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DE68917701T2 - Paketnetz-Zeitablaufanalysator. - Google Patents

Paketnetz-Zeitablaufanalysator.

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DE68917701T2
DE68917701T2 DE68917701T DE68917701T DE68917701T2 DE 68917701 T2 DE68917701 T2 DE 68917701T2 DE 68917701 T DE68917701 T DE 68917701T DE 68917701 T DE68917701 T DE 68917701T DE 68917701 T2 DE68917701 T2 DE 68917701T2
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Jacques Adolphe Roth
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Whitaker LLC
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Zeitablaufanalysator für ein Paketnetz wie z.B. ein lokales Netz (LAN), welcher es ermöglicht, Daten unter Berücksichtigung der Netznutzungsmuster automatisch zu sammeln.
  • In einem Paketnetz wie z.B. in einem lokalen Netz tauschen mehrere Computer Nachrichten über ein gemeinsames Netzmedium wie z.B. über ein faseroptisches Kabel aus. Es wird eine Vielfalt von Formaten und Protokollen verwendet, um sicherzustellen, daß von einem Sender-Computer gesendete Nachrichten oder Pakete von dem beabsichtigten Empfänger- Computer empfangen werden. Insbesondere dann, wenn eine große Anzahl von Rechnern an nur ein Netz angeschlossen sind, wird es oft sehr wichtig, die Nutzungsmuster des Netzes zu verstehen. Insbesondere dann, wenn mehrere Pakete gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig übertragen werden, entstehen sogenannte Kollisionen. Eine übergroße Anzahl von Kollisionen kann einen effektiven Betrieb des Netzes beeinträchtigen, Desweiteren können Rauschen und andere unerwünschte Signale den beabsichtigten Empfang von Datenpaketen beeinträchtigen. Zusätzlich sind andere Informationen wie z.B. die mittlere Paketgröße, die mittlere Lücke zwischen benachbarten Paketen und der Zeitbereich, während dem Pakete gesendet werden, allesamt für die Analyse des Netzbetriebes in einer gegebenen Anwendung relevant.
  • In der Vergangenheit wurden Logikanalysatoren und Oszilloskope in dem Bemühen verwendet, kurze Betriebszeitperioden eines lokalen Netzes zu analysieren. Dieses Verfahren erlaubt es, einen kurzen Abschnitt eines digitalen Signals wie z.B. des Trägerdetektionssignals in einem lokalen Netz graphisch darzustellen. Bei diesem Verfahren wird der logische Zustand des dargestellten Signals oft auf periodischer Basis gemessen und das Ergebnis jeder Messung gespeichert. Die gespeicherten Daten können dann graphisch dargestellt werden, um eine Analyse der zeitlichen Entwicklung des Signals über eine kurze Zeitperiode zu ermöglichen. Dieses Verfahren wird durch die Tatsache eingeschränkt, daß es nicht sehr gut für eine Langzeitüberwachung geeignet ist. Das beruht darauf, daß eine große Speicherkapazität erforderlich wäre, wenn das Signal auf langfristiger Basis gemessen und gespeichert werden würde.
  • Ein weiteres Verfahren wird von kommerziellen Verkehrsmonitoren für lokale Netze verwendet. Solche Verkehrsmonitore dekodieren Datenpakete, um die übertragenen Daten im Netz zu überwachen. Dieses Verfahren leidet unter mehreren Nachteilen. Da erstens nur dekodierte Daten gesammelt werden, ignorieren solche Monitore Rauschen und Daten in unerwarteten Protokollen. Desweiteren muß der Monitor selbst programmiert werden, um auf das in dem überwachten Netz verwendete spezielle Datenpaketprotokoll zu reagieren. Da dieses Verfahren dekodierte Daten überwacht ist es nicht gut für die Detektion von kurzzeitigen Intervalereignissen in dem lokalen Netz (wie z.B. Rauschen) oder von Zeitdetails geeignet, die Kollisionen zwischen Datenpaketen betreffen.
  • Somit leiden beide Verfahren nach dem Stand der Technik unter spezifischen Nachteilen und es besteht der Bedarf für einen verbesserten Zeitablaufmonitor, welcher eine hohe Zeitauflösung bereitstellt, und auch noch gut für die Überwachung der Aktivität auf einem Paketnetz über ausgedehnte Zeitperioden geeignet ist, ohne einen übermäßigen Speicher oder eine andere Speicherkapazität zu erfordern.
