2.2. Мережеві аналізатори

Мережеві аналізатори являють собою еталонні вимірювальні прилади для діагностики та сертифікації кабелів і кабельних систем. Вони можуть з високою точністю виміряти всі електричні параметри кабельних систем, а також працюють на більш високих рівнях стека протоколів. Мережеві аналізатори генерують синусоїдальні сигнали в широкому діапазоні частот, що дозволяє вимірювати на приймальні парі амплітудно-частотну характеристику і перехресні наведення, згасання і сумарне загасання. Мережевий аналізатор являє собою лабораторний прилад великих розмірів, досить складний у зверненні.

Багато виробників доповнюють мережеві аналізатори функціями статистичного аналізу трафіку - коефіцієнта використання сегмента, рівня широкомовного трафіку, відсотка помилкових кадрів, а також функціями аналізатора протоколів, які забезпечують захоплення пакетів різних протоколів відповідно до умов фільтрів і декодування пакетів.

Мережева статистика

У цій групі зібрані найбільш важливі статистичні показники - коефіцієнт використання сегмента (utilization), рівень колізій, рівень помилок і рівень широкомовного трафіку. Перевищення цими показниками певних порогів в першу чергу говорять про проблеми в тому сегменті мережі, до якого підключений багатофункціональний прилад.

Статистика помилкових кадрів

Ця функція дозволяє відстежувати всі типи помилкових кадрів для певної технології. Наприклад, для технології Ethernet характерні такі типи помилкових кадрів.

Укорочені кадри (Short frames). Це кадри, які мають довжину, менше допустимої, тобто менше 64 байт. Іноді цей тип кадрів диференціюють на два класи - просто короткі кадри (short), у яких є коректна контрольна сума, і «коротуна» (runts), не мають коректної контрольної суми. Найбільш ймовірними причинами появи укорочених кадрів є несправні мережеві адаптери і їх драйвери.

Подовжені кадри (Jabbers). Це кадри, які мають довжину, що перевищує допустиме значення в 1518 байт із хорошою чи поганою контрольною сумою. Подовжені кадри є наслідком тривалої передачі, яка з'являється з-за несправностей мережевих адаптерів.

Кадри нормальних розмірів, але з поганою контрольною сумою (Bad FCS) і кадри з помилками вирівнювання по межі байта. Кадри з невірною контрольною сумою є наслідком безлічі причин - поганих адаптерів, перешкод на кабелях, поганих контактів, некоректно працюючих портів повторювачів, мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Помилка вирівнювання завжди супроводжується помилкою по контрольній сумі, тому деякі засоби аналізу-трафіку не роблять між ними відмінностей. Помилка вирівнювання може бути наслідком припинення передачі кадру при розпізнаванні колізії передавальним адаптером.

Кадри-примари (ghosts) є результатом електромагнітних наведень на кабелі. Вони сприймаються мережевими адаптерами як кадри, які не мають нормального ознаки початку кадру - 10101011. Кадри-примари мають довжину більше 72 байт, в іншому випадку вони класифікуються як вилучені колізії. Кількість виявлених кадрів-примар у великій мірі залежить від точки підключення мережевого аналізатора. Причинами їх виникнення є петлі заземлення та інші проблеми з кабельної системою.

Знання процентного розподілу загальної кількості помилкових кадрів за їх типами може багато підказати адміністратору про можливі причини неполадок в мережі. Навіть невеликий відсоток помилкових кадрів може привести до значного зниження корисної пропускної здатності мережі, якщо протоколи, що відновлюють спотворені кадри працюють з великими тайм-аутами очікування квитанцій. Вважається, що в нормально працюючої мережі відсоток помилкових кадрів не повинен перевищувати 0,01%, тобто не більше 1 помилкового кадру з 10 000.

