Zur Erneuerung der Netwok Analyzer der ETH Zürich

Vorstudie Zur Erneuerung der Netwok Analyzer der ETH Zürich Semesterarbeit im 3 Semester 2002 Technische Berufsschule Zürich IT Services Engineer TS Daniel Ambauen

ETH Zürich Daniel Ambauen Informatikdienste Datenkommunikation Clausiusstr. 59 8092 Zürich E-Mail daniel.ambauen@id.ethz.ch Telefon 01 632 35 48 Fax 01 632 12 25 Internet www.id.kom.ethz.ch

Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Projektorganisation 1 2 Auftrag 2 2.1 Aufgabe Erneuerung der Network Analyzer 2 2.2 Aufgabe Organisationslehre 2 3 Ziele 3 3.1 Systemziele 3 3.2 Vorgehensziele 3 3.2.1 Zeitplan des gesamten Projekts 3 3.2.2 Meilensteine Vorstudie 3 4 Erhebung / Analyse 4 4.1 SEUSAG 4 4.1.1 Systemgrenzen 4 4.1.2 Einflussgrössen 4 4.1.3 Unter und Teilsysteme 5 4.1.4 Schnittstellen 5 4.1.5 Ist Analyse 6 4.1.6 Ablauforganisation 6 5 Würdigung 7 5.1 Stärken: 7 5.2 Schwächen 7 5.3 Chancen 7 5.4 Risiken 7 6 Lösungsentwurf 8 6.1 Variante A: Null-Lösung 8 6.2 Variante B: Sniffer Pro 8 6.3 Variante C: Sniffer Pro und Snifferbook Ultra 9 6.4 Variante D: Distributed Sniffer Adgent (DssProGB) 9 7 Bewertung 10 7.1 Nutzwertanalyse 10 8 Auswahl 11 8.1 Empfehlung 11 8.2 Antrag 11 9 Glossar 12 A Anhang 13 A1 Das Netz der ETH Zürich in Zahlen 14 A2 Projektauftrag 15 A3 Zeitplan 16 III

Einleitung 1 Einleitung Mit dieser Vorstudie erstelle ich am Beispiel der Erneuerung von unseren Network Analyzer (NA) ein Musterprojekt im Fach Organisationslehre der Techniker Ausbildung der Technischen Berufsschule Zürich. Seit zwei Jahren arbeite ich an der ETH Zürich in der Gruppe Datenkommunikation. Unsere Gruppe ist verantwortlich für den Aufbau und den Betrieb des Netzwerks der ETH Zürich. In den vergangenen drei Jahren hat unser Team das gesamte Netz umgerüstet 1, jeder Benutzerin wird ein geswitchter 10/100MB Ethernet Netzwerkanschluss zur Verfügung gestellt. Seit einem Jahr bin ich für die Betreuung der NA verantwortlich. In den vergangenen Monaten stellte ich fest, dass diese Aufgabe vor allem ein Konzept benötigt. Diese Erkenntnis führte zu meinem Entschluss mein Vorprojekt zu diesem Thema zu widmen. 1.1 Projektorganisation Die Projektorganisation besteht aus dem Fachlehrer für Organisationslehre an der TBZ-TS, Herrn Eugen Stalder, dem Gruppenleiter der Datenkommunikation Herrn Adrian Lauener und dem Leiter der Kommunikation Herrn Armin Brunner beide von der ETH Zürich Armin Brunner Adrian Lauener Auftraggeber ETH Zürich Erneuerung der Network Analyzer Eugen Stalder Auftraggeber TBZ-TS Organisationslehre Projektleiter ITSE TS Daniel Ambauen 1 Siehe Anhang 1: das Netz der ETH Zürich in Zahlen Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 1/16