  • Nach dieser Erfindung weist ein Paketnetz-Zeitablaufanalysator eine auf ein Signal in einem Paketnetz reagierende Einrichtung auf, um ein für das Vorliegen einer Signalaktivität in dem Paketnetz indikatives Trägerdetektionssignal zu erzeugen. Es wird ebenfalls eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, um mehrere für die zeitliche Entwicklung des Trägerdetektionssignals indikative Zeiteinträge zu speichern. Diese Zeiteinträge werden bevorzugt in periodischen Intervallen gespeichert, die von dem Zustand des Trägerdetektionssignals selbst bestimmt werden. Bevorzugt wird jeweils nur ein Zeiteintrag für jede Zustandsänderung des Trägerdetektionssignals gespeichert. Vorzugsweise wird eine Einrichtung zum Sortieren der gespeicherten Zeiteinträge bereitgestellt, um diejenigen gespeicherten Zeiteinträge zu lokalisieren, welche gewählten Sortierkriterien entsprechen. Gemäß nachstehender Ausführung können diese Sortierkriterien Kriterien umfassen wie beispielsweise das Auswählen von Zeiteinträgen, welche indikativ für Pakete sind, die kürzer als eine gewählte Dauer sind, oder für Abstände, welche kürzer als eine gewählte Dauer sind.
  • Die nachstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform überwacht das Trägerdetektionssignal anstelle der dekodierten Daten. Aus diesem Grund ist es extrem gut dazu geeignet, die Aktivität in einem Paketnetz wie beispielsweise einem lokalen Netz mit hoher Zeitauflösung zu uberwachen. Da die Überwachung kein Dekodieren der Daten erfordert, arbeitet dieses Verfahren darüber hinaus unabhängig von dem Protokoll und dem Format, das zum Strukturieren der Datenpakete oder zum Kodieren der Daten verwendet wird. Desweiteren wird in der nachstehend beschrieben bevorzugten Ausführungsform nur eine einzige Zahl (die Dauer des Intervalls) für jedes Paket und für jede Lücke gespeichert. Dieses erlaubt eine Langzeitüberwachung bei hoher zeitlicher Auflösung mit geringem Speicherbedarf.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wir nun mittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
  • Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des Zeitablaufanalysators dieser Erfindung, der mit einem lokalen Netz verbunden ist;
  • Fig. 2 ein Blockschaltbild der Trägerdetektionsschaltung von Fig. 1;
  • Fig. 3A und 3B ein detailliertes Schaltbild der Trägerdetektionsschaltung von Fig. 2, wenn sie entlang der Linien A-A zusammengefügt werden;
  • Fig. 4 ein Flußdiagramm der Zeiteintrag-Sammelsoftware 26 von Fig. 1;
  • Fig. 5 eine Wellenform eines Trägerdetektionssignals, welches zur Darstellung der Betriebsweise des Programms von Fig. 4 verwendet wird; und
  • Fig. 6 eine Blockdarstellung der Analysesoftware 28 von Fig. 1.
  • Bei Betrachtung der Zeichnungen stellt Fig. 1 ein Blockschaltbild eines lokalen Netzes 10 dar, das eine derzeit bevorzugte Ausführungsform 20 des Zeitablaufanalysators dieser Erfindung enthält. Nach Darstellung in Fig. 1 umfaßt dieses lokale Netz 10 mehrere Computer 12, welche über ein lokales Netzmedium 14 wie z.B. ein faseroptisches Kabel miteinander verbunden sind. Jeder Computer 12 enthält eine konventionelle LAN-Software, welche es den Computern erlaubt über das Medium 14 miteinander zu kommunizieren.
  • Der Zeitablaufanalysator 20 umfaßt eine Trägerdetektionsschaltung 22, die mit dem Medium 14 verbunden ist. Diese Trägerdetektionsschaltung 22 enthält eine nachstehend in Verbindung mit den Figuren 2, 3A und 3B beschriebene Schaltung, die das Vorliegen eines Trägers auf dem Medium 14 detektiert und ein logisches Signal mit zwei Zuständen erzeugt, das als ein Eingangssignal an einen Computer 24 angelegt wird.
