История искусства Энергетика Локальные компьютерные сети Начертательная геометрия и инженерная графика Курс физики Задачи примеры решения Математика лекции и примеры решения задач Электротехника расчет цепей Информатика
Как работает файловый сервер Тестирование каналов связи

разнородность программных сред, реализуемых в конкретных вычислительных устройствах и системах с точки зрения многообразия операционных систем, различия в разрядности, объемах адресуемой памяти, применяемых языках программирования и так далее, привела к созданию программных интерфейсов между устройствами и системами, причем, необходимо отметить, что достигнуть полной совместимости программных продуктов, разработанных для конкретной программной среды, в другой программной среде удавалось не всегда.

Тестирование каналов связи.

Для того что бы проверить работоспособность канала связи ,используем команду PING.

Ping (Packet Internet Gropper) это диагностическое средство, используемое для тестирования конфигурации сети TCP/IP и диагностики ошибок соединения. Ping использует сообщения echo request и echo reply протокола ICMP, для того чтобы определить, доступен ли хост с определенным адресом и работоспособен ли он.

Выполните команду Ping с адресом обратной связи для того, чтобы проверить, что стек TCP/IP установлен правильно: ping 127.0.0.1

Протестируем сетевой адаптер : ping 127.127.0.0

Выполним проверку соединения ping 192.168.0.номер узла связь с которым хотим установить.

Пример работы ping: Логическая структура терминального комплекса (ТК) и сетей. Терминальный комплекс.

2.3 Стрессовое тестирование.

Основное отличие стрессового тестирования сети от тестирования устройств (в лабораторных условиях) заключается в том, что его задача состоит в проверке работоспособности уже купленных вами устройств в конкретных условиях эксплуатации (для конкретной кабельной системы, уровня шума, качества питающего напряжения, используемого оборудования и ПО и т. п.).

Как и тестирование кабельной системы, стрессовое тестирование сети должно быть обязательной процедурой перед вводом сети в промышленную эксплуатацию. Цель стрессового тестирования сети состоит, вопервых, в выявлении дефектов оборудования и архитектуры сети и, вовторых, в определении границ применимости существующей архитектуры сети.

Чтобы сделать правильные выводы о состоянии сети по результатам наблюдения за параметрами ее работы с помощью средств диагностики, надо знать, каковы максимально допустимые значения этих параметров именно для вашей сети. Достоверные выводы о причинах неадекватного поведения сети сделать очень сложно, если вы точно не знаете, какова допустимая утилизация канала связи для обеспечения нормального времени реакции эксплуатируемого прикладного ПО или как пропускная способность коммутатора или сервера зависит от длины кадров, типа протоколов, числа широковещательных и групповых пакетов, режима коммутации и т. п.

Основными инструментами для стрессового тестирования сети являются генераторы трафика, анализаторы сетевых протоколов и стрессовые тесты.

Генераторы трафика могут быть чисто программными или программноаппаратными. Суть работы генератора трафика заключается в том, что, задавая параметры, направление и интенсивность трафика, создаем в сети дозируемую нагрузку с определенными параметрами трафика (длиной кадров, типом протокола, адресом источника и приемника и т. п.).

Для стрессового тестирования сети воспользуемся программным продуктом CommView, Iris. CommView способна генерировать трафик нужного вам размера, вами выбранного протокола, с определенным размером пакета. Так же программа способна перехватывать и декодировать передаваемые в сети пакеты. Показывать загруженность сети, хосты, генерировать отчеты о работе сети в HTML файл. C помощью Iris можно вести мониторинг, а так же декодировать перехватываемые пакеты.

Задачей стрессового тестирования сети является оценка работоспособности основных устройств в условиях высоких пиковых нагрузок. Тестированию целесообразно подвергать не все устройства, а только те, что имеют важное значение с точки зрения пропускной способности и надежности сети. Определим возможности коммутаторов и сетевых адаптеров.

Проведем тест на стрессовую нагрузку, с трех рабочих станций будут генерироваться пакеты максимального размера 1500 байт. Широковещательная рассылка будет вестись непрерывно по 5000 пакетов в секунду. Один из, генерирующих трафик компьютеров располагается в наборном участке, и подключен к 8 портовому коммутатору, два других находятся в бухгалтерии, подключенные к 16 портовому коммутатору.

Тест :

Запускаем генератор пакетов CommView, для мониторинга активируем сетевой монитор Iris. Получается следующая картина:

Iris показывает текущую загрузку коммутационного оборудования, она представлена ниже.

