Verbindung mit dem Internet der Dinge | NETSCOUT
Technischer Anwendungsbericht

Verbindung mit dem Internet der Dinge

Einleitung

Der Versuch, das Internet der Dinge (IoT) zu verstehen, kann überwältigend scheinen, angesichts der überwältigenden Menge von Artikeln, die zu diesem Thema zur Verfügung stehen. Aber die rasante Verbreitung neuer IoT-Geräte setzt sich sowohl in unserem persönlichen Leben als auch in praktisch jeder Branche ungebremst fort. Der Zweck dieses Dokuments ist es, den Hype zu unterdrücken und einer Diskussion über die Vorbereitung und Verwaltung einer IoT-Bereitstellung auf einer grundlegenden Ebene den Weg zu bereiten.

Dieses Dokument stellt einige bewährte Methoden vor, mit denen Sie verstehen werden, wie die Bereitstellung, Validierung und Fehlerbehebung mit speziell entwickelten, schnell und einfach zu bedienenden Lösungen so gestaltet werden kann, dass jeder Mitarbeiter des IT-Teams jeder Geschicklichkeitsstufe mit diesen Aufgaben vertraut werden kann. Dies wird es Organisationen ermöglichen, mit den verfügbaren Mitarbeitern mehr zu erreichen.

Der Drang zum IoT

Digitale Transformation treibt eine rasante Verbreitung von IoT-Geräten an, die IP-Konnektivität und – in zahlreichen Fällen – Versorgung vom Netzwerk erfordern werden. Organisationen sind darauf bedacht, mehr IoT-verbundene Geräte einzuführen in dem Bemühen, Betriebskosten zu senken und Gebäudeautomatisierungssysteme zu aktualisieren. Damit sollen Effizienzgewinne erzielt werden, wie z. B. in HKL und Beleuchtung, um nur zwei Beispiele anzuführen. Dieser Schritt erzwingt die Integration und Zusammenarbeit über IT- und OT-Organisationen und -Technologien. Damit werden wachsende Anforderungen an bereits belastete Unternehmens-Zugangsnetzwerke und Betriebsressourcen gestellt. Das folgende Bild enthält ein Beispiel für die Breite des Angebots an Gerätetypen, die zu einem Netzwerk verbunden werden.

Es folgt ein Beispiel, das die Breite von IoT-verbundenen Geräten zeigt. © Cisco Systems, verwendet mit Erlaubnis.

Andere Geräte können über ein PAN (Personal Area Network) mit Technologien wie Wireless ZigBee, Bluetooth oder dem neuen, mit Blick auf IoT entwickelten Bluetooth 5 verbunden werden. Diese PAN-Geräte sind in der Regel mit den Netzwerken über eine Art von Field Gateway verbunden, das mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden ist. Es gibt andere Verbindungstechnologien – z. B. Mobilfunktechnologien 3G, 4G und in Zukunft 5G – zum Verbinden von IoT-Geräten, aber die Mehrheit der Vorrichtungen, z. Zt. auf 10 Milliarden geschätzt, wird in irgendeiner Weise mit einer 802,3 verdrahteten oder drahtlosen 802.11 Ethernet-Verbindung verbunden. Das Anschließen von IoT-Geräten oder -Maschinen aneinander und andere Steuerungssysteme erfordert die Fähigkeiten eines hoch qualifizierten Netzwerkingenieurs. Jedoch können durch die Verwendung der richtigen Tools, die durch automatisierte Tests und vorkonfigurierte Profile für jede Fertigkeitsstufe geeignet sind, eine effektive Bereitstellung sowie der kontinuierliche Support und Fehlerbehebung gewährleistet werden.

Strategien zur Gewährleistung einer erfolgreichen Bereitstellung

Es ist wichtig, die Herausforderungen der Bereitstellung zu verstehen, die nicht nur in organisatorischen Silos auftreten können, sondern auch solche, die wahrscheinlich auftreten, wenn externe Anbieter beteiligt sind. Wie bereits in diesem Dokument erwähnt, sind einige Gerätetypen, die Sie möglicherweise bereitstellen, in der Regel Teil der Betriebstechnologiegruppe (OT oder Anlagen), z. B. Beleuchtung, Zugriffssteuerung und HLK. Da diese Systeme nun jedoch über Netzwerk verbunden sind und wahrscheinlich PoE für Strom benötigen, sollte die Erleichterung der Zusammenarbeit zwischen IT, OT und allen Drittanbietern eine prinzipielle Komponente in Ihrer Bereitstellungsstrategie sein. Sie können sich vorstellen, dass zwischen all den verschiedenen beteiligten Gruppen jede nur eine Perspektive ihrer spezifischen Komponente haben kann. Und das kann zu Schuldzuweisungen führen, sollten Probleme auftreten. Dies kann frustrierend, zeitaufwendig und teuer werden, daher sind fortschrittliche Planung und Kommunikation der Schlüssel zum Verringern oder Beseitigen von Schuldzuweisungen.

