Adres : Kosiarzy 37 paw. 20,
02-953 Warszawa
E-mail :

Blog

01 Lipca 2020
News

Wykrywanie problemów w środowisku LAN

Dzisiejsze sieci LAN stają się coraz szybsze, a zarazem coraz bardziej złożone i podatne na problemy z połączeniem, czy wydajnością. Jeszcze kilka lat temu LAN składał się z Ethernetu 10 do 100Mb/s, występujących w konfiguracjach komputer-serwer, bądź serwer-serwer. Jednak obecnie występuje dużo szersza gama kanałów transmisji, szybkości i urządzeń.

Prędkości połączeń są znacznie wyższe — nawet przy wykorzystaniu tanich komputerów możemy uzyskać 1Gb/s. Skromne sieci obecnie wykorzystują kilka mediów transmisyjnych z Wi-Fi i połączeniami światłowodowymi. Ponadto, „bezprzewodowy” wcale nie ogranicza się do sieci Wi-Fi. Obecnie wiele organizacji decyduje się na wykorzystanie fal radiowe lub technologii opartej na systemie laserowym, w celu przedłużenia transmisji danych bez kosztownego i czasochłonnego kucia, instalacji tradycyjnych.

Sieć LAN nie jest już tak „lokalna”, jak była, ale w fizycznej postaci może rozprzestrzeniać się po miastach, a z pomocą VPN nawet po kontynentach, pozwalając pracownikom na zdalny dostęp do globalnych zasób w taki sam sposób, jakby byli w tym samym budynku. Codzienne operacje biznesowe są zależne na sieciach, których przerwy bądź problemy z wydajnością mogą skutkować w straty liczone w setkach tysięcy dolarów na godzinę, co oznacza, że technicy muszą być uzbrojeni w sprzęt, który pozwoli im na błyskawiczne zlokalizowanie i rozwiązanie problemu.

Problemy okablowania w sieci LAN

Pomimo upływu czasu i dojrzewania technologii LAN w dalszym ciągu większość problemów ma miejsce w warstwie fizycznej np. problemy z medium transmisyjnym takie jak złe zakończenie, uszkodzenie kabla, czy problemy z odbiorem sieci WiFi. Prosty tester sieci LAN mapujący i laptop stały się niezwykle przydatnymi urządzeniami do wykrywania problemów, jednak brakuje im możliwości, które zapewnia dedykowany miernik LAN.

Podczas wyboru odpowiedniego testera musimy ustalić zastosowane medium przekazu LAN, co czasami oznacza konieczność zdecydowania się na rozwiązanie, pozwalające na identyfikację błędu zarówno dla miedzi, jak i światłowodu, czy opcji bezprzewodowej oraz całej sieci i zastosowane w niej urządzenia.

Po lewej przykład testu mapy połączeń pokazujący dystans do pojedynczego otwartego przewodnika (Pin 1).

Testery okablowania miedzianego muszą być wyposażone w precyzyjne funkcje diagnostyczne do identyfikacji i lokalizacji błędów okablowania. Typowy tester mapujący sprawdza błędy na parach, czyli 1-2, 3-6, 4-5, 7-8. Zaawansowany tester sprawdzi każdy pin, żyłę osobno. Ta funkcja zapewnia nam dostęp do znacznie większej ilości szczegółów przy lokalizacji usterek w zakończeniach, pozwalając technikowi na szybką reakcję.

Jednym z największych źródeł problemów są błędy podziału pary. Powstają one w przypadku, gdy po obu stronach kabla zostaną popełnione jednakowe błędy przy zakończeniach połączenia — na przykład żyły 1 i 3 są odwrócone na obu końcach. W tym przypadku wszystkie żyły są połączone i najprostszy tester mapujący, zaliczy ten kabel jako poprawny. Jednak pozytywne i negatywne sygnały Ethernetu nie będą więcej transmitowane na skręconych parach (niebieskiej, pomarańczowej, zielonej czy brązowej). W tym przykładnie sygnał, który powinien być nadawany na parze zielonej (1-2) jest rozdzielony pomiędzy pary zieloną i pomarańczową (korzystając ze schematu okablowania 568A). Sygnał dedykowany dla pary pomarańczowej także zostanie rozdzielony na pary zarówno zieloną, jak i pomarańczową. Będzie to skutkowało bardzo wysokim poziomem przesłuchów na tych parach. Światła LED na urządzeniu mogą migać, sugerując połączenie, ale transmisja prawdopodobnie nie będzie szybsza niż 10Mb/s.