Auftrag 2 Auftrag 2.1 Aufgabe Erneuerung der Network Analyzer Die Erneuerung der Kommunikationsinfrastruktur hat in den letzten drei Jahren einen grossen Teil der personellen- und finanziellen Ressourcen gebunden. Sowohl der Betrieb als auch der Unterhalt der NA traten in den Hintergrund. Die Hardware ist zum Teil veraltet und nicht einsatzbereit. Der Entscheid einen Teil der NA Hardware zu erneuern, ist zugleich eine Weichenstellung für ein bestimmtes Einssatzkonzept. 2.2 Aufgabe Organisationslehre Nachdem der Theorieblock der Organisationslehre abgeschlossen ist, geht es darum das Erlernte in die Praxis umzusetzen. Die elementaren Grundlagen des Projektmanagements im Bereich der Informatik werden mit dieser Aufgabe angewendet und vertieft. Die Abwicklung des Projekts ist in 6 Phasen unterteilt. In jeder Phase wird der Planungszyklus durch laufen. Abbildung 1: Projektablauf nach Götz Schmidt Die Auftragsphase ist mit der Unterzeichnung des Projektauftrages 2 abgeschlossen. Der Projektauftrag ist ein eigenständiges Dokument der Projektdokumentation 2 Siehe Anhang 2: Projektauftrag Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 2/16

Ziele 3 Ziele 3.1 Systemziele Mit Interviews habe ich die Ziele der einzelnen Gruppen ermittelt. Die Ziele der einzelnen Zielträger lassen sich wie folgt zusammenfassen: Ziele des Kunden Datenkommunikation Einfache Bedienung Zuverlässige Messresultate Hohe Verfügbarkeit Schulung Ziele des Betreuers D Ambauen Zuverlässige Messresultate Wartungsarm Definierte Prozesse Weiterbildung Ziele des Gruppenleiters A. Lauener Qualifiziertes Personal Hohe Verfügbarkeit Einhalten der Reaktionszeit Remote Sniffer Aktuelle HW und SW Ziele des Leiters Informatikdienste Wartungskosten senken Positive Reaktionen von Aussen Einhalten des Budget 3.2 Vorgehensziele 3.2.1 Zeitplan des gesamten Projekts Der Terminplan 3 beruht, mit Ausnahme des Abgabetermins der Vorstudie, auf meinen Annahmen. Projektauftrag: 30. September 2002 Vorstudie Abgabetermin: 06. Dezember 2002 3.2.2 Meilensteine Vorstudie Gespräch mit dem Gruppenleiter, Herrn Lauener über seine Ziele, Termin: 04. Okt. 02 Erfassen der bestehenden Hardware und Software bis KW 44 Die bestehenden Geräte wieder einsatzbereit machen bis KW 47 Informationen beim Lieferanten einhohlen KW 48 Abgabe der Vorstudie 06. Dezember 02 3 Siehe Anhang 3: Zeitplan Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 3/16

Erhebung / Analyse 4 Erhebung / Analyse Die Erhebung ist die Sammlung von relevanten Informationen. Analyse ist die wertfreie Ordnung der erhobenen Informationen 4.1 SEUSAG 4.1.1 Systemgrenzen ETH Schuleitung Übrigen Gruppen der Informatikdienste Datenkommunikation ETH-Zürich Benützer Betreuer Vorgesetzte Netzwerk Analyser Systemgrenze Lieferant Abbildung 2: Systemgrenze der Datenkommunikation 4.1.2 Einflussgrössen Restriktionen sind verbindliche interne oder externe Vorgaben für ein Projekt. Ihre frühzeitige Kenntnis und Abstimmung verhindert Fehlentwicklungen. Rahmenbedingungen sind für die Eignung einer Lösung relevante Sachverhalte. Restriktionen Lieferant Omicron, NAI Sniffer Das Projekt muss mit den bestehenden Personalressource auskommen Rahmenbedingungen Hohe Verfügbarkeit Integration in die Bestehende Infrastruktur Ausschöpfen der neuen technischen Möglichkeiten Budget für die Beschaffung: 150'000SFr Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 4/16

