в 2 раза более быстродействующий процессор, уменьшит общее время выполнения задачи только до 2.5 секунд, но существенно исправить ситуацию не сможет, так как мы не устраним этим узкое место. Если же мы купим диск и контроллер диска, которые будут быстрее прежних в 2 раза, то общее время уменьшится до 2 секунд.
В процессе оптимизации операционных систем администратор может воспользоваться различным инструментарием - программными и аппаратными измерителями. Многие операционные системы имеют встроенные или специально разработанные для них программные системы мониторинга. Примером такой системы является PerformanceMonitor - средство анализа производительности ОС WindowsNT компании Microsoft.
Рассмотрим некоторые типовые процедуры оптимизации операционной системы на примере WindowsNT с помощью утилиты PerformanceMonitor.
2.5.2. Процедуры оптимизации WindowsNt с помощью утилиты PerformanceMonitor
2.5.2.1. Характеристика PerformanceMonitor
PerformanceMonitor - это утилита, разработанная для фиксации активности компьютера в реальном масштабе времени. С помощью этой утилиты можно определить большую часть узких мест, ухудшающих производительность. Эта утилита также включена в WindowsNTWorkstation.
PerformanceMonitor основан на ряде счетчиков, которые фиксируют такие характеристики, как число процессов, ожидающих завершения операции с диском, число сетевых пакетов, передаваемых в единицу времени, процент использования процессора и другие.
PerformanceMonitor генерирует полезную информацию за счет:
Наблюдения за производительностью в реальном времени и в исторической перспективе;
Определения тенденций во времени;
Определения узких мест;
Отслеживания последствий изменения конфигурации системы;
Наблюдения за локальным или удаленными компьютерами;
Предупреждения администратора о событиях, заключающихся в превышении некоторыми характеристиками заданных порогов.
PerformanceMonitor работает с такими понятиями, как объекты (objects), счетчики (counters) и экземпляры (instances). Объекты описываются различными характеристиками, значения которых подсчитываются соответствующими счетчиками. Объект каждого типа может быть представлен в системе несколькими экземплярами. Например, процессор - это объект, процент процессорного времени - это счетчик, а процессор 0 - это экземпляр объекта процессор.
Счетчики генерируют числа, и на основании этих чисел PerformanceMonitor определяет статистику. Собираемая в течение определенного времени статистика счетчиков отражает тенденции производительности. Это может помочь администратору понять проблему и оптимизировать сеть. Кроме того, такие данные помогают правильно расширять сеть.
Счетчики обычно включают ссылку на объект, к которому они относятся, в форме ОБЪЕКТ:СЧЕТЧИК. Например, PROCESSOR:%PROCESSORTIME - это счетчик, учитывающий процент использования для данного процессора.
С каждым объектом связан набор счетчиков, которые генерируют данные о различных аспектах производительности объекта. В таблице 2.1 собраны наиболее влияющие на производительность счетчики.
Таблица 2.1
Тип объекта |
Счетчик |
Возможные действия |
Processor (процессор) |
%ProcessorTime (время занятости процессора) |
Если значение этого счетчика постоянно велико, а значения счетчика диска и сетевого адаптера невысоки, то нужно проверить процессор |
PhysicalDisk (физический диск) |
%DiskTime (время занятости диска) |
Если значение этого счетчика постоянно велико, и значение счетчика DiskQueueLength (длина очереди к диску) больше 2, то нужно проверить диск |
Memory (память) |
Pages/sec (скорость обмена страниц) |
Если этот счетчик постоянно больше 5, то нужно проверить память |
Server (сервер) |
BytesTotal/sec (скорость обмена с памятью) |
Если сумма значений счетчиков BytesTotal/sec для всех серверов сети примерно равна максимальной пропускной способности сети, то сеть нужно сегментировать |
Защита данных обеспечивается за счет того, что две функции PerformanceMonitor доступны только пользователям - членам административной группы. Это: возможность запускать PerformanceMonitor с приоритетом задачи реального времени и способность активизировать дисковые счетчики.
Данные, собранные PerformanceMonitor, можно экспортировать в другие программные продукты, такие как электронные таблицы и базы данных для дальнейшего анализа.