Головна

Активні і пасивні вимірювання в мережі

  1. Авторитаризм і демократія - психологічні виміри політичних режимів
  2. Активні групові методи
  3. Активні групові методи.
  4. Активні індивідуальні методи
  5. Активні методи захисту. Для оперативного реагування створюються мобільні бригади пожежної охорони.
  6. Активні методи навчання та якість підготовки фахівців в

Для того щоб оцінити деяку характеристику продуктивності мережі, необхідно провести певні вимірювання на послідовності пакетів, що надходять на деякий інтерфейс мережевого пристрою. Існує два типи вимірювань в мережі: активні вимірювання і пасивні вимірювання.

Активні вимірювання засновані на генерації в вузлі-джерелі спеціальних «вимірювальних» пакетів. Ці пакети повинні пройти через мережу той же шлях, що і пакети, характеристики яких ми збираємося оцінювати. Вимірювання в вузлі призначення проводяться на послідовності «вимірювальних» пакетів.

Малюнок 6.4 ілюструє ідею активних вимірювань.

Мал. 6.4. Схема активних вимірювань

Нехай ми хочемо виміряти затримки пакетів деякого додатка А, які передаються від комп'ютера-клієнта додатка А комп'ютера-сервера додатки А через мережу. Замість того щоб намагатися виміряти затримки пакетів, що генеруються комп'ютером клієнта, ми встановлюємо в мережі два додаткових комп'ютера: сервер-генератор і сервер-вимірювач. Сервер-генератор генерує вимірювальні пакети (показані на малюнку сірим кольором), а сервер-вимірювач вимірює затримки цих пакетів. Для того щоб вимірювані значення були близькі до значень затримки пакетів додатки А, потрібно, щоб вимірювальні пакети проходили через мережу тим самим шляхом, що й пакети додатка А, тобто потрібно постаратися підключити сервер-генератор і сервер-вимірювач по можливості ближче до оригінальних вузлів. У нашому прикладі таке наближення досягнуто за рахунок підключення додаткових вузлів до портів тих же комутаторів S1 і S2, до яких підключені оригінальні вузли. Крім того, потрібно, щоб вимірювальні пакети якомога більше «походили» на оригінальні пакети - розмірами, ознаками, поміщеними в заголовки пакетів. Це потрібно для того, щоб мережа обслуговувала їх так само, як оригінальні пакети.

Однак вимірювальні пакети не повинні генеруватися занадто часто, інакше навантаження мережі може істотно змінитися, і результати вимірів будуть відрізнятися від тих, які були б отримані у відсутності вимірювальних пакетів. Іншими словами, вимірювання не повинні міняти умов роботи мережі. Зазвичай інтенсивність генерації вимірювальних пакетів не перевищує 20-50 пакетів в секунду. Існує спеціальне програмне забезпечення, яке генерує вимірювальні пакети і вимірює їх характеристики по прибуттю на сервер-вимірювач.

Виникає природне запитання: навіщо потрібно вирішувати стільки проблем: розміщувати додаткове обладнання, створювати умови для вимірювальних пакетів, близькі до умов обробки оригінальних пакетів, і в той же час намагатися не змінити навантаження мережі? Чи не простіше вимірювати параметри реальних пакетів? Відповідь полягає в тому, що активна схема спрощує процес проведення вимірювань і дозволяє домогтися їх високої точності. Так як сервер-генератор створює вимірювальні пакети, то він легко може використовувати спеціальний формат пакетів для того, щоб помістити в них необхідну для вимірювання інформацію, наприклад тимчасову позначку (time-stamp) відправки пакета. Потім сервер-вимірювач використовує цю тимчасову позначку для обчислення часу затримки. Очевидно, що для того щоб вимірювання затримки були точними, потрібна хороша синхронізація сервера-генератора і сервера-вимірювача. Так як в схемі активних вимірювань вони представляють собою виділені вузли, такої синхронізації домогтися простіше, ніж в разі синхронізації клієнта і сервера додатки А, які найчастіше представляють собою звичайні комп'ютери. Крім того, іноді у інженерів, які проводять вимірювання, просто немає доступу до комп'ютерів, на яких працюють додатки, щоб встановити там програмне забезпечення для необхідних вимірювань надходять пакетів. А якщо такий доступ і існує, то операційні системи клієнта і сервера і їх апаратна платформа, швидше за все, не оптимізовані для точних вимірювань часових інтервалів, а значить, вносять великі спотворення в результати (наприклад, за рахунок затримок програми вимірювань в черзі до центрального процесора ).

