Производство, внедрение и техническая эксплуатация любой телекоммуникационной системы невозможны без специального измерительного оборудования. Жизненный цикл всех телекоммуникационных систем прошлого, настоящего и будущего зависел, зависит и будет зависеть от трех подсистем тестирования:

  • встроенные в телекоммуникационное оборудование или поставляемые с ним системы тестирования, используемые в процессе текущей эксплуатации;
  • стационарные средства тестирования, востребованные при разработке, сертификационных испытаниях, масштабном внедрении или модернизации оборудования связи;
  • переносные измерительные приборы, применяемые как при внедрении, так и в процессе эксплуатации систем.

Сказанное в полной мере относится к системам VoIP.

Средства тестирования, поставляемые с оборудованием VoIP, имеют ограниченные диагностические возможности и недостаточны для эффективного эксплуатационного обслуживания VoIP. Поэтому необходимы дополнительные специализированные устройства, чтобы эффективно решать проблемы, возникающие на разных этапах жизненного цикла оборудования связи. Эту задачу решают вторая и третья (из представленного перечня) подсистемы тестирования, основными элементами которых являются анализаторы сетевых протоколов.

Ещё одна банальная истина заключается в том, что прогресс измерительной техники сопутствует прогрессу телекоммуникационного оборудования. Поэтому современные анализаторы протоколов существенно превосходят прежние как по своим функциональным возможностям, так и по технологической базе. Так, поначалу в анализаторах пакетных сетей были реализованы только функции захвата, декодирования и анализа сигнала. Если первые две выполнялись автоматически, то последняя, самая трудная, возлагалась на оператора.

Простейшими анализаторами были программные, которые использовали имеющуюся сетевую карту и операционную систему персонального компьютера. Однако они обладали целым рядом недостатков: декодированные сигналы анализировались недостаточно глубоко, работа в дуплексном режиме не поддерживалась, а кроме того, понять и успешно применить полученную информацию было по силам только подготовленному пользователю. Поэтому дальнейшее развитие анализаторов протоколов опиралось на аппаратную базу. Основным элементом такого анализатора является специализированная аппаратная схема со встроенным программным обеспечением, что позволяет обеспечить мониторинг скоростного трафика.

В аппаратной схеме применяются процессоры, предназначенные для перехвата и анализа сетевых данных. В отличие от программных анализаторов характеристики перехвата и анализа сигнала у аппаратных анализаторов не зависят от производительности процессора компьютера. Они содержат специальные схемы, которые могут быть настроены для фильтрации по определенным условиям как входящих, так и исходящих кадров.

Ещё одна важная особенность качественных аппаратных анализаторов — возможность мониторинга дуплексных соединений Ethernet. Многие сети, особенно оснащенные коммутаторами, можно проверить только с помощью аппаратных анализаторов, способных поддерживать дуплексный режим.

Различаются два типа аппаратных анализаторов. В первом случае это автономный прибор, в котором имеется все необходимое для работы — от интерфейсных карт до клавиатуры и дисплея. Недостатком такого подхода является отсутствие гибкости, поскольку возможности устройства ограничены предопределенным набором функций. Поэтому модернизация прибора и адаптация к новым технологиям затруднены.

Во втором случае анализатор изготавливается в виде отдельного блока, который подключается к уже имеющемуся персональному компьютеру (ноутбуку). Полученная информация сохраняется на жестком диске компьютера и может быть просмотрена позже, включать прибор уже не понадобится. При таком подходе облегчается передача данных в приложения, отвечающие за составление отчетов, и отсылка этой информации по электронной почте.

Программных анализаторов для глобальных сетей не существует в силу специфики функционирования таких сетей. Распределенные анализаторы предназначены для проведения анализа в ключевых точках сети и управляются дистанционно. Для локальных сетей они могут быть как аппаратными, так и программными, а для глобальных — только аппаратными.

Современные анализаторы протоколов сетей связи (включая сети VoIP) позволяют не только контролировать сетевые пакеты, но и эмулировать абонентские и сетевые устройства, сетевой трафик и сетевые повреждения. В некоторых из них (например, в приборах отечественной платформы SNT) заложена возможность создания конкретных сетевых сценариев на основе стандартов МСЭ-Т, ETSI и др., что существенно облегчает внедрение новых сетей связи.

Современные анализаторы имеют модульную архитектуру аппаратного и программного обеспечения, что позволяет относительно легко справляться с решением новых задач путем добавления дополнительных опций к уже имеющимся возможностям. Со многими современными анализаторами поставляется обучающее программное обеспечение, что облегчает их освоение пользователем.

Анализаторы протоколов обладают графическим пользовательским интерфейсом, понятным оператору, даже если он не владеет исчерпывающим представлением об этом приборе. Подтверждением сказанного может служить осциллограмма трех основных параметров соединения VoIP: задержки (Delay), ее вариации (Jitter) и числа потерянных пакетов (Loss).

На второй осциллограмме представлены составляющие общего времени задержки соединения VoIP, причем три из них являются существенными: задержка, вносимая линией (Network), задержка пакетизации (Packetization) и, наконец, задержка буферизации (Buffering).

Обычно выделяют шесть основных критериев выбора анализатора протоколов (см, например, статью Э. Рувинова, «Анализаторы протоколов — детективы сетей», http://www.electronics.ru/107.html):

  • возможность декодирования сетевых протоколов и поддержки сменных интерфейсов;
  • качество интерфейса ПО;
  • поддержка многоканальности;
  • возможность интеграции с ПК;
  • габариты и масса;
  • соотношение цены и предоставляемых услуг.

Масштабы применения анализаторов зависят от поддерживаемых протоколов и физических интерфейсов. В их число традиционно входят V.35, RS-232/V.24, RS-449, RS-530, X.21/V.11. Обычно они включаются в базовый комплект поставки анализатора. Дополнительные интерфейсы E1, T1, Ethernet, Token Ring в базовый комплект не входят. Впрочем, благодаря модульной конструкции анализатора его всегда можно оснастить необходимыми физическими интерфейсами. Анализ сетевых протоколов — главная задача анализаторов, поэтому они должны обеспечивать поддержку максимального числа протоколов, с чем современные приборы успешно справляются, охватывая несколько сотен, а иногда и более тысячи протоколов.

Интерфейс программного обеспечения — весьма важный фактор, поскольку чем «дружественнее» оболочка ПО, тем эффективнее работа администратора. Кроме того, графический оконный интерфейс способствует быстрому освоению ПО и позволяет адекватно воспринимать передаваемую анализатором информацию.

В моделях анализаторов повышенного качества поддержка работы с несколькими каналами обычно подразумевает наличие дополнительной функции имитации. В совокупности с многоканальностью она позволяет использовать прибор в качестве генератора как тестовых последовательностей, так и тестирующего оборудования.

ПК — составная часть любого анализатора протоколов. Их взаимодействие осуществляется в соответствии с двумя различными принципами. Первый заключается в интеграции обоих на базе единого устройства, второй — в совместном использовании того и другого со строгим разделением функций. Второй подход предпочтителен, поскольку позволяет проводить независимую модернизацию составных устройств анализатора.

Игорь Иванцов — менеджер отдела «Инструменты и приборы для монтажа и обслуживания телекоммуникационных систем» компании «СвязьКомплект». С ним можно связаться по тел. (495) 3627787, по адресам: info@skomplekt.com, http://www.skomplekt.com.

Таблица 1. Сравнение программных и аппаратных анализаторов протоколов