以太网优化探索网络综合分析的价值
目的
对于自动化的用户来说，以太网网络确定的性能对于控制、信息交换及需获大量数据的实际应用是一个基本的要求。若不作仔细的特性设计分析，简单地应用最新交换技术并不能保证网络性能的确定性。通过对网络通讯矩阵、信息交换、应用的协议及网络基础设备的容量等的综合测试可极大地提高网络的性能及可靠性。
综合网络分析应鉴别出那些影响网络性能的导致网络效率低原因
• 系统的瓶颈和拥挤的消息队列
• 网络未经许可的主机或设备
• 多余的协议
• 过多的冲突、错误及延时
• 交换机、路由器或PC产生的过多的广播或组播数据
鉴别并改正这些方面的问题可获得干净、快速及更高效率的网络。消除这些瓶颈后以太网将会是一个实时的、确定性的网络。
数据采集
在高级的网络分析中会用协议分析软件或其他工具采集在各个网络区域中数据交换的样本。确定主机并得到以太网的拓扑图。对有问题区域的通讯协议、数据帧类型、信息的类型进行分类并分析。通讯的延时可通过对每次会话剖析得到。
数据采集的过程基于您的网络，有时会有些挑战。精确的对话及IP数据交换的情况可通过共享的以太网环境得到，因为以太网的MAC层数据帧可广播到所有网段中的所有接口上。 在共享的以太网作60秒的单次采样可基本揭示出所有的数据交换情况。
在共享的环境中应用协议分析工具非常有用，但在交换以太网中数据交换通过交换机实现虚拟的点点对交换协议分析工具的应用有所限止。在交换的网络中，协议分析工具作为主机将只能捕捉到一些广播或组播的信息，控制器之间在3层（IP层）和4层（TCP层）的数据交换就无法被采集到。解决的办法是采用端口镜像的功能，一些以太网交换机有此功能可将某一端口的数据复制到另一端口中。
所以可用协议分析工具在镜像口上采集数据。然而在很大的网络中采集所有设备的数据交换样本会是一个很费时的工作，然后集中采集的数据分析网络的负荷。
另外一种采集分析数据的方法是利用SNMP管理器，用Ping的方式发现网络节点并用Get 请求查询设备。 此方法的缺点是只能用于支持SNMP协议的设备， 若网络上的设备不支持SNMP协议则得到信息类似于情报只能了解到有限信息。 另外SNMP只对于已有的以太网设备能较好地工作。若你想规划增加设备或仿真数据交换的增加，则SNMP的作用有限。SNMP管理器可以发现设备，但不能对增加的设备产生通信负荷。
通信量及拓扑结构分析
通信量分析将报告由于使用外部应用所产生的额外的或不需要的广播通信，如IPX/SPX，NetBeui或DLC协议等。同时，如RIP更新，网桥更新和通过服务器获得计算机名等服务产生的组播通信也将被检验，通过减少，重新分配时间片，或删除不需要的服务来优化通信性能。通信量分析也将报告当前网络上所有的通信活动和通信流量。通信采样值能够被输入到仿真模型中，用于分析在不同的状态下网络通信对网络性能的影响，如网络延时，冲突，错误，网络设备的选择，端口密度以及网络阻塞等。
通过收集拓扑结构，网络设备，网络介质以及拓扑结构等信息，并映射入仿真模型。于是，基于当前的拓扑结构，网络负载能够被仿真，显示网络内的每一个节点的网络延时，并重点标明。
协议及数据帧分析
由所采集的通信采样，网络分析用于决定网络上所使用的协议以及发出这些协议的主机。数据帧按照帧的正确长度进行检验，并根据Ethernet II或者IEEE302.3协议重建。Modbus TCP消息也按照正确的消息格式以及会话进行校验。通过这些分析，能够确定设备之间的通信模式。当用于诊断少数设备时，数据帧分析是非常有用的，但是对于扩展网络的整个项目的应用有其局限性。
拥塞、错误及冲突分析