W przypadku światłowodów urządzenie powinno być na tyle wszechstronne, aby zdiagnozować wszystkie najczęściej wykorzystywane długości fal oraz standardy transmisji. Fundamentalne jest rozróżnienie pomiędzy pomiarem tłumienności (przy pomocy miernika mocy i źródła światła) a podłączeniem do LAN. Niektóre urządzenia wykorzystują SFP (ang. Small Form-factor Pluggable), który akceptuje ogólnodostępne moduły SFP, pozwalające testerowi na połączenie się dowolną długością fali. Testowanie włókna światłowodowego może być ograniczone, jednak przy użyciu modułu SFP z wbudowaną diagnostyką użytkownik jest wstanie stwierdzić przybliżoną tłumienność połączenia, wykazując ewentualne problemy kablowe. Przewagą tego testera jest to, że tester może połączyć się do sieci, przeprowadzając analizę danych Ethernet poprzez granicę ośrodków w sposób opisany w następnej sekcji.

Diagnostyka Ethernetu

Wychodząc poza testowanie mediów transmisyjnych, kompleksowy system testowy łączy się z siecią w celu przeprowadzenia diagnostyki urządzeń Ethernet (hostów), podłączonych do sieci i przesyłanych przez nich danych. Ze względu na fakt, że sam proces w większości przypadków jest przeprowadzany w terenie, miernik powinien być niewielkich rozmiarów i umożliwiać łatwe operowanie, kiedy użytkownik zmuszony jest działać w nietypowych miejscach, np. na drabinie, pod biurkiem lub ponad podwieszanym sufitem, badając bezprzewodowe punkty dostępu.

Testery sieciowe są dostępne w formie:

  • punktów końcowych,
  • systemów liniowych.

W przypadku tych pierwszych są one podłączane do sieci LAN, jak każde inne urządzenie sieciowe. Będą miały jeden port RJ45 i możliwe punkty styku bezprzewodowego i optycznego. Systemy liniowe posiadają dwa porty RJ45, które pozwalają na podłączenie do dwóch dowolnych punktów sieci LAN. Pomiędzy komputerem a kontaktem w ścianie, pomiędzy dwoma switchami, czy gdziekolwiek użytkownik będzie sobie życzył. Testery liniowe mogą również wykonywać testy punktów końcowych, co sprawia, że są dwa razy bardziej funkcjonalne.

Testowanie punktu końcowego

Tryb punktu końcowego pozwala testerowi na połączenie się z siecią LAN poprzez miedziany, optyczny, bezprzewodowy punkt styku i zapewnia pełen wachlarz funkcji do wykrywania problemów, czy instalacji.

Przy połączeniu z kontaktem przy stanowisku pracy możemy:

  • sprawdzić prędkość portu (10/100/1000Mb/s),
  • sprawdzić dostępność usług DHCP, status VLAN, status IEEE 802.Ix, etc.,
  • sprawdzić dostępność PoE (Power over Ethernet) dla telefonów VoIP, kamer IP CCTV oraz bezprzewodowych AP’s,
  • przetestować zdolność do połączenia takich zasobów sieciowych, jak np. drukarka, czy sever za pośrednictwem Ping,
  • sprawdzić funkcję TraceRoute.
  • łącząc się bezpośrednio jakimkolwiek hostem Ethernet jak PC, drukarka sieciowa, kamera lub AP, możemy zweryfikować działanie punktu styku sieciowego i sprawdzić jego ustawienia auto-negocjacji oraz prędkość portu, aby wyłapać ewentualne błędy z połączeniem hosta.

