1 Обзор

1.1 Comm View

Comm View - это программа для перехвата и анализа трафика Интернета и локальной сети. Она собирает информацию о данных, проходящих через модем или сетевую карту и декодирует анализируемые данные. В состав CommView входит модуль VoIP, предназначенный для углубленного анализа, записи и воспроизведения голосовых сообщений SIP и H.323. Это приложение разработано для сетей небольших или средних размеров и может быть запущено на любой Windows 2000/XP/2003/Vista/2008/7 системе. Ему необходим сетевой адаптер Ethernet (или Wireless Ethernet) с поддержкой стандарта NDIS 3.0, адаптер Token Ring или стандартный контроллер удаленного доступа.

1.2 Flow Scan

Flow Scan преобразует данные полученные с помошью NetFlow в цветные картинки(bpm/png), CUFlow также вычисляет самые активные сайты и строит "хит-парад" IP адресов, передавших большее количество трафика в течение 5 минут, при этом генерируется отчет в виде html. FlowScan является скриптом, написанным на Perl и, анализируя записи NetFlow, сохраняет их в базе данных RRD. RRD используют довольно много средств визуального отображения информации, эта база позволяет хранить большое количество информации, не требуя много дискового пространства. FlowScan позволяет сторонним модулям использовать свои процессы, для генерирования собственных отчетов.

1.3 BWMeter

BWMeter - программа для контроля и подсчета трафика в сети; подсчитывает количество входящего и исходящего трафика (Рисунок 1). Основные возможности: •Графический и числовой варианты отображения трафика • Возможность настройки разных фильтров •Разделение интернет и локального трафика •Может следить на неограниченным числом адаптеров и сетевых соединений •Поддерживаются LAN, WAN, VPN, ADSL, xDSL, Modem, Dial-Up и другие соединения •Статистика может отображаться по дням, неделям, месяцам и годам •Может работать в качестве службы в Windows 2000, 2003 и XP.

Рисунок 1- Интерфейс программы BWMeter

2 Теоретическое обоснование данной обработки и построения диаграмм Рассмотрим какими способами можно выполнить данные задания.

2.1 Расчет трафика мультисервисной сети

Идея: в основе расчета лежат вероятностные характеристики потока данных, которые генерируются различными сетевыми устройствами[2]. Для использования данной методики необходимо иметь информацию о: - приблизительной структуре сети - количестве абонентов в каждом узле сети - распределение абонентов по различным классам обслуживания - перечень сетевых услуг - характеристики услуг Трафик рассчитывается отдельно для каждого вида услуги на каждом сетевом узле. Формула для расчета имеет вид:

Y _i ^(k) = B _ср ^(k) * N _{аб. i} ^(k) * T _c ^(k) * f _{вызов. i} ^(k), (1.1)

Здесь k - номер сетевой услуги, i - номер узла, Y _i ^(k) - математическое ожидание трафика, который генерируется к-ой услугой на і-ом узле, B _ср ^(k) - скорость передачи данных (в битах на секунду), N _{аб. i} ^(k) - количество абонентов на і-ом узле, которые используют k-ую услугу, T _c ^(k) - средняя продолжительность сеанса связи для к-ой услуги , f _{вызов. i} ^(k) - среднее количество вызовов в ЧНН для пользователей і-го узла, которые используют k-ую услугу . В свою очередь скорость передачи данных находится по формуле:

B _ср ^(k) = (B _max ^(k) ) / (P ^(k) ), (1.2)

где B _max ^(k) - максимальная пропускная способность канала связи, P ^(k) - пачечность на одного абонента, отношение между максимальной и средней пропускной способностью, необходимой для обеспечения k-ой услуги. Суммарный трафик является суммой Y _i ^(k) для всех услуг, которые генерируются на i - ом узле. Нагрузка распределяется на 3 направления: - внутри узла - передается в соседние узлы - передается во внешние сети. Существует 2 методики расчета внутренней нагрузки и исходящего трафика: 1) Первый состоит в задании коэффициентов, которые показывают долю трафика в каждом направлении: k1 - во внутреннюю сеть, k2 - в соседние узлы, k3 - в другие сети. При этом имеет место соотношение:

k1+k2+k3 = 1, (1.3)

2) На каждом этапе анализа сетевой услуги определяют какие услуги являются внутренними, какие связаны с соседними узлами, а какие - с внешними сетями. Необходимо учесть долю служебной информации, которая передается по сети (это будет известно после выбора технологии и протокола передачи). Если в сети есть услуги реального времени, то при выборе каналов необходимо, чтобы пропускная способность канала связи была не меньше, чем необходимая полоса пропускания. Визуализация трафика значительно облегчает оценку картины всей сети в целом, не прибегая к обработке числовых значений.