На изображении видно что скорость превышает 100 Мбит, но это не ошибка так как два коммутатора соединяются по специальному высокоскоростному каналу. По графику так же можно сказать, что пропускная способность оборудования на грани, а временами даже превышает ее. Отсюда можно делать выводы что не все посланные пакеты дойдут, а если и дойдут то со значительной задержкой по времени. Проведем простой эксперимент, воспользуемся командой Ping и пошлем пакеты на компьютеры генерирующие трафик, а также просто работающие в сети. Ниже на рисунке представлены результаты. 

На отчете видно что не все пакеты доходят до узла, а если и доходят то с задержкой.

Для полноты картины посмотрим степень загруженности непосредственно узла.

На мониторе видно что канал загружен в среднем на 60%. Встает вопрос, где происходит потеря пакетов?

Проведя дополнительные опросы станций с помощью команды Ping, выявились определенные закономерности. А именно, выяснилось, что потеря пакетов происходит, только при передаче между станциями подключенные, к разным коммутаторам.

Получается, потери происходят при передаче сообщения между коммутаторами, это является «узким» местом. Но надо напомнить, что сеть работает при пиковых нагрузках, и потеря пакетов это вполне нормальное явление. 

Результаты тестов подтверждают, что оборудование обеспечивает скорость в 100 Мбит, определенную технологией, построения ЛВС. А так же можно говорить о большом потенциале сети, который может использоваться впоследствии при использовании более мощных приложений и новых сервисов которые может предоставить ЛВС.

Измерение реальной полезной пропускной способности сети.

  Необходимым условием проведения следующих 2 опытов является исключение коллизий и отсутствие побочного трафика в сети. Для этого все станции, кроме двух, должны быть отсоединены от сети или выключены. 

Опыт 1. Засекается время копирования по сети достаточно большого количества (5001000) файлов малого размера (1 байт). Допускается, что все файлы передаются в кадрах минимального размера. Суммарный размер файлов делится на время их пересылки в сек. Отмечается значение Ппр1.=45,9Мбит/с.

Опыт 2. Засекается время копирования достаточно большого файла (510 Мб). Допускается, что файл передается в кадрах максимального размера. Размер файла в битах делится на время его пересылки в сек. Отмечается значение Ппр2.=87,3 Мбит/с.

Полученные значения полезной пропускной способности сравниваются с значениями теоретической полезной пропускной способности (они были рассчитаны в пункте 4.3.6) Ппт1 = 54,76 Мбит/с и Ппт2 = 97,52 Мбит/с для Fast Ethernet. Расхождения между опытными и теоретическими значениями определяются в процентах. Получаем, что при передаче коротких пакетов расхождение составляет 1,19%, а для длинных кадров 1,12%. Данные расхождения обусловлены задержками передачи информации при прохождении уровней 73, наличием служебного трафика в сети, задержками кадров в промежуточных устройствах.

2.5 Измерение коэффициента загруженности сети.

В технологии Fast Ethernet невозможно заранее ограничить пропускную способность каждой станции – станции пытаются передать данные как можно быстрее, используя всю доступную пропускную способность. Поэтому трафик в сети обычно имеет неравномерный, пульсирующий характер. Цель данного опыта – определить средний коэффициент загруженности сети.

Коэффициент загруженности сети (использования сети) определяется как отношение трафика, передаваемого по сети в единицу времени, к ее максимальной пропускной способности.

kз = ПΣ / Пн

 Для сетей Ethernet номинальная пропускная способность Fast Ethernet – 100 Мбит/с. Трафик, передаваемый по сети, равен сумме интенсивностей трафиков, генерируемых каждым клиентом сети.

ПΣ = VΣ / t;

Где VΣ суммарный объем переданной информации.

Изза пульсаций трафика обычно используют средний коэффициент загруженности сети, измеряемый за достаточно большие промежутки времени. Для определения трафика в сети воспользуемся Iris. 

VΣ =54084443000 бит t=6480 ПΣ =8,35 Мбит/с

kз=8,35/100

kз=8,35% загруженность сети.

Но надо учитывать, что эти данные средние. Что этот показатель зависит от разных факторов и может как расти, так и уменьшаться.

Пропускная способность и задержки передачи являются независимыми параметрами, так что сеть может обладать, например, высокой пропускной способностью, но вносить значительные задержки при передаче каждого пакета. Пример такой ситуации дает канал связи, образованный геостационарным спутником. Пропускная способность этого канала может быть весьма высокой, например 2 Мбит/с, в то время как задержка передачи всегда составляет не менее 0,24 с, что определяется скоростью распространения сигнала (около 300 000 км/с) и длиной канала (72 000 км).

Надежность и безопасность

Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами.

