Типові помилкові ситуації: вплив на продуктивність та діагностика

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.