VoIP? VoIP! NATJA* Watch

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1 VoIP? VoIP! NATJA* Watch prüft Ihr Netzwerk auf VoIP-Fähigkeit Ihr Vorteil: Langzeit-Messung statt Momentaufnahme Jeder Port Ihres Netzwerkes ist meßbar Zertifizierung des Netzwerkes auf VoIP-Fähigkeit * Netzwerk Adaptiertes Telefon durch Jedermann Anschliessbar

2 Jedes Netz ist so stark wie seine schwächste Stelle Computer Inhouse-Netze oder LANs (Local Area Networks) sind heutzutage ein Standard in der Informationstechnologie. Selbst kleinste Firmen kommen ohne die Vernetzung ihrer PCs nicht mehr aus, von den großen ganz zu schweigen. Wie weiß allerdings der stolze Besitzer eines solchen Netzes, ob es gut ist, was ihm da die Experten installiert haben und, muss es überhaupt gut sein? Da liegt doch die Vermutung nahe, dass man dem armen Geschäftsführer wieder was aufs Auge gedrückt hat, was viel kostet, was niemand versteht und was niemand braucht. Informieren Sie sich in diesem Prospekt über die Messsoftware NATJA Watch und bilden Sie sich dann Ihr eigenes Urteil. Nach der Lektüre sind Sie selbst zum Fachmann geworden! Netze sind nicht so stabil, wie sie auf dem ersten Blick aussehen LANs bestehen aus vielen einzelnen Komponenten wie PCs, Leitungen, Switchen, Servern, Medienkonvertern, um nur einige zu nennen. All diese Komponenten müssen aufeinander abgestimmt werden. Tut man das nicht, entstehen so hässliche Dinge wie Paketverluste, unangemessene Laufzeiten und lange Antwortzeiten, das Netz wird langsam. LAN Datenpaket verlässt StationA, die Zeit wird genommen Uhrenvergleich der synchronisierten Uhren ergibt die Paket-Laufzeit Bild 1: Anschauliches Model zur Erklärung des Paket-Laufzeit Datenpaket kommt an bei Station B, die Zeit wird genommen Aber wie sollen diese hässlichen Dinge auftreten, wenn doch alles so gut funktioniert? Das hängt damit zusammen, dass es nicht darauf ankommt, dass die Übertragung eines Word Dokumentes eine halbe Sekunde oder zwei Sekunden dauert. Auch ein -Verkehr kann jahrelang funktionieren, auch wenn das Netz bei der Übertragung Pakete verwirft, das übergeordnete TCP Protokoll sorgt für eine Wiederholung und stellt damit sicher, dass nur die komplette Information auf der Gegenseite ankommt. Und Sie haben Recht, solange Sie nicht mehr von Ihrem Netz verlangen als diese Dienste, ist jedes beliebige Netz, auch unglücklich aufgebaute, geeignet. Die Sache wird schlagartig anders, wenn Sie neue Dienste wie Telefonieren im LAN (Voice over IP) oder Videoüberwachung oder richtig große Datenmengen in der graphischen Verarbeitung übertragen wollen. Bei diesen Echtzeit -Anwendungen kommt es jetzt sehr wohl darauf an, dass die Übertragung der einzelnen Informationspakete so schnell wie möglich erfolgt, dass keines verloren geht, und dass die Laufzeit auch für mehrere Pakete nicht so stark voneinander abweicht. Liegen diese o. a. Netzstörungen vor, wird es Ihnen nicht gelingen, ihre Echtzeit -Anwendung zufriedenstellend zum Laufen zu bringen.

