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DFÜ-Meßverfahren:


10.04.1981 - 

Fehlersuche beginnt an der Schnittstelle

Um eine betriebssichere Datenübertragung in rechnergesteuerten Fernverarbeitungssystemen und in Datennetzen mit Leitungs- und Paketvermittlung zu gewährleisten und um Störungen schnell zu erkennen, sind Meßverfahren notwendig. Diese Verfahren sollen die Prozedur der verschiedenen Übertragungssysteme und ihre Qualitätsmerkmale in anschaulicher Weise als Bildschirminformation darstellen.

Für Messungen ist dem Benutzer nur die digitale Ebene zugänglich, die durch die Schnittstelle (Bild 1) zwischen Datenendeinrichtung (DEE) des Teilnehmers und der Datenübertragungseinrichtung (DÜE) der Fernmeldeverwaltung abgegrenzt wird. Zu den wichtigen Meßaufgaben in dieser Ebene gehören:

- die Analyse des Datenstromes, um den Austausch der Steuerinformationen in den verschiedenen Prozedurphasen beobachten zu können;

- das Erfassen der Übertragungsqualität bestimmenden Parameter;

- das schnelle Lokalisieren von Störquellen;

- die Dauerüberwachung eines Datennetzes;

- die Simulation von Übertragungseinrichtungen.

Die Schnittstellen müssen internationalen Empfehlungen (CCITT und DIN) entsprechen; der Datenanalysator DA-10 (Bild 2) läßt sich sowohl an die Schnittstellen V.24/V.28 (X.20/ X.21) anschließen als auch an die prozedurale Schnittstelle X.25 in paketvermittelnden Netzen. Der Schnittstellenmeßtechnik kommt insofern besondere Bedeutung zu, als an einem digitalen Datenübermitllungssystem mehrere Gerätelieferanten beteiligt sein können, von denen im Störungsfall jeder behauptet, daß an seinem Produkt kein Fehler auftritt. Hierbei kann es sich um den Rechner, die Modems, die Übertragungsleistungen oder die Datenendgeräte handeln.

Bei Meßaufgaben, wie sie mit dem Datenanalysator DA-10 möglich sind ist dialoggeführte Bedienung nützlich. Die Aufgaben werden als "Menü" angeboten: Das Gerät stellt alle möglichen Aufgaben auf einem Bildschirm zur Auswahl, und per Tastendruck ist das gewünschte Programm wählbar. Der weitere Ablauf findet im Dialog zwischen Benutzer und Meßgerät statt. Zu den auf dem Bildschirm möglichen Darstellungsarten gehören Zahlen und Text. Wichtige Ergebnisse werden durch Blinken und Videoinverse hervorgehoben. Gewünschte Einzelparameter oder Datenzeichen können mit einem Cursor (Markierungsanzeiger) gewählt werden.

Analyse des Datenstromes

Für die Analyse wird der DA-10 hochohmig zwischen DEE und DÜE eingeschleift. Der Monitor mit den wählbaren 18 Übertragungsgeschwindigkeiten von 50 Bit pro Sekunde bis 19,2 K-Bit pro Sekunde eignet sich zur Analyse der DFÜ-Prozedur sowie zur Zeitmessung an der V.24/V.28-Schnittstelle. Die Analyse des Datenstromes ist auch an den Schnittstellen X.20 und X.21 möglich. Der Analysierbetrieb bietet die Möglichkeit, Fehler im Datenstrom während des Betriebes zu erkennen.

Als Ursache können in Frage kommen:

- Software-Fehler in den zeichenoder bitorientierten Steuerungsverfahren;

- Modemfehler (zum Beispiel gestörte Synchronisation);

- Störungen im Übertragungsweg (zum Beispiel Unterbrechungen, Störimpulse);

- nicht zeitrichtiger Ablauf der Schnittstellensignale .

