Netzwerkmanagemen erhöht die Ausfallsicherheit:

99prozentige Verfügbarkeit ist keine Utopie

14.01.1983

Geschicktes Netzwerkmanagement erhöht die Verfügbarkeit eines Datenkommunikationsnetzes und damit seine Leistungsfähigkeit entscheidend. Vom diversen Herstellern werden dem Markt unterschiedliche Konzepte präsentiert. Soft- und Hardware greifen bei diesen Lösungsvorschlägen ineinander über. Welche Möglichkeiten des Netzwerkmanagements es bereits in der Planungsphase zu berücksichtigen gilt, erläutert im folgenden Gerhard Kafka, Regional Marketing Manager der Dynatech Communications GmbH aus Engling. In einem Vortrag anläßlich der Orgatechnik in Köln zeichnete Kafka Lösungsansätze auf, die die gewünschtehohe Verfügbarkeit realisieren helfen.

Mit wachsender Komplexität eines Datenüberagungsnetzwerks wird die Verfügbarkeit des Netzwerks zu seinem wichtigsten Leistungsmerkmal. Der Forderung nach einer hohen Verfügbarkeit steht jedoch die Tatsache gegenüber, daß meist Komponenten verschiedener Hersteller in ein Netzwerk integriert sind. Die Überwachungsmöglichkeit der Netzwerkfunktionen von einem zentralen Punkt aus ist eine unabdingbare Forderung für das rechtzeitige Erkennen von Ausfällen. Sorgfältige Planung des gesamten Netzwerkes und des dazugehörigen Netzkontrollzentrums führt heute erfahrungsgemäß zu Werten der Verfügbarkeit, die deutlich über 99 Prozent liegen können. Die anschließenden Ausführungen vermitteln Lösungsansätze, mit deren Hilfe in einem Netzwerk die gewünschte hohe Verfügbarkeit erreicht werden kann. Die erforderlichen Kosten sind im Vergleich zu den Netzwerkkomponenten gering.

Eine Reihe von Netzwerküberwachungskonzepten sind an die jeweiligen Komponenten eines Herstellers gebunden und bieten deshalb nur die Lösung von Teilproblemen. So werden Überwachungseinrichtungen angeboten oder eingesetzt, die

- softwaremäßig im Front-end-Rechner integriert sind,

- die den Hilfskanal des Modems benützen oder

- die aus einer speziellen Modembaugruppe gespeist werden.

Anbieter und Anwender in einem Boot

Bereits bei der Planung eines Netzwerkes sollten beide Seiten - der Lieferant und der Anwender - die gemeinsame Verpflichtung eingehen, von Anfang an dafür zu sorgen, daß eine möglichst hohe Verfügbarkeit erreicht werden kann. Die dafür notwendigen Aufwendungen sind natürlich mit zusätzlichen Kosten verbunden, aber es ist andererseits auch gewährleistet, daß das Netzwerk bestimmungsmäßig arbeitet, wann immer es benötigt wird. Sind die entsprechenden Vorkehrungen nicht getroffen, so kommt es im Fehlerfall meist zu einer katastrophalen Situation, weil dann eigentlich niemand so richtig weiß, wo mit der Fehlerdiagnose begonnen werden soll und wie die Fehlerbehebung eingeleitet werden kann.

Statistik

Um die Verfügbarkeit eines Netzes verbessern zu können, müssen zunächst die aktuellen Werte bekannt sein. Dies erfordert eine kontinuierliche Erfassung der Ausfall- und Instandsetzungszeiten. Solche eine Statistik wird zweckmäßigerweise wöchentlich erstellt. Es sollte nicht allzu schwierig sein, die Netzausfälle zu registrieren, die Ursachen dafür festzuhalten und die Zeitspannen für die Wiederinbetriebnahme zu erfassen. Mit Hilfe dieser Statistik lassen sich erforderliche Verbesserungsmaßnahmen gezielt ergreifen.

Bereits bei der Planung des Netzwerkes sollten Ersatzgeräte und alternative Übertragungswege vorgesehen werden. Ist nämlich zwischen zwei Endgeräten nur eine einzige Verbindung vorhanden und ist diese einmal gestört, so ist ein Datenaustausch überhaupt nicht mehr möglich. Ist das Netz aber stern-, ringförmig oder vermascht konzipiert, dann kann im Fehlerfall leicht eine alternative Verbindungsmöglichkeit realisiert werden. Aber nicht nur bei den Übertragungswegen, sondern auch bei den übrigen Komponenten wie Modems, Terminals, Multiplexern und Front-end-Rechnern sind die nötigen Vorkehrungen zu treffen. Im Ernstfall machen sich diese zusätzlichen Investitionen, die nur einen Bruchteil der Systemkosten betragen, mehr als bezahlt.

Eine sorgfältige Qualitätskontrolle einschließlich Einbrenntests beim Hersteller sollte als selbstverständlich angesehen werden. Der Anwender sollte Funktionstests entwikkeln, die hoch vor der endgültigen Abnahme des Netzwerkes durchzuführen sind. Für die Prüfung der Übertragungswege bietet sich die Messung von Bit- und Blockfehlerrate an; die Funktion der Übertragungsgeräte und Endeinrichtungen läßt sich mit Protokolltestern überprüfen.

Auch das Rundum muß stimmen

Bei der Auswahl von Netzwerkkomponenten ist deren Servicefreundlichkeit unbedingt zu berücksichtigen. Verschiedene Einrichtungen bieten schon von sich aus die Möglichkeit, Schleifentests und Selbsttests durchzufahren. Sämtliche Komponenten sollten mittels Routinetests in festgelegten Abständen regelmäßig auf die einwandfreie Funktion überprüft werden. Diese Diagnosemaßnahmen sind jedoch unwirtschaftlich, wenn nicht im Fehlerfall Ersatzeinheiten zur Verfügung stehen. Es ist Aufgabe des Netzwerkmanagers, für eine vernünftige Größe des Ersatzteillagers zu sorgen.

