Методы измерения параметров оптических компонентов, волс и восп Измерение параметров восп
Измерение коэффициента ошибок При рассмотрении ВОСП используют понятие коэффициента ошибок по битам (BER) идеального приемника. Определим данный коэффициент для реальных приемников, имеющих различные источники шумов. При этом будем считать, что приемник принимает решение, какой бит (0 или 1) был передан в каждом битовом интервале путем стробирования фототока. Очевидно, что из-за наличия шумов данное решение может быть неверным, что приводит к появлению ошибочных битов. Чтобы определить BER, необходимо понять, как приемник принимает переданный бит. Нормы на параметры ошибок систем передачи Битовые ошибки являются основным источником ухудшения качества связи, ведущего к искажению речи в телефонных каналах, недостоверности передачи данных, и характеризуются статистическими параметрами и нормами. Последние делятся на долговременные и оперативные нормы, первые из них определяются рекомендациями ITU-T G.821 и G.826, а вторые – М.2100, М.2110 и М.2120, при этом, согласно М.2100, качество цифрового тракта по уровню ошибок делят на три категории:
|
нормальное – BER < 10-6 |
|
пониженное – 10-6 < ber < 10-3 (предаварийное состояние) |
|
неприемлемое – ВЕR > 10-3 (аварийное состояние) |
Так как появление ошибок является следствием совокупности причин и условий передачи, имеющих случайный характер, то при отсутствии данных о законе распределения ошибок его отдельные элементы могут быть определены с достаточной степенью достоверности только по результатам продолжительных измерений. На практике же необходимо, чтобы значения параметров ошибок для ввода в эксплуатацию и технического обслуживания ВОСП основывались на достаточно коротких интервалах времени измерения. Исходя из этого, были определены следующие параметры ошибок:
|
секунда с ошибками (errored second, ES) – секундный интервал, содержащий хотя бы один ошибочный бит |
|
секунда, пораженная ошибками (severely errored second, SES) – секундный интервал с BER>10-3. |
Данные параметры ошибок должны оцениваться в течение времени готовности (available time), отсчет которого начинается с первой секунды из десяти следующих друг за другом секунд, в каждой из которых BER<10-3. ITU-T М.2100 регламентирует нормы качества (performance objectives, РО), которые зависят только от скорости передачи и приводятся для условного эталонного соединения (hypothetical reference connection, HRC) длиной 27500 км. При этом нормы качества распределяются по 5 участкам соединения соответствующей категории качества. В эталонной модели такого тракта выбирается центральный участок высокого качества длиной 25000 км, который расходует только 40% от допустимой величины общей нормы качества, что в пересчете на 1 км, дает 0,0016 %/км. Остальные 4 участка (2 среднего качества и 2 с приемлемым качеством) длиной 2х1250 км расположены по обе стороны от центрального. Нормы качества на цифровые тракты и каналы подразделяются на вводимые в эксплуатацию и эксплуатируемые, причем первые распространяются и на каналы, принимаемые после ремонта. Обычно эксплуатационная норма представляется в виде эталонной нормы качества (reference performance objective, RPO)
RPO = A * T * PO
а норма ввода в эксплуатацию, включающая запас на старение (bringing into service objective, BISO), определяется, как половина RPO, т. е.
BISO = RPO/2
где PO – норма качества, а T – длительность измерений (количество секундных интервалов). Для анализа результатов, полученных в процессе измерений, используются также предельные значения S1 и S2 норм, которые соответствуют числу событий (ES, SES) и определяются, как:
S1 = RPO/2 – D и S2 = RPO/2 + D
где D=2 * BISO1/2 – дисперсия оцениваемого параметра. При соответствии результатов измерений норме S1 цифровой тракт может быть введен в эксплуатацию, а при превышении нормы S2 в обязательном порядке требуется повышение качества испытываемого цифрового тракта, т. е. должны быть проведены корректирующие действия с повторными измерениями. Если значение ES или SES лежит в интервале от S1 до S2, цифровой тракт может быть введен в эксплуатацию условно или временно с продолжением измерений в течение 7 суток. Данный подход к оценке качества цифровых систем передачи позволяет сократить время измерений и получить общую норму цифрового тракта суммированием норм отдельных участков. Для измерения коэффициента ошибок разработан ряд специальных BER-тестеров, включающих генераторы псевдослучайных и регулярных двоичных последовательностей, а также приемное оборудование, осуществляющее измерение этого коэффициента. В случае побитного сравнения кодов измерение может