Mapa Sieci

Ta funkcja może być używana do skanowania sieci i sporządzania listy wszystkich połączonych hostów, co może pozwolić na stworzenie tak zwanej Mapy Sieci. Tester powinien pozwolić użytkownikowi do ograniczenia skanu do konkretnej podsieci, by skrócić czas testu lub otworzyć wiele na raz, aby dokonać bardziej obszernego skanu. Mapa Sieci może wymienić nazwy oraz adresy IP połączonych hostów, jak również usługi wykonywane przez te urządzenia dla sieci. Na przykład drukarka będzie widniała jako usługa drukująca. Po jakimś czasie będziemy mogli ponownie zeskanować naszą sieć i porównać nową Mapę z poprzednią. Podkreślone zostaną wtedy ewentualne różnice w podłączonych urządzeniach oraz ukazywanych usługach. Na przykład, jeżeli kamera przestanie działać, nowa Mapa Sieci pokaże jej nazwę oraz adres IP.

Weźmy kolejny przykład — pewna drukarka nie akceptuje dokumentów do druku z pewnej grupy urządzeń, jednak wciąż pracuje normalnie z pozostałymi. Ze względu na to, że Mapa Sieci łączy wykonywane usługi z hostami sieci, porównanie może ukazać, że drukarka jest online oraz podłączona do sieci, ale jedna z jej usług przestała działać. Na przykład usługa „JetDirect” może blokować komputery, wykorzystujące ją przed „zobaczeniem” drukarki. Dzięki temu administrator sieci wie, że należy poprawić konfiguracje drukarki i nie będzie tracił czasu na poszukiwanie innych potencjalnych błędów.

(od lewej: Oryginalna Mapa Sieci pokazująca 2 kamery IP między innymi urządzeniami Ethernet; dalej: Nowa Mapa Sieci pokazująca urządzenie offline; po prawej: Szczegółowe informacje na temat kamery offline)

Testowanie Liniowe

Testery z możliwościami liniowymi mogą zostać podłączone pomiędzy dwoma dowolnymi punktami na sieci lub urządzeniami Ethernet. Dane będą przesyłane w takim sposób, tak, jakby były nieobecne, jednak wciąż zbierając statystyki danych, przepływających między nimi. Wyobraźmy je sobie jako punkty odniesienia, gdzie użytkownik ma pełną wiedzę o tym, co się dzieje.

Warto zauważyć, że tester posiada określone prędkości, z jakimi może mierzyć odcinek sieci. Założenie testera liniowego 100 Mb/s pomiędzy dwoma switchami 1Gb/s spowoduje tak zwane wąskie gardło, co może przynieść niedokładne wyniki. Następnie typ oraz ilość monitorowanych danych może być zbyt wielka dla użytkownika, dlatego tester powinien pomóc wyselekcjonować istotne dane, które pomogą w zlokalizowaniu problemu. Niektóre dane, które powinny zostać przeanalizowane:

  • Topowi „rozmówcy” – lista urządzeń sieciowych, które zużywają najwięcej przesyłu, wysyłając bądź odbierając. Dodatkowo podaje adresy IP stron internetowych, które wysyłają zbyt dużo danych przez punkty odniesienia.
  • Min/Max/Średni przesył – pozwala na ocenę obciążenia linii na przestrzeni czasu.
  • Moc w Wattach zużywana przez podłączone urządzenie PoE.
  • Przetestować zdolność do połączenia takich zasobów sieciowych jak np. drukarka czy sever za pośrednictwem Ping.
  • Liczba klatek, ich typ i rozmiar -unicast, multicast, broadcast pozwala na zidentyfikowanie burzy transmisyjnej.
  • Całościowa ilość danych przesłanych podczas sesji.

Wolny Internet jest częstą przyczyną do narzekań, z którą muszą się mierzyć technicy sieciowi, a w których pomóc mogą testery liniowe. Tester może zostać podłączony między routerem a switchem sieci szkieletowej, pozwalając, aby cały przesył danych przeszedł przez tester. Pozwoli to na zmierzenie aktualnej prędkości transmisji danych. Co więcej, lista top 10 pomoże nam wykryć pewne urządzenia, bądź uczestników w sieci, zużywających wyjątkowo duże ilości danych.