Erhebung / Analyse 4.1.3 Unter und Teilsysteme Datenkommunikation ETH-Zürich Vorgesetzte Leiter Kommunikation Lieferant Hersteller Schulung Support Benützer Power- User Standart- User S1 S2 Gruppenleiter Schulung Benützer S9 System Erneuerungen S8 Betreuer S7 S3 S4 Portable Sniffers S5 Distributet Sniffers Systemunterhalt S6 Netzwerkanalyser Abbildung 3: Unter und Teilsysteme 4.1.4 Schnittstellen S1: Systembetreuer <-> Power User Erfahrener Benutzer, wenig Schulungsbedarf S2: Systembetreuer <-> Standart User Unerfahrener Benutzer, grösser Schulungsbedarf S3: Power User <-> Netzwerkanalyser Arbeitet sehr selbständig, der Zeitaufwand für die Betreuung ist klein. S4: Standart User <-> Netzwerkanalyser Unselbständig, der Zeitaufwand für die Betreuung ist grösser. S5: Systembetreuer <-> Portable Sniffer Kleine Komplexität stand alone Geräte S6: Systembetreuer <-> Distributet Sniffer Grosse Komplexität, Client-Sever Architektur S7: Systembetreuer <-> Lieferant / Hersteller : Telefonischer gratis Support, Vorort Service, Automatischer Software Update, Weiterbildungsangebote S8: Systemunterhalt <-> Systemerneuerung: Aus den Erfahrungen und Problemen ergeben sich Informationen die für zukünftige Beschaffungen zu berücksichtigen sind. S9: Systembetreuer <-> Gruppenleiter und Leiter Kommunikation: bestimmen den Finanzrahmen, legen die Strategischen Ziele fest Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 5/16

Erhebung / Analyse 4.1.5 Ist Analyse Hardware und Software Die bestehende Infrastruktur setzt sich wie folgt zusammen: Spezifikation der Analyzer Version mit ihren Messinterfaces Sinffer Pro 4.7 Gigabit Ethernet 10/100MB Ethernet Sniffer Pro 4.7 Wiereless LAN, IEEE 802.11b 10/100MB Ethernet Sniffer Distributed Adgent 4.2 10/100MB Ethernet Anzahl Minimale Hardware Anforderungen 1 Pentium 400MHz 128MB RAM 1 Pentium 400MHz 128MB RAM 2 Pentium II / III 850MHz 256MB RAM SniffView Console 4.2 10 Pentium II / III 233MHz 128MB RAM Betriebsystem Anforderungen Windows NT4 Momentane Situation Pentium 400MHz 128MB RAM Windows 2000 Pentium 400MHz 192MB RAM Windows NT4 Pentium 400MHz 128MB RAM Windows 2000 Pentium III 600MHz-1GHz 256MB RAM 4.1.6 Ablauforganisation First Level Support (Helpdesk, ISG, ISL) bemerkt ein Netzwerk Problem Löst das Problem selber? Nein Meldung an Service Network (Telefon, Mail, Ticket) Service Network löst Problem? Nein Eine SpezialistInn aus der Gruppe Datenkommunikation übernimmt das Problem Ja Ja Problem gelöst Problem wird gelöst Abbildung 4: Ablauf einer Störungsmeldung Service Network arbeitet an einem akuten Netzwerk Problem Algemeine Analyse des Datenverkehrs im Labor und im Netz Auswahl des Werkzeuges In der Datenbank gespeicherte Informationen überprufen Switch Informationen auswerten Router Informationen auswerten Software Tools Network Analyzer einsetzen Abbildung 5: Einsatz der Network Analyzer Vielfach verläuft der Einsatz von einem NA improvisiert ab. Die Einsätze sind nur zum Teil vorhersehbar. Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 6/16