быть выполнено путем измерения ошибок с одной оконечной станции при установке на противоположном конце шлейфа. Другой метод основан на выделении ошибок благодаря избыточности используемых кодов и используется для измерений от передающей до приемной сторон тракта или участка линии, когда выделение и фиксация ошибок производятся на ее приемном конце. Очевидно, что в первом случае требуется использование одного комплекта, а во втором – двух комплектов приборов. Телекоммуникационные BER анализаторы с кодированными интерфейсами Кратко опишем принцип действия BER-тестера, чтобы дать общее представление об измерении битовых ошибок. Низкоскоростной генератор тестовых кодов и детектор ошибок Используемый в связи BER-тестер состоит из генератора тестовых кодов и анализатора ошибок. Он предназначен для невысоких (до 200 Мбит/с) скоростей, учитывая, что максимальные типовые скорости составляют 44,736 Мбит/с (DS3 – американская иерархия PDH) и 139,264 Мбит/с (Е4 – европейская иерархия PDH). Псевдослучайная кодовая последовательность (ПСКП) на выходе генератора, синхронизируется либо от источника тактового сигнала фиксированной частоты, либо от синтезатора, позволяя изменять частоту синхронизации. Ошибки добавляются к тестовому коду особым логическим элементом, который контролируется одинарным или периодическими импульсами, идущими от генератора синхросигнала, а декадный делитель устанавливает необходимый уровень BER в виде 10-N. Анализатор ошибок, получив стандартный кодированный сигнал, восстанавливает генератор, обнаруживает любые нарушения алгоритма кодовой последовательности и посылает сигналы на счетчик ошибок, что составляет первый уровень процесса обнаружения ошибок. При работе с цикловыми синхросигналами приемник захватывает любой ее элемент, проверяет наличие цикловых ошибок и декодирует любые встроенные сигналы аварийной ситуации, или CRC биты, тем самым обеспечивая процедуру измерения. Наконец, бинарные данные и синхросигнал направляются на детектор ошибок и генератор эталонных тестовых кодов, которые проверяют полученный тестовый код бит за битом на предмет обнаружения логических ошибок. Временная база контролирует пропускание измерения для непрерывного, периодического и ручного режима. Накопленное количество ошибок обрабатывается для получения значения BER и анализа функционирования при наличии ошибок. Высокоскоростной генератор тестовых кодов и детектор ошибок При использовании высокоскоростного генератора тестовых кодов, например, на скорости 3 Гбит/с, генерация последовательных ПСКП и кодовых групп ввиду высокой скорости нецелесообразна. Поэтому тестовые коды генерируются как параллельные 16-битные кодовые группы при максимальной скорости 200 Мбит/с. Схемы для таких генераторов выполняются на основе GaAs- логических схем, преобразующих параллельные данные в последовательный поток до 3 Гбит/с. Детектор ошибок имеет простое параллельное соединение, в связи с чем входы синхросигнала и данных, проходя через схемы дискретной и плавной задержки, обеспечивают оптимальную настройку для любой фазы синхросигнала/данных в том числе и автоматическую. Высокоскоростной демультиплексор преобразует последовательный поток данных в 16-битные параллельные кодовые группы. Параллельно соединенный генератор эталонных тестовых кодов синхронизируется с входными данными и осуществляет сравнение битов, поэтому любая ошибка фиксируется одним из двух счетчиков, первый из них подсчитывает число ошибок, а второй – общее число битов. Техника измерения коэффициента ошибок Рассмотрим измерение коэффициента ошибок путем посимвольного сравнения и подсчета ошибочно принятых импульсов. Для этого перед измерением на передающей станции с помощью оптического аттенюатора устанавливают заданный в ТУ на аппаратуру линейного тракта уровень оптического излучения. Затем на передающем конце подключают генератор испытательных сигналов, а на приемном – измеритель коэффициента ошибок и, изменяя значения уровней средней мощности, измеряют коэффициент ошибок. Время измерения определяют в зависимости от скорости передачи, объема информации и значений коэффициента ошибок . Коэффициент ошибок при заданном уровне оптического излучения вычисляют по формуле:
где