  • Der Computer 24 enthält eine Sammelsoftware 26 und eine Analysesoftware 28. Die Sammelsoftware 26 legt sowohl zeitlich die Perioden fest, wenn das Trägerdetektionssignal die Anwesenheit eines Trägers anzeigt, als auch die Perioden, wenn das Trägerdetektionssignal die Abwesenheit eines Trägers anzeigt, und speichert diese Zahlen als Zeiteinträge in einem Array. Die Sammelsoftware wird nachstehend detaillierter in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 beschrieben.
  • Die Analysesoftware 28 sortiert, zeigt und zählt das von der Sammelsoftware 26 erzeugte Array aus Zeiteinträgen auf verschiedene Arten und stellt die Ergebnisse auf einer Anzeigeeinrichtung 30 dar. Die Anzeigeeinrichtung 30 kann beispielsweise ein Bildschirm (CRT) oder ein Drucker sein. Die Analysesoftware 28 wird nachstehend detaillierter in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben.
  • In den Figuren 2, 3A und 3B wird die derzeit bevorzugte Trägerdetektionsschaltung 22 detaillierter dargestellt. Die nachstehende Diskussion wird sich nur auf das Blockschaltbild von Fig. 2 beziehen, das detaillierte Schaltbild von Fig. 3 stellt jedoch alle Details für die derzeit bevorzugte Ausführungsform der Trägerdetektionsschaltung 22 zur Verfügung.
  • Nach Darstellung in Fig. 2 umfaßt die Trägerdetektions schaltung 22 einen Detektor 32, der für den Empfang von Signalen aus dem Medium 14 verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist das Medium 14 ein faseroptisches Kabel und der Detektor 32 enthält einen Photodetektor, welcher als Antwort auf optische Signale, die auf dem Medium 14 vorhanden sind, elektrische Signale erzeugt. Die von dem Detektor 32 erzeugten analogen elektrischen Signale werden von einem A/D- Wandler 34 digitalisiert, um logische Signale mit zwei Zuständen zu erzeugen, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit von Impulsen auf dem Medium 14 anzeigen. Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 34 wird an den Löscheingang (CLR) eines ersten Zählers 36 angelegt. Der erste Zähler 36 zählt Taktsignale von einem 2 MHz-Takt 38 und Impulse aus dem A/D-Wandler 34 setzen den ersten Zähler 36 zurück. In dieser Ausführungsform ist der erste Zähler so programmiert, daß er bis 7 zählt und einen zweiten Zähler 40 jedesmal löscht, wenn ein Zählerstand von 7 Taktimpulsen erreicht ist. Der Zähler 40 zählt ebenfalls Taktimpulse von dem Takt 38 und der zweite Zähler 40 erzeugt an seinem Ausgang ein Trägerdetektionssignal CD sobald der zweite Zähler 40 15 Zyklen des Taktsignals von dem Takt 38 gezählt hat.
  • Das Trägerdetektionssignal CD befindet sich in dem logischen 0-Zustand, außer während der Zeitperioden, wenn der Träger auf dem LAN-Medium 14 detektiert wird. Den Datenpaketen auf dem Medium 14 geht ein Impulsvorspann voraus, der in dieser Ausführungsform durch eine doppelte Periode des Taktes 38 getrennt ist. Diese Impulse werden von dem Detektor 32 detektiert und von dem Wandler 34 in digitale Form umgewandelt. Sie dienen dazu, den ersten Zähler 36 wiederholt zu löschen, um dadurch den ersten Zähler 36 daran zu hindern, den zweiten Zähler 40 zu löschen. Dieses erlaubt es dem zweiten Zähler 40 bis auf 15 und darüber hinaus zu zählen und dadurch das Trägerdetektionssignal CD in den logischen 1-Zustand zu versetzen, der das Vorliegen eines Datenpakets anzeigt. Am Ende des Datenpakets detektiert der Detektor 32 keine weiteren Impulse mehr und der Zähler 36 wird nicht mehr wiederholt gelöscht. Dieses erlaubt es dem Zähler 36 bis auf 7 zu zählen, und wenn er dieses tut, löscht er den Zähler 40 und setzt er das Trägerdetektionssignal CD auf logisch 0, was eine Lücke zwischen den Paketen anzeigt.