Würdigung 5 Würdigung 5.1 Stärken: Es sind für alle Netzwerkarten Messmittel vorhanden. Die NA lassen sich flexibel überall im Netz einsetzen. Alle NA werden mit dem selbe GUI gesteuert. NAI ist der weltweit führende Hersteller von NA Software und Hardware. 5.2 Schwächen Die Hardware erfüllt nur die minimal Anforderungen der Software. Für Gigabit Ethernet steht nur ein Messgerät zur Verfügung Die Betreuung der alten Hardware benötigt den grössten Teil meiner Arbeitszeit Es fehlt die Zeit für die Mitarbeiterschulung. Die Geräte arbeiten zum Teil unzuverlässig, somit geht das Vertrauen in die Messresultate verloren. Die neuen Möglichkeiten der Netzwerkinfrastruktur sind ungenügend genutzt. Die Übersicht, wer welchen NA zur Zeit verwendet ist ungenügend. 5.3 Chancen Die NA benötigen weniger Zeit für den Unterhalt. Fest installierte NA sind schneller einsatzbereit. Mit der im Unterhalt eingesparten Zeit lässt sich die Mitarbeiterschulung vorantreiben. Zuverlässige Messresultate und eine besser Verfügbarkeit erhöhen die Nutzung der Analyzer. 5.4 Risiken Ohne eine Erneuerung der Hardware sind die NA nicht mehr zu gebrauchen. Die Qualität der Messresultate nimmt ab. Unsere Fachkompetenz wird ohne NA angezweifelt. Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 7/16

Lösungsentwurf 6 Lösungsentwurf 6.1 Variante A: Null-Lösung Alles bleibt beim Alten. Die bestehende NA Infrastruktur veraltet zunehmend. Jährliche Kosten: 1x GB Etherner Support 4 500 1x 10/100MB Ethernet Support 4 300 1x 802.11b Wireless Support 2 700 Unterhaltskosten, Arbeitsaufwand* 50 000 Summe 61 500 *Geschätzter Arbeitsaufwand 6.2 Variante B: Sniffer Pro Auf den Notebooks der MitarbeiterInnen des Service Network wird die NA Software Sniffer Pro installiert. Die Gruppe umfasst sechs Personen. Es müssen somit noch 5 Lizenzen gekauft werden. Nach der Einführungsphase muss jede Person in der Lage sein, selbständig mit der Software zu arbeiten. Ich werde nur noch für den GB NA und die Schulung verantwortlich sein. Durch das Verwenden der persönlichen Notebooks erübrigt sich der Kauf von neuer Hardware. Die Komplexität für die Benützerinnen und Benützer nimmt zu. Als Messinterface stehen 10/100/1000 MB Ethernet und Wlan 802.11b zur Verfügung. Einmalige Kosten: 5x Sniffer Pro LAN / Wireless LAN 170 000 Jähliche Kosten: 6X 10/100 MB Ethernet, 802.11b Support 30 000 1x GB Etherner Support 4 500 Unterhaltskosten, Arbeitsaufwand* 40 000 Summe 74 500 Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 8/16

Lösungsentwurf 6.3 Variante C: Sniffer Pro und Snifferbook Ultra Es werden zwei Notebooks beschafft die reserviert sind für den Einsatz als NA in Kombination mit dem Snifferbook Ultra. Das Snifferbook Ultra ist ein externes 1GB Ethernet Messinterface welches über eine 10/100 Ethernet Schnittstelle mit dem Notebook verbunden wird. Es steht die folgende Palette an Messinterfaces bereit: 10/100/1000MB Ethernet und Wlan 802.11b Einmalige Kosten: 2x Notebooks 10 000 2x Sniffer Ultrabook Gigabit SX/LX 144 000 Summe: 154 000 Jährliche Kosten: 2x GB Ultrabook Support 15 000 1x GB Etherner Support 4 500 1x 10/100MB Ethernet Support 4 300 1x 802.11b Wireless Support 2 700 Unterhaltskosten, Arbeitsaufwand* 30 000 Summe 56 500 6.4 Variante D: Distributed Sniffer Adgent (DssProGB) Es werden zwei fernsteuerbare Netzwerk Analyzer gekauft welche je mit einem GB Ethernet Messinterface ausgestattet sind. Durch eine umsichtige Platzierung der Messrechner im Netz lassen sich 80% der Messaufgaben direkt vom persönlichen Arbeitsplatz im Büro bewältigen. Das Aufwändige vor Ort gehen und installieren von einem Messrechner entfällt. Es steht die folgende Palette an Messinterfaces bereit: 10/100/1000MB Ethernet und Wlan 802.11b Einmalige Kosten: 2x DssProGB SX 110 000 Jährliche Kosten: 2x DssProGB Support 5 000 1x GB Etherner Support 4 500 1x 10/100MB Ethernet Support 4 300 1x 802.11b Wireless Support 2 700 Unterhaltskosten, Arbeitsaufwand* 30 000 Summe 46 500 Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 9/16