где Kош и K – погрешность и среднее значение коэффициента ошибок при пяти и более измерениях с интервалом 3 мин, соответственно, а -коэффициент, учитывающий наличие погрешности измерения при проведении n измерений. Примеры измерений с использованием тестирования по BER Рассмотрим примеры тестирования ВОЛС по BER с целью определения характеристик функционирования элементов и собственно волокна. В настоящее время известно много таких методов, которые можно отнести к методам косвенного измерения параметров. Измерение энергетического потенциала ВОЛС и чувствительности приемника Энергетический потенциал линии связи представляет собой разность между измеренными уровнями средней мощности оптического излучения на выходе передающего и входе приемного устройств при вносимом затухании, обеспечивающем допустимое значение коэффициента ошибок. Его измерение выполняется путем изменения ослабления аттенюатора, включенного между станционным и линейным кабелями, с одновременным контролем коэффициента ошибок. Очевидно, что нужно использовать калиброванный аттенюатор, в противном случае при измерении необходимо контролировать уровни мощности на входе и выходе линии связи. Применение такого аттенюатора позволяет определять значение энергетического потенциала непосредственно по его показаниям и не требует проведения дополнительных расчетов. При измерении энергетического потенциала используют следующую последовательность процедур:
|
Установить коэффициент ослабления аттенюатора равным 0 и зафиксировать отсутствие секунд с ошибками (при измерении по критерию появления ошибок) или то, что нормированное снижение показателя ошибок не достигнуто (при измерении по критерию ухудшения BER). |
|
Увеличивая коэффициент ослабления аттенюатора, определить диапазон ослабления, в котором имеет место безошибочная работа ВОЛС |
|
Зафиксировать максимальный уровень ослабления, при котором достигается соответствие выбранному критерию появления ошибок или нормированному снижению показателя ошибок. Этот уровень и представляет величину энергетического потенциала ВОЛС |
Измерение чувствительности приемного устройства проводят аналогичным образом, устанавливая на его входе аттенюатор и измеряя минимальное значение средней мощности, при котором коэффициент ошибок не превышает требуемого значения. Измерение запаса мощности, обусловленного дисперсией волокна Как известно хроматическая дисперсия вызывает изменение формы и увеличение длительности передаваемых по волокну импульсов. Учитывая это, необходимо обеспечить запас мощности, определяемый разностью минимального обнаруживаемого уровня мощности при наличии или отсутствии дисперсии в волокне.
|
|
Схема измерения запаса мощности в ОВ приведена на рис. 6.4-1. Она включает BER-тестер, лазерный источник, регулируемый оптический аттенюатор, оптический ответвитель, приемник световой волны и измеритель оптической мощности. При этом используемый при измерении лазер должен быть таким же, как и лазер реально работающей системы. Оптический аттенюатор должен иметь низкую хроматическую дисперсию, минимальные возвратные потери и шаг ослабления не более 0,1 дБ в диапазоне не менее 40 дБ. Коэффициент передачи оптического ответвителя должен составлять 50:50. При тестировании SONET/SDH до 2,5 Гбит/с приемник световой волны должен обеспечивать чувствительность не менее -27 дБм. Приемник должен включать каналы синхронизации и буферы “захвата” данных. Длина тестируемого ОВ должна соответствовать реально используемой длине ОВ в системе. Кроме этого, BER-тестер должен использовать тестовую последовательность, соответствующую реальной скорости передачи данных для эмуляции нормального функционирования, в частности, рекомендуется ПСДП последовательность 223-1. Все уровни мощности должны быть записаны в дБм. Для определения чувствительности системы в отсутствие волокна, она вначале калибруется, используя калибровочное волокно и процедуру, затем определяются чувствительность системы и запас мощности по дисперсии. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ SNMP |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Интернет - гигантская сеть. Напрашивается вопрос, как она сохраняет свою целостность и функциональность без единого управления? Если же учесть разнородность ЭВМ, маршрутизаторов и программного обеспечения, используемых в сети, само существование Интернет представится просто чудом. Так как же решаются проблемы управления в Интернет? Отчасти на этот вопрос уже дан ответ - сеть сохраняет работоспособность за счет жесткой протокольной регламентации. "Запас прочности" заложен в самих протоколах. Функции диагностики возложены, как было сказано выше, на протокол ICMP. Учитывая важность функции управления, для этих целей создано два протокола SNMP(Simple Network Management Protocol, RFC-1157, -1215, -1187, -1089 разработан в 1988 году) и CMOT (Common Management Information services and protocol over TCP/IP, RFC-1095, в последнее время применение этого протокола ограничено). Обычно управляющая прикладная программа воздействует на сеть по цепочке SNMP-UDP-IP-Ethernet. Наиболее важным объектом