由所采集的通信采样，网络分析报告应当显示当前网络中所存在的问题或潜在的问题。在某些情况下，实际的网络通信量能够被传送进仿真器，在仿真器中，当前网络中的通信能够被重现，并且能够确定在未来发生的网络延时。
建模与仿真
取决于网络拓扑结构和以太网接入方法的不同，数学模型的建立和分析可使用交换式或共享式这两种方法中的一种。
收集详细的设备量和数据包踪迹来表现网络特性。然后与进入模型的每一个设备标准一起构建模型。协议分析器捕捉的实际通信量可以导入建模系统以分析UDP、TCP和其他通信量的数量，还有通信对，等待，确切的点对点和后台通信量，例如广播、多点传送、网桥更新（BPDU’s）、路由更新和其他服务通信量。
模型易于仿真，可以产生预定时间段的通信量，并生成用于研究的结果。在软件中可以分析、调整模型生成的结果。仿真器再次运行生成网络改变的细节。所以，在实际网络配置变更之前，就可以研究改变可能产生的影响。
仿真与情节假定设置
一旦模型构建和计算出来，显示模型测试结果的区域重点将集中在改进的地方，并用红色标识出明显的不足之处。评估所有事实和改变依据的优先级来开发变更策略。然后将这些改变插入复制的模型，再次运行仿真器进行比较。一旦你的控制组确认了这些变更，草拟出实施进度表，就可以实施所有期望的变动。
结论
有用的网络分析器不仅用于优化已有的网络，还用于规划日后扩容后的性能。通信量的负荷、应用程序的扫描时间、数据包到达时间的间隔和Ethernet、IP及TCP堆栈处理延迟的影响能够帮助规划性能水平。
一旦策略被证实和改变次序，用于优化或扩展网络，网络证明工程师能提供必要的现场的帮助实现这些变化。
Ethernet 作为现场总线的领域中的决定机制，具有适当的计划，分割和负荷平衡。容错作为保护工厂生产力和正常运行时间的度量标准，也不应该被忽视。进行一个全面的网络分析是达到那些目标的第一步。
对于自动化的用户来说，以太网网络确定的性能对于控制、信息交换及需获大量数据的实际应用是一个基本的要求。若不作仔细的特性设计分析，简单地应用最新交换技术并不能保证网络性能的确定性。通过对网络通讯矩阵、信息交换、应用的协议及网络基础设备的容量等的综合测试可极大地提高网络的性能及可靠性。
综合网络分析应鉴别出那些影响网络性能的导致网络效率低原因
• 系统的瓶颈和拥挤的消息队列
• 网络未经许可的主机或设备
• 多余的协议
• 过多的冲突、错误及延时
• 交换机、路由器或PC产生的过多的广播或组播数据
鉴别并改正这些方面的问题可获得干净、快速及更高效率的网络。消除这些瓶颈后以太网将会是一个实时的、确定性的网络。
数据采集
在高级的网络分析中会用协议分析软件或其他工具采集在各个网络区域中数据交换的样本。确定主机并得到以太网的拓扑图。对有问题区域的通讯协议、数据帧类型、信息的类型进行分类并分析。通讯的延时可通过对每次会话剖析得到。
数据采集的过程基于您的网络，有时会有些挑战。精确的对话及IP数据交换的情况可通过共享的以太网环境得到，因为以太网的MAC层数据帧可广播到所有网段中的所有接口上。 在共享的以太网作60秒的单次采样可基本揭示出所有的数据交换情况。
在共享的环境中应用协议分析工具非常有用，但在交换以太网中数据交换通过交换机实现虚拟的点点对交换协议分析工具的应用有所限止。在交换的网络中，协议分析工具作为主机将只能捕捉到一些广播或组播的信息，控制器之间在3层（IP层）和4层（TCP层）的数据交换就无法被采集到。解决的办法是采用端口镜像的功能，一些以太网交换机有此功能可将某一端口的数据复制到另一端口中。
所以可用协议分析工具在镜像口上采集数据。然而在很大的网络中采集所有设备的数据交换样本会是一个很费时的工作，然后集中采集的数据分析网络的负荷。
