Überwachungssysteme für den Datenverkehr in VoIP-Netzen. Teil eins – Übersicht

In diesem Material werden wir ein so interessantes und nützliches Element der IT-Infrastruktur betrachten wie das VoIP-Traffic-Monitoring-System.

Überwachungssysteme für den Datenverkehr in VoIP-Netzen. Teil eins – Übersicht
Die Entwicklung der modernen Telekommunikationsnetze beeindruckt: Von Signalfeuern haben sie einen weiten Schritt nach vorn gemacht, und das, was früher unvorstellbar schien, ist jetzt einfach und alltäglich. Nur Fachleute wissen, was hinter dieser Alltäglichkeit und dem breiten Einsatz der Errungenschaften der Informations-technologiebranche steckt. Die Vielfalt der Übertragungsmedien, der Schaltmethoden, der Protokolle zur Interaktion von Geräten und der Kodierungsalgorithmen überwältigt den Durchschnittsbürger und kann für jeden, der mit ihrer ordnungsgemäßen und stabilen Funktion verbunden ist, zu einem echten Albtraum werden: das Durchlaufen von Tonsignalen oder Sprachverkehr, die Unfähigkeit, sich bei softswitch zu registrieren, das Testen neuer Hardware und das Erstellen eines Support-Antrags beim Anbieter.

Das oben genannte Konzept des Protokolls ist der Grundpfeiler jedes Kommunikationsnetzes, von dem die Architektur, der Aufbau und die Komplexität der darin enthaltenen Geräte, die Liste der angebotenen Dienste und vieles mehr abhängen werden. Dabei ist eine offensichtliche, aber sehr wichtige Regel zu beobachten: die Verwendung eines flexibleren Signalisierungsprotokolls verbessert die Skalierbarkeit des Kommunikationsnetzes, was eine relativ schnelle Zunahme verschiedener Netzwerkgeräte innerhalb desselben zur Folge hat.

Selbst die notwendige und gerechtfertigte Erhöhung der Anzahl der miteinander verbundenen Netzwerkelemente im Rahmen der genannten Regel bringt eine Reihe von Schwierigkeiten mit sich, die mit der Wartung des Netzwerks und seinem Betrieb verbunden sind. Viele Fachleute sahen sich mit der Situation konfrontiert, dass ein aufgenommenes Dump nicht eindeutig lokalisiert, um welches Problem es sich handelt, da es an dem Abschnitt des Netzwerks wiedergegeben wurde, der nicht mit dessen Entstehung in Verbindung steht.

Eine solche Situation ist besonders charakteristisch für VoIP-Netzwerke, die mehr Geräte umfassen als nur eine PBX und mehrere IP-Telefone. Zum Beispiel, wenn in einer Lösung mehrere Sitzungs-Gateways, flexible Switches oder ein Softswitch verwendet werden, aber die Funktion zur Standortbestimmung des Benutzers von den anderen getrennt und auf ein eigenes Gerät ausgelagert wird. Dann muss der Ingenieur den nächsten Abschnitt zur Analyse auswählen, geleitet von seiner empirischen Erfahrung oder dem Zufall.

Dieser Ansatz ist äußerst mühsam und unproduktiv, da er dazu zwingt, immer wieder Zeit mit denselben Fragen zu verbringen: Was kann zur Paketerfassung verwendet werden, wie wird das Ergebnis abgerufen usw. Einerseits, wie bekannt, gewöhnt sich der Mensch an alles. Man kann sich auch daran gewöhnen, 'Routine entwickeln' und Geduld trainieren. Andererseits gibt es jedoch noch eine weitere Schwierigkeit, die berücksichtigt werden muss - die Korrelation der Tracings, die von verschiedenen Abschnitten genommen wurden. All die oben genannten sowie viele andere Aufgaben der Analyse von Kommunikationsnetzen sind das Arbeitsgebiet vieler Spezialisten, und Systeme zur Überwachung des Verkehrs sollen helfen, diese zu lösen.