  • Somit empfängt der Computer 24 ein Trägerdetektionssignal CD mit zwei Zuständen, und dieses Signal liegt im logischen 1-Zustand vor, wenn ein Träger auf dem Medium 14 detektiert wird, und in einem logischen 0-Zustand während Lücken, wenn kein Träger detektiert wird. In der folgenden Diskussion wird eine Periode als ein Paketintervall bezeichnet werden, wenn sich das Trägerdetektionssignal CD im logischen 1-Zustand befindet, und eine Periode wird als eine Lücke bezeichnet werden, wenn sich das Trägerdetektionssignal CD im logischen 0-Zustand befindet.
  • Konventionelle LAN-Schnittstellenschaltungen enthalten typischerweise eine Art Trägerdetektionsschaltung, welche zum Steuern des Sendens und Empfangens von Datenpaketen zu und von dem Medium 14 verwendet werden. Siehe zum Beispiel die EP-A-0 271 196, welche in Verbindung mit Fig. 4 eine Trägerdetektionsschaltung beschreibt, die der von den Figuren 3A und 3B der vorliegenden Beschreibung sehr ähnlich ist.
  • Diese und weitere Trägerdetektionsschaltungen nach dem Stand der Technik können ohne Schwierigkeiten für die Verwendung mit der vorliegenden Erfindung angepaßt werden.
  • Wie vorstehend erwähnt, enthält der Computer 24 sowohl die Zeiteintrags-Sammelsoftware 26 als auch die Analysesoftware 28. Das Zeiteintrags-Sammelsoftware 26 ist in Fig. 4 in der Form eines Flußdiagramms dargestellt. Nach Darstellung in Fig. 4 löscht dieses Programm zuerst ein Array mit N Zeiteinträgen, wobei N die Gesamtanzahl der zu sammelnden Zeiteinträge ist. Die Routine setzt dann "INDEX" auf 0 und wartet bis das Trägerdetektionssignal CD den logischen 0- Zustand und den logischen 1-Zustand durchläuft. An diesem Punkt erhöht die Routine den "ARRAY(INDEX)", prüft im Entscheidungsblock 44 um zu bestimmen, ob sich das Trägerdetektionssignal CD noch immer im logischen 1-Zustand befindet und kehrt dann zum Schritt "Inkrementieren ARRAY(INDEX)" zurück, solange dieses der Fall ist. Diese Schleife dauert an, bis das Trägerdetektionssignal CD auf den 0-Zustand wechselt, worauf die Steuerung von dem Entscheidungsblock 44 auf den Block 46 übergeht, wo der "INDEX" inkrementiert wird. Die Routine inkrementiert dann den "ARRAY INDEX", prüft in dem Entscheidungsblock 48, um zu bestimmen, ob sich das Trägerdetektionssignal CD immer noch in dem logischen 0-Zustand (der eine Lücke anzeigt) befindet und setzt die Schleife solange fort, wie das Trägerdetektionssignal CD im logischen 0-Zustand bleibt. Wenn das nicht mehr länger der Fall ist (da das Trägerdetektionssignal CD auf den logischen 1-Zustand übergegangen ist) geht die Steuerung von dem Entscheidungsblock 48 auf den Block 50 über, wo der "INDEX" nochmals inkrementiert wird. Der "INDEX" wird dann im Block 52 geprüft, um zu bestimmen, ob er größer als der voreingestellte Grenzwert ist. Wenn das der Fall ist, endet die Routine im Block 54; anderenfalls kehrt die Steuerung zum Block 42 zurück und die Überwachung wird fortgesetzt.
  • Die Betriebsweise der Routine von Fig. 5 kann mit dem Wellenform-Beispiel von Fig. 5 dargestellt werden. Fig. 5 stellt eine beispielhafte zeitliche Entwicklung des Trägerdetektionssignals CD dar, wenn das Trägerdetektionssignal CD zwischen dem logischen 0-Zustand (Anzeige einer Lücke) und dem logischen 1-Zustand (Anzeige für die Anwesenheit eines Trägers) wechselt. In Fig. 5 ist die horizontale Achse die Zeitachse in Zeiteinheiten. In diesem Beispiel liegt das Trägerdetektionssignal CD für 300 Zeiteinheiten im logischen 1-Zustand, im logischen 0-Zustand für 50 Zeiteinheiten, im logischen 1-Zustand für 500 Zeiteinheiten und dann im logischen 0-Zustand für 750 Zeiteinheiten vor.
