Відмінності між версіями «Типові помилкові ситуації: вплив на продуктивність та діагностика»

Версія за 14:21, 7 грудня 2011

Типові помилки в кадрах

Помилки у роботі програмного і апаратного забезпечення мережі зазвичай надають безпосередній та значний вплив на продуктивність мережі, оскільки час, затрачуваний на ліквідацію наслідків помилок, є втраченим для виконання нормальних операцій.

Помилки в кадрах, зв'язані з колізіями

Нижче наведені типові помилки, викликані колізіями, для кадрів протоколу Ethernet:

• Локальна колізія (LocalCollision). Є результатом одночасної передачі двох або більше вузлів, які належать до того сегменту, в якому проводяться виміри. Якщо мережевий аналізатор не генерує кадри, то в мережі 10Base-T (на скручений парі) локальні колізії не фіксуються. Занадто високий рівень локальних колізій є наслідком проблем із кабельної системою.

• Віддалена колізія (RemoteCollision). Ці колізії відбуваються на інщій стороні повторювача. Оскільки концентратор 10Base-T є багатопортовим повторювачем, в якому кожен сегмент закріплений за одним вузлом, то всі вимірювані колізії в мережі 10Base-T є видаленими (крім тих випадків, коли аналізатор сам генерує кадри і може бути винуватцем колізії). Не всі аналізатори протоколів і моніторингу однаковим чином фіксують віддалені 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, що відбувається після передачі перших 64 байт кадру. Результатом пізньої колізії буде пакет, який має довжину понад 64 байт і містить неправильне значення контрольної суми. Цей пакет обов'язково був згенерований в локальному сегменті. Найчастіше це вказує на те, що мережевий адаптер, який є джерелом конфлікту, виявляється не в змозі правильно прослуховувати лінію і не може вчасно зупинити свою передачу.

Діагностика колізій

Середня інтенсивність колізій в нормально працюючій мережі має бути менше 5%. Великі сплески (понад 20%) можуть бути індикатором кабельних проблем.

Якщо інтенсивність колізій більше 10%, то уже треба проводити дослідження мережі.

Рекомендується наступний порядок дослідження:

• Якщо це можливо, розділіть мережу на функціонально незалежні частини і досліджуйте кожну частина за допомогою аналізатора протоколів.
• З допомогою генератора трафіка створіть фоновий трафік невеликої інтенсивності (100 кадрів в секунду) і спостерігайте за результатами вимірів.
• Плавно збільшуйте среднню інтенсивність трафіку та одночасно заміряйте рівень помилок і колізій.

Рішення проблем, пов'язаних з колізіями є досить складним завданням, оскільки результати спостережень залежать від точки підключення мережного аналізатора. Тому потрібно робити багато вимірів різних точках.

У мережі Ethernet на основі коаксіального кабелю в якості причин колізій можуть виступати:

• Занадто велика довжина сегментів (понад 185 метрів для тонкого коаксиала і понад 500 метрів для товстого);
• Занадто багато підключень до сегменту (понад 30 для тонкого коаксиала);
• Занадто багато заглушок - необхідно перевірити, щоб сегмент завершувався заглушкою в 50 Ом лише в одному місці (багатопортові повторювачі для коаксіального кабелю зазвичай мають внутрішні заглушки, тому установка зовнішньої заглушки для них є зайвою); *Неправильное заземлення - кожен коаксіальний сегмент має заземлення лише в одній точці.

Причинами колізій в мережі Ethernet на кручений парі можуть бути:

• Занадто велика довжина сегментів (понад 100 метрів);
• Порушення правил 4-х хабів;
• Неправильне з'єднання контактів пар кабелю;
• Некоректно працюють порти концентратора чи мережні адаптери;
• Погані з'єднання в кросових секціях.

Помилки кадрів Ethernet, пов'язані з довжиною і неправильною контрольною сумою

• Укорочені кадри (Shortframes). Це кадри, які мають довжину, менше допустимої, тобто менше 64 байт. Іноді цей тип кадрів диференціюють на два класи - просто короткі кадри (short), в яких є коректна контрольна сума, і "коротишки" (runts), що не мають коректної контрольної суми. Найімовірнішими причинами появи коротких кадрів є несправні мережні адаптери та драйвери.

• Подовжені кадри (Jabbers). Це кадри, які мають довжину, що перевищує дозволене значення в 1518 байт з хорошою або поганою контрольною сумою. Подовжені кадри є наслідком затяжної передачі, яка з'являється через несправність мережевих адаптерів.

