MIP-DMA Monitoringsystem für SS7, VoIP und NGN

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1 MIP-DMA Monitoringsystem für SS7, VoIP und NGN DATAKOM Gesellschaft für Datenkommunikation mbh Oskar-Messter-Str. 16 D Ismaning/München Tel. +49 (0)

2 Seite 2 von Management Summary Dieses Dokument fasst das Angebot zusammen, das von Mutina Technology im folgenden MuTech genannt für ein distributiertes Monitoringsystem für Next Generation-Services und Netze bereitgestellt wird. Die MuTech IP Distributed Monitoring Architecture = MIP-DMA wurde ausschließlich geschaffen, um die Lücke zu füllen zwischen traditionellen circuit-switched und IP-basierenden Netzwerken. MIP-DMA kombiniert auf ein und derselben Plattform alle Funktionalitäten von herkömmlichen Telecom- Surveillancesystemen mit IP-Monitoringsystemen für NGN. Diese Architektur vermeidet den Einsatz unterschiedlicher Systeme verschiedener Hersteller und integriert heterogene Resultate in eine einzige homogene Sicht auf Netzwerk und Services.

3 Seite 3 von 18 Darüber hinaus kann MIP-DMA für nahezu alle derzeit verfügbaren Technologien eingesetzt werden. Das Einsatzspektrum reicht von SS7 und SigTran über IP Multimedia-Support für IPTV und VoD circuit- und packet-switched Control- und User-Plane bis hin zu mobilen Breitband- Applikationen, VoIP und IMS. Die Lösung stellt viele praktische Applikationen zur Verfügung: KPI-Generierung Korrelierte Traces für Troubleshooting- Aufgaben Ermittlung der Applikationsperformance mit QoE-Reports SLA- und Billing-Verifizierung Umfangreiche, detaillierte Statistiken und Analysen Mit MIP-DMA haben Operatoren Zugriff auf eine große Anzahl an Funktionen und Features inklusive aller nur denkbaren Analysen und Reports. Tools zur forensischen Analyse bestimmter Ereignisse sind ebenfalls integriert.

4 Seite 4 von 18 Netzwerk-Operatoren erhalten eine vollständige Top-Down-Sicht auf den Datenverkehr jedes einzelnen Calls, Anwenders, Telefonnummer, IP-Adresse usw., die über die verschiedenen Schnittstellen transportiert werden. MIP-DMA ist skalierbar und kann bedarfsgerecht angepasst werden an die Größe und die Anforderungen in unterschiedlichen Umgebungen wie Enterprise Networks, ISPs, Telefon-Provider, Bandbreiten- und Connectivity-Provider, Mobile Operatoren bis hin zu weltweit agierenden Telecom-Unternehmen. IP Core ISPs, Bandbreiten- und Connectivity-Provider, Carrier Control Planes Telefon-Serviceprovider Transport Telecoms User Planes Enterprises, kabelgebundene und mobile Netze Service Providers IPTV, VoD, VoIP, web, , chats

5 Seite 5 von 18 MIP-DMA ist ein offenes System, das Daten und Ergebnisse an andere Netzwerk Management-Systeme (NMS), Operational Support Systeme (OSS) und Datenbanken übergeben kann. MIP-DMA basiert auf zwei Schlüsselelementen: IPXPlorer Flex-Plattform ist eine Appliance zur vollständigen Überwachung der Aktivitäten am Standort. Die Appliance arbeitet autark beim Monitoring, der Datenerfassung, der Datenaufzeichnung, bei der Analyse und Aufbereitung von Ergebnissen sowie Generierung von Alarmen und KPIs. IPXPlorer Flex-Plattformen analysieren Millionen von Paketen pro Sekunde in Echtzeit. Sie erfassen und speichern mehrere Gigabit Daten pro Sekunde. µqxmanager ist der zentrale Server für das Management der Appliances und netzwerkweiten Korrelation von Daten und Ergebnissen. µqxmanager kann auch als Server für die Authentifizierung betrieben werden oder als Account- und Policy-Manager. µqxmanager fungiert als Mediation-Device zwischen der MIP-DMA-Welt und externen Servern oder Datenbanken. Im µqxmanager gespeicherte Daten und Ergebnisse können zur weiteren Bearbeitung durch kundenspezifische Anwendungen in