  • Diese Zeitstruktur des Trägerdetektionssignals CD würde das Programm von Fig. 4 dazu veranlassen, die Werte von ARRAY(0) bis ARRAY(4) den Zahlen 300, 50, 500, 750 gleichzusetzen. Auf diese Weise wird die gesamte Zeitgeschichte der CD-Wellenform in einer hoch komprimierten Form gespeichert, was im übrigen wenig Speicher oder Speicherkapazität erfordert.
  • Wenn die kleinste Lücke in einem LAN (lokalen Netz) 500 Zeiteinheiten in der Länge beträgt, kann die längste über 100000 Zeiteinheiten sein, wenn das Netz nicht belegt ist. Pakete können in der Länge von 100 Zeiteinheiten bis zu 8000 Zeiteinheiten oder mehr variieren. Eine graphische Darstellung von nur ein paar Paketen und Lücken könnte von der Größe her sehr umfangreich sein und eine große Menge an Speicher oder Speicherplatz erfordern, um die großen Lücken darzustellen. Aus diesem Grunde weist die vorstehende beschriebene Ausführungsform bedeutende Vorteile gegenüber konventionellen Logikanalysatoren auf, welche den Wert eines Signals periodisch in einem festgelegten Zeitintervall speichern. Derartige konventionelle Logikanalysatoren würden extrem große Speicheranforderungen stellen, um typische Folgen von Paketen und Lücken zu speichern, die von dem Programm von Fig. 4 beispielsweise mit 100, 50, 8000, 10000, 100, 50 dargestellt werden könnten.
  • Die Zeiteinheiten- welche in dem Beispiel von Fig. 5 verwendet werden, beziehen sich auf die Zeit, die für einen Durchlauf durch die aus den Blöcken 42, 44 bestehende Schleife erforderlich ist. Die abgelaufene Zeit, welche einem Durchlauf durch eine derartige Schleife entspricht, hängt natürlich von der speziellen Implementation ab. Die Zeiteinheiten von Fig. 5 können in Sekunden skaliert werden, indem die für jeden Durchlauf durch die aus den Blöcken 42, 44 bestehende Schleife erforderliche Zeit bestimmt wird. Dieses kann dadurch realisiert werden, indem ein Echtzeittakt in einem Computer zurückgesetzt wird, der Takt gestartet wird, und dann die Schritte der Blöcke 42 und 44 viele Male, beispielsweise 1000-mal wiederholt werden. Dann wird die Taktanzahl abgelesen, um die abgelaufene Zeit zu bestimmen, die für 1000 Durchläufe durch die Schleife benötigt wird. Diese Zeit, welche typischerweise in der Größenordnung von 4,000 us liegt, kann in der Hauptroutine für Kalibrierzwecke verwendet werden. Natürlich ist es nicht erforderlich eine Schleife mit 1000 den Blöcken 42 und 44 entsprechenden Befehlssätzen zu haben. Dieses 1000-Durchläufe-Programm kann durch Wiederholen einer kleineren Schleife, die aus einer kleineren Anzahl von Befehlssätzen besteht, aufgebaut werden. Um Zeitablauffehler zu minimieren, sollte die Kalibrierungsroutine sorgfältig kontrolliert werden, um sicherzustellen, daß die zum Dekrementieren und Prüfen des Zählerstandes für die Schleife verbrauchte Zeit keinen übergroßen Fehler in der Kalibrierung verursacht.
  • Aus dieser Beschreibung sollte offenkundig sein, daß das Programm von Fig. 4 ein eindimensionales Array aus Zeiteinträgen wie ARRAY(O) bis ARRAY(N) mißt und speichert. Diese Zeiteinträge wechseln zwischen Zeiteinträgen für Pakete und Zeiteinträgen für Lücken ab. Die Zeiteinträge für Pakete geben die abgelaufene Zeit an, während der sich das Trägerdetektionssignal CD im logischen 1-Zustand befindet, und die Zeiteinträge für Lücken geben die abgelaufene Zeit an, während der sich das Trägerdetektionssignal CD im logischen 0-Zustand befindet. Es sollte beachtet werden, daß diese Zeiteinträge periodisch an Intervallen aufgezeichnet werden, die von den Zustandsänderungen des Trägerdetektionssignals CD bestimmt werden, und nicht an voreingestellten Intervallen. Zusätzlich dazu wird nur ein einziger Zeiteintrag für jede Zustandsänderung des Trägerdetektionssignals gespeichert. Dieses ergibt wie vorstehend erläutert ein hohes Maß an Datenkompression.