управления обычно является внешний порт сети (gateway) или маршрутизатор сети. Каждому управляемому объекту присваивается уникальный идентификатор. Протокол snmp работает на базе транспортных возможностей UDP и предназначен для использования сетевыми управляющими станциями. Он позволяет управляющим станциям собирать информацию о положении в сети Интернет. Протокол определяет формат данных, а их обработка и интерпретация остаются на усмотрение управляющих станций или менеджера сети. SNMP-сообщения не имеют фиксированного формата и фиксированных полей. При своей работе SNMP использует управляющую базу данных (MIB - management information base, RFC-1213, -1212). Алгоритмы управления в Интернет обычно описывают в нотации ASN.1 (Abstract Syntax Notation). Все объекты в Интернет разделены на 10 групп и описаны в MIB: система, интерфейсы, обмены, трансляция адресов, IP, ICMP, TCP, UDP, EGP, SNMP. В группу "система" входит название и версия оборудования, операционной системы, сетевого программного обеспечения и пр.. В группу "интерфейсы" входит число поддерживаемых интерфейсов, тип интерфейса, работающего под IP (Ethernet, LAPB etc.), размер дейтограмм, скорость обмена, адрес интерфейса. IP-группа включает в себя время жизни дейтограмм, информация о фрагментации, маски субсетей и т.д. В TCP-группу входит алгоритм повторной пересылки, максимальное число повторных пересылок и пр. Ниже приведена таблица команд (pdu - protocol data unit) SNMP: Таблица Команды SNMP
Рисунок Схема запросов/откликов SNMP
Рисунок Формат snmp-сообщений, вкладываемых в UDP-дейтограммы
Поле версия содержит значение, равное номеру версии snmp минус один. Поле пароль (community - определяет группу доступа) содержит последовательность символов, которая является пропуском при взаимодействии менеджера и объекта управления. Обычно это поле содержит 6-байтовую строку public, что означает общедоступность. Для запросов GET, GET-next и SET значение идентификатора запроса устанавливается менеджером и возвращается объектом управления в отклике GET, что позволяет связывать в пары запросы и отклики. Поле фирма (enterprise) = sysobjectid объекта. Поле статус ошибки характеризуется целым числом, присланным объектом управления: Таблица Номера и назначения используемых портов
Таблица Коды ошибок
Если произошла ошибка, поле индекс ошибки (error index) характеризует, к какой из переменных это относится. error index является указателем переменной и устанавливается объектом управления не равным нулю для ошибок badvalue, readonly и nosuchname. Для оператора TRAP (тип PDU=4) формат сообщения меняется. Таблица типов TRAPпредставлена ниже : Таблица . Коды TRAP
Для тип TRAP 0-4 поле специальный код должно быть равно нулю. Поле временная метка содержит число сотых долей секунды (число тиков) с момента инициализации объекта управления. Так прерывание coldstart выдается объектом через 200 мс после инициализации. В последнее время широкое распространение получила идеология распределенного протокольного интерфейса DPI (Distributed Protocol Interface). Для транспортировки snmp-запросов может использоваться не только UDP-, но и TCP-протокол. Это дает возможность применять SNMP-протокол не только в локальных сетях. Форматы SNMP-DPI-запросов (версия 2.0) описаны в документе RFC-1592. Пример заголовка snmp-запроса (изображенные поля образуют единый массив. Поле Флаг=0x30 является признаком ASN.1-заголовка. Коды Ln - представляют собой длины полей, начинающиеся с байта, который следует за кодом длины, вплоть до конца сообщения-запроса (n - номер поля длины), если не оговорено другое. Так L1 - длина пакета-запроса, начиная с T1 и до конца пакета, а L3 - длина поля пароля. Субполя Tn - поля типа следующего за ними субполя запроса. Так T1=2 означает, что поле характеризуется целым числом, а T2=4 указывает на то, что далее следует пароль (поле community, в приведенном примере = public). Цифры под рисунками означают типовые значения субполей. Код 0xA - является признаком GET-запроса, за ним следует поле кода PDU (=0-4), субполей идентификатора запроса служит для тех же целей, что и другие идентификаторы - для определения пары запрос-отклик. Собственно идентификатор запроса может занимать один или два байта, что определяется значением Lиз. СО - статус ошибки (СО=0 - ошибки нет); ТМ - тип MIB-переменной (в приведенном примере = 0x2B); ИО - индекс ошибки. Цифровой код MIB-переменной отображается последовательностью цифровых субполей, характеризующих переменную, например: переменная 1.3.6.1.2.1.5 (в символьном выражении iso.org.dod.internet.mgmt.mib.icmp) характеризуется последовательностью кодов 0x2B 0x06 0x01 0x02 0x01 0x05 0x00.