6 Seite 6 von 18 andere Datenbanken exportiert werden.die von den IPXPlorer Flex-Appliances erfassten Daten werden im µqxmanager aggregiert und Ergebnisse korreliert. Operatoren können sich ihr eigenes Dashboard mit den wichtigsten Ergebnissen und Messungen zusammenstellen, bezogen auf die Aufgabe und/oder Netzwerk-Abschnitt und/oder Standort und/oder Kunden usw. Jeder Operator kann Berichte aus dem Dashboard direkt auf seinen PC im PDF- oder CSV- Format exportieren, um diese Daten zum Beispiel in MS Excel oder OpenOffice Calc zu importieren und weiter zu bearbeiten. Das System MIP-DMA bietet höchste Performance, Skalierbarkeit, Flexibilität, Managebarkeit und Einsatz- Tauglichkeit zu einem unglaublich guten Capex-Opex-Wertverhältnis. Die Vorteile von MIP-DMA sind vielfältig und resultieren sowohl aus einer Erhöhung des Umsatzes sowie aus Kosteneinsparungen.

7 MIP-DMA Monitoringsystem für SS7, VoIP und NGN Seite 7 von MIP-DMA Funktionsbeschreibung MIP-DMA besteht aus den Komponenten: 1. IPXPlorer Flex Messprobe Appliance unterschiedlicher Ausstattung 2. µqxmanager - Netzwerkweite Sicht und Kontrollsystem über alle Standorte an zentraler Stelle im Netzwerk MuTech IP Distributed Monitoring Architecture MIP DMA MIP-DMA wurde unter folgenden Prämissen entwickelt: Die Netzwerk-Konvergenz schreitet weiter voran. Telefonnetze werden zu Datennetzen und Datennetze zu Telefonnetzen. IP ist die gemeinsame Basis, nur die Anwendungen sind unterschiedlich.

8 Seite 8 von 18 Geschwindigkeit ist Erfolgsfaktor. Kunden und Services fordern Hochgeschwindigkeits- Verbindungen mit schnellen Antwortzeiten vom Netz, dem Integrator und Netzbetreiber. MuTechs Hardware- und Software-Design erlaubt das Monitoren, Erfassen, Filtern, Analysieren und Suchen in mehreren Gigabits pro Sekunde, während traditionelle SS7- und Core-Netz- Monitoringsysteme für Megabits pro Sekunde ausgelegt sind. Zukunftsweisend. Der Kommunikationsprozess ist komplex und das, was der Kunde sieht, ist anders als das, was der Netzbetreiber sehen kann. Deshalb müssen Netzwerk-Manager eine netzwerkweite Ende-zu-Ende-Sicht der Kommunikation haben, um zu verstehen, wie Kunden den Service wahrnehmen und nutzen. MIP-DMA stellt eine netzwerkweite Sicht auf den Datenverkehr, Auslastung und Nutzungsaktivitäten aufgeteilt nach Kunden, Standorten und Services zur Verfügung. Sie ermöglichen es dem Betreiber, die Kommunikation Ende-zu-Ende zu betrachten und zu verfolgen. Kontrolle ist unerlässlich. Ein Netzwerk zu betreiben bedeutet, ein Netzwerk und die Services und Applikationen, die darüber transportiert werden, zu kontrollieren. Das Wissen um das Datenaufkommen, Nutzungsprofile, Kapazitäten, Engpässe und Interaktionen zwischen den verschiedenen Techologien (und deren von Hersteller zu Hersteller evtl. unterschiedliche Implementierung) ist von höchster Wichtigkeit. MIP-DMA erkennt Anomalien in der Kommunikation, sobald sich diese ereignen. Darüber hinaus verfügt MIP-DMA über ein innovatives Verfahren, bei dem gemonitorte und identifizierte mehrschichtige Ereignisse der verschiedenen Kommunikationsebenen (vom Netzwerk- zum Transport- bis hin zum Applikations-Layer) zusammengeführt werden. So wird dem Netzwerk-Manager die vollständige Analyse einer atypischen Situation im Netz ermöglicht. Aussagekräftige QoS-Messungen. Ein System zur Überwachung des QoS Quality of Service sichert zufriedene Endkunden, reduziert die Kosten für das Troubleshooting, verringert Meinungsverschiedenheiten und führt so zu einem besseren Image.