• Кадри нормальних розмірів, але з поганою контрольною сумою (BadFCS чи BadCRC) і кадри з помилками вирівнювання (alignment). Кадри з поганою контрольної сумою наслідком великої кількості причин - поганих адаптерів, перешкод на кабелях, поганих контактів, які працюють некоректно, портів повторювачів, мостів, комутаторів і маршрутизаторів. Помилка вирівнювання завжди супроводжується помилкою по контрольної сумі, тому деякі кошти аналізу трафіка не роблять між ними відмінностей.

• Кадри-привиди (ghosts) - є результатом электро-магнітних наводок на кабелі. Вони сприймаються мережними адаптерами як кадри, що не мають нормальної ознаки початку кадру - 10101011. Кадри-привиди мають довжину понад 72 байт, в іншому разі вони класифікуються як віддалені колізії. Кількість виявлених кадрів-привидів значною мірою залежить від точки підключення мережного аналізатора. Причинами їх виникнення є петлі заземлення й інші проблеми з кабельної системою

Типові помилки при роботі протоколів

Крім явних помилок у роботі мережі, які проявляються у появі кадрів з некоректними значеннями полів, існують помилкові ситуації, які є наслідком неузгодженої установки параметрів протоколів в різних вузлах чи портах мережі. Через велику кількость протоколів, застосовуваних у локальних мережах на різноманітних рівнях стека, а також великої кількості їх параметрів, неможливо описати всі ситуації неузгодженості. Нижче наводяться тільки деякі з них.

Іншою причиною некоректної роботи протоколів може бути неузгодженість протоколів різного рівня в одному і тому самомущо вузлі, наприклад, протоколів FDDI і IPX, що розроблені у розрахунку на різні інтерфейси міжрівневої взаємодії в стеку, FDDI - а інтерфейс NDIS, а IPX - на інтерфейс ODI.

Невідповідність форматів кадрів Ethernet

Ethernet - одна з найстаріших технологій локальних мереж, має тривалу історію розвитку, в яку зробили внесок різні компанії і організації. У результаті цього існує кілька модифікацій навіть такого основного будівельного блоку протоколу, як формат кадру. Використання різних форматів кадрів може привести до повної відсутності взаємодії між вузлами.

Усього є чотири популярних стандарти формату кадру Ethernet:

• Кадр Ethernet DIX (або кадр Ethernet II);
• Кадр стандарта 802.3(або кадр Novell 802.2);
• Кадр Novell 802.3 (або кадр Raw 802.3);
• Кадр Ethernet SNAP.

Втрати пакетів та квитанцій

Регулярні втрати пакетів чи кадрів можуть мати дуже тяжкі наслідки для локальних мереж, оскільки протоколи нижнього рівня (канальні протоколи) розраховані на якісні кабельні канали зв'язку та працюють у дейтаграммном режимі, залишаючи роботу відновленню втрачених пакетів протоколів верхнього рівня.

До значного зниження продуктивності можуть наводити також втрати службових повідомлень - квитанцій підтвердження доставки, повідомлень типу keepalive тощо. Зазвичай протоколи більш чутливі до таких втрат і навіть разові ситуації такого роду можуть викликати серйозні наслідки.

Прикладом може служити протокол NCP в режимі burstmode, коли позитивна квитанція посилається не на кожен пакет, а на цілу пачку пакетів. Якщо пакети з цієї пачки з користувальницькими даними дійшли благополучно, а квитанція з доставки з якихось причин була спотворена і тим самим відкинута передавальним вузлом, то цей вузол по закінченні тайм-ауту повторно пошле велику порцію інформації, що міститься в цій пачці. Повторні передачі пакетів можуть істотно знизити корисну пропускну здатність мережі.

Помилки кадрів Ethernet у стандарті RMON

Стандарт RMON визначає такі типи помилок кадрів Ethernet:

etherStatsCRCAlignErrors - загальне число отриманих пакетів, які мали довжину (виключаючи преамбулу) між 64 і 1518 байтами, не містили ціле число байт (alignmenterror) або мали невірну контрольну суму (FCSerror).

etherStatsUndersizePkts - загальне число пакетів, які мали довжину, менше, ніж 64 байта, але були правильно сформовані.

etherStatsOversizePkts - загальне число отриманих пакетів, які мали довжину більше, ніж 1518 байт, але були тим не менш правильно сформовані.

etherStatsFragments - загальне число отриманих пакетів, які не перебували з цілого числа байт або мали невірну контрольну суму, і мали до того ж довжину, меншу, ніж 64 байта.

etherStatsJabbers - загальне число отриманих пакетів, які не перебували з цілого числа байт або мали невірну контрольну суму, і мали до того ж довжину, більшу, ніж 1518 байт.

etherStatsCollisions - наілучщая оцінка числа колізій на даному сегменті Ethernet.

Перейти до Засоби аналізу та оптимізації мереж