Рисунок. Формат заголовка SNMP-запроса SNMP-протокол служит примером системы управления, где для достижения нужного результата выдается не команда, а осуществляется обмен информацией, решение же принимается "на месте" в соответствии с полученными данными.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
УПРАВЛЯЮЩАЯ БАЗА ДАННЫХ MIB |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вся управляющая информация для контроля ЭВМ и маршрутизаторами Интернет концентрируется в базе данных MIB (Management Information Base, RFC-1213 или STD0017). Именно эти данные используются протоколом SNMP. Система SNMP состоит из трех частей: менеджера SNMP, агента SNMP и базы данных MIB. Агент SNMP должен находиться резидентно в памяти объекта управления. SNMP-менеджер может быть частью системы управления сетью NMS (Network Management System), что реализуется, например, в маршрутизаторах компании CISCO (CiscoWorks). MIB определяет, например, что IP программное обеспечение должно хранить число всех октетов, которые приняты любым из сетевых интерфейсов, управляющие программы могут только читать эту информацию. Согласно нормативам MIB управляющая информация делится на восемь категорий MIB-категория включает в себя информацию о
Таблица . Системные переменные MIB
Таблица . Переменные IFtable (интерфейсы)
Таблица . Переменные IP-группы
Помимо простых переменных объектами MIB могут быть таблицы. Для каждой таблицы имеется один или несколько индексов. Каждый протокол (например IP) имеет свою таблицу преобразования адресов. Для IP это ipnettomediatable. Способ пропечатать эту таблицу с помощью программы SNMPI описан ниже. MIB II содержит управляемые объекты, принадлежащие к группе snmp. SNMP-группа предоставляет информацию о SNMP-объектах, информационных потоках, о статистике ошибок:
Стандарт на структуру управляющей информации (SMI) требует, чтобы все MIB-переменные были описаны и имели имена в соответствии с ASN.1 (abstract syntax notation 1, формализованный синтаксис). ASN.1 является формальным языком, который обладает двумя основными чертами: используемая в документах нотация легко читаема и понимаема, а в компактном кодовом представлении информация может использоваться коммуникационными протоколами. В SMI не используется полный набор типов объектов, предусмотренный в ASN.1, разрешены только следующие типы примитивов: integer, octet string, object identifier и null. Практически в протоколе SNMP фигурируют следующие виды данных: integer. Некоторые переменные объявляются целыми (integer) с указанием начального значения или с заданным допустимым диапазоном значений (в качестве примера можно привести номера UDP- или TCP-портов). octet string (последовательность байтов). В соответствии с требованиями BER (basic encoding rules, ASN.1) последовательность октетов должна начинаться с числа байт в этой последовательности (от 0 до n). object identifier (идентификатор объекта). Имя объекта, представляющее собой последовательность целых чисел, разделенных точками. Например, 192.148.167.129 или 1.3.6.1.2.1.5. null. Указывает, что соответствующая переменная не имеет значения. displaystring. Строка из 0 или более байт (но не более 255), которые представляют собой ASCII-символы. Представляет собой частный случай octet string. physaddress. Последовательность октетов, характеризующая физический адрес объекта (6 байт для Ethernet). Частный случай object identifier. Сетевой адрес. Допускается выбор семейства сетевых протоколов. В рамках ASN.1 этот тип описан как choice, он позволяет выбрать протокол из семейства протоколов. В настоящее время идентифицировано только семейство протоколов Интернет. IP-адрес. Этот адрес используется для определения 32-разрядного Интернет-адреса. В нотации ASN.1 - это octet string. time ticks (такты часов). Положительное целое число, которое используется для записи, например, времени последнего изменения параметров управляемого объекта, или времени последней актуализации базы данных. Время измеряется в сотых долях секунды. gauge (масштаб). Положительное целое число в диапазоне 0 - (232-1), которое может увеличиваться или уменьшаться. Если эта переменная достигнет величины 232-1, она будет оставаться неизменной до тех пор пока не будет обнулена командой сброс. Примером такой переменной может служить tcpcurresta, которая характеризует число TCP соединений, находящихся в состоянии established или close_wait. counter (счетчик). Положительное целое число в диапазоне 0 - (232-1), которое может только увеличиваться, допуская переполнение. sequence. Этот объект аналогичен структуре в языке Си. Например, MIB определяет sequence с именем udpentry, содержащую информацию об активных UDP-узлах. В этой структуре содержится две записи: 1. UDPlocaladdress типа ipaddress, содержит местные IP-адреса. 2. UDPlocalport типа integer, содержит номера местных портов. SEQUENCE OF. Описание вектора, все элементы которого имеют один и тот же тип. Элементы могут представлять собой простые объекты, например, типа целое. В этом случае мы имеем одномерный список. Но элементами вектора могут быть объекты типа SEQUENCE, тогда этот вектор описывает двумерный массив. В Интернет MIB каждый объект должен иметь имя (object identifier), синтаксис и метод кодировки. Стандарт ASN.1 определяет форму представления информации и имен. Имена переменных MIB соответствуют в свою очередь стандартам ISO и CCITT.
Рисунок. Структура идентификаторов переменных в MIB
В приведенной ниже таблице охарактеризованы четыре простые переменные, идентификаторы которых помещены в нижней части рисунка. Все эти переменные допускают только чтение.
Ниже приведено описание таблицы (udptable; index = ,), состоящей из двух простых переменных (read-only).