Важно различать несколько аспектов надежности. Для технических устройств используются такие показатели надежности, как среднее время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов. Однако эти показатели пригодны для оценки надежности простых элементов и устройств, которые могут находиться только в двух состояниях — работоспособном или неработоспособном. Сложные системы, состоящие из многих элементов, кроме состояний работоспособности и неработоспособности, могут иметь и другие промежуточные состояния, которые эти характеристики не учитывают. В связи с этим для оценки надежности сложных систем применяется другой набор характеристик.

Готовность или коэффициент готовности (availability) означает долю времени, в течение которого система может быть использована. Готовность может быть улучшена путем введения избыточности в структуру системы: ключевые элементы системы должны существовать в нескольких экземплярах, чтобы при отказе одного из них функционирование системы обеспечивали другие.

Чтобы систему можно было отнести к высоконадежным, она должна как минимум обладать высокой готовностью, но этого недостаточно. Необходимо обеспечить сохранность данных и защиту их от искажений. Кроме этого, должна поддерживаться согласованность (непротиворечивость) данных, например, если для повышения надежности на нескольких файловых серверах хранится несколько копий данных, то нужно постоянно обеспечивать их идентичность.

Оценка производительности ПК, серверов ЛВС, серверов баз данных, ЛВС в целом. В 1981 г. была образована фирма AIM Technology—независимая организация, специализирующаяся на оценке систем Unix и подготовке объективной информации о продукции различных фирм—производителей компьютеров. Фирма AIM использует соб ственные методики и тестовые смеси, которые в отличие от других оценок специально ориентированы на получение интегральных ха рактеристик системы. Тестированию подвергаются все компонен ты компьютера при работе в многопользовательском и многоза дачном режиме. Результаты тестирования публикуются ежеквар тально в виде обзорных отчетов.

Практическое использование методик оценки производительности Любая модель является лишь приближением реальной действи тельности. Поэтому любые тесты не могут дать полной картины поведения компьютерной системы при решении реальной задачи. Большое влияние на результаты тестирования оказывает конфи гурация. Можно привести много примеров, когда при тестирова нии фирмапроизводитель сознательно выбирает для сравнения модели, не адекватные по составу, конфигурации технических средств и системному программному обеспечению.

Производительность рабочих станций и серверов ЛВС. Традиционно мощность высокопроизводительных вычислитель ных систем оценивали числом MIPS (миллион инструкций в секун ду при работе с целыми числами) и числом MFLOPS (миллион инструкций в секунду при работе с вещественными числами). В значительной степени это было связано с тем, что компью тер отождествляется с центральным процессором, основной и по нятной характеристикой которого было быстродействие, т. е. чис ло операций, выполняемых в единицу времени. С появлением но вых архитектур, отбирающих у процессора его монопольное пра во по своему усмотрению распоряжаться всей вычислительной си стемой, старые методики оценки перестали отражать реальные возможности архитектуры в целом. Расширение круга решаемых задач также поколебало однозначность оценок, получаемых толь ко на основе количества выполняемых операций. В каждом кон кретном случае, будь то управление сетью, ведение баз данных или визуализация результатов научного эксперимента, к вычисли тельной системе могут предъявляться разные требования.

Типовые тесты для оценки производительности Новым шагом по пути создания более информативных оценок возможностей процессора явилась тестовая смесь SPEC, которую предложила фирма Standart Performance Evaluation Corp. (пер вая некоммерческая организация, специализирующаяся именно на проведении тестирования, создана в 1988 г. Учредители SPEC— 19 фирм, среди которых Compaq, Control Data, HP, Intergraph, MIPS). Первым результатом деятельности корпорации стали тес ты SPECmark и SPECmark89, а впоследствии два комплекта SPECint92 и SPECfp92, оценивающих работу процессора с целыми и вещественными числами соответственно. Корпорация регулярно выпускает бюллетень «SPECnewsletter», в котором публикуются результаты тестирования.

Оценка производительности многопроцессорных систем SPECHomogeneous Caracity Method или оценка SPECrate, ис пользуется для определения загрузки (емкости или пропускной способности) многопроцессорной системы. В отличие от предыду щих оценок, характеризующих скорость выполнения одного зада ния, SPECrate позволяет определить, сколько заданий способен выполнить компьютер за определенный интервал времени.

разнородность технических средств ВТ с точки зрения организации вычислительного процесса, архитектуры, системы команд, разрядности процессора и шины данных, ресурсных возможностей, частот синхронизации и так далее, потребовала создания физических интерфейсов, реализующих, как правило, бинарную совместимость устройств. При увеличении числа типов интегрируемых устройств сложность организации физического интерфейса между ними существенно возрастала.
Упрощение доступа к базам данных