  • Die Analysesoftware 28 von Fig. 6 nutzt die gespeicherten Zeiteinträge, um nützliche das Netz 10 betreffende Zeitablaufinformationen anzuzeigen.
  • Die von dem Programm 28 ausgeführte präzise Analyse kann in großem Maße von der Anwendung abhängen. In dieser Ausführungsform führt das Analyseprogramm 28 jedoch eine Anzahl von Funktion aus, die gut zur Unterstützung der Diagnose von Zeitablaufproblemen im Netz 10 geeignet sind. In dieser Ausführungsform führt das Analyseprogramm neun verschiedene Analysearten aus, die neun Menübefehlen, Menü 0 bis Menü 9 entsprechen:
  • Menü 0 - In diesem Modus druckt die Software 28 die Zeiteinträge für Pakete zwischen zwei Paketlängen auf einem Bildschirm (CRT) aus. In diesem Modus kann der Benutzer beispielsweise verlangen, daß alle Zeiteinträge für Pakete mit einer Länge zwischen 0 und 100 gedruckt werden. Typischerweise sind in jedem gegebenen Protokoll Pakete mit einer kürzeren als einer gewissen vorgegebenen Länge unvollständige Pakete. Diese Pakete sind ein Anzeichen von Rauschen, Kollisionen oder anderen Problemen auf dem Netz 10, und eine Liste der zugeordneten Zeiteinträge kann sehr nützlich für die Diagnose von Zeitablaufproblemen sein.
  • Menü 1 - In diesem Modus druckt die Software 28 alle Zeiteinträge für Lücken aus, die länger als eine erste Lückenlänge und kürzer als eine zweite Lückenlänge sind. Dieser Modus kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Zeiteinträge für alle Lücken mit Längen zwischen 0 und 100 Zeiteinheiten auszudrucken.
  • Menü 2 - In diesem Modus zählt die Analysesoftware 28 die Gesamtanzahl von Paketen zwischen den zwei festgelegten Paketlängen und druckt diese Anzahl auf dem Bildschirm aus. Beispielsweise kann dieser Modus dazu verwendet werden, eine Zählung der Gesamtanzahl von Paketen zwischen den Längen von 0 bis 100 Zeiteinheiten während der Sammelperiode zu erhalten.
  • Menü 3 In diesem Modus zählt die Analysesoftware 28 die Gesamtanzahl von Lücken zwischen zwei festgelegten Paketlängen und druckt diese Anzahl auf dem Bildschirm aus. Beispielsweise kann dieser Modus dazu verwendet werden, die Gesamtanzahl von Lücken zwischen den Längen von 0 bis 100 zu zählen.
  • Menü 4 - In diesem Modus zählt die Analysesoftware 28 die aufeinanderfolgenden Pakete oder Lücken zwischen zwei Paket/Lücke-Längen und druckt diesen Zählerstand auf dem Bildschirm aus. In diesem Modus kann die Software 28 beispielsweise dazu verwendet werden, die Anzahl aufeinander folgender Pakete oder Lücken zwischen den Längen 0 und 100 zu zählen.
  • Menü 5 - In diesem Modus bilanziert die Analysesoftware 28 die Leistung des Netzes 10. Sie druckt auf dem Bildschirm die mittlere Paketanzahl pro Sekunde, die mittlere Byteanzahl pro Sekunde, den Prozentanteil der Zeit, in der das Trägerdetektionssignal detektiert wurde, den Prozentanteil der Zeit, in der das Trägerdetektionssignal nicht detektiert wurde, das kürzeste und längste detektierte Paket und die kürzeste und längste detektierte Lücke aus.
  • Menü 6 - In diesem Modus druckt die Analysesoftware 28 das gesamte Array der Zeiteinträge und zeigt dadurch die Längen der aufeinanderfolgenden Pakete und Lücken an.