9 Seite 9 von 18 Zu einer realistischen und akkuraten Prüfung des QoS müssen verschiedene Parameter an verschiedenen Monitoringpunkten im Netz analysiert und gemessen werden. MIP-DMA ermittelt die Signalisierungs-Qualität wie Call Completion-Ratio, Transport-Statistiken wie die Antwortzeit und Übertragungsgeschwindigkeit sowie Ursachen für Verbindungsabbrüche. Alle diese Ergebnisse werden in ASDRs Application Service Detail Records zusammengeführt. ASDRs stellen ein neues Konzept der bekannten CDRs Call Detail Records dar. Einfach überzeugt. Das Konzept MIP-DMA ist einfach. Anwender schätzen die leichte Installation, Wartung und Managebarkeit. Die ganze Power von MIP-DMA steckt in den Appliances, die dem neuesten technologischen Stand entsprechen. Skalierbarkeit und Flexibilität. Netzwerke wachsen und verändern sich. Deshalb müssen Netzwerk- Monitoringsysteme flexibel und leicht zu skalieren sein. MIP-DMA Messprobes unterstützen mehrere physikalische Ports und arbeiten nahtlos zusammen in Umgebungen mit hoher Portdichte und mehreren Standorten. Das zentrale Managementsystem entspricht dem Industriestandard in Bezug auf IT Hardware- Komponenten. Offenes System. MIP-DMA Daten und Ergebnisse sind einfach und offen. MIP-DMA-Ergebnisse werden in Standardformaten wie CSV oder PDF bereitgestellt. Das PCAP-Format für Daten und alle Logs sowie Alarme ist kompatibel zu Syslog. Files werden via FTP übertragen und Datenbanken können direkt über Netzwerktreiber angeschlossen werden. Die Software läuft unter Linux-Betriebssystem. Sychronistation. Die Synchronisation erfolgt über einen zentralen NTP-Server. Eine optionale Synchronisation über GPS ist verfügbar.

10 MIP-DMA Monitoringsystem für SS7, VoIP und NGN Seite 10 von IPXPlorer Bei IPXPlorer handelt es sich um Appliances = Messprobes für IP- und Telecom-Services. Es stehen für den Service-Einsatz tragbare Modelle zur Verfügung = IPXPlorer One und IPXPlorer Mod. Für den permanenten Einsatz als Messprobe des Monitoringsystems MIP-DMA sind Rackmount-Versionen unter der Bezeichnung IPXPlorer Flex 1 bis IPXPlorer Flex 4 verfügbar. IPXPlorer Alle Appliances der Serie IPXPlorer sind modular und skalierbar. Die Modelle unterscheiden sich durch die Höheneinheiten, Leistungsfähigkeit, Anzahl der Ports und die Speicherkapazität.

