FH Gießen-Friedberg

Seminar im Wintersemester 2004 – 2005

Internet Monitoring

von

Peter Reinhardt

1. EINFÜHRUNG ...  3
1.1. PROBLEMSTELLUNGEN  ...  3
1.2. ÜBERLEGUNGEN ...  3

2. BEGRIFFLICHKEITEN ...  4
2.1. BETRIEBSZUSTAND  ...  4
2.2. MESSGRÖßEN UND DEREN INTERPRETATION  ...  4
2.3. TOPOLOGIE ...  4
2.4. ROUTERKARTEN ...  5
2.5. ROOTSERVER ...  5
2.6. ROOTSERVER & DDOS ...  6
2.7. ERREICHBARKEIT ...  6
2.8. AUTONOME SYSTEME  ...  7
2.9. GEHEIMHALTUNG ...  7

3. NIMI ...  8
3.1. REALISTISCHE MESSUNGEN ...  8
3.2. MESSUNGSPOLICY ...  9
3.3. FORDERUNGEN AN NIMI - PLATTFORMEN  ...  9
3.4. NPD - NETWORK PROBE DAEMON  ...  9
3.5. SICHERHEITSRICHTLINIEN ...  9
3.6. AKTUELLER STATUS  ...  10
3.7. VORTEILE FÜR ISP UND VERBRAUCHER ...  10
3.8. AUTOKONFIGURATION ...  10

4. RIPE NCC  ...  12
4.1. ALLGEMEINES  ...  12
4.2. TTM - TEST TRAFFIC MEASUREMENT ...  12

5. CAIDA  ...  14
5.1. ALLGEMEINES  ...  14
5.2. SKITTER ...  14
5.3. TRACEROUTE  ...  15
5.4. TCP PORT ANALYSE  ...  16
5.5. MAPNET  ...  17
5.6. OTTER  ...  18
5.7. CORAL MONITOR  ...  

6. INTERNET MONITOR ...  21
6.1. ARBEITSWEISE DES INTERNET MONITOR ...  21
6.2. ERREICHBARKEIT UND RTT ...  21
6.3. INTERVALLMESSUNGEN ...  22
6.4. REFERENZWOCHE ...  22
6.4.1. RTT ...  23
6.4.2. PAKETVERLUST ...  24
6.5. INTERPRETATION DER MESSERGEBNISSE  ...  25
6.5.1. RTT ...  25
6.5.2. PAKETVERLUST ...  25

7. TELEGEOGRAPHIE  ...  26

8. ABSCHLIEßENDE BEMERKUNGEN  ...  28

9. QUELLENANGABEN UND LITERATUR ...  29

10. ABBILDUNGSVERZEICHNIS  ...  30

1. Einführung

1.1. Problemstellungen

Immer wieder kommt es im laufenden Betrieb des Internet zu Störungen aus den unterschiedlichsten Ursachen. Um diesen Störungen auf den Grund zu gehen, bzw. sie am besten von vornherein vermeiden, bedient man sich gewissen Analysemethoden zur Bestimmung von Engpässen, Performanceproblemen. In den folgenden Beispielen wird auf die Problematik von Schadstellen im weltweiten Netz eingegangen.

[Tabelle in Downloaddatei enthalten]

1.2. Überlegungen

Um zu verbildlichen, wie das Internet aussieht, muss auf Überlegungen zurückgegriffen werden, wie man dies bewerkstelligen kann. Das Internet hat das Problem, dass es aufgrund einer rapide ansteigenden Nutzerzahl in seiner Topologie immer unübersichtlicher wird. Man müsste also ein Werkzeug haben, mit dem man das Internet entweder graphisch, oder andersweitig darstellen kann. Hierfür benötigt man jedoch detaillierte Pfadangaben, eine Karten von Routern, die Verkabelung zwischen einzelnen Kontinenten und weitere Details, um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten. Diese Arbeit soll einen Eindruck vermitteln über die Problematik einer Messung, verschiedene Messmethoden und deren Interpretation, sowie anderer Visualisierungstechnologien.

2. Begrifflichkeiten

2.1. Betriebszustand

Unter der Begrifflichkeit „Betriebszustand“ versteht man im Allgemeinen die normale Aufgabe eines elektrischen Apparates, der verschiedene Betriebsmodi besitzt. Beispielsweise ist der normale Betriebszustand einer Taschenlampe der Effekt, dass sie Licht aussendet und dabei Energie verbraucht. Wie ist dies nun beim Internet? Hat das Internet einen „normalen“ Betriebszustand? Wie kann man diesen Betriebszustand bestimmen? Ist es normal, dass wenn man nach einer Aufforderung zur Darstellung einer Webseite in seinem Browser die gewünschte Seite erhält, aber gleichzeitig keine Emails versenden kann, oder per Voice-Over-IP telefonieren kann? Viele Fragen also. Den normalen Betriebszustand des Internet wird man nicht kennen. Man kann ihn höchstens hilfsweise definieren, indem man sagt: „Das Internet ist in seinem normalen Betriebszustand, wenn alle geforderten Dienste gemäß ihren Erwartungen funktionieren“.

2.2. Messgrößen und deren Interpretation

Was bedeutet es allerdings, dass alle geforderten Dienste ihren Erwartungen gemäß funktionieren. Es müssen Kriterien festgesetzt werden, mit denen man die Erwartungen spezifizieren kann. Paketverlust ist ein solches Kriterium. Nach dem Versand von Daten in einzelnen Paketen erwartet der Sender jeweils eine Antwort des Adressaten. Falls eine Antwort in einem festgesetzten Zeitfenster ausbleibt, gilt das Paket als verloren. Dieser Verlust lässt einige Schlüsse zu, dies ist jedoch Teil der Interpretation und nicht der reinen Messung. Ein anderes Kriterium ist RTT (Round Trip Time), mit der man die Antwortzeit, in der ein Paket bestätigt wird aufzeichnet. Die RTT ist Schwankungen unterworfen, die ebenso wie der Paketverlust auf unterschiedlichste Ursachen zurückzuführen ist. Gibt eine Anforderung zur Darstellung einer Webseite überhaupt keine Antwort zurück, ist der Server, auf dem die Seite gehostet wird, nicht erreichbar. Möglicherweise ist er in diesem Moment überhaupt nicht im Netz, d.h. ausgeschaltet oder unter Wartung.

2.3. Topologie

Die Topologie beschreibt die Verbindung von Knotenpunkten im Netzwerk untereinander. Hierzu benötigt man massenhaft Verbindungsdaten um ein korrektes Bild wiedergeben zu können. Die Topologie eines Netzes wird später dazu verwendet, Schwachstellen und ungenutzte Performance darzustellen. Ein Verfahren, um die Topologie des Internets darzustellen, wird in Kapitel 5 erläutert.

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