Der DA-10 ist in der Lage, alle gängigen Prozeduren mitzulesen. Das gilt insbesondere für zeichenorientierte Prozeduren wie BSVC, MSV, aber auch für bitorientierte wie SDLC, HDLC einschließlich X.25. Außer dem synchronen Betrieb ist auch die Analyse von Prozeduren möglich, deren Übertragung asynchron verläuft. Die Unterschiedlichen, Prozeduren verlangen unterschiedliche Darstellungen. Bei einem Halbduplexablauf werden die Daten nacheinander, getrennt durch eine Invers- oder Normal-Video-Darstellung für Sende- und Empfangsdaten, auf den Bildschirm niedergeschrieben. Die Zeichen werden auf dem Schirm in hexadezimaler oder alphanumerischer Form dargestellt. Im Cursor sind die Datencodes CCSIT Nr. 5 und EBCDIC sowie zwei wählbare Codes einstellbar (im allgemeinen Sprachgebrauch wird der 7-Bit-Code CCITT Nr. 5 als ASCII-Code bezeichnet).

Ebenso wichtig wie die Darstellung der Daten ist die automatische Suche nach bestimmten Triggerkriterien, das können sein: Time-out, Parity- oder CRC-Fehler oder bestimmte Zeichen. Wichtig ist, daß die Ereignisse auch mitgezählt werden können und daß Informationen darüber vorhanden sind, wie lange eine Messung gedauert hat und zu welchem Zeitpunkt ein bestimmtes Ereignis eingetroffen ist.

Die genannten Triggerkriterien können gleichzeitig justiert werden. Auch für die bitorientierten Prozeduren sind eine Reihe von relevanten Triggerkriterien einstellbar.

Mit Hilfe von Fehlerhäufigkeitsmessungen ist festzustellen, wo der Fehler zu suchen ist: entweder in der Übertragungsstrecke einschließlich der Modems oder in den Dateneinrichtungen. Gleichzeitig läßt sich überprüfen, ob die Qualität der Übertragungsstrecke auch den garantierten Werten der Fernmeldeverwaltung entspricht. Die Tests sollten den internationalen Empfehlungen (CCITT V.52, 511-Bit-Test) entsprechen, aber auch mit anderen häufig verwendeten Datentestern zusammenarbeiten können, speziell im Halbduplex-Betrieb. Weiterhin ist ein 2048-Bit-Test für den Halb- und Vollduplexbetrieb einstellbar. Der Prüftest ist so ausgewählt daß damit speziell die Synchronisier-eigenschaften der Modems getestet werden können. Mit dem 511- und 2048-Bit-Test lassen sich gleichzeitig Bit-, Zeichen- und Blockfehlerhäufigkeit bestimmen.

- Zeitmessungen: Die Anschalt- und Verzögerungszeiten bestimmter Schnittstellenleitungen werden in den Modems eingestellt und müssen bei unterschiedlichen Betriebsbedigungen ganz bestimmte Werte aufweisen. Das Messen dieser Zeiten und die Zeitangabe auf dem Bildschirm gehören zu den Aufgaben des Gerätes.

- Verzerrungsmessungen: Als weiteres Maß für die Qualitätsbeurteilung einer Übertragungsstrecke, speziell bei asynchronen Systemen, gelten die Schnittverzerungen. Das Messen von Bias-, Individuell-, Isochron- und Start/Stopverzerrung ist möglich. Das Gerät nennt die Schaltzeiten als Zahlenwerte.

- Schnittstellenüberwachung: Rote und grüne Leuchtdioden dienen zum Überwachen der Daten-, Takt-, Signal- und Meldeleitungen. Durch die werden 0- beziehungsweise Ein und 1- beziehungsweise Aus signalisiert.

- Simulationsbetrieb: Die Simulation von Terminals, Rechner und Modems ist ein Weiteres Anwendungsgebiet.

- Unser Mode: Spezielle, nicht mit dem DA-10 realisierbare Meßprogramme Können auf Kassette gespeichert werden. Dafür existiert ein eingebauter Kassettenrecorder. Mikro-Assembler (ebenfalls auf Kassette gespeichert) ermöglicht das Erstellen von speziellen Programmen.

- Datenkassette: Per Datenkassettenrecorder können Daten, Bildschirmseiten, Programm-Parameter, anwenderspezifische Programme etc. gespeichert werden.

- Das Gerät: Der Datenanalysator DA-10 benötigt ein Mehrprozessorsystem. Die Bedienerprogramme sind in Eprom-Speichern abgelegt. Einlaufende Daten werden in einer RAM-Speicher abgelegt und je nach Programmwunsch über das Bildschirminterface zur Anzeige gebracht. Zusätzliche Programme sind über ein Kassettenlaufwerk einlesbar.