另外一种采集分析数据的方法是利用SNMP管理器，用Ping的方式发现网络节点并用Get 请求查询设备。 此方法的缺点是只能用于支持SNMP协议的设备， 若网络上的设备不支持SNMP协议则得到信息类似于情报只能了解到有限信息。 另外SNMP只对于已有的以太网设备能较好地工作。若你想规划增加设备或仿真数据交换的增加，则SNMP的作用有限。SNMP管理器可以发现设备，但不能对增加的设备产生通信负荷。
通信量及拓扑结构分析
通信量分析将报告由于使用外部应用所产生的额外的或不需要的广播通信，如IPX/SPX，NetBeui或DLC协议等。同时，如RIP更新，网桥更新和通过服务器获得计算机名等服务产生的组播通信也将被检验，通过减少，重新分配时间片，或删除不需要的服务来优化通信性能。通信量分析也将报告当前网络上所有的通信活动和通信流量。通信采样值能够被输入到仿真模型中，用于分析在不同的状态下网络通信对网络性能的影响，如网络延时，冲突，错误，网络设备的选择，端口密度以及网络阻塞等。
通过收集拓扑结构，网络设备，网络介质以及拓扑结构等信息，并映射入仿真模型。于是，基于当前的拓扑结构，网络负载能够被仿真，显示网络内的每一个节点的网络延时，并重点标明。
协议及数据帧分析
由所采集的通信采样，网络分析用于决定网络上所使用的协议以及发出这些协议的主机。数据帧按照帧的正确长度进行检验，并根据Ethernet II或者IEEE302.3协议重建。Modbus TCP消息也按照正确的消息格式以及会话进行校验。通过这些分析，能够确定设备之间的通信模式。当用于诊断少数设备时，数据帧分析是非常有用的，但是对于扩展网络的整个项目的应用有其局限性。
拥塞、错误及冲突分析
由所采集的通信采样，网络分析报告应当显示当前网络中所存在的问题或潜在的问题。在某些情况下，实际的网络通信量能够被传送进仿真器，在仿真器中，当前网络中的通信能够被重现，并且能够确定在未来发生的网络延时。
建模与仿真
取决于网络拓扑结构和以太网接入方法的不同，数学模型的建立和分析可使用交换式或共享式这两种方法中的一种。
收集详细的设备量和数据包踪迹来表现网络特性。然后与进入模型的每一个设备标准一起构建模型。协议分析器捕捉的实际通信量可以导入建模系统以分析UDP、TCP和其他通信量的数量，还有通信对，等待，确切的点对点和后台通信量，例如广播、多点传送、网桥更新（BPDU’s）、路由更新和其他服务通信量。
模型易于仿真，可以产生预定时间段的通信量，并生成用于研究的结果。在软件中可以分析、调整模型生成的结果。仿真器再次运行生成网络改变的细节。所以，在实际网络配置变更之前，就可以研究改变可能产生的影响。
仿真与情节假定设置
一旦模型构建和计算出来，显示模型测试结果的区域重点将集中在改进的地方，并用红色标识出明显的不足之处。评估所有事实和改变依据的优先级来开发变更策略。然后将这些改变插入复制的模型，再次运行仿真器进行比较。一旦你的控制组确认了这些变更，草拟出实施进度表，就可以实施所有期望的变动。
结论
有用的网络分析器不仅用于优化已有的网络，还用于规划日后扩容后的性能。通信量的负荷、应用程序的扫描时间、数据包到达时间的间隔和Ethernet、IP及TCP堆栈处理延迟的影响能够帮助规划性能水平。
一旦策略被证实和改变次序，用于优化或扩展网络，网络证明工程师能提供必要的现场的帮助实现这些变化。
Ethernet 作为现场总线的领域中的决定机制，具有适当的计划，分割和负荷平衡。容错作为保护工厂生产力和正常运行时间的度量标准，也不应该被忽视。进行一个全面的网络分析是达到那些目标的第一步。
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