Согласно этой иерархии переменные, соответствующие ICMP, должны иметь префикс (идентификатор) 1.3.6.1.2.1.5 или в символьном выражении iso.org.dod.internet.mgmt.mib.icmp. Если вы хотите узнать значение какой-то переменной, следует послать запрос, содержащий соответствующий префикс и суффикс, последний определяет имя конкретной переменной. Для простой переменной суффикс имеет вид .0. Ветвь структуры на рисунке, завершающейся узлом Interfaces (2) имеет продолжение в виде ifTable(2) и ifEntry(1). Таким образом переменная ifInUcastPkts будет иметь представление 1.3.6.1.2.1.2.2.1.11. Помимо стандартного набора переменных и таблиц MIB возможно использование индивидуальных расширений этой базы данных. Это можно продемонстрировать на примере MIB маршрутизаторов Cisco.
Рисунок. Расширение базы данных mib маршрутизаторов Cisco Префикс 1.3.6.1.4.1. является стандартным, далее следует расширение, индивидуальное для маршрутизаторов компании Cisco. Например, группа IPcheckpoint accounting позволяет контролировать поток байтов с определенных адресов локальной сети, что бывает важно при работе с коммерческими провайдерами услуг. Коды-префиксы для различных производителей телекоммуникационного оборудования приведены в таблице Таблица Коды-префиксы производителей
Группа локальных переменных IP checkpoint accounting (1.3.6.1.4.1.9.2.4.7.1) представляет собой таблицу, содержащую в каждом рекорде по четыре переменных (в скобках указан суффикс адреса MIBдля переменной):
Маршрутизаторы Cisco поддерживают две базы данных: active accounting и checkpoint accounting. В первую заносятся текущие результаты измерения входящего и исходящего трафика. Эти результаты копируются в базу данных checkpoint accounting и, если там уже имеются предыдущие данные, они объединяются. Для очистки базы данных checkpointed database выдается команда clear IP accounting, а для базы checkpoint - clear IP accounting checkpoint (для использования этих команд необходимы системные привилегии). Объем памяти, выделяемой для этих баз данных задается командой IP accounting-threshold <значение>, по умолчанию максимальное число записей в базе данных равно 512. Лучшим способом закрепить в памяти все вышесказанное является использование программы SNMPI (SNMP initiator) или ее аналога. Если в вашем распоряжении имеется ЭВМ, работающая под unix, например SUN, вы можете попутно узнать много полезного о вашей локальной сети. Ниже описан синтаксис обращения к SNMPI. snmpi [-a agent] [-c community] [-f file] [-p portno] [-d] [-v] [-w] SNMPI - крайне простая программа, используемая для тестирования SNMPD. Для того чтобы проверить, работает ли она, выдайте команду: % SNMPI dump Следует отметить, что в ответ на эту операцию будет произведена весьма объемная выдача. Опция -a предлагает возможность ввести адрес SNMP-объекта - имя ЭВМ, IP-адрес или транспортный адрес. По умолчанию это местная ЭВМ. Аналогично опция -p позволяет задать номер UDP-порта. По умолчанию это порт 161. Опция -c позволяет задать групповой пароль (community) для snmp-запроса. По умолчанию - это public, т.е. свободный доступ. Опция -f позволяет выбрать файл, содержащий откомпилированные описания mib-модулей. По умолчанию - это objects.defs. Опция -w включает режим наблюдения, осуществляя выдачу на терминал всех служебных сообщений. Уход из программы по команде quit (q). Если вы работаете на IBM/PC, и ваша машина подключена к локальной сети, получите допуск к одной из UNIX-машин в сети (если вы его не имели) и приступайте. Можно начать с обращения типа: SNMPI -a 193.124.224.33 (адрес или символьное имя надо взять из вашей локальной сети) Машина откликнется, отобразив на экране SNMPI>, это означает, что программа имеется и вы можете вводить любые команды. Начать можно со знакомства с системными переменными системы (в дальнейшем курсивом выделены команды, введенные с клавиатуры): SNMPI> get sysdescr.0 snmpi> sysdescr.0="GS