Однак переваги активної схеми вимірів не є абсолютними. У деяких ситуаціях більш кращою є схема пасивних вимірювань. Пасивні вимірювання засновані на вимірах характеристик реального трафіку. Цю схему ілюструє рис. 6.5.

Мал. 6.5. Схема пасивних вимірювань

Наводячи аргументи на користь схеми активних вимірювань, ми, по суті, описали проблеми, які доводиться вирішувати при використанні схеми пасивних вимірювань: складність синхронізації клієнта і сервера, додаткові і невизначені затримки, що вносяться універсальними мультпрограммнимі операційними системами цих комп'ютерів, відсутність в заголовку використовуваних додатком пакетів поля для перенесення через мережу тимчасової позначки.

Частково ці проблеми вирішуються за рахунок використання окремого сервера-вимірювача. Цей сервер приймає той же вхідний потік пакетів, що і один з вузлів, що бере участь в обміні пакетами, характеристики яких потрібно виміряти (на малюнку показаний випадок, коли сервер-вимірювач ставиться в паралель з сервером додатка А). Для того щоб сервер-вимірювач отримував той же вхідний потік пакетів, що і оригінальний вузол, зазвичай вдаються до дублювання вимірюваного трафіку на порт, до якого підключений сервер-вимірювач. Таку функцію, звану зеркалізаціі портів, підтримують багато комутатори локальних мереж. Сервер-вимірювач може працювати під управлінням спеціалізованої операційної системи, оптимізованої для виконання точних вимірювань часових інтервалів.

Складніше вирішити проблему синхронізації. Деякі протоколи переносять тимчасове позначки в своїх службових полях, так що якщо, наприклад, додаток А використовує такий протокол, то частина проблеми вирішується. Однак і в цьому випадку залишається відкритим питання про точність системного часу в комп'ютері клієнта додатка А; швидше за все вона невисока. Тому в пасивному режимі вимірюють ті характеристики, які не вимагають синхронізації передавача і приймача, наприклад оцінюють частку втрачених пакетів.

Можливим варіантом пасивної схеми вимірювань є відсутність виділеного сервера-вимірювача. Деякі додатки самі виконують вимірювання затримок вступників пакетів, наприклад такими функціями володіють багато додатків IP-телефонії та відеоконференцій, так як інформація про затримки пакетів допомагає визначити можливу причину незадовільної якості роботи програми.

СТАНДАРТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Як і в будь-якій області, в сфері вимірювань є стандарти, створюють основу для однакової трактування найбільш важливих характеристик продуктивності мережі. Розробкою таких стандартів займається робоча група IETF під назвою IPPM (IP Performance Metrics - метрики продуктивності IP-мереж). І хоча з назви групи видно, що її стандарти орієнтовані на характеристики саме IP-пакетів, ці стандарти носять досить загальний характер, так що за винятком деяких деталей можуть застосовуватися як основа для опису характеристик будь-яких інших протоколів (що і відбувається на практиці). Кожен стандарт має однотипну структуру. Спочатку характеристика описується як випадкова величина, тобто дається визначення її одиничного значення, яке є також значенням її одиничного вимірювання. Потім дається опис того, що розуміється під послідовністю вимірів, тобто дається опис того, як правильно отримати вибірку значень характеристики. І нарешті, наводяться рекомендовані статистичні оцінки, якими слід користуватися при обробці отриманої вибірки значень. Зазвичай стандарти групи IPPM залишають значну свободу у виборі тієї чи іншої статистичної оцінки, рекомендуючи кілька можливих оцінок, наприклад середнє значення, квантиль і максимальне значення.



Попередня   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   Наступна

Інтернет | унікальність Інтернету | структура Інтернету | Класифікація провайдерів Інтернету за видами послуг, що надаються | ГЛАВА 6. Мережеві характеристики | Суб'єктивні оцінки якості | Характеристики та вимоги до мережі | тимчасова шкала | Угода про рівень обслуговування | ідеальна мережа |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати