Back to site
Since 2004, our University project has become the Internet's most widespread web hosting directory. Here we like to talk a lot about web development, networking and server security. It is, after all, our expertise. To make things better we've launched this science section with the free access to educational resources and important scientific material translated to different languages.
← previous index next →
Source: http://www.psc.edu/networking/projects/pathdiag/

NPAD Diagnostics Servere

Server de diagnosticare automată pentru rezolvari de probleme finali sisteme şi ultimul-mile probleme de reţea

Serverul de NPAD de diagnostic, Pathdiag, este conceput pentru a diagnostica cu precizie pur şi probleme în reţea ultimul mile şi la sfârşitul sisteme care sunt cele mai comune cauze ale tuturor degradare de performanţă severă peste mult timp end-to-end căi. Scopul nostru este de a face procedurile de încercare destul de uşor şi de raportul pe care îl generează suficient de clare pentru a fi potrivite pentru utilizatorii finali care nu sunt experţi în reţele. În majoritatea situaţiilor un test unic, a lansat dintr-o pagină web, va genera un raport care sunt enumerate toate problemele care afectează descărcarea (preluarea) de date dintr-un site la distanţă. Deşi raportul conţine explicaţiile pe scară largă a rezultatelor, nu ne asumăm faptul că utilizatorii finali vor fi capabili de a corecta problemele de reţea ei înşişi. Rapoartele cuprind îndrumări pentru a ajuta utilizatorii finali se angajeze în mod corespunzător un sistem sau administrator de reţea, precum şi informaţiile necesare pentru a ajuta administratorul de a localiza problema.

Serverele de diagnosticare NPAD sunt unul dintre instrumentele care rulează pe iniţială de măsurare Lab, o platformă deschisă pentru cercetători, pentru a implementa instrumente de măsurare Internet. Prin consolidarea transparenţei Internet, de măsurare Lab îşi propune să ajute sustine un Internet sănătoase, inovatoare.

Cuprins

Stare de sprijin

Acesta este încă un serviciu experimental. Procedurile şi rapoartele nu sunt la fel de clare şi uşor de utilizat ca ne-am dori. Nu există încă loc de îmbunătăţiri. Serverele individuale pot fi stabilite pentru intervale extinse şi ne rezervăm dreptul de a face modificări în viitor. Puteţi ajuta-ne să îmbunătăţim acest serviciu prin utilizarea acestuia şi furnizarea de feedback. Suntem deosebit de interesaţi în cazurile în care documentaţia sau rezultatele sunt inexacte, incomplete, sau care induc în eroare.

BTW: Dacă sunt pe urmele a unei probleme de performanţă de reţea şi pathdiag nu este util, vă rugăm să ne ne-au implicat înainte de a vă rezolva problema dvs. de reţea, astfel încât să putem depana pathdiag privind rezultatele măsurătorilor vii. Dacă aţi reuşit să găsiţi o situaţie pe care confundă pathdiag aveţi o oportunitate de a obţine unele de reţea de consultanţă gratuită în timp ce ne dăm seama de ce a ratat marca!

Va rugam sa trimiteti intrebari, comentarii şi sugestii la nettune@psc.edu

Introducere

Proiectul NPAD abordează set de probleme asociate cu sfârşitul gazdele şi conexiunile lor (de " ultima-mile "), la o reţea de mare viteză coloanele vertebrale.

Universităţi şi instituţii de cercetare sunt, de obicei conectate la coloana vertebrală de mare viteza printr-o reţea GigaPoP sau alte furnizarea de agregare de trafic regional. Deoarece coloanele vertebrale, cum ar fi Internet2 şi ESnet sunt în general bine prevazute si monitorizate, atunci când există o problemă de performanţă este de obicei în cadrul reţelei de margine sau undeva de-a lungul conectarea ei la GigaPoP, sau în cele din urmă, sistemul în sine. Dar, aşa cum este descris în următoarea secţiune, robusteţe TCP în prezenţa defectelor de multe ori face dificil pentru teste locale pentru a detecta şi a depana aceste probleme în ultima milă.

Serverele de diagnosticare puse la dispoziţie, deşi acest proiect sunt destinate pentru a ajuta la depanarea acestor probleme de performanţă. Există două modalităţi pentru utilizatorul final pentru a accesa aceste servere de diagnostic:

În plus, utilizatorii vor expert (în viitor) să fie capabil să ruleze instrumentul pathdiag în mod autonom, fără a cadrului de web-server. Acest lucru va permite crearea de reţele de experţi pentru a utiliza tehnici locale pentru diagnosticarea defectelor în secţiunile interiorul reţelei lor.

Teoria şi metodă

Depanare performanţa reţelei, numit adesea "TCP de tuning", este o sarcină extrem de dificilă, deoarece aproape toate defectele au identice simptome : performanţă redusă (de date tranzitată). De exemplu, dacă placa de reţea este în scădere pachetele din cauza unui cablu prost, pachetele pierdute sunt retransmise în tăcere de către algoritmul de retransmisie TCP. Utilizatorul nu s-ar respecta date lipsă sau corupere a datelor. Singurul simptom este ca legatura a luat un pic mai mult decât ar fi trebuit, în timp ce datele care lipsesc au fost retransmise.

Aproape toate de reţea defectele, inclusiv configuratii necorespunzătoare, carte de interfaţă rău şi cabluri, etc au aceleaşi simptome : performanţă redusă.

Consecinţele acestei " unic simptom "de proprietate sunt agravate de un alt efect: TCP capacitatea de a compensa pentru defecte este invers proporţional cu timpul de dus-intors (RTT) din calea de a fi testate. De exemplu, un defect care determină o cerere de a putea lua o secunda pe un traseu 1 milisecunda va determina, în general, aceeaşi cerere de a lua un plus de 10 secunde pe o cale de 10 milisecunde. Acest " simptom scalarea "efect apare din cauza capacităţii TCP de a compensa pentru defecte este măsurată în" călătorii rundă "sau RTTs: dacă un defect dat este compensată în 50 calatorii dus-intors (tipic pentru pierderile pe o legătură într-viteza medie), apoi o pierdere singur afectează de 1 ms cale pentru numai 50 ms, 10 ms întrucât o cale vor fi afectate de 500 ms.

Simptom scalarea face diagnosticarea deosebit de dificilă, deoarece defecte care sunt show-dopuri pe căi lungi pot fi detectate pe trasee scurte.

Oricine care a fost implicat mult în diagnosticul de reţea este posibil să fi rulaţi în următoarea situaţie: 

 client server

 | |
 +-+----------------+---+
 ABCD

Spune că sunteţi încercarea de a depana o cerere pe un drum lung de la (A) la (D), care trece prin (B) şi (C). Puteţi testa cu uşurinţă (A) la (B) şi (C) la (D), ambele din care au trecut teste de dvs., astfel încât să crezi că poţi inductiv "dovedi" că defect este între (B) şi (C). Dar adevărul ar putea fi faptul că defectul real este între (A) şi (B), care are o RTT foarte scurt, astfel încât defectul este efectiv mascat prin TCP. Deficienţa este detectabil numai cu conexiuni RTT lung, care includ nu numai de la secţiunea (A) la (B), dar, de asemenea, o secţiune întârziere mare, cum ar fi cel de la (B) la (C).

Într-un cuvânt acesta este motivul pentru care "end-to-end" Problema este atât de persistent dificil: există doar un singur simptom : performanţă redusă şi că un simptom este proporţională cu RTT, astfel că marea majoritate a defectelor locale sunt nedetectabile cu testele locale.

Conturile pathdiag instrument pentru scalarea efectelor RTT, profitând de instrumentele disponibile într-un Web100 nucleu instrumentat. În scopul de a face acest lucru, pathdiag trebuie să le cunoască unii parametri cheie de conexiune TCP pe drum lung: rata ţintă de date de aplicare, timpul de călătorie dus-întors de pe întregul traseu, şi (în viitor) orice limită impusă MTU în altă parte în cale. Continuând exemplul de mai sus, prin cunoaşterea între RTT (A) şi (D), rata de date-ţintă pentru punerea în aplicare, şi prin măsurarea efectului de orice defecte în calea de la (A) la (B) se poate estima impactul din aceste defecte cu privire la aplicarea rulează pe întreaga cale de la (A) la (D).

Spre deosebire de alte metodologii de testare, pathdiag devine mai sensibila ca tine scurteze calea de la secţiunea (A) la (B). (De exemplu, alege o nouă (B) mai aproape de (A)). În cazul în care RTT este suficient de mic, defecte care sunt show-dopuri pentru întregul traseu să nu interfereze cu alte teste de diagnostic, care să permită o pathdiag singur ruleze pentru a detecta defecte multiple. De obicei, atunci când depanare o lungă end-to-end cu calea de tehnici conventionale, fiecare defect trebuie să fie diagnosticate şi corectate înainte de a putea detecta chiar defect următoare - depanare pe un drum lung este extrem de serie. Cu pathdiag, o singura trecere este de natură de a diagnostica pe deplin defecte multiple.

Deşi pathdiag pot fi desfăşurate într-o serie de modalităţi, abordarea de includere a sculei în serverele de diagnostic la o serie de GigaPoPs îl face uşor pentru a diagnostica defecte reţele la marginile reţelei.

Serverul de sine este situat la (B), de obicei, într-un GigaPop sau aproape de marginea de o coloană vertebrală de mare viteză. Clientul de diagnosticare care ruleaza la (A) este fie un uşor applet Java care poate rula în orice browser de web standard sau un program C simplu care poate fi compilat pe orice sistem unix-like.

Reţineţi că datele trebuie să fluxul de la serverul de diagnostic la (B) fata de client la (A). Acest lucru se datorează faptului că pathdiag se bazează pe instrumentele Web100 în expeditor TCP pentru a măsura parametrii critici TCP. Pentru majoritatea aplicaţiilor, în cazul în care un utilizator la (A) este regăsirea datelor de la (D), aceasta este direcţia corectă pentru test. În cazul în care fluxul de primar este în direcţia opusă, pathdiag nu poate fi capabil de a detecta unele defecte. Cu toate acestea, deoarece cele mai multe defecte afectează datele care curge in ambele directii cele mai multe, ar fi încă diagnosticate.

Procedura de Utilizarea Servere NPAD de diagnosticare

Pentru a testa conexiunea la reţea cu pathdiag, ce trebuie să faceţi următoarele lucruri:

Curent NPAD Servere de diagnosticare

Selectaţi serverul NPAD de diagnosticare, care este cel mai aproape de tine în ceea ce priveşte timpul călătoriei de reţea vs. Aceasta va fi, în general, serverul de cel mai apropiat punct de vedere geografic conectat la coloana vertebrală naţionale aceleaşi ca şi tine. Serverele de mai jos sunt organizate de coloana vertebrală şi sortate conectate la est la vest.

Interpretarea rezultatelor

Când te duci la cel mai apropiat server de NPAD şi rulaţi un test de diagnostic, după cum a sugerat mai sus, pathdiag returnează o pagină web, care raportează toate rezultatele testului. Mesajele care indică încercări au trecut sau nu, şi acţiunile adecvate pentru depanare în continuare. Luaţi în considerare bookmarking fiecare raport astfel încât vă puteţi întoarce la un test mai devreme, sau transmite-l la un expert pentru analize suplimentare.

Pe scurt, pagina de rezultate arată următoarele:

Rezultate

Serverul de NPAD de diagnosticare poate detecta aproape toate defectele în ultima milă şi sfârşitul sistemului supus încercării. Dar nu se poate repara defecte, nici nu poate detecta defecte în altă parte, astfel încât odată ce aţi rezultatele testelor în mână trebuie să le utilizeze pentru a obţine oamenilor dreptul de a lua măsuri corective şi / sau a efectua teste suplimentare.

Din acest motiv, este deosebit de important să păstraţi notele bune de experimente dumneavoastră şi vor înregistra rezultatele (rapoartele adăugaţi la marcajele dvs. sau favorite). Atunci când raportaţi o problemă la altcineva, se asteapta sa fie solicitat pentru rezultatele testului. Noi banuim ca majoritatea oamenilor ar prefera pe care le lipiţi URL-ul de e-mail decât în ​​raport trimite întregul raport ca ataşare.

Rezultatele testului se încadrează în mai multe categorii mari:

Sistemul de sfârşitul anului (ţintă sau client) defecte

Acestea sunt defecte în sistemul informatic, care acţionează ca ţintă de testare (clientul web) la un capăt al căii supus încercării. Ele sunt cel mai bine corectate de către având un administrator de sistem se referă la direcţiile Tuning detaliate de la pagina CPS de tuning TCP sau paginile similare de la LBL. Reţineţi că unele sisteme de operare pot fi solicitate lipsesc caracteristici TCP. Astfel de sisteme nu pot fi de aşteptat pentru a efectua bine şi ar trebui să fie modernizate sau înlocuite.

În cele mai multe organizaţii, grupul de reţea este responsabil doar pentru reţea în măsura în care conectorul de pe perete. În general, ele nu pot (sau nu vor) efectua modificări la sisteme informatice care nu sunt ale lor. Numai proprietarul sau un administrator de sistem autorizat în mod corespunzător ar trebui să facă modificări la sistemul de sfârşitul anului.

Cale defecte

Pentru a localiza defecte, testul subsecţiuni mai scurte de această cale sau căi alternative prin utilizarea parţială testere suplimentare şi obiective. Din moment ce nu poate fi switch-uri ascunse şi a altor infrastructuri invizibil, este rareori eficace pentru a depana o cale de reţea, fără participarea de către inginerul responsabil de reţea. Excepţia cazului în care aveţi acces la reţeaua fizică şi de configuraţiile software, nu ar trebui să încerce pentru a depana cale, cu excepţia pentru o pereche de controale specifice:

NU încercaţi să faceţi depanare calea referitoare la excepţia cazului în care aveţi acces atât la reţeaua fizică (de exemplu, la cheile dulapuri) şi configuraţii de switch-uri şi routere (de exemplu, parole), precum şi detalii cu privire la proiectarea reţelei. Unelte moderne de reţea poate avea un complex de logică (virtual) topologie, care este cu totul diferit decât topologia fizica. Dacă nu ştiţi exact modul în care fluxurile de date prin intermediul hardware-ul, nu puteţi localiza defecte folosind tehnici de depanare intuitive.

Dacă aveţi acces la reţeaua fizică şi configuraţii, cea mai uşoară modalitate de a depana calea folosind un server de NPAD de diagnostic este de a conecta un client portabil de diagnosticare la diferite locuri în reţea, fie prin efectuarea fizic un laptop la hub-uri de cabluri diferite sau o schimbare aceasta logic prin reconfigurarea VLAN-uri.

În viitor, avem de gând să sprijine o versiune independentă de pathdiag, care nu utilizează web-based client-server cadru descris în acest document. Acest modul "expert" va permite o flexibilitate mult mai mare în introducerea testere şi obiective în locaţii arbitrar în reţea, în detrimentul de a cere expertiză în mod semnificativ mai mult pentru a configura şi implementat.

Tester defecte

Deseori defecte tester nu sunt persistente, şi nu vor fi repetate pe mai târziu ruleaza de aceleaşi teste. Dacă ei fac, defecte care par a fi legate de acest server special (de exemplu, blocajele server) ar trebui să fie raportate la persoana de contact pentru site-ul server. Defecte care pot indica omisiunile sau bug-uri în tester sine (de exemplu, mesaje cu privire la evenimentele neaşteptate) ar trebui să fie raportate la nettune@psc.edu. În orice caz, vom prelua periodic rezultatele de la serverele publice NPAD de diagnostic şi de a inspecta rapoarte pentru precizie. Am acorde o atenţie deosebită pentru toate rapoartele care indica probleme tester.

Nici o cale sau ţintă defecte

În cazul în care ţinta şi calea de atât treci toate testele, ar trebui să fie făcut, iar dacă eşti norocos, cererea dumneavoastră va funcţiona. Dacă nu, aveţi nevoie pentru a testa calea cu un tradiţional end-to-end instrument de diagnosticare (de exemplu, iperf, ttcp, etc). Dacă testul tradiţionale de diagnosticare nu reuşeşte:

În cazul în care tradiţionale end-to-end test de diagnosticare trece:

Glosar

End-System

Sistemul informatic de la un capăt al unei conexiuni de reţea sau cale. În timp ce acest termen poate cuprinde orice dispozitiv care poate fi conectat la reţea, în acest document se cel mai frecvent se referă la un PC sau sistem informatic utilizat de către utilizatorii finali.

End-User

Un utilizator de reţea sau o aplicaţie care este un expert în ceva, altele decât sistemele de reţele informatice, sau aplicatii de retea - un utilizator tipic.

End-to-end cale (sau de testare)

Calea tot drumul de la un capăt-sistem la altul.

Defect

O imperfecţiune, de multe ori ascunse, care afecteaza soliditatea (www.dictionary.com).

Orice defect în hardware / software / configurare cu privire la conexiunea la reţea de o gazdă sau a unei componente de reţea, cum ar fi un switch sau un router.

Ultimele-mile

Partea a reţelei, care merge de la o gazdă la coloana vertebrală de mare viteză, cum ar fi Internet2, ESNet, etc

[MSMO97]

"Comportarea macroscopică a algoritmului de evitare a congestiei TCP", o lucrare de Matthew Mathis, Semke Jeffrey, Mahdavi Jamshid, şi Ott Teunis, Computer opinie Comunicatiilor, volumul 27, numărul 3, iulie 1997, care a introdus unul peste rădăcina pătrată a rata de pierdere pentru modelul de performanţă TCP.