Über Systeme zur Überwachung des Verkehrs in Kommunikationsnetzen

Und gemeinsam — wir leisten eine gemeinsame Sache: du auf deine Weise, und ich auf meine Weise.
J. Detotschkin

Moderne Netzwerke für die Übertragung von Mediendaten werden durch die Umsetzung verschiedener Konzepte entworfen und aufgebaut, deren Grundlage eine Vielzahl von Telekommunikationsprotokollen bilden: CAS, SS7, INAP, H.323, SIP usw. Das System zur Überwachung des Verkehrs (SVT) ist ein Mittel, das dafür vorgesehen ist, die oben genannten (und nicht nur) Protokolle zu erfassen und über eine Reihe praktischer, intuitiv verständlicher und informativer Schnittstellen zur Analyse zu verfügen. Der Hauptzweck des SVT besteht darin, Signalisierungstracings und Dumps für jeden Zeitraum für Fachleute zu jeder Zeit (einschließlich in Echtzeit) zugänglich zu machen, ohne spezialisierte Programme (z. B. Wireshark) verwenden zu müssen. Andererseits achtet jeder qualifizierte Spezialist besonders auf Fragen, die beispielsweise mit der Sicherheit der IT-Infrastruktur zusammenhängen.

Ein wichtiger Aspekt, der direkt mit dieser Frage verbunden ist, ist die Möglichkeit des Spezialisten, "den Puls zu fühlen", was unter anderem durch rechtzeitige Benachrichtigung über bestimmte Vorfälle erreicht werden kann. Wenn wir über Benachrichtigungen sprechen, beziehen wir uns auf das Monitoring des Kommunikationsnetzes. Zurückkommend auf die oben angegebene Definition ermöglicht SMT die Überwachung der Nachrichten, Antworten und Aktivitäten, die auf ein anomales Verhalten des Netzwerks hinweisen können (zum Beispiel 403 oder 408 Antworten der Gruppe 4xx im SIP oder ein plötzlicher Anstieg der Anzahl von Sitzungen auf einem Trunk), und erstellt visuelle Darstellungen, die die Vorgänge anschaulich illustrieren.

Es ist jedoch zu beachten, dass das VoIP-Traffic-Monitoringsystem ursprünglich nicht das klassische Fault Monitoring System ist, das es ermöglicht, Netzwerkkarten zu erstellen, die Verfügbarkeit ihrer Elemente zu überwachen, Ressourcen zu verwalten, Peripheriegeräte und vieles mehr (zum Beispiel wie Zabbix).

Nachdem wir geklärt haben, was das Traffic-Monitoring-System ist und welche Aufgaben es erfüllt, kommen wir nun zur Frage, wie es gewinnbringend angewendet werden kann.

Offensichtlich ist das der Fall, dass SMT allein nicht in der Lage ist, den Call Flow "auf Zauberhand" zu erfassen. Es ist notwendig, den entsprechenden Verkehr von allen verwendeten Geräten an einem Punkt zu bündeln – dem Capture Server. So wird die charakteristische Eigenschaft des Systems beschrieben, die die Notwendigkeit der Zentralisierung des Ortes, an dem der Signalanverkehr gesammelt wird, betont, und es ermöglicht, die oben gestellte Frage zu beantworten: was bringt die Nutzung des Komplexes in einem betriebenen oder implementierten Netzwerk.

In der Regel kann ein Ingenieur nur selten spontan auf die Frage antworten, an welchem genauen Ort der angegebene Punkt zur Zentralisierung des Verkehrs liegen wird oder liegen kann. Um eine mehr oder weniger eindeutige Antwort zu geben, müssen die Fachleute eine Reihe von Untersuchungen durchführen, die mit einer eingehenden Analyse des VoIP-Netzes verbunden sind. Beispielsweise die wiederholte Klärung der Hardware-Zusammensetzung, die detaillierte Bestimmung der Einspeisepunkte sowie der Möglichkeiten im Zusammenhang mit dem Versand des entsprechenden Verkehrs zum Sammelpunkt. Darüber hinaus ist klar, dass der Erfolg der Lösung dieser Fragestellung direkt von der Art der Organisation des Transport-IP-Netzes abhängt.