Rozważmy sytuację, w której pojedynczy komputer cierpi na wolny przesył danych. Tester może zostać podłączony pomiędzy PC a kontaktem, z którego urządzenie czerpie dostęp do sieci. Możemy wtedy stwierdzić, czy PC generuje błędy, czy nieznana aplikacja, możliwy wirus pracuje w tle, powodując znaczne ilości zatorów.


Testowanie VoIP

Jeżeli tester posiada diagnostykę sieci połączeń VoIP, może zostać podłączony pomiędzy telefonem VoIP a siecią, w celu identyfikacji potencjalnych problemów z rozmowami telefonicznymi. Jeżeli jakość połączeń jest słaba lub notorycznie dochodzi do przerywania, tester jest w stanie użyć do ich analizy pomiarów parametrów, np. opóźnienia lub odchylenia oparte na standardach VoIP Quality of Service (QoS).

Inicjacja statusu połączenia VoIP
Szczegóły QoS połączenia VoIP

 

Testowanie Wi-Fi

Wi-Fi jest stałym elementem sieci dla wielu współczesnych przedsiębiorstw. „Stałym” w znaczeniu niezastąpionym, ale nie w znaczeniu stabilnym. Wydajność sieci Wi-Fi jest nieustannie zakłócana przez inne punkty dostępu Wi-Fi, nawet jeżeli należą one do zupełnie innych sieci.

Rozważmy sytuację firmy z siedzibą w wielopiętrowym budynku, gdzie zasięg sieci Wi-Fi nagle spada z dnia na dzień. Nie ma oczywistej przyczyny i AP(punkt dostępu) zdaje się operować normalnie, ze względu na dobry odbiór sygnału przy nim. Technik nie zdaje sobie sprawy jednak z tego, że inny wynajmujący biuro na sąsiadującym piętrze, korzysta z tego samego kanału na ich własnym AP. Jeżeli ich AP jest „ukryte”, tzn. nie transmituje SSID, jest niewidoczne dla innych urządzeń w sieci, co znaczy, że nie pojawi się na liście sieci bezprzewodowych w laptopie.

Bez odpowiedniego urządzenia, technik może nigdy nie zidentyfikować problemu z zasięgiem sieci bezprzewodowej. W praktyce skutkuje to zakładaniem nowych punktów dostępu z zamiarem zwiększenia zasięgu, ale najczęściej z efektem odwrotnym z powodu nakładania się na siebie kanałów. Z odpowiednim testerem technik szybko zidentyfikuje przeszkadzający AP i skonfiguruje swój własny, aby operował na wolnym kanale.

Podsumowanie

Dni czystego 10/100Mbit czy miedzianych sieci Fast Ethernet są policzone. Obecnie sieci składają się z szerokiej gamy mediów transmisyjnych, posiadających najróżniejsze zastosowania i operujące na różnych prędkościach. Sieci LAN są elastyczne, a ciągłe zmiany sprawiają, że wychwytywanie błędów jest coraz to bardziej skomplikowane i czasochłonne. Faktem jest, że sieci są integralną częścią codziennych operacji biznesowych, co przekłada się na wywieraną presję na techników, aby Ci szybko rozwiązywali problemy. Jak ze wszystkim odpowiednie narzędzia załatwią sprawę szybko i poprawnie.

Od ponad 30 lat INTERLAB jest niezawodnym partnerem dla setek polskich firm i instytucji publicznych.Nasza specjalność to aparatura kontrolno-pomiarowa na potrzeby telekomunikacji, jak również instrumenty naukowo-badawcze dla uczelni.

Nasz serwis - podobnie jak wiele innych stron WWW - wykorzystuje pliki cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich zapis lub odczyt zgodnie z ustawieniami przeglądarki. Zobacz politykę prywatności