2.2 Расчет трафика для офиса

Что такое локальная сеть? Чаще всего так называют сети, которые имеют небольшие размеры и объединяют близко расположенные компьютеры. Однако современные локальные сети для офиса способны не просто связать компьютеры, но и обеспечить жизнедеятельность офиса в целом [3]. Согласно принятой терминологии, локальная сеть (LAN, Local Area Network) - это сеть, характеризующаяся высокой скоростью, большой пропускной способностью, низким уровнем ошибок передачи, эффективным, быстродействующим механизмом управления обменом и в которой имеется ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети. Помимо своего прямого назначения, локальная сеть для офиса должна поддерживать такие услуги, как датчики охраны, устройства контроля замков, IP-телефонию, системы видеонаблюдения, обычную телефонную связь. Функционирование офиса как производственного помещения предъявляет к сети дополнительные требования: удобство, высокая работоспособность, гибкость и надежность. Поэтому правильный подбор оборудования, основанный на расчете информационных потоков (трафика), является основой хорошей локальной сети. Расчет трафика для такой сети - это расчет (прогноз) возможного объема информационных потоков устройств сети и подбор линий связи, обеспечивающих как внешнее, так и внутреннее их взаимодействие. При этом телефонный трафик рассматривается отдельно от компьютерного трафика сети. 1 этап. Определяем специфику задач офиса. Определяем приоритеты внешнего и внутреннего трафика. 2 этап. Считаем объем компьютерного трафика сети. В предположении, что используются сетевой стандарт Ethernet, и на сети большинство одинаково активных пользователей, пропускная способность для каждого пользователя определяется из соотношения:

C ср.п. = C сети / N, (2.1)

где C ср.п. - средняя пропускная способность пользователя, C сети - пропускная способность сети, N - количество активных пользователей. Значение пропускной способности сети находится по формуле:

C сети = V * l полезн / l, (2.2)

где V - заявленная скорость передачи, l полезн - количество бит полезной информации в пакете, l - длина пакета. Как видим, значение пропускной способности сети можно менять за счет сетевых настроек. В технологии Ethernet максимальная длина пакета составляет 12304 бит с объемом полезной информации в 12000 бит, для пакета минимальной длины эти величины составляют 672 и 368 бит, соответственно. Таким образом, если сеть настроена на передачу пакетов максимальной длины, то скорость передачи будет минимальной, пропускная способность для сети 100 Мб/с составит 12,2 Мб/с, при передаче пакетов минимальной длины возрастает скорость передачи, а пропускная способность снижается до 6,8 Мб/с. Внутренний трафик при использовании 100 Мбит/с Ethernet обычно достаточен для 10-15 компьютеров одного сегмента сети. Даже если бы в сети был лишь один активный пользователь, то с учетом возможной скорости передачи пакетов, пропускной способности (скорости передачи полезной информации) и эффективности сети (использование физической скорости передачи сети по отношению к полезным данным), реальная скорость передачи данных составляет примерно 55% от заявленной.

Скорость передачи по внешним линиям связи зависит от требований к скорости передачи данных и определяется возможностями провайдера интернет - соединений.

3 этап. Рассчитываем телефонный трафик. Пропускная способность линии определяется скоростью передачи информации и количеством пользователей, учитывая, что обмен данными происходит одновременно в двух направлениях, то получаем формулу для расчета:

C линии = 2 * V * N, (2.3)

где C линии - пропускная способность линии, V - скорость передачи, N- количество пользователей. Количество внутренних линий соответствует количеству независимых пользователей. Количество внешних линий определяется приоритетностью трафика офиса (внутренний, внешний), которая определяет коэффициент использования внешних линий. Соотношение количества внешних линий к количеству внутренних телефонных линий не является постоянной величиной. При расчете данного соотношения необходимо учитывать, что при увеличении количества внешних линий их использование повышается: если для 3-х линий коэффициент использования равен 10%, то для 20-ти линий он уже равен 30%, при этом качество связи не ухудшается. Теоретические расчеты соотношения количества внешних линий связи к количеству внутренних определяются из специальных таблиц, обычно в качестве базового значения используют соотношение: на 10 внутренних линий требуется 6 линий внешней связи. 4 этап. Выбор внешних линий связи и способа доступа. Объем трафика позволяет выбрать необходимый тариф предоставляемых услуг у оператора связи. Объем трафика (любого типа) есть произведение скорости передачи данных на время передачи. В среднем для обычного пользователя достаточно 200-300 Мб трафика (при особенности работы с графикой - 1Гб) в месяц и наилучшей скоростью передачи внешних линий связи выбирается 2 Мб/с.

Для телефонного трафика статистика показывает, что на 10 телефонных линий в офисе достаточно 3 внешних линии, а на 100 линий хватает уже 7.

Специальные настройки оборудования позволяют определять приоритеты и условия обслуживания устройств в сети, что позволяет улучшить качество передачи данных и эффективность использования сети.

Предложенный способ расчета является теоретическим. В настоящее время существует множество программ для учета трафика в локальной сети: они позволяют получить данные об информационных потоках в уже существующей сети.

На различных интернет-сайтах можно найти около 50 разновидностей программ по учету трафика. Основное их назначение - это учет как входящего, так и исходящего трафика отдельно взятых пользователей. Трафик пользователей, который учитывается такими программами, является полезным. Для расчета фактического объема трафика рекомендуется увеличивать полученные значения примерно на 30%. В целях учета трафика применительно для прогнозирования нагрузки на сеть в целом следует выбирать программы, позволяющие подключаться для измерения трафика непосредственно к сетевому оборудованию. Среди таких программ можно выделить: BitTally, Lan2net NAT Firewall и "Интернет контроль сервис". Данные программные комплексы имеют функционал маршрутизаторов и серверов, что позволяет измерять фактическую нагрузку на канал связи, соединяющий сеть и провайдера. В этом случае коррекции значений не требуется. Основываясь на данных мониторинга сети, можно уточнить прогноз, скорректировать объем передаваемой информации и оптимально подобрать параметры сети.