Planungsüberlegungen

Während der Planungsphase sollten Sie die Anforderungen sowohl für lokale als auch für Remote-Standorte hinsichtlich IT-Unterstützung, Gerätekonfiguration, Netzwerkverbindungstest-Voraussetzungen und Leistung sowie die Notwendigkeit von Dokumentation berücksichtigen. Erwägen Sie, die folgenden Komponenten in den Projektplan einzubinden:

Identifizieren von IT-Ressourcen

Denken Sie etwas über die Ressourcen nach, die Ihnen zur Verfügung stehen, um mit der Bereitstellung sowie beim laufenden Support zu helfen. Überlegen Sie sich, während Sie über diese Ressourcen nachdenken, wie das Befähigen von mehr Einzelpersonen helfen könnte, leitende Techniker oder die Netzwerktechnik von Bereitstellungs-und Problembehandlungsaufgaben zu befreien. Leitende Netzwerk-Ingenieure werden in der Regel durch das Volumen der Eskalationen frustriert, die sie von wichtigen IT-Projekten ablenken. Durch die Verwendung des richtigen Toolsets sind viele Organisationen erfolgreich, indem sie Techniker auf niedrigerer Geschicklichkeitsebene in die Lage versetzen, selbst mehr Probleme zu finden oder ihnen die Möglichkeit geben, effektiver mit umsetzbarer Transparenz zu eskalieren. Dies verringert die Arbeitsbelastung der Netzwerktechnik, verbessert die Zusammenarbeit und ermöglicht es Teams, mit den gleichen Personalressourcen effizienter zu arbeiten.

Anforderungen an die Netzwerkkonnektivität

Jede Bereitstellung und Netzwerkumgebung hat eine eigene Reihe von eindeutigen Netzwerkkonnektivität-Anforderungen. Wenn man im Voraus die Zeit dazu aufwendet, diese Parameter zu identifizieren, kann man sich später Zeit und Frustration ersparen, wenn man eine standardisierte und vereinbarte Netzwerkkonnektivitäts- Anforderung hat. Als Teil der Definition dieser Anforderung sollten Sie einen Plan für beides haben, wie es validiert wird und wer die Validierung durchführen wird. Sie sollten eine Möglichkeit finden, die erforderlichen Tests in einer automatisierten, konsistenten Weise auszuführen, die es einem größeren Team ermöglicht, die Arbeitslast über mehrere Personen zu verteilen, unabhängig von ihrer Geschicklichkeitsstufe. Ein Beispiel für Validierungsparameter würde folgendes enthalten:

  • Erforderlicher PoE-Spannungspegel an der Anschlussbuchse
  • Übertragungsrate/Duplex
  • Switch-Detail wie Name Slot/Port/VLAN
  • Internet-Konnektivität Adresse/Port

Dokumentierungs-Bedürfnisse

Die Dokumentation des Verbindungsweges zwischen Buchse und Switch-Slot/Port/VLAN sowie anderer Parameter, wie z. B. Informationen über die angeschlossenen Geräte, ist erwünscht, aber nicht immer einfach zu erhalten und aktuell zu halten. Dokumentation ist auch wichtig, wenn Probleme zu einem späteren Zeitpunkt entstehen. Wenn man eine Baseline hat, wie die Dinge aussahen, als alles funktionierte und richtig verbunden war, spart das erhebliche Zeit bei der Fehlerbehebung. Definieren Sie, welche Informationen für Ihr Unternehmen nützlich wären, zusammen mit deren Organisation, sei es nach Standort, Stockwerk oder nach anderen Kriterien. Identifizieren Sie außerdem, wer auf diese Informationen zugreifen muss, sowohl bei der anfänglichen Eingabe von Informationen als auch später bei der Fehlerbehebung.