  • Menü 7 - In diesem Modus berechnet die Analysesoftware 28 ein Histogramm für Paketlängen und druckt das Histogramm auf dem Bildschirm aus. Dieses Programm fordert den Benutzer zur Eingabe des Start- und Endewertes des Histogramms auf und erlaubt dem Benutzer die Y-Achse zu skalieren. Dieser Modus kann beispielsweise dazu verwendet werden, das Histogramm für Paketlängen zwischen 0 und 1000 bis zu einer maximalen Anzahl von 50 auszudrucken.
  • Menü 8 - In diesem Modus berechnet die Analysesoftware 28 ein Histogramm für Lückenlängen und druckt das Histogramm auf dem Bildschirm aus. Das Programm fordert den Benutzer zur Eingabe des Start- und Endewertes des Histogramms auf und erlaubt dem Benutzer die Y-Achse zu skalieren. Dieser Modus der Software 28 kann beispielsweise dazu verwendet werden, das Histogramm für Paketlängen zwischen 0 und 5000 bis zu einer maximalen Anzahl von 100 auszudrucken.
  • Menü 9 - In diesem Modus steuert die Analysesoftware 28 die Sammelsoftware 26, um neue Zeiteinträge aus dem Netz zu sammeln. Der Benutzer wird aufgefordert, die Anzahl der aus dem Netz zu sammelnden Einträge einzugeben. In dieser Ausführungsform können bis zu 4096 Einträge für die Analyse gesammelt werden.
  • Zusätzlich weist die Analysesoftware 28 drei weitere Menüoptionen: Menü O, Menü C und Menü Q auf. Das Menü O wird zum Öffnen eines Files für die Ausgabe verwendet, das Menü C schließt ein Ausgabe-File und das Menü Q erlaubt dem Benutzer, das Programm zu verlassen.
  • Die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform ist für die Verwendung mit einem Typ eines Paketnetzes angepaßt. In dieser Ausführungsform ist es die Anwesenheit oder die Abwesenheit von Impulsen auf dem Medium 14, was die Erzeugung des Trägerdetektionssignals CD steuert. Natürlich können auch andere Verfahren verwendet werden. Beispielsweise verwenden einige Netze ein Gleichstromsignal oder ein optisches HF-Signal oder ein elektrisches Signal, welches während einer Signalaktivität ansteht, und die Anwesenheit oder Abwesenheit dieses Gleichstrom- oder HF-Signals kann als Basis zum Erzeugen des Trägerdetektionssignals im logischen 1- oder 0-Zustand verwendet werden. Weiterhin benötigen nicht alle Ausführungsformen dieser Erfindung Software-Zeitgeber wie sie vorstehend beschrieben wurden, um die abgelaufene Zeit zu messen, während der sich das Trägerdetektionssignal CD in den gewählten Zuständen aufhält. Es können leicht Hardware-Zeitgeber entworfen werden, welche diese Zeitfunktion ausführen. Ferner ist es nicht in allen Ausführungsformen wesentlich, daß die Zeiteinträge die abgelaufene Zeit anzeigen. In einigen Ausführungsformen kann es vielleicht vorziehen, die Taktzeit in den Zeiteinträgen zu speichern. Dieses erlaubt es, die abgelaufene Zeit durch Subtraktion benachbarter Zeiteinträge voneinander zu berechnen.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung sollte es offenkundig sein, daß ein Zeitablaufanalysator beschrieben wurde, welcher mit extrem hoher Zeitauflösung arbeitet, da er direkt mit dem Trägerdetektionssignal arbeitet. Dieser Analysator arbeitet unabhängig von der Erkennung eines speziellen Protokolls oder Datenformats und kann somit bei einer großen Vielfalt lokaler Netze ohne Modifikation eingesetzt werden. Da dieser Analysator weiterhin mit extrem hoher Zeitauflösung arbeitet, liefert er darüber hinaus nützliche Informationen bei der Diagnose von Hochgeschwindigkeitszeitfehlern, Kollisionen und dergleichen. All dieses wird erreicht, während der Datenspeicherbedarf für den Analysator minimiert wird. Dieses ist durch die vorstehend beschriebene Datenkompressionstechnik möglich, welche den Gesamtspeicherbedarf des Systems deutlich reduziert.