Daher ist das erste, was die Einführung von SMT mit sich bringt, genau die einmal geplante, aber nie durchgeführte Überprüfung des Netzwerks. Natürlich wird ein nachdenklicher Leser sofort die Frage stellen – was hat das mit SMT zu tun? Eine direkte Verbindung gibt es hier nicht und kann es auch nicht geben, aber ... Die Psychologie der meisten Menschen, einschließlich derjenigen, die mit der IT-Welt verbunden sind, neigt normalerweise dazu, solche Maßnahmen mit einem bestimmten Ereignis zu verknüpfen. Der nächste Vorteil ergibt sich aus dem vorherigen und liegt darin, dass bereits bevor SMT implementiert, Capture Agents installiert und konfiguriert und die Versendung von RTCP-Nachrichten aktiviert wird, durchaus Probleme entdeckt werden können, die ein schnelles Eingreifen erfordern. Beispielsweise kann irgendwo ein "Flaschenhals" entstanden sein, was auch ohne die Statistik, die SMT unter Verwendung von Daten wie RTCP bereitstellen kann, deutlich sichtbar ist.

Lass uns nun zu dem zuvor beschriebenen Prozess der Sammlung der dringend benötigten Traces zurückkehren und schmunzeln, während wir die Worte des Helden im Epigraph dieses Abschnitts in Erinnerung rufen. Eine wichtige Besonderheit, die nicht erwähnt wurde, ist, dass in der Regel die aufgeführten Manipulationen von ausreichend qualifiziertem Personal, wie den Core Engineers, durchgeführt werden können. Andererseits können die durch Traces zu lösenden Fragen auch sogenannte routinemäßige Aufgaben umfassen. Zum Beispiel das Ermitteln des Grundes, warum ein Terminal beim Installer oder Kunden nicht registriert wird. Dabei wird deutlich, dass die außergewöhnliche Möglichkeit, Dumps von den genannten Spezialisten zu erstellen, die Notwendigkeit mit sich bringt, diese Produktionsaufgaben zu erledigen. Dies ist nicht produktiv, da es Zeit von der Lösung anderer, wichtigerer Fragen abzieht.

In den meisten Unternehmen, in denen die Verwendung eines Produkts wie SMT wünschenswert ist, gibt es eine spezielle Abteilung, deren Aufgaben genau die Durchführung routinemäßiger Operationen umfasst, um andere Spezialisten – Service Desk, Helpdesk oder technischen Support – zu entlasten. Auch ich werde keinen Leser überraschen, wenn ich darauf hinweise, dass der Zugang von Ingenieuren des technischen Supports aus Sicherheits- und Stabilitätsgründen zu den kritischsten Knotenpunkten unerwünscht ist (obwohl es durchaus möglich ist, dass er nicht verboten ist), und gerade diese Netzwerk-Elemente den vorteilhaftesten Blickwinkel aus der Perspektive der Dumps bieten. SMT, da es der zentrale Punkt zur Sammlung des Traffics ist und über eine intuitive und transparente Benutzeroberfläche verfügt, kann eine Reihe der genannten Probleme durchaus lösen. Die einzige Voraussetzung ist die Organisation des Zugangs zur Benutzeroberfläche von den Arbeitsplätzen der technischen Supportmitarbeiter und möglicherweise das Schreiben eines Artikels zur Wissensdatenbank über deren Nutzung.

Abschließend wollen wir die bekanntesten und interessantesten Produkte erwähnen, die mehr oder weniger die oben behandelte Funktionalität erfüllen, darunter: Voipmonitor, HOMER SIP Capture, Oracle Communications Monitor, SPIDER. Trotz des gemeinsamen Ansatzes zur Organisation und Implementierung hat jede ihre eigenen Nuancen, subjektiven Vor- und Nachteile, und alle verdienen eine separate Betrachtung. Dies wird das Thema weiterer Materialien sein. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

UPD (23.05.2019): Der im Fazit aufgeführten Liste sollte ein weiteres Produkt hinzugefügt werden, von dem der Autor erst kürzlich erfahren hat. SIP3 – ein junger, sich entwickelnder Vertreter aus der Welt der SIP-Traffic-Überwachung.

Quelle: habr.com

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