Zur Dokumentation der Daten ist ein Drucker anschließbar. Auch läßt sich der DA-10 über eine externe Tastatur bedienen. Für die Fernbedienung des Geräts kann auch eine Modemstrecke verwendet werden.

Das Betriebssystem, das bei jedem softwaregesteuerten Gerät vorhanden sein muß, damit Meßprogramme realisiert werden können, beinhaltet zum Beispiel die Abfrage der Tasten auf der Frontplatte, den Selbsttest, die allgemeine Ausgabe von Zeichen auf dem Bildschirm sowie allgemeine Unterprogramme, zum Beispiel zur Umrechnung vom Binärsode in ASCII beziehungsweise EBCDIC.

*Nobert Hahn und Hans Gommlich, biede bei Wandel & Goltermann, 7412 Eningen u. A., Telefon 0 71 21/891-282.

Datenanalysator DA-10 in Stichworten

- Analysiert und simuliert die gängigen Prozeduren, Insbesondere zeichenorientierte wie zum Beispiel BSC, MSV und so weiter sowie bitorientierte wie SDLC/HDLC einschließlich X.25 bis 19 200 Bit/s.

- Bedienung durch bildschirmgesteuerten Dialogbetrieb.

- Bildschirmdarstellung für Halbduplex- und Vollduplexbetrieb mit zeitrichtiger Darstellung, zusätzliche Darstellung mit den wichtigsten Schnittstellensignalen. Bei SDLC/HDLC wird das Steuerfeld mit Mnemonics Interpretiert.

- Zur Fehlersuche umfangreiche Triggermöglichkeiten, mehrere Zähler mit hoher Kapazität sowie eingebauter Uhr zur zeitlichen Erfassung der Fehlerergebnisse.

- 511-/2048-Bit-Test zur Fehlerhäufigkeitsmessung.

- Zeitmessungen der Schnittstellensignale.

- Verzerrungsmessungen (Bias-, Individuell-, Isochron-, Start/Stop-Verzerrungen).

- Eingebauter Datenkassettenrecorder.

- Anschluß eines Druckers über V.24-Schnittstelle

- Fernsteuerbar über V.24-Schnittstelle.

- Anschluß einer externen ASCII-Tastatur.

In Datenübermittlungssystemen Fehler zu lokalisieren und ihre Ursache zu finden, kann eine tage- und nächtefüllende Beschäftigung sein. Die Fragen, die geklärt werden müssen, lauten meistens: An welchem Gerät liegt es? Auf welcher Übertragungsstrecke sind Störungen zuerst aufgetaucht? Welcher Hersteller-Service ist zu rufen? Wer ist verantwortlich?

In den Übermittlungssystemen sind oft mehrere Hersteller mit ihren Produktion vertreten, und in einem Störungsfall behaupten erfahrungsgemäß alle, daß es an Ihrem Produkt nicht gelegen habe, es sei denn, man hält den Beweis in Händen. Ein Intelligentes Schnittstellen-Meßgerät, wie zum Beispiel das hier beschriebene, kann Abhilfe schaffen. bi

Glossar der Abkürzungen

ASCII - American Standard Code for Information Interchance (7-Bit-Code).

BSC oder BISYNC - Binary Synchronous Communication (spezielles zeichenorientiertes Steuerungsverfahren von IBM).

Byte - Bitgruppe die normalerweise aus acht Bit besteht.

CCITT - Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique.

CRC - Cyclie Redundancy Check (zyklische Blockprüfung).

DCE - Data Circuit Terminating Equipment (gleich DÜE).

DEE - Datenendeinrichtung.

DTE - Data Terminal Equipment (gleich DEE)

DÜE - Datenübertragungseinrichtung.

EBCDlC - Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (8 Bit-Code von IBM).

HDLC- High Level Data Link Control (birorientiertes Steuerungsverfahren für Paketübertragung von CCITT).

ISO - International Organisation for Standardization.

Modem - DÜE, die einen Modulator und Demodulator zur Datenübertragung über Telefonkanal oder Trägerfrequenzgruppe enthält.

MSV- Medium Speed Version (zeichenorientiertes Steuerungsverfahren von Siemens).

SDLC - Synchronous Data Link Control (bitorientiertes Steuerungsverfahren von IBM).