3 Die Aufgabe eines Switches ist es, die Daten von mehreren PCs entgegen zu nehmen und an den gewünschten Server durchzuschalten. Solange nur wenige Leitungen wirklich aktiv sind, gelingt dies auch meistens. Sind jedoch viele Leitungen angeschlossen und senden diese alle zur gleichen Zeit, so muss der Switch die empfangenen Pakete zwischenspeichern und geordnet hintereinander an den Server weiter leiten. Hat man auf dem Fischmarkt von Bagdad einen günstigen Switch erstanden, kann es eben vorkommen, dass der Switchhersteller beim Speicher geknausert hat, die Eingänge werden überflutet und Pakete gehen verloren. Wie gesagt, das TCP Protokoll wiederholt diese Pakete, für Mails und ähnlichem Datenverkehr; bei Echtzeit -Anwendungen macht diese Wiederholung aber keinen Sinn mehr. Oder es sind zu viele Switche hintereinander geschaltet, dann dauert es zu lange, bis die Datenpakete endlich am Zielort ankommen, denn jeder Switch muss zwischenspeichern und verzögert damit das Versenden der Pakete. Günstige Switche verwerfen Datenpakete Port 1 Port 2 Port 3 In jedem Netz haben die Pakete eine gewisse Laufzeit, das liegt in der Natur der Datenpaketübertragung. So lange diese Laufzeiten einen gewissen Wert nicht übersteigen, ist das auch in Ordnung. Schlimm wird es erst, wenn eine starke Laufzeitvarianz hinzukommt, wenn also die Laufzeit zu den einzelnen Paketen stark variiert. Port 5 Port 4 Bei der Verwendung von Softclients für Echtzeit-Anwendungen ist noch ein weiterer Faktor von Bedeutung: die CPU-Auslastung. Üblicherweise liegt die CPU-Auslastung bei wenigen Prozent, ist jedoch die CPU in Spitzenfällen bis 90 % durch andere Aufgaben ausgelastet, bleibt keine Zeit mehr für die Abarbeitung der Echtzeit-Anwendung und so treten ebenfalls Störungen auf. Bild 2: Anschauliches Modell eines Datenswitches. Die Pakete am Port 2 werden zum Server durchgereicht. Die Pakete am Port 4 werden nicht abgeholt, weil der Switch zu langsam ist und sie gehen deshalb verloren. Port 6 Wenn ein neues Inhouse-Netz installiert wird, werden alle Komponenten wie geplant untereinander verbunden und das Netz getestet. Sollte ein Port fest mit 10 Mbps arbeiten, der andere fest mit 100 Mbps, so findet dies der Inbetriebnahmeingenieur ziemlich schnell heraus und stellt es ab. Fehlende Leitungsver-bindungen, Knicke usw. lassen sich ebenfalls leicht finden. Eine einzige Leitungsmessung zeigt sofort die Tatsache der Störung und die Beseitigung ist dann ebenso schnell durchgeführt. Ab jetzt ist Ihr Netz für die übliche Datenübertragung geeignet, Sie stellen im Betrieb keine Störungen mehr fest, obwohl die o. a. Mängel vorhanden sind. Das TCP eliminiert die Störungen. Nur Echtzeit- Anwendungen leiden unter diesen Netzstörungen Wollen Sie jedoch im Netz mit VoIP telefonieren, so ist die beste Anforderung an ein Netz, eine Paketlaufzeit von ms von A nach B. Warum ist das plötzlich so wichtig? Ob ich den anderen ein oder zwei Sekunden später höre, kann doch nicht so entscheidend sein. Ist es aber! Vielleicht haben Sie schon einmal mit einem Geschäftspartner in USA telefoniert und man hat Ihnen statt der üblichen Kabelverbindung eine Satellitenleitung gegeben....esel! Telefonnetz Wie heißt der Bürgermeister von Wesel? LAN Bild 3: Echo braucht eine gewisse Laufzeit, um hörbar zur werden. Das Echo am Königssee ist bekanntermaßen gut, das Echo im Zimmer ist auch da, aber nicht hörbar.