11 Seite 11 von 18 Das Performance-Stück der Produktlinie bildet die Messhardware (IPXGIG4K TM ). Damit können 4 Gbps ohne Paketverlust gemonitort und detaillierte Informationen pro Session, Call und Transaktion bereit gestellt werden. Content Addressable Memory sowie FPGAs, die Packet Inspection und Filterung in Echtzeit übernehmen, tragen zusätzlich zur Erhöhung der Performance bei. Auf diese Messkarte besitzt Mutina Technology ein Schutzrecht. Die Messkarten unterstützen mehrere SFP- und PCM- Interfaces: Ethernet 10 Mps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps Halbund Vollduplex SDH/SONET Frame Modus: ITU G.707 SDH STM-1 und GR-253 SONET STS- 3/3c VC11/VC12 Demux extrahiert 256 bidirektionale Time slots von 8 E1 SDH/SONET Cell-ATM Modus: ITU I.361 und I Cell Operation mit ATM AAL5 PCM E1 ITU G.703, T1-ANSIK T1.408 und J1 Terminated und High Impendance Betrieb Balanced Ohm und unbalanced 75 Ohm PCM Time slots Framed, Analyse von 248 bidirektionalen Time slots Low speed SS7 Signalling Links LSL A-law und µ-law Sprachkanäle Unframed oder aggregiert Mbps gem. ITU Q.703 Annex A, High Speed Signalling Links HSL für B-ISDN SS7-Systeme Separater Port Ethernet 100 Mbps/ 1 Gbps für Cisco NetFlow v.5/v.9 und IPFix (RFC ) Aufgrund der hohen Performance, großen Speicherkapazität und umfangreichen Analysefähigkeiten ist IPXPlorer Flex perfekt geeignet für das Monitoring und Recording großflächiger Netzwerke, von Daten, Sprache und Video. Korrelierte Traces zum Troubleshooting und QoS Quality of Service- sowie QoE Quality of Experience-Messungen runden das Leistungspaket IPXPlorer Flex ab.

12 Seite 12 von 18 IPXPlorer Flex analysiert und bewertet jeglichen Datenverkehr und die Qualität von Services entdeckt proaktiv Probleme in Kommunikationssystemen, stellt detaillierte Service-Analysen bereit stellt Korrelationen und Filter bereit für VoIP und Next Generation Networks inklusive IP Multimedia Subsystem (IMS) ermöglicht ein Rundum-Monitoring zur Analyse der Signalisierungs- und Anwendungsdaten auf allen Netzabschnitten und korreliert die Ergebnisse. IPXPlorer Flex generiert Alarme für Service- und Netzwerk-Anomalien und realisiert so proaktives Troubleshooting, indem Fehler noch beseitigt werden, bevor sie der Kunde wahrnimmt. IPXPlorer Flex ist eine sofort einsatzbereite Appliance, die Messergebnisse an ein zentrales Managementsystem übermittelt. Es werden mehrere Clients gleichzeitig unterstützt. Der Zugriff von remote erfolgt über ein webbasierendes grafisches User Interface. Am häufigsten werden IPXPlorer Flex wie folgt genutzt: Als remote Appliance zusammen mit dem µqxmanager als Bestandteil des MIP-DMA-Systems Als Appliance = Messprobes, die die gesammelten Ergebnisse an ein third Party Netzwerk- Management- oder Monitoringsystem liefert. HighLights von IPXPlorer Flex: Echtzeit-Monitoring und Alarming. Weil nichts wichtiger ist als der aktuelle Status von Netzwerk und Services. Langzeit-Monitoring und Trending. IPXPlorer Flex zeichnet den Datenverkehr auf und speichert Statistiken für Langzeit-Monitoring und historische Analysen. Diese Funktion erlaubt es, die Zeit zurückzudrehen, um auf statistische Ergebnisse und call attempt-details zuzugreifen oder Pakete zu finden, die in der Vergangenheit über das Netz transportiert wurden.

13 Seite 13 von 18 Ergebnisse auf den Blickwinkel abgestimmt. Die von IPXPlorer Flex gelieferten Ergebnisse variieren, je nach Art der gewünschten Analyse, zum Beispiel Netzwerk-Performance, Auslastung, Service-basierende Verkehrsanalysen bis zur Dashboard-Aufbereitung mit Performance-Indikatoren für die am meisten genutzten Hosts, User, Destinations oder Top-N-Endpoints. MGC und MG Response Time Report

14 Seite 14 von 18 IPDRs, CDRs, ADRs. Darüber hinaus generiert IPXPlorer Flex auch IPDRs IP Detail Records und xdrs für die Services, die über den gemonitorten Datenstrom transportiert werden. xdrs werden zu ASDRs Application Service Detail Records aggregiert. Diese Prozesse umfassen die komplette Transaktion. SIPI ASDR und Message-Flow ASDRs liefern einen Schnappschuss der vollständigen Service-Session inklusive Daten, Qualität, Zeitverhalten und mögliches Fehlverhalten während des Transports, der Signalisierung und dem Austausch der Nutzdaten.

