Diese Arbeit befasst sich mit der Planung und dem Entwurf eines Netzwerk Management
Systemkerns, mit dem es ermöglicht werden soll, Datenreihen auf Basis von SNMP-Abfragen von
entfernten Systeme abzurufen und zu protokollieren. Diese Rohdaten können im weiteren Verlauf
durch unterschiedliche Auswertungen bearbeitet und in Form von Diagramme zusammengefasst
dargestellt werden.
Durch die Auswahl von verschiedenen Systemparametern unterschiedlicher Systeme, die
gemeinsam durch Diagramme visuell dargestellt werden können, lassen sich u.U. durch einfache
Korrelationsbildung Rückschlüsse bezüglich eines möglichen Ursprungs von Problemen und
Phänomenen in Netzwerken ziehen.
Das Programm bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Datensenken zu nutzen, die in XML
konfiguriert werden können. Die View-Komponente ist exemplarisch in webbasierten Javatechniken
(JSP, Servlets) implementiert worden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Anforderungen an ein Netzwerkmanagementsystem zur Erstdiagnose vor Ort
3. Wesentliche Techniken und Standards in Netzwerk-Managementsystemen
3.1 SNMP
3.2 Management Information Base (MIB)
3.3 Qualitäts- und Diagnoseparameter bei Voice over IP- Netzwerken
4. Ein anschauliches Netzwerkmanagement zur Unterstützung einer vor Ort Diagnose
4.1 Situationsbeschreibung möglicher Zielumfelder
4.2 Ein Lösungsansatz mit Korrelationsbildung
5. Funktionalitäten und Grundkomponenten für CoVioN
5.1 Userinterface
5.2 Trapmanager
5.3 SNMP Job- Verwaltung
5.4 Netzwerkknoten - Verwaltung
5.5 MIB-Browser
5.6 Weiterverarbeitung der SNMP-Rohdaten
5.7 Architektur des Cores
5.7.1 Schichtenmodell
5.7.2 Ansteuerung des Kerns
5.7.3 Klassendiagramme
5.7.4 Sequenzdiagramme und Zustandsautomaten
6. Implementierung
6.1 Package-Organisation
6.2 Klassenbeschreibungen
6.3 Implementierungsbeispiel mit Java Server Pages (JSP) und Servlets
6.4 Implementierungsbeispiel des Persistenz-Interface mit db4Objects und MySQL
7. Durchgeführte Testszenarien an CoVioN
8. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit zielt auf die Entwicklung eines Netzwerkmanagementsystems namens CoVioN ab, das Servicetechniker bei der Erstdiagnose unterstützt, indem es SNMP-Daten von Netzwerkkomponenten effizient sammelt, korreliert und visualisiert, um Fehlerursachen in verteilten IT-Umgebungen schneller zu identifizieren.
- Konzeption und Implementierung eines netzwerkbasierten Managementsystemkerns
- Einsatz von SNMP und MIBs zur systematischen Datenerhebung
- Analyse und Korrelation von Qualitätskennzahlen (QoS, Delay, Jitter, Packetloss) in VoIP-Netzen
- Entwicklung einer modular erweiterbaren Architektur mit austauschbarer Persistenzschicht
Auszug aus dem Buch
3.3 Qualitäts- und Diagnoseparameter bei Voice over IP- Netzwerken
In einem VoIP-Umfeld sollte dem Wunsch nachgekommen werden, eine ständige Erreichbarkeit mit einer hohen Sprachqualität zu kombinieren.
Nur zu unterschiedlich sind die Arten, wie Daten in der paketvermittelnden oder bei PSTN übertragen werden. In der Paketvermittlung von IP gibt es mehrere Störfaktoren, die in der Natur des Protokolls liegen. So ist es z.B. so, dass für den Sprachcodec G.711 Pakete erzeugt werden müssen, die einer 8 Bit Datenbreite bei einer Abtastrate von 8 kHZ gerecht werden muss, wie es bei ISDN der Fall ist. IP kann nicht 8 Bit-Pakete mit 8 kHz versenden. Es werden mehrere Informationen zu größeren Paketen zusammengefasst um die Netzauslastung zu optimieren hinsichtlich Nutzdaten und Kontrolldaten. Zusätzlich kommt bei VoIP die Tatsache zum Tragen, dass auf beiden Seiten Codecs rechnen, um die Sprachdaten zu komprimieren (z.B. bei Sprechpausen). All dies trägt dazu bei, dass die Sprachqualität darunter leidet.
Die Vermittlung von IP-Paketen funktioniert zunächst unter dem „best effort“- Ansatz. Außerdem verlaufen aufeinander folgende IP-Pakete nicht zwingend entlang des gleichen Weges, um zum Ziel zu gelangen, so dass ein Endsystem auch mit der Sortierung der Paketreihenfolge beschäftigt wird, was ein Phänomen ist, welches nicht zwingend durch unterschiedliche Wegesuche zu belegen ist. Dies kann auch passieren, wenn Router in ihren Queues Pakete durcheinander bringen.
Im Gegensatz dazu haben wir in der PSTN-Technik fest geschaltete Verbindungen. Es müssen keine Bandbreiten oder Queues durchflossen werden; die Daten werden mit konstanter Bitrate und ohne spürbare Qualitätsverluste übermittelt.
Die Qualität von VoIP stellt Ansprüche an ein Netz, wie geringes Delays, geringer Jitter und geringen Packetloss, sowie dass Pakete in möglichst in chronologisch richtiger Reihenfolge beim Endsystem ankommt. Sonnst muss das Endsystem Pakete umsortieren (packet reordering).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die zunehmende Bedeutung von Netzwerken und VoIP in Unternehmen sowie die daraus resultierenden Herausforderungen an die Netzstabilität und Fehlerdiagnose.
2. Anforderungen an ein Netzwerkmanagementsystem zur Erstdiagnose vor Ort: In diesem Kapitel werden die Notwendigkeit einer effizienten Fehlerdiagnose für Techniker vor Ort sowie der Bedarf an Protokollierung und individueller Datenerfassung definiert.
3. Wesentliche Techniken und Standards in Netzwerk-Managementsystemen: Das Kapitel erläutert die Grundlagen von SNMP, MIBs und die spezifischen Herausforderungen an die Qualitätssicherung in VoIP-Netzwerken.
4. Ein anschauliches Netzwerkmanagement zur Unterstützung einer vor Ort Diagnose: Hier wird der Lösungsansatz mit Korrelationsbildung vorgestellt, um über subnetzübergreifende Datenanalysen Fehlerursachen besser einzugrenzen.
5. Funktionalitäten und Grundkomponenten für CoVioN: Dieses Kapitel beschreibt die Architektur und die zentralen Komponenten des CoVioN-Systems, inklusive des Schedulers, der Persistenzschicht und der User-Interfaces.
6. Implementierung: Detaillierte Darstellung der technischen Realisierung unter Nutzung von Tomcat, JSP, Servlets, Struts, Mibble und der Persistenzimplementierungen.
7. Durchgeführte Testszenarien an CoVioN: Beschreibung der Testdurchführungen an Einzelkomponenten sowie der Visualisierung der erfassten Daten am Beispiel eines Testrechners.
8. Zusammenfassung und Ausblick: Abschluss der Arbeit mit einer Reflexion des Erreichten und Potenzialen für zukünftige Erweiterungen des CoVioN-Systems.
Schlüsselwörter
SNMP, VoIP, MIB, QoS, Thread, Zustandsautomaten, Tomcat, JSP, Servlets, Struts, Validator-Framework, Tiles-Framework, Netzwerkkonfiguration, Fehlerdiagnose, Korrelationsbildung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Planung und dem Entwurf eines Systemkerns für ein Netzwerkmanagementsystem, das Administratoren bei der Fehlerdiagnose in Netzwerken, insbesondere in VoIP-Umgebungen, unterstützt.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Zentrale Themen sind das SNMP-Protokoll, die Struktur von Management Information Bases (MIB), Quality of Service (QoS) in IP-Netzwerken sowie die Implementierung einer modularen Java-basierten Softwarearchitektur für das Netzwerkmanagement.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, ein leicht zu bedienendes System zu schaffen, das Standard-Netzwerkausfälle schnell erkennt und durch Korrelation von Systemparametern Rückschlüsse auf Fehlerursachen in verteilten Systemen ermöglicht.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde ein anwendungsorientierter technischer Ansatz gewählt, der auf einer Anforderungsanalyse, dem Entwurf einer Schichtenarchitektur (MVC-Modell) und der prototypischen Implementierung unter Nutzung gängiger Java-Frameworks basiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen des SNMP-Managements, die Konzeption des CoVioN-Systemkerns, die Modellierung der Zustandsautomaten für SNMP-Jobs und die praktische Implementierung der Softwarekomponenten.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen zählen SNMP, VoIP, MIB, QoS, Java, MVC-Architektur, Data-Pipes, Korrelationsbildung und Netzwerkdiagnose.
Warum spielt die Korrelation von Daten bei der Erstdiagnose eine so wichtige Rolle?
Die Korrelation ermöglicht es, Zusammenhänge zwischen verschiedenen Systemphänomenen über mehrere Geräte hinweg zu erkennen, was bei verteilten Fehlern entscheidend ist, um die tatsächliche Fehlerquelle außerhalb der eigenen Hoheit einzugrenzen.
Wie stellt CoVioN die Austauschbarkeit der Datenbankanbindung sicher?
Das System nutzt Interfaces für Managerklassen und eine XML-basierte Konfigurationsdatei (covionconf.xml), wodurch verschiedene Persistenzschichten wie MySQL oder db4objects ohne Änderung des Kerns integriert werden können.
- Quote paper
- Dirk Quitschau (Author), 2006, CoVioN - Correlation Viewer on Networkparts, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/128993