4 Durch die sprichwörtlich lange Leitung von mehreren km dauert es eben mitunter eins bis zwei Sekunden, bevor Ihre Worte in Amerika ankommen. Umgekehrt gilt natürlich das Gleiche. Dann merken Sie, dass ein vernünftiges Telefonat nicht mehr möglich ist, dass man sich entweder anschweigt oder sich gegenseitig ins Wort fällt, man spricht dann nur noch das Allernotwendigste und ist froh, wenn man das Gespräch beenden kann Aber auch wesentlich kürzere Laufzeiten machen sich aus folgendem Grund bemerkbar: jedes Wort, das Sie sprechen, kommt auf der Gegenseite aus dem Lautsprecher und wird über Körperschall des Telefonhörers oder auch durch direkte Schallwellen auf das Mikrofon zurück gekoppelt. Die Worte werden wieder zurück übertragen und gelangen wieder an Ihr Ohr. Das liegt in der Natur jedes Telefons und tritt auch grundsätzlich bei jedem Telefon auf. Unser Hirn jedoch kann ein Echo, das nur ms unterwegs war, vom gesprochenen Wort nicht unterscheiden und was unser Hirn nicht wahrnimmt, existiert für uns nicht. Ab 200 ms bemerken wir einen lästigen Effekt, ab 500 ms können wir es schon gar nicht mehr aushalten und ab einer Sekunde, siehe oben. Auch das TCP kann uns in diesem Fall nicht mehr helfen, eine Wiederholung der Pakete würde alles nur noch schlimmer machen! Sporadische Fehler brauchen eine Messung über einen längeren Zeitbereich. Wenn Ihr Netzinstallateur Ihr Netz ausmisst, wird er meistens alles in Ordnung finden. Er macht nämlich eine Momentaufnahme des Netzbetriebes, mehr erlauben ihm seine Messgeräte nicht. Und wenn gerade alle Werte im grünen Bereich sind, kann er keine Störung messen. Die o. a. Störungen, die uns so viel Kopfschmerzen bereiten, treten nämlich sporadisch auf, sie sind meistens nur ganz kurzzeitig vorhanden, als Lastspitze, danach ist wieder alles OK. Wenn Sie aber genau während dieser Zeit ein Gespräch führen, bringt Ihnen diese Spitze alle Datenpakete durcheinander und dann läuft nichts mehr. Man braucht deshalb eine Messeinrichtung, die über einen vorgegebenen Zeitraum von ein paar Stunden bis zu mehreren Tagen das Netz kontinuierlich ausmisst und die Messergebnisse aufzeichnet und lesbar aufbereitet. Genau das tut NATJA Watch! Bild 4: Netzstörungen sind selten gleichmäßig über den Tag verteilt. Eine Messung um 11:50 Uhr zeigt ein sehr gutes Netz. Hätte man um 12:30 Uhr gemessen, hätte man die starke Störung gefunden.