Claims (10)

1. Paketnetz-Zeitablaufanalysator (20) gekennzeichnet durch: eine Einrichtung (22), die auf ein Signal in einem Paketnetz (10) reagiert, um ein Trägerdetektionssignal (CD) in einem ersten Zustand während Paketintervallen, die durch eine Signalaktivität in dem Paketnetz (10) dargestellt werden, und in einem zweiten Zustand während Lücken, die durch eine Abwesenheit einer Signalaktivität im Paketnetz (10) dargestellt werden, zu erzeugen, eine Einrichtung (24, 26) zum zeitlichen Erfassen einer Vielzahl abgelaufener Zeiten, wovon jede indikativ für die Dauer einer Zeitperiode ist, bei der sich das Trägerdetektionssignal (CD) in einem ersten oder zweiten Zustand befindet, und zum Erzeugen einer Vielzahl von Zeiteinträgen (ARRAY(N)), die für die abgelaufenen Zeiten indikativ sind, und durch eine Einrichtung (24) zum Speichern der Zeiteinträge (ARRAY(N)) zur späteren Analyse.
2. Analysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiterfassungseinrichtung (24, 26) Zeiteinträge (ARRAY(N)) sowohl für Zeitperioden, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem ersten Zustand befindet, als auch für Zeitperioden erzeugt, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem zweiten Zustand befindet.
3. Analysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich abwechselnde Zeiteinträge (ARRAY(N)) auf Zeitperioden beziehen, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) im ersten Zustand befindet, und dazwischenliegende Zeiteinträge (ARRAY(N)) sich auf Zeitperioden beziehen, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem zweiten Zustand befindet.
4. Analysator mach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Paketnetz (10) ein lokales Netz (10) ist, welches ein faseroptisches Signalübertragungsmedium (14) aufweist, und daß die Signale im lokalen Netz (10) optische Signale in dem faseroptischen Signalübertragungsmedium (14) aufweisen.
5. Paketnetz-Zeitablaufanalysator (20) gekennzeichnet durch: eine Einrichtung (22), die auf ein Signal in einem Paketnetz reagiert, um ein Trägerdetektionssignal (CD) in einem ersten Zustand während Paketintervallen, die durch eine Signalaktivität in dem Paketnetz (10) dargestellt werden, und in einem zweiten Zustand während Lücken, die durch eine Abwesenheit einer Signalaktivität im Paketnetz (10) dargestellt werden, zu erzeugen, eine Einrichtung (24, 26) zum Speichern einer Vielzahl von Zeiteinträgen (ARRAY(N)), die indikativ für die zeitliche Entwicklung des Trägerdetektionssignals (CD) sind, und durch eine Einrichtung (28) zum Sortieren der gespeicherten Zeiteinträge (ARRAY(N)), um diejenigen gespeicherten Zeiteinträge (ARRAY(N)) zu lokalisieren, welche gewählten Sortierkriterien entsprechen.
6. Analysator (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Sortierkriterien das Kriterium aufweisen, daß gespeicherte Zeiteinträge (ARRAY(N)) Paketintervalle anzeigen, die kürzer als eine gewählte Dauer sind.
7. Analysator (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählte Dauer kürzer als jedes vollständige Signalpaket in dem lokalen Netz (10) ist.
8. Analysator (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählten Sortierkriterien das Kriterium aufweisen, daß gespeicherte Zeiteinträge (ARRAY(N)) Lücken anzeigen, die kürzer als eine gewählte Dauer sind.
9. Analysator (20) nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (28) Zeiteinträge (ARRAY(N)) sowohl für Zeitperioden, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem ersten Zustand befindet, als auch für Zeitperioden, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem zweiten Zustand befindet, speichert.
10. Analysator (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich abwechselnde Zeiteinträge (ARRAY(N)) auf Zeitperioden beziehen, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) im ersten Zustand befindet, und dazwischenliegende Zeiteinträge (ARRAY(N)) sich auf Zeitperioden beziehen, bei denen sich das Trägerdetektionssignal (CD) in dem zweiten Zustand befindet.
DE68917701T 1988-12-22 1989-12-11 Paketnetz-Zeitablaufanalysator. Expired - Fee Related DE68917701T2 (de)

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US07/289,090 US4916694A (en) 1988-12-22 1988-12-22 Packet network timing analyzer

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DE68917701T2 true DE68917701T2 (de) 1995-03-09

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ID=23110013

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DE68917701T Expired - Fee Related DE68917701T2 (de) 1988-12-22 1989-12-11 Paketnetz-Zeitablaufanalysator.

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US (1) US4916694A (de)
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