Vermeiden von Schuldzuweisungen

Es können viele Abteilungen und externe Auftragnehmer an der Installation und der laufenden Wartung von vielen Geräten und Systemen beteiligt sein. Daher ist es unerlässlich, dass alle an einem Projekt Beteiligten zusammen kommen, um sich auf Konnektivitäts-Anforderungen für die Bereitstellung zu bewerten, zu identifizieren und zu vereinbaren, sowie sich auf den Zugriff auf Geräte Konfigurations Ressourcen, sei es vor Ort, in der Cloud oder in Android App-basiert1 zu einigen. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Parteien die Anforderungen für die Bereitstellung verstehen und welche Leistung von dem Gerät für die laufende Wartung und Fehlerbehebung erwartet wird. Sobald die Netzwerk-und Dienstanforderungen abgeschlossen sind, muss eine Reihe von Netzwerkverbindungstest- und Berichterstattungsanforderungen für die Validierung der Installation, eine Strategie für laufenden Support sowie Eigentümerschaft festgelegt werden.

Qualifizieren von Netzwerkdiensten

Wenn Organisationen IoT-Geräte bereitstellen oder Fehler daran beheben, ist die wichtigste Komponente die Möglichkeit, sicherzustellen, dass die für die Unterstützung des verbundenen Geräts erforderlichen Netzwerkdienste konfiguriert werden und ordnungsgemäß funktionieren. Zu den Netzwerkdiensten gehören Verbindungsgeschwindigkeit/Duplex, PoE, Switch-Konfiguration, IP-Adresszuweisung, DNS-und Gateway-Konnektivität sowie Konnektivität zu erforderlichen Ressourcen.

Durch eine automatisierte Methode, jeden Test jedes Mal auf die gleiche Weise durchzuführen, können Organisationen nicht allein einen konsistenten und wiederholbaren Testprozess sicherstellen, sollte jedoch ein Problem auftreten, wird der automatisierte Test einen Hinweis auf die Problemdomäne bereitstellen. Wenn eine Eskalation zur Netzwerktechnik erforderlich ist, kann die Problem-Triage schneller mit einer umsetzbaren Einsicht in der Problemdomäne beginnen. Es ist nützlich zu wissen, welche Tests bereits durch den Techniker ausgeführt wurden, damit keine Zeit mit der Durchführung der gleichen Tests verschwendet wird, und die erweiterte Fehlerbehebung direkt am Kern des Problems beginnen kann.

Konfiguration von IoT-Geräten

Sowohl bei der Bereitstellung als auch bei der laufenden Unterstützung sollten Sie wissen, wie Ihre Geräte konfiguriert und verwaltet werden, selbst wenn eine Drittpartei die Erstinstallation durchführt. Heute verfügen die meisten Gerätehersteller entweder über eine Android App-basierte1 oder eine Cloud-basierte Anwendung, um die Gerätekonfiguration zu vereinfachen. Sie sollten sich mit den Möglichkeiten vertraut machen, die für diese Geräte bereitgestellt werden und von wem sowie wie diese Anwendungen während der Bereitstellung und während des laufenden Supports und der Problembehandlung aufgerufen werden. Dies hilft Ihnen, sowohl die Verantwortlichkeiten für Ressourcen in den verschiedenen Projektphasen zu identifizieren, als auch festzustellen, welche Tools und Verbindungsmethoden erforderlich sind.

Das richtige Gerät für Ihre Anforderungen

Bei der Identifizierung der Testparameter, die zur Validierung von IoT-Gerätebereitstellung erforderlich sind, ist es wichtig, die Testgeräte zu berücksichtigen, die Ihren Anforderungen entsprechen können. Der wichtigste Faktor ist die Gewährleistung einer konsistenten, wiederholbaren Reihe von Tests (d. h. ein AutoTest), der sicherstellt, dass dieselben Tests mit denselben Testgrenzwerten von allen Technikern im gesamten Bereitstellungsprojekt initiiert werden können. Dies, zusammen mit der Fähigkeit, Testdatensätze automatisiert zu einer zentralen Datenbank mit Messergebnissen zu erhalten, bietet nicht nur eine Plattform für die Zusammenarbeit und Berichterstellung, sondern auch eine Baseline für die richtige Konnektivität, die für die zukünftige Problembehandlung nützlich ist. Diese zentrale Sicht der Ergebnisse könnte einen allgemeinen Ausfall von Komponenten oder Dienstleistungen sehr schnell identifizieren und somit eine größere Projektverzögerung oder größere Kosten verhindern. Dies erleichtert auch die fortgesetzte Unterstützung, nachdem die Geräte installiert und in Betrieb genommen wurden. Dies kann lokale oder Remote-Unterstützung sein, mit der erfahrene Ingenieure zusammenarbeiten und Probleme schneller lösen können, indem sie die Remote-Transparenz des Testers über den Cloud-Dienst oder die Echtzeitsteuerung über das Netzwerk verwenden.