5 NATJA Watch ist eine Client Server Software zum Aufzeichnen von Messparametern in Microsoft Architekturen. An einer zentralen Stelle wird ein Server definiert, der in festen Zeitabständen Datenpakete sendet, die wie VoIP Pakete aussehen. An ausgewählten Punkten in Ihrem Netz - fünf bis zehn Messstellen reichen völlig aus wird eine Clientsoftware auf den vorhandenen Workstations installiert. Diese Clientsoftware sieht die Pakete des Servers und beantwortet sie, indem sie an den Server zurück geschickt werden. Der Server misst die Zeit bis zum Wiedereintreffen des Paketes und hat damit ein Maß für die Laufzeit. Da er auch weiß, welche Pakete er losgeschickt hat, fallen ihm auch die Pakete auf, die unterwegs verloren gehen, sie werden im Paketverlustzähler festgehalten. Die aktuelle CPU Auslastung trägt der Client in einem reservierten Feld bei der Rückantwort ein, damit liegen dem Server auch Angaben über die CPU- Auslastung vor. Ist das Ende der Messung erreicht, werden die während der Messung aufgezeichneten Daten graphisch aufbereitet und übersichtlich ausgegeben. NATJA Watch einfach und schnell installieren Wollen Sie Netzstrecken überprüfen, wo keine Workstations an den Endpunkten installiert sind, so liefern wir kleine Messwertstationen, die Sie an der von Ihnen gewünschte Stelle in die RJ 45 Buchse Ihres Netzes einstecken, diese Box verhält sich dann wie ein Soft Client in einer Workstation. Dies ist zum Beispiel notwendig, wenn in einer Industrieumgebung Werkzeugmaschinen über das Netzwerk gesteuert werden, auf diesen lässt sich ein Softclient nicht installieren. Unsere Haupage Box ist hier die Lösung. Damit Sie schnell einen Überblick über den Zahlenfriedhof der Messreihen haben, bereitet NATJA Watch die Daten graphisch auf und erstellt Diagramme für die Totallaufzeit Client-Server-Client und für die Laufzeiten Client to Server und Server to Client. Sie bekommen Aussagen über die Varianz der beiden Richtungen und über die CPU-Auslastung. Ausgabe der Ergebnisse in graphischer Form Neben den Diagrammen sind die Minimalwerte, die Maximalwerte und die mittleren Netzwerte angegeben. Ebenso sind der optimale Standardwert und die Grenzwerte in die Graphik eingearbeitet. Bild 5: Die Serversoftware von NATJA Watch sendet Sprachpakete an die Client Software. Die Client Software antwortet und die Serversoftware wertet Laufzeit und eventuell verloren gegangene Pakete aus. NATJA Watch misst die von Ihnen bestimmten Strecken aus und liefert Ihnen einen im von Ihnen gewünschten Überwachungszeitraum ein Ergebnis. Sie sehen jetzt, welche Workstations mit Überlast arbeiten, ob die Switches in Stoßzeiten auch zuverlässig arbeiten und welche Strecken überarbeitet werden müssen. Maßnahmen zur Abhilfe Sie sehen dann, ob Sie leistungsfähigere Switche brauchen, ob Ihre Netzstruktur verwachsen ist und weniger Switche hintereinander zu schalten sind, ob die Server für die Datenlast des Netzes geeignet sind usw.

6 Einfache, aber dennoch aussagekräftige Messdiagramme Nach der Installation der Client- und Server- Software starten Sie das Programm auf dem Client. Ab jetzt bekommen Sie täglich eine Mail, die die Zwischenergebnisse der Messung enthält. Wenn Si e nach einigen Tagen oder eins oder zwei Wochen die Messung wieder beenden wollen, bekommen Sie die letzte Abschlussmail. Die Ergebnisse liegen dann zum Beispiel so vor: Von: [mailto: Gesendet: Freitag, 19. September :48 An: Betreff: Ihr Natja Watch -Messergebnis Kontakt: - Alfred Mustermann - Erstellungsdatum: :47 Ihr Netz ist geeignet für VoIP! Wer sich für technische Details der Messung mehr interessiert, findet diese Informationen in den folgenden Diagrammen: Diagramme Laufzeit Laufzeit Client -> Server Laufzeit Server -> Clien t Paketlaufzeit hin und zurück Diagramme Laufzeitschwankung Laufzeitschwankung Client -> Server Laufzeitschwankung Server -> Client

7 Diagramm Häufigkeit der Einzellaufzeiten und CPU-Auslastung Häufigkeit der Einzellaufzeiten CPU-Auslastung Die folgende Tabelle zeigt die aktuellen Messwerte und die Schwellenwerte, bei deren Überschreitung eine Übertragung im LAN aus qualitativen Gründen nicht mehr möglich ist.

8 DAFÜR GmbH Zur Eisernen Hand Mühltal bei Darmstadt (Hessen) Tel.: +49 (0) / Fax: +49 (0) / Technische Änderungen vorbehalten Stand DAFÜR NATJA Watch V1 Prospekt.cdr

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