Статистика по колізій

Ця група характеристик дає інформацію про кількість і видах колізій, позначених на сегменті мережі, дозволяє визначити наявність і місцезнаходження проблеми. Аналізатори протоколів зазвичай не можуть дати диференційованої картини розподілу загального числа колізій за їх окремими типами, в той же час знання переважаючого типу колізій може допомогти зрозуміти причину поганої роботи мережі.

Нижче наведені основні типи колізій мережі Ethernet.

• Локальна колізія (Local Collision). Є результатом одночасної передачі двох або більше вузлів, що належать до того сегменту, в якому проводяться вимірювання. Якщо багатофункціональний прилад не генерує кадри, то в мережі на кручений парі або волоконно-оптичному кабелі локальні колізії не фіксуються. Занадто високий рівень локальних колізій є наслідком проблем з кабельною системою.

• Віддалена колізія (Remote Collision). Ці колізії відбуваються на іншій стороні повторювача (по відношенню до того сегменту, в якому встановлений вимірювальний прилад). У мережах, побудованих на багатопортовий повторювач (10Base-T, 10Base-FL/FB, 100Base-TX/FX/T4, Gigabit Ethernet), всі вимірювані колізії є віддаленими (крім тих випадків, коли аналізатор сам генерує кадри і може бути винуватцем колізії ). Не всі аналізатори протоколів і засоби моніторингу однаковим чином фіксують видалені колізії. Це відбувається через те, що деякі вимірювальні засоби і системи не фіксують колізії, що відбуваються при передачі преамбули.

• Пізня колізія (Late Collision). Це колізія, яка відбувається після передачі перших 64 байт кадру (по протоколу Ethernet колізія повинна виявлятися при передачі перших 64 байт кадру). Результатом пізньої колізії буде кадр, який має довжину більше 64 байт і містить невірне значення контрольної суми. Найчастіше це вказує на те, що мережний адаптер, який є джерелом конфлікту, виявляється не в змозі правильно прослуховувати лінію і тому не може вчасно зупинити передачу. Іншою причиною пізньої колізії є занадто велика довжина кабельної системи або занадто велика кількість проміжних повторювачів, що приводить до перевищення максимального значення часу подвійного обороту сигналу. Середня інтенсивність колізій в нормально працюючої мережі повинна бути менше 5%. Великі сплески (більше 20%) можуть бути індикатором кабельних проблем.

Розподіл використовуваних мережевих протоколів

Ця статистична група відноситься до протоколів мережного рівня. На дисплеї відображається список основних протоколів у спадному порядку щодо процентного співвідношення кадрів, що містять пакети даного протоколу до загальної кількості кадрів в мережі.

Основні відправники (Top Sendes)

Функція дозволяє відстежувати найбільш активні передавальні вузли локальної мережі. Прилад можна налаштувати на фільтрацію по єдиному адресою і виявити список основних відправників кадрів для даної станції. Дані відображаються на дисплеї у вигляді діаграми разом з переліком основних відправників кадрів.

Основні получотелі (Top Receivers)

Функція дозволяє слідкувати за найбільш активними вузлами-одержувачами мережі. Інформація відображається у вигляді, аналогічному наведеному вище.

Основні генератори широкомовного трафіку (Top Broadcasters)

Функція виявляє станції мережі, які більше за інших генерують кадри з широкомовними і груповими адресами.

Генерування трафіку (Traffic Generation)

Прилад може генерувати трафік для перевірки роботи мережі при підвищеному навантаженні. Трафік може генеруватися паралельно з активізована функція Мережева статистика, Статистика помилкових кадрів і Статистика по колізій.

Користувач може задати параметри генерується трафіку, такі як інтенсивність і розмір кадрів. Для тестування мостів і маршрутизаторів прилад може автоматично створювати заголовки IP-і IPX-пакетів, і все що потрібно від оператора - це внести адреси джерела і призначення.

В ході випробувань користувач може збільшити на ходу розмір і частоту проходження кадрів за допомогою клавіш управління курсором. Це особливо цінно при пошуку джерела проблем продуктивності мережі та умов виникнення відмов