software (gs3-k), version 9.1(4) [fc1], software copyright (c) 1986-1993 by cisco systems, inc. compiled thu 25-mar-93 09:49 by daveu" snmpi> get sysobjectid.0 snmpi> sysobjectid.0=1.3.6.1.4.1.9.1.1 snmpi> get sysuptime.0 snmpi> sysuptime.0=14 days, 7 hours, 0 minutes, 15.27 seconds (123481527 timeticks) snmpi> get sysservices.0 snmpi> sysservices.0=0x6 Код 0x06 (sysservices.0) представляет собой сумму кодов уровней модели iso, поддерживаемых системой. Для справок: 0x01 - физический уровень; 0x02 - связной уровень; 0x04 - Интернет; 0x08 - связь точка-точка; 0x40 - прикладной уровень. Если вы хотите получить информацию о состоянии интерфейсов на одной из ЭВМ, подключенных к вашей локальной сети (команды вызова snmpi далее не повторяются; в ниже приведенных примерах в круглых скобках помещены комментарии автора), выдайте команды: SNMPI> next iftabl (команда next в данном случае соответствует запросу get-next, здесь понятие "следующий" подразумевает порядок переменных в MIB) snmpi> ifindex.1=1 snmpi> get ifdescr.1 snmpi> ifdescr.1="ethernet0" snmpi> get iftype.1 snmpi> iftype.1=ethernet-csmacd(6) snmpi> get ifmtu.1 snmpi> ifmtu.1=1500 snmpi> get ifspeed.1 snmpi> ifspeed.1=10000000 (10Мб/с ethernet) snmpi> get ifphysaddress.1 snmpi> ifphysaddress.1=0x00:00:0c:02:3a:49 (физический адрес интерфейса) snmpi> next ifdescr.1 iftype.1 ifmtu.1 ifspeed.1 ifphysaddress.1 snmpi> ifdescr.2="serial0" iftype.2=proppointtopointserial(22) ifmtu.2=1500 ifspeed.2=2048000 (2 Мбит/c радиорелейный последовательный канал, спутниковый канал был бы охарактеризован точно также). ifphysaddress.2= В приведенном примере размеры пересылаемых блоков для Ethernet и радиорелейного последовательного канала идентичны и равны 1500. Помните, что SLIP-канал характеризуется как pointtopointserial, а не slip. Скорость обмена по SLIP-каналу не сообщается. Теперь просмотрим некоторые UDP-переменные. Например: SNMPI> next UDP SNMPI> udpindatagrams.0=98931 SNMPI> next udpindatagrams.0 (обратите внимание на суффикс простой переменной) SNMPI> udpnoports.0=60009 SNMPI> next udplocaladdress.0 SNMPI>udplocaladdress.193.124.137.14.7=193.124.137.14 (Идентификатор этого объекта - 1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.193.124.137.14.7.) SNMPI> next udplocalport SNMPI> udplocalport.193.124.137.14.7=7 Если у вас возникла необходимость просмотреть таблицу, например, udptable, это также можно сделать, используя snmpi: SNMPI> next udptable SNMPI> udplocaladdress.193.124.137.14.7=193.124.137.14 SNMPI> next udplocaladdress.193.124.137.14.7 SNMPI> udplocaladdress.193.124.224.33.67=193.124.224.33 SNMPI> next udplocaladdress.193.124.224.33.67 SNMPI> udplocaladdress.193.124.224.33.161=193.124.224.33 SNMPI> next udplocalport.193.124.224.33.67 SNMPI> udplocalport.193.124.224.33.161=161 Ниже показана методика выяснения алгоритма и параметров задания величины тайм-аута: SNMPI> get tcprtoalgorithm.0 tcprtomin.0 tcprtomax.0 tcpmaxconn.0 SNMPI> tcprtoalgorithm.0=vanj(4) (vanj - алгоритм Ван Джакобсона для расчета времени тайм-аута)
Чтобы получить информацию о состоянии таблицы адресных преобразований, выдайте команду: SNMPI -a 193.124.224.33 dump at (процедуры с использование субкоманды dump требуют определенного времени для своего исполнения) Текст выдачи с целью экономии места сокращен. Обычно элементы таблицы расположены в порядке колонка-ряд. Если вы дошли до края колонки или всей таблицы ЭВМ выдаст вам, в зависимости от реализации программы, имя и значение следующего элемента или сообщение об ошибке. Чтобы получить полный текст адресной таблицы в рамках SNMPI достаточно выдать команду: SNMPI> dump ipaddrtable
(Маски субсетей)
ipadentbcastaddr.192.148.166.222= 1 (Все эти субсети используют для широковещательной адресации одни и те же биты).
ipadentreasmmaxsize.192.148.166.222= 18024 (С точки зрения фрагментации и последующей сборки дейтограмм данные субсети эквивалентны).