Pathdiag server (sau serviciu)

Un înveliş web care face pathdiag uşor pentru a rula cu nici o cerinţă pentru a instala software-ul pe maşina locală,

Pathdiag client

Un mic program pe care un utilizator foloseste pentru a invoca un test de la un server pathdiag înapoi la maşina utilizatorului. Dacă utilizaţi instrucţiunile de pe această pagină, clientul este, în general, browser-ul de web, care este, de asemenea, tinta de testare.

Pathdiag (stand alone)

Instrumentul pathdiag care poate fi rulat fără server. Acest lucru va necesita o gazdă de testare cu un nucleu web100 şi alte programe de sprijin, şi vor fi acoperite de un document de viitor cu privire la tehnicile avansate de pathdiag.

(Path) pct.

O parte dintr-o cale end-to-end. Primul pas pentru a debugging o cale de reţea lung este de multe ori determina care secţiune are un defect.

Punctul de măsurare a performanţei

Un "punct de reper" de-a lungul o cale de reţea lung, utilizate pentru a determina care secţiune a traseului lung are un defect, prin furnizarea unei stabil, bine cunoscut end-sistem pentru testare.

Simptom unică

Situaţia în care mai multe soiuri diferite de defecte la diferite locatii au toate acelaşi simptom, performanţă redusă.

Simptom

Un semn caracteristic sau o indicaţie cu privire la existenţa a ceva nu este drept.

Ceva un utilizator poate observa, în prezenţa unui defect care indică doar faptul că ceva este greşit, dar nu te identifici la locul sau de natura problemei.

Simptom Scalarea

Situaţia în care un simptom cauzat de un defect care este în mod clar observabil pe un drum lung este aproape nedetectabila la testarea pe un drum scurt. Scalele observabile simptom cu Round Trip Time (RTT) din traseu.

Acest lucru poate fi un impediment grav în diagnosticarea problema, deoarece de testare pe un drum scurt este usor si poate fi realizat într-un mediu controlat, întrucât testele efectuate pe cale lungă introduce mai multe variabile necunoscute în afara controlului unei organizaţii.

Receiver Window

Partea din protocolul TCP care pune în aplicare de control al fluxului. Atunci când cererea primirea incetineste, acesta semnale cererea trimiterea prin închiderea ferestrei receptor. Reţineţi că fereastra receptorul este, de fapt cantitatea de spaţiu liber în TCP receptoare tampoane şi, prin urmare constrânsă să fie mai mică decât dimensiunea receptorului tampon TCP.

Ţintă

Pathdiag teste de reţea utilizând o conexiune TCP între tester şi ţintă. Dacă utilizaţi instrucţiunile de pe această pagină, obiectivul este întotdeauna acelaşi ca şi client pathdiag.

Rata de date ţintă

Ghidul specificate, datele rata, care este scopul pentru aplicarea asupra întregului end-to-end cale.

Ţintă călătorie timp a rundă (RTT)

Specificate de utilizator timp călătorie dus-întors din întreaga end-to-end cale.

TCP (soclu) dimensiunea buffer-ului

Cantitatea de spaţiu tampon care TCP are dreptul să utilizeze pentru a stoca date neconfirmat (pe partea de trimitere) sau date născut (pe partea de primire).

Laborant

Pathdiag rulează în tester pentru a testa calea dintre tester şi ţintă. Dacă utilizaţi instrucţiunile de pe această pagină, tester este întotdeauna acelaşi cu serverul de pathdiag.

Despre NPAD

Cale de reţea şi de Diagnostic Aplicaţie este un proiect comun al COPS şi NCAR, finanţate în cadrul NSF acorda ANI-0334061. Acest proiect este axat pe utilizarea Web100 metode şi alte tehnici de a extinde destul de standard de diagnostic pentru a compensa pentru "scalarea simptom" care conduce la rezultate fals pozitive de diagnosticare pe trasee scurte.

Matt Mathis, John Heffner, şi Raghu Reddy
Vă rugăm să trimiteţi comentariile şi sugestiile la nettune@psc.edu
Published (Last edited): 11-10-2011 , source: http://www.psc.edu/networking/projects/pathdiag/
← previous index next →