Berücksichtigen Sie unterschiedliche Werkzeuganforderungen basierend auf der Geschicklichkeitsstufe des Benutzers, den unterschiedlichen Anforderungen nach Standort und natürlich dem Budget, um die für Ihr Unternehmen richtige Lösungsmischung zu finden. Die richtige Lösung kann sich auch als nützlich erweisen, wenn Schuldzuweisungen aufkommen, da man erkennen kann, ob ein bestimmtes Problem am Netzwerk oder am Gerät selbst liegt.

Bereitstellen von 802,3 verdrahteten Ethernet-Geräten

Bei der Installation oder Inbetriebnahme von 802,3 verdrahteten Ethernet-Geräten sollten Sie die Netzwerkdienste überprüfen, indem Sie die Verbindungsanforderungen testen, die Sie während der Planungsphase identifiziert haben. Die effektivste Methode hierfür ist die Erstellung eines AutoTest-„Profils“, das von jedem Mitglied im Bereitstellungsteam ausgeführt werden kann. Die Verwendung eines vordefinierten Testprofils bietet eine konsistente, standardisierte Testmethodik.

Der AutoTest sollte folgende Tests durchführen:

  • Überprüfen Sie zuerst PoE unter Last an der Buchse, an der das IoT-Gerät verbunden wird, um sicherzustellen, dass genügend Strom durch den Switch zur Gewährleistung der ordnungsgemäßen Funktion zur Verfügung gestellt wird. Der Test unter Last ist besonders in Umgebungen wichtig, in denen Sie Geräte wie digitale Beleuchtung bereitstellen, die ein höheres Leistungsniveau erfordern. Selbst wenn die Verkabelung einen Zertifizierungstest bestanden hat, bedeutet das nicht, dass das gesamte System das erforderliche Leistungsniveau bereitstellt. Testen unter Last bedeutet, dass Sie die Leistungsstufen „angefordert ggü. erhalten“ von dem Punkt aus sehen können, an dem das Gerät eine Verbindung mit dem Netzwerk herstellen wird. Es ist auch wichtig, in der Lage zu sein zu sehen, über welche Paare PoE läuft, um eine korrekte Konfiguration sicherzustellen. Das von Ihnen verwendete Werkzeug muss in der Lage sein, geladene Tests bis zur höchsten Wattzahl zu unterstützen, die ein bestimmtes Gerät zum Ausführen benötigen kann.

Abbildung 1: LinkRunner G2 AutoTest-Ergebnisse auf einer Seite.

Abbildung 2: Detaillierte LinkRunner G2 Testergebnisdetails für PoE. Der Benutzer kann für jeden Test mehr Details untersuchen.

  • Desweiteren: Verbindungsgeschwindigkeit und Duplex. Wenn Ethernet-Geräte versuchen, sich miteinander zu verbinden, findet eine Verhandlung statt, um die maximale Geschwindigkeit und den Duplex zu ermitteln, an denen sie vor dem Herstellen der Verbindung kommunizieren können. Niedrige Geschwindigkeit und/oder ineffiziente Halbduplex-Verbindungen sind für bandbreitenlastige Anwendungen zu vermeiden.
  • Der nächste zu überprüfende Schritt ist die IPv4-Adressierung, die möglicherweise durch das DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) oder über statische Adressierung bereitgestellt wird, was wahrscheinlicher ist, wenn das Gerät permanent mit dem Netzwerk verbunden werden soll. Während des DHCP-Prozesses oder wenn die IP-Adresse des Geräts statisch festgelegt ist, müssen die DNS-Serveradressen identifiziert und die Antwortzeit des DNS-Servers überprüft werden. Das Tool sollte auch vorzugsweise zukunftssicher sein, indem es bereit ist, die IPv6-Adressierung zu überprüfen.

Mit einem standardisierten AutoTest wird sichergestellt, dass die gleichen Tests von mehreren Werkzeugen und Technikern durchgeführt werden. Dies bietet konsistentes Testen während des gesamten Projekts und zeigt schnell alle Anomalien zwischen Tests.

Eine weitere nützliche Funktion ist die Fähigkeit, das physische Kabel zu validieren und Entfernung-zu-Fehler zu identifizieren, sei es eine Unterbrechung, ein Kurzschluss oder ein geteiltes Paar. Außerdem ist es hilfreich, vertauschte und gekreuzte Paare schnell zu identifizieren.

Abbildung 3: LinkRunner G2 Kabeltestergebnis.

Bereitstellen von 802.11 Wireless LAN IoT-Geräten

Wie bei kabelgebundenen Ethernet-Geräten müssen auch 802.11 drahtlose LAN-Geräte während der Installations-, Validierungs- und laufenden Wartungsphasen ihres Lebenszyklus überprüft werden.