Bewertung 7 Bewertung Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 10/16

Auswahl 8 Auswahl 8.1 Empfehlung Wie aus der Nutzwertanalyse leicht zu entnehmen ist, erfüllt die Variante D am Besten die unterschiedlichen Anforderungen. Die Verschiedenen Varianten zeigen eines deutlich, dass die Software erheblich höhere Kosten verursacht als die Hardware. Diese Feststellung trifft sowohl für die einmaligen als auch die jährlich wiederkehrenden Kosten zu. 8.2 Antrag Ich stelle den Antrag, dass aufgrund der Resultate der Vorstudie die Variante D weiterverfolgt wird und ersuche um die Erteilung des Auftrags für die Hauptstudie. Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 11/16

Glossar 9 Glossar NA NAI GUI KomethNg ISG ISL Help Desk Network Analyzer, dekodieren und visualisieren den Datenverkehr im Netz Networks Assocoiates ist der führende Hersteller von NA Software Grafic User Interface Name des Datennetz der ETH Zürich Informatik Support Gruppe sind unsere Ansprechpartner in den Instituten Informatik Support Leiter, Chef einer ISG Telefonischer First Level Support an der ETH Zürich Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 12/16

A Anhang Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 13/16

Anhang A1 Das Netzwerk der ETH Zürich in Zahlen Einheit Anzahl (09/2002) Anzahl (09/2001) Erklärender Text Anzahl der Netzwerk -Geräte: 322 243 Geräte der neuen Netzwerk-Generation (KomethNg). Anzahl Ports: 34409 29004 Anzahl der von diesen Geräten zur Verfügung stehenden Ports. Anzahl Einschübe: 1194 1016 Einschübe (Slots physischer und virtueller Art) in den Geräten. Angeschlossene UTP Anschlüsse: 20689 18041 Alle UTP Anschlüsse, die an das Kommunikations-Netzwerk der ETH angeschlossen sind. Aufgeschaltete UTP Anschlüsse: 20546 Alle UTP Anschlüsse, die an das Kommunikations-Netzwerk der ETH aufgeschaltet sind. Benutzte UTP Anschlüsse: 17439 In den letzten 2 Monaten benutzte UTP Anschlüsse. Anzahl Subnetze: 728 723 Alle Subnetze in Betrieb. Anzahl Vlans: 561 484 Anzahl virtueller Router Interfaces. Kann als Näherungswert für Anzahl IP Subnetze von KomethNg genommen werden. Anzahl IP Adressen: 44213 30186 Anzahl der bei uns registrierten dynamischen und statischen IP Adressen. Anzahl DHCP IP Adressen: 15037 Anzahl dynamische IP Adressen. Anzahl 129.132.0.0 Adressen: 28331 Anzahl Wireless Access Points: 139 45 Access Points in Betrieb Anzahl Liegenschaften mit ETH Netzwerk: 179 171 Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 14/16

Anhang Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 15/16

Anhang Daniel Ambauen Klasse 01b Seite 16/16