Netzwerkanalyse ohne teure Messgeräte

Heute möchte ich euch ein wenig in die Welt der Netzwerkanalyse mitnehmen. Da die großen Netzwerke die Aorta der Server und Client Infrastruktur sind, werden ihnen dank der Digitalisierung vieler Prozesse und Systeme immer höheren Ansprüchen abverlangt. Jedes System hat andere Ansprüche an das Netzwerk. Beispielsweise verlangt Streaming und Telefonie möglichst Echtzeit Übertragung im Gegenzug benötigt eine Datenübertragung auf eine NAS (Netzwerk Festplatte/ Dateiserver) möglichst hohen Datendurchsatz. Durch diese Kompatibilität der Netzte und der eingesetzten Systeme / Protokolle werden die Fehlerquellen immer Zahlreicher. Oft benötigt man tiefgründiges Wissen und teure Messgeräte um die Netzwerke zu Analysieren und qualifizierte Tests durchzuführen.

Ich stelle heute ein paar Tools vor, mit denen man zumindest kleine Messungen durchführen kann und sein Netzwerk auf Fehler und Zuverlässigkeit prüfen kann.

Datendurchsatz Prüfen

Als erstes möchten wir eine Client Server Verbindung auf Datendurchsatz prüfen. Hierfür ist es wichtig dies nicht nur mit dem verschieben einer Datei auf einen Server zu testen sondern auch das anpassen der Paket große. Dies ist wichtig da Switche durch falsche Konfiguration oder Hardware Fehler speziell Probleme bei kleinen bzw. großen Paketen mit der Übertragung Probleme bekommen können. Um den Datendurchsatz messen zu können nutze ich das keine Tool NetIO. Es kann kostenfrei von der Homepage http://www.ars.de/ars/ars.nsf/docs/netio heruntergeladen werden.

NetIO ist ein so genanntes CLI (Command line interface) Tool. Es wird, wie der Name schon sagt auf der Kommandozeile ausgeführt. Es ist für Windows, Linux, Mac und FreeBSD Programmiert. Um es einzusetzen benötigt man zwei Endpunkte im Netzwerk. Einen Client der an verschiedenen Punkten im Netzwerk angeschlossen werden kann und einen statischen Server der am besten am Core Switch angeschlossen ist.

Am Server öffnet man ein Kommandozeilen Fenster und navigiert zur abgelegten wein32-i386.exe. Hier wählt man die Exe aus und startet sie mit dem Parameter –s

serverNetIO

Als nächstes muss man die Messung am Client durchführen. Hierfür navigiert man in der Kommandozeile auch zur NetIO exe, wie beim Server. Um die Messung durchzuführen muss man hier dann die Parameter –t <Server Adresse> eingeben. Bsp.:

NetIOMessung

Der Parameter –t kann auch durch –u ersetzt werden. Hiermit wird unterschieden ob man über TCP (-t) oder UDP (-u) messen will. Bei der Messung wird der Durchsatz mit verschiedenen Paket Größen in Byte pro Sekunde gemessen. Hierfür muss beachtet werden dass die Angaben auf den Netzwerkkarten und Switchen nicht Byte pro Sekunde sondern Bit pro Sekunde ist. Das Heißt, die Messwerte müssen mit 8 Multipliziert werden, um die Daten direkt vergleichen zu können. Weiterhin ist zu beachten, dass eine Gigabit Netzwerkkarte natürlich nicht die vollen 1024Mbit/s Datendurchsatz erbringen kann. Das Programm misst auf der Applikationsebene (OSI Schicht 7) da die Pakete durch die OSI Schichten ineinander verschachtelt werden, wir mit jeder Schicht die unser Packet durchläuft etwas von der Datenmenge für den Header dieser Schicht abgezweigt.

 

OSIHeader

 

Reelle Größen für eine Gigabit Netzwerk, liegen zwischen 60 und 110 Mbyte pro Sekunde. Bei einem 100 Mbit/s Netz liegen die Größen zwischen 6 und 11 Mbyte pro Sekunde. Werden diese Werte nicht erreicht muss man mit dem Client von einem zum nächsten Punkt im Netzwerk durchmessen bis man direkt am Server hängt. Wird unterwegs die Messungen besser liegt das Problem zwischen den beiden letzten Punkten.

Latenzzeiten im Netzwerk messen

Um Latenzzeiten im Netzwerk zu messen, nutze ich gerne die Ping Funktion. Hierbei wird ein ICMP Packet durch das Netzwerk gesendet. Da bei der Echtzeitübertragung es egal ist welche Paket typ (TCP UDP ICMP) ist kann hierfür der Ping genutzt werden. Zu beachten ist hierbei, dass die Latenz des Pings hin und Rückweg beträgt. Mit ping <Server Adresse> dann der Ping abgesendet werden.

pingJMC

Wenn hier größere Latenzen (größer als 100ms) angezeigt werden, kann man mit dem Windows eigenen Tool pathping sich genauer Details auslesen lassen. Mit pathping <Server Adresse> kann man jeden Verbindung vom Client bis zum Server durchpingen.

pathping

Mit diesem Tool sieht man auf welcher Strecke die lange Latenz entsteht.

Ich hoffe ich konnte euch ein bisschen Einblick geben wie man netzte selbst mit einfachen Mitteln prüft und Fehler im Netzwerk auffinden lassen.

Gero

Ich habe eine Ausbildung als Fachinformatiker Systemintegration absolviert und spezialisiere mich in den Gebieten C# Programmierung und Server Netzwerk Infrastruktur. Dank meiner Selbständigkeit komme ich immer wieder an spezialfälle und entwickle hierzu lösungen.

2 Gedanken zu „Netzwerkanalyse ohne teure Messgeräte

    1. Hallo Peter,

      freut mich, dass dir der Artikel gefällt. Das mit dem Bild war keine Absicht, ich habe es auch soeben behoben.

      Danke für die Info.

      Viele Grüße

      Gero

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