Zunächst einmal sollten die drahtlosen IoT-Geräte mit den spezifischen Anmeldeinformationen programmiert werden, um in den richtigen oder geeigneten Bereich des Netzwerks zu verbinden, in der Regel über eine bestimmte SSID (Service-Set-ID oder Netzwerk-Namen). Verbindungen können von einem Testgerät überwacht/verifiziert werden, um sicherzustellen, dass das Gerät mit dem richtigen Zugriffspunkt (AP) und der korrekten SSID verbunden ist.

Abbildung 4: Test der Aircheck G2 Zugriffspunkt-Details.

Abbildung 5: Test der Aircheck G2-Kanalauslastung.

Die nächste zu überprüfende Funktion ist Roaming, bei dem Sie ggf. überprüfen müssen, ob ein Gerät durch das Gebäude bewegt werden kann, indem es sich nahtlos mit dem jeweils nächstgelegenen AP verbindet. Ein Verlust der Konnektivität kann dazu führen, dass das Gerät eine Anwendung fallen lässt oder den Anruf unterbricht, wenn es sich um eine VoIP-Verbindung (Voice over Internet Protocol) handelt.

Wenn ein drahtloses IoT-Gerät zeitweise ausfällt, keine Verbindung herstellen kann oder eine langsame Verbindung hat, kann es sein, dass der drahtlose Kanal oder die zusammengehörigen Kanäle von einem nicht-drahtlosen Gerät wie einer Mikrowelle oder einer analogen Überwachungskamera gestört werden. Dies kann mit einem Spektrumsanalysator oder einem Tool identifiziert werden, das zwischen drahtlosen und nicht-drahtlosen RF-Signalen nach Kanal unterscheiden kann.

Abbildung 6: Aircheck G2 Wi-Fi Störer – Überblick.

Abbildung 7: Aircheck G2 iPerf-Test.

Wenn eine sehr große Anzahl von IoT-Geräten an das Netzwerk angeschlossen ist, kann es zu einem Mangel an Kapazität oder Durchsatz im Netzwerk liegen. Dies kann mit einem Test-Tool mit einer Art von Durchsatz-Leistungsprüfung über die drahtlose Verbindung zurück über das Netzwerk zu einer verdrahteten Ethernet-Verbindung verifiziert werden

Darüber hinaus kann die Fehlerbehebungszeit durch die Erleichterung der Zusammenarbeit mit Remote-Ingenieuren reduziert werden, da die Möglichkeit besteht, einen Tester Remote anzuzeigen und zu steuern sowie ein zentrales Repository mit Ergebnissen zu haben, die mehreren Personen zugänglich sind.

Fazit

Die Verbreitung von IoT-verbundenen Geräten in der heutigen Netzwerk-Umgebung fordert Organisationen heraus, mehr mit dem gleichen Personal zu tun. Sie schafft auch das Potenzial für eine größere Komplexität des Projektmanagements über organisatorische Silos und externe Anbieter hinaus. Wenn Sie daher die Bereitstellung von immer mehr mit dem Netzwerk verbundenen Geräten verwalten und unterstützen, sollten Sie sich Gedanken darüber machen, wie Sie Ihre Fähigkeit zur Verwaltung des Projekts erweitern können, indem Sie mehr Ressourcen aktivieren, teamübergreifende Zusammenarbeit aufbauen und sicherstellen, dass Sie die Transparenz haben, die Sie benötigen, um die Schuldzuweisungen unter Kontrolle zu halten, wenn sie beginnen.

Organisationen, die diese Tools bereitstellen und Außendienst-Technikern bei der Bereitstellung und bei der Problembehebung nach der Bereitstellung eine größere Rolle gewähren, finden eine verbesserte Zusammenarbeit mit der Ingenieurtechnik und eine schnellere Realisierung des Projekt-ROI. Darüber hinaus bieten diese Tools ein Mittel, die Schuldzuweisungen zwischen Teammitgliedern oder externen Anbietern zu unterbinden, wenn ein Problem auftritt.

Weitere Informationen zu speziell konstruierten Testlösungen finden Sie unter:
https://enterprise.netscout.com/industries/handheld-network-test-solutions

1 Android ist ein Markenzeichen von Google Inc.

© 2018 NETSCOUT SYSTEMS, INC. Alle Rechte vorbehalten. NETSCOUT und das NETSCOUT-Logo sind eingetragene Marken von NETSCOUT SYSTEMS, INC. und/oder seinen Tochtergesellschaften in den USA und/oder in anderen Ländern. Alle anderen Marken, Produktnamen und eingetragenen und nicht eingetragenen Marken sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.

 
 
Powered By OneLink