Bei der Auswahl von Netzwerkkomponenten sind die Kriterien Kundendienst und Schulung nicht zu übersehen. Ein gut funktionierender und vor allem schneller Kundendienst eines Herstellers ist sicher höher zu bewerten als vielleicht ein etwas günstigerer Angebotspreis. Dem Anwender ist im Fehlerfall nicht geholfen, wenn für dessen Behebung niemand konsultiert werden kann. Eine intensive Schulung des Anwenderpersonals beim Hersteller ist möglichst schon vor der Systeminstallation anzustreben. Durch diese Schulung wird der Anwender in die Lage versetzt, im Fehlerfall bei der Instandsetzung wertvolle Hilfe zu leisten.

Überwachung, Diagnose, Dokumentation

Für ein effektives Netzwerkmanagement sind mindestens die folgenden Funktionen zu erfüllen:

Eine kontinuierliche Überwachung der Schnittstellensignale informiert den Anwender über alle Vorgänge, wodurch Fehlerursachen schnell erkannt werden können. Es ist danach nicht mehr schwierig, die erforderlichen Maßnahmen für eine Rekonfiguration zu ergreifen.

Tritt ein Ereignis ein, welches einen Alarm auslöst, ist es zweckmäßig, eine detaillierte Analyse durchzuführen, bevor Maßnahmen zur Beseitigung des Problems ergriffen werden. Mit einem automatischem Monitorbetrieb und einer Zugangskontrolle wird die Möglichkeit geboten, jederzeit feststellen zu können, was mit den zu übertragenden Signalen auf der digitalen und analogen Seite passiert und wie sich die einzelnen Komponenten verhalten. In bestimmten Anwenderkreisen ist für gewisse Räume eine Zugangskontrolle zur Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen erforderlich. Das anzustrebende Ziel lautet, jederzeit feststellen zu können, ob ein unerwünschtes Ereignis stattgefunden hat und dieses entsprechend zu dokumentieren.

Technik unterstützt die Managements

Die Möglichkeiten für ein effektives Netzwerkmanagement lassen sich durch die nachfolgend erläuterten Funktionen realisieren.

Patching ist eine Umsteckfunktion. Individuelle Patchmodule für jeden Kanal bilden die Basiseinheit für die verschiedenen Typen von digitalen Rangierfeldern. Die Patchmodule werden in die Schnittstelle zwischen Terminal und Modem eingeschleift. Ist eine Umkonfiguration der durch den Patchmodul miteinander verbundenen DEE und DÜE erforderlich, kann durch Einführen eines Patchkabels in die DEE- oder DÜE-Buchse diese Verbindung aufgetrennt und entsprechend den Erfordernissen neu hergestellt werden. Eine dritte Buchse erlaubt den unterbrechungsfreien Monitorbetrieb an jedem gewünschten Kanal.

Switching ist eine Umschaltfunktion. Zur Erfüllung aller Ansprüche, die ein optimales Netzwerkmanagement erfordert, sind eine Reihe verschiedenartiger Umschaltfunktionen notwendig. Diese reichen von einer einfachen A/B-Umschaltung bis hin zur komplexen Schaltmatrix.

Mit einer Basisumschaltung (A/B-Fallback) ist es möglich, eine Komponente wahlweise an zwei andere anzuschließen. Als Beispiele seien hier die Anschaltung von zwei Terminals an ein Modem oder einem Terminal an zwei Modems angeführt. Die Umschaltfunktion kann entweder manuell oder ferngesteuert ausgeführt werden. Die automatische Umschaltung erfolgt durch Relais mit magnetischer Verriegelung, das heißt, bei Stromausfall verbleiben die Relaiskontakte in der zuletzt eingenommenen Stellung.

Der Kreuzschalter (Crossover) stellt eine erweiterte A/B-Umschaltfunktion dar. Es werden zwei Geräte wahlweise mit dem einen oder anderen von zwei gegenüberliegenden Geräten verbunden.

Die bekannteste Ersatzschaltung, der Modemersatzschalter (MSS = modem substition switch), wird dann eingesetzt, wenn eine größere Anzahl von gleichartigen Modems durch einen äquivalenten Modemtyp im Fehlerfall ersetzt werden soll. Dazu muß die Umschaltung gleichzeitig auf der analogen und digitalen Seite erfolgen. Ferner muß berücksichtigt werden, daß jeweils nur ein Modem durch das Ersatzgerät substituiert werden kann, wofür eine entsprechende Verriegelung vorgesehen ist. Digitale Versionen des Ersatzschalters dienen zur Substitution von Multiplexern, Konzentratoren und Verschlüsselungsgeräten.

Geteilter Zugriff

Die Umgehungsschaltung (Bypass) ist eine spezielle Variante der Ersatzschaltung. Durch den Bypass-UmschaIter können eine Reihe von Netzwerkkomponenten den Zugriff auf ein Ersatzgerät teilen. Der Bypass kann als einseitiger Substitutionsschalter angesehen werden. Durch entsprechende Verriegelungsschaltungen ist vorgesorgt, daß nicht gleichzeitig zwei Kanäle auf den Ersatzkanal zugreifen können. Eine erweiterte Bypassfunktion erlaubt die Gruppenumschaltung. Mit Hilfe von Masterschaltern können mehrere Kanalgruppen gleichzeitig umgeschaltet werden, wofür eine noch komplexere Verriegelung der Schalter notwendig ist. Wir unterscheiden hier eine horizontale und vertikale Verriegelung.