Данная пропечатка совместно с приведенной для IFtable позволяет получить достаточно полную картину о данной конкретной локальной сети. Чтобы познакомиться с ARP таблицей, можно воспользоваться командой: sun> arp -a itepgw.itep.ru (193.124.224.33) at 0:0:c:2:3a:49 nb.itep.ru (193.124.224.60) at 0:80:ad:2:24:b7 и дополнить полученные данные с помощью SNMPI: SNMPI> dump ipnettomediatable SNMPI> ipnettomediaifindex.1.193.124.224.33= 1 ipnettomediaifindex.1.193.124.224.35= 1 ipnettomediaifindex.3.192.148.166.193= 3 ipnettomediaifindex.3.192.148.166.196= 3 ipnettomediaifindex.3.193.124.226.110= 3 ipnettomediaifindex.5.145.249.30.33= 5 ipnettomediaifindex.5.192.148.166.100= 5 ipnettomediaphysaddress.1.193.124.224.33= 0x00:00:0c:02:3a:49 ipnettomediaphysaddress.3.192.148.166.196= 0xaa:00:04:00:0c:04 ipnettomediaphysaddress.3.192.148.166.198= 0xaa:00:04:00:0e:04 ipnettomediaphysaddress.3.192.148.166.203= 0x00:00:01:00:54:62 ......................................... ipnettomediaphysaddress.5.145.249.30.33= 0x00:00:0c:02:69:7d ipnettomediaphysaddress.5.192.148.166.100= 0x00:20:af:15:c1:61 ipnettomediaphysaddress.5.192.148.166.101= 0x08:00:09:42:0d:e8 ipnettomedianetaddress.1.193.124.224.33= 193.124.224.33 ipnettomedianetaddress.1.193.124.224.35= 193.124.224.35 ipnettomedianetaddress.3.192.148.166.193= 192.148.166.193 ipnettomedianetaddress.3.193.124.226.110= 193.124.226.110 ipnettomedianetaddress.5.145.249.30.33= 145.249.30.33 ipnettomediatype.1.193.124.224.33= other(1) ipnettomediatype.1.193.124.224.35= dynamic(3) ipnettomediatype.1.193.124.224.37= dynamic(3) ipnettomediatype.3.192.148.166.195= dynamic(3) ipnettomediatype.3.192.148.166.222= other(1) ipnettomediatype.5.193.124.224.190= other(1) ipnettomediatype.5.193.124.225.33= other(1) ipnettomediatype.5.193.124.225.35= dynamic(3) Синтаксис каждого объекта описывается в рамках ASN.1 и показывает побитовое представление объекта. Кодирование объекта характеризует то, как тип объекта отображается через его синтаксис и передается по телекоммуникационным каналам. Кодирование производится в соответствии с базовыми правилами кодирования asn.1. Все описания объектов базируются на типовых шаблонах и кодах asn.1 (см. RFC-1213). Формат шаблона показан ниже: object (Объект): Имя типа объекта с соответствующим ему идентификатором объекта (object identifier) syntax (Синтаксис): asn.1 описание синтаксиса типа объекта. definition (Определение): Текстовое описание типа объекта. access (доступ): Опции доступа. status (состояние): Статус типа объекта. Маршруты также являются объектами mib. Согласно требованиям к mib, каждому маршруту в этой базе соответствует запись, схема которой приведена ниже на рисунке:
Рисунок. Формат записи маршрутной таблицы в MIB
Поле место назначения представляет собой IP-адрес конечной точки маршрута. Поле индекс интерфейса определяет локальный интерфейс (физический порт), через который можно осуществить следующий шаг по маршруту. Следующие пять полей (метрика 1-5) характеризуют оценку маршрута. В простейшем случае, например для протокола RIP, достаточно было бы одного поля. Но для протокола OSPF необходимо 5 полей (разные TOS). Поле следующий шаг представляет собой IP-адрес следующего маршрутизатора. Поле тип маршрута имеет значение 4 для опосредованного достижения места назначения; 3 - для прямого достижения цели маршрута; 2 - для нереализуемого маршрута и 1 - для случаев отличных от вышеперечисленных. Поле протокол маршрутизации содержит код протокола. Для RIP этот код равен 8, для OSPF - 13, для BGP - 14, для IGMP - 4, для прочих протоколов - 1. Поле возраст маршрута описывает время в секундах, прошедшее с момента последней коррекции маршрута. Следующее поле - маска маршрута используется для выполнения логической побитовой операции И над адресом в IP-дейтограммы перед сравнением результата с кодом, хранящимся в первом поле записи (место назначения). Последнее поле маршрутная информация содержит код, зависящий от протокола маршрутизации и обеспечивающий ссылки на соответствующую информацию в базе MIB. Новым расширением MIB является система удаленного мониторинга сетей (RMON; RFC-1513, -1271). RMON служит для мониторирования сети в целом, а не отдельных сетевых устройств. В RMON предусмотрено 9 объектных групп. Таблица . Функциональные группы RMON
Для того чтобы реализовать функционирование RMON-агента, сетевая карта должна быть способна работать в режиме 6 (promiscuous mode), когда воспринимаются все пакеты, следующие по кабельному сетевому сегменту. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Департамент внутренней и кадровой политики Белгородской области
Областное государственное автономное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Белгородский индустриальный колледж»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОНЫХ РАБОТ ДЛЯ ДУАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ
ПО ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ МОДУЛЮ