15 Seite 15 von 18 QoS und OoE. Die Werte für QoS Quality of Service und QoE Quality of Experience für Sprache und Video basierend auf Messungen der Verzögerungszeit, Antwortzeit und Paketverlusten gemäß ITU G.107-E Model und MDI-RFC4445. Anomalie-Alarm. Alarme auf Service- und Netzwerk-Anomalien erfolgen nach Vorgabe des Anwenders anhand von Schwellenwerten, die auf Protokollen oder Servicestati gründen. KPIs zur SLA-Überwachung. Die programmierbaren KPIs Key Performance Indikatoren und die Aggregierung werden auf Basis von xdrs und ASDRs für Reporting- und Alarmzwecke generiert.

16 Seite 16 von Der µqxmanager µqxmanager Blockdiagramm 4.1 Aufgaben des µqxmanagers: 1. Speicherung von Messergebnissen/ASDRs. Das eingebaute Speichersystem mit RAID 1- oder RAID 5-Konfiguration unterstützt 24 hot-swappable SATA/SAS Laufwerke. Überschreitet die benötigte Speicherkapazität ein Volumen von 12 Terabyte, wird die Nutzung eines NAS Network Area Storage empfohlen. NAS wird ebenfalls empfohlen als Backup der µqxmanager-datenbank und der verschiedenen Konfigurationsdateien. Die benötigte Speicherkapazität hängt hauptsächlich von der Anzahl der zu speichernden ASDRs pro Tag und von der Anzahl der zu speichernden Tage ab. 2. Aufbereitung der Messergebnisse für den/die Operator/en. 3. Import und Export der Daten und Ergebnisse von/zu anderen Systemen.

17 Seite 17 von Komponenten des µqxmanagers: 1. Appliance-Manager: Der Appliance-Manager ist für das Sammeln der Resultate der einzelnen Appliances zuständig und für spezielle Anfragen in Echtzeit. Es gibt drei Arten, um Informationen und Resultate von den Appliances abzurufen: a. Verkehrsstatistiken und Protokollzähler werden auf den Appliances alle 30 Sekunden bereitgestellt. Der µqxmanager sammelt diese über eine FTP-Verbindung. b. ASDRs und die damit verbundenen Detail Record-Zähler werden von der Appliance jede Minute zur Verfügung gestellt. Der µqxmanager sammelt diese über eine FTP-Verbindung. c. Services-, Applikations- und QoS-Analysen werden von der Appliance jede Minute zur Verfügung gestellt. Der µqxmanager sammelt diese über eine FTP-Verbindung. Beispiel für die Darstellung einer Ende-zu-Ende-Kommunikation

18 Seite 18 von 18 Alarme und Log-Informationen werden wie folgt bereitgestellt: a. Echtzeit-Alarme werden von den Appliances an den µqxmanager geliefert entweder über eine XML/RPC-, SMNP- oder Syslog-Verbindung. b. Nicht Echtzeit-bezogene Alarme und Logs werden entweder über eine Syslog-Verbindung gesendet oder auf den Appliances alle 30 Sekunden zur Abholung bereitgestellt. Der µqxmanager sammelt diese über eine FTP-Verbindung. c. In den meisten Fällen werden spezifische vorkonfigurierte Alarme per von einer oder allen Appliances zur -adresse des zuständigen Administrators gesendet. 2. Users and Sessions Manager: Dieser Modus ist zuständig für die Zugriffsrechte (ACL Access Control List) und das Weiterleiten der verschiedenen Ergebnisse. Der Anwender greift auf den µqxmanager per Browser mit einer http- oder https-verbindung zu. Die ACL ist so gestaltet, dass ein Maximum an Schutz und Sicherheit garantiert wird. Die ACL kann entweder in den µqxmanager integriert werden oder über einen externen LDAP-Server angebunden werden. Jegliche Kommunikation in einer MIP-DMA-Umgebung (Probes zum µqxmanager, Operator zum µqxmanager, µqxmanager zu externen Systemen, Mess-Appliance zu Mess-Appliance) kann über gesicherte Verbindungen erfolgen, um die Dateninformationen zu schützen.

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