ES2242274T3 - Aparato y procedimiento para la supervision y la interpretacion de protocolos de aplicaciones para sistemas de transmision de datos de redes. - Google Patents
Aparato y procedimiento para la supervision y la interpretacion de protocolos de aplicaciones para sistemas de transmision de datos de redes.Info
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Abstract
SE PROPORCIONAN UN APARATO Y PROCEDIMIENTO PARA MONITORIZAR E INTERPRETAR APLICACIONES DE PROTOCOLOS PARA SISTEMAS DE TRANSMISION DE DATOS DE REDES, EN QUE EL APARATO COMPRENDE: UN DISPOSITIVO DE MONITORIZACION DE PAQUETES DE DATOS (9); UNA UNIDAD DE CONTROL (15) QUE RECIBE LOS DATOS QUE LLEGAN DESDE EL DISPOSITIVO DE MONITORIZACION (9) Y DISCRIMINANDOLOS EN TRAMAS DE CONTROL E INFORMACION; UNA UNIDAD DE FECHADO (16) CONECTADA A LA UNIDAD DE CONTROL (15); UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO DE DATOS DISCRIMINADOS (17) Y UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO DE DATOS PREDETERMINADOS (18), CONECTADAS BIDIRECCIONALMENTE A LA UNIDAD DE CONTROL (15), PARA OBTENER UNA RECONSTRUCCION DE UNA ESTRUCTURA EN ARBOL CONTENIENDO INFORMACION ESTADISTICA DEPENDIENTE DEL TIPO DE COMUNICACION PARA UNA CERTIFICACION DE LAS COMUNICACIONES Y UNA MONITORIZACION DE POSIBLES ANOMALIAS.
Description
Aparato y procedimiento para la supervisión y la
interpretación de protocolos de aplicaciones para sistemas de
transmisión de datos de redes.
La presente invención proporciona un aparato y un
procedimiento para la supervisión y la interpretación de protocolos
de aplicaciones para sistemas de transmisión de datos de redes.
Más particularmente, la presente invención
permite la reconstrucción de las comunicaciones de las aplicaciones
que han ocurrido dentro de la parte considerada de la red. Por lo
tanto, hace posible reconstruir una estructura de árbol que contiene
información estadística relacionada por ejemplo con los intercambios
de datos entre una pluralidad de usuarios de un cierto servicio y el
propio servicio. Una estructura de árbol de este tipo que contiene
información estadística permite la certificación de los datos y de
la corrección de la comunicación en diversas capas comprendiendo la
de la aplicación, así como la supervisión de posibles anomalías y la
construcción de estadísticas de diagnóstico.
La transmisión de datos desde un dispositivo
fuente a un dispositivo de destino puede ocurrir de diferentes
maneras. Sin embargo, para asegurar un intercambio de datos con la
menor posibilidad de errores es necesario adoptar una serie de
reglas o procedimientos de control. Dichas reglas o procedimientos
son conocidos como "protocolos de comunicación".
Un protocolo de comunicación muy conocido es el
de "Interconexión de sistemas abiertos" (OSI - Open System
Interconnection) de la organización internacional de normalización
(ISO). Dicho protocolo está dividido en siete capas, representadas
en la figura 1. La capa 7 (aplicación) en el lado de la fuente
contiene información relativa al mensaje únicamente (M) que se va a
enviar al lado del destino. Las capas sucesivas en el lado de la
fuente añaden información al mensaje: la capa 6 (presentación)
divide los datos del mensaje original en bloques (M1 y M2); la capa
5 (sesión) añade un título (S) para indicar el emisor, el receptor y
alguna información relativa a la secuencia; la capa 4 (transporte)
añade de información (T) relativa a la conexión lógica entre el
emisor y el receptor; la capa 3 (red) añade información relativa a
la trayectoria (N) y divide el mensaje en paquetes que representan
la unidad de comunicación normal en una red; la capa 2 (enlace de
datos) añade una parte de título (B) y la parte de la cola (E) al
mensaje para asegurar el orden correcto de los diversos paquetes y
corregir los errores de transmisión; los bits de mensaje único y los
bits de información de control añadidos por las diversas capas son
transmitidos en el medio físico a través de la capa 1. La flecha que
señala hacia abajo F1 en el lado del emisor indica la manera de
acuerdo con la cual se construye el mensaje saliente. Cada añadido
al mensaje es verificado y extraído de la capa correspondiente en el
lado del destino. La flecha que señala hacia arriba F2 en el lado
del destino indica la manera de acuerdo con la cual se reconstruye
el mensaje entrante.
El modelo OSI esquemáticamente descrito hasta
este momento es sólo un modelo conceptual. Un protocolo típico
normalmente adoptado es por ejemplo el TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet protocol - Protocolo de control de
transmisión/protocolo de Internet) dicho protocolo, al igual que
otros protocolos de comunicación adoptados, se puede explicar con
referencia a la estructura de capas del modelo OSI. De hecho, en
cada uno de dichos protocolos, cierta capa fuente dividirá los datos
que recibe desde una capa superior añadiendo a dichos datos una
cabecera y una cola y enviará todo esto a una capa inferior. En el
lado del destino ocurrirán las operaciones opuestas.
Por lo tanto, durante la presente descripción, se
hará referencia al modelo conceptual OSI para una referencia más
fácil; debe entenderse que lo que se describirá será fácilmente
adecuado para cualquier protocolo de aplicación con las
modificaciones evidentes, típicamente de la relación existente entre
cada protocolo de aplicación y la norma OSI.
Los sistemas de supervisión para los datos
transmitidos entre un nodo emisor y un nodo de destino ya son
conocidos. Sin embargo, dichos sistemas sólo pueden analizar las
capas OSI 2 (enlace de datos) y 3 (red). La supervisión y la
interpretación sucesivas de los datos en dichas capas permiten sólo
la supervisión de anomalías en el que protocolo de intercambio entre
los diversos componentes de un sistema de transmisión de datos de
red.
En particular, son conocidos los documentos
"Análisis de información de la red y entorno en tiempo real" y
"Análisis del protocolo de información de la red:
descodificadores" de Sunil Bhat, revista de
Hewlett-Packard, vol. 43 núm. 5 del 1 de octubre de
1992, páginas. 29-33 y 34-40
respectivamente. Tales documentos se refieren al análisis del estado
de la red, entre un nodo fuente y un nodo de destino y se dirige a
la supervisión del error y la disfunción al nivel del protocolo (IP,
UDP, etc) utilizado por diversas aplicaciones.
Por lo tanto, una desventaja típica de dichos
sistemas de la técnica anterior es su incapacidad de descodificar la
pieza de información transportada en la red, es decir, la pieza de
información relacionada con las capas 4 a 7 de la norma OSI.
La presente invención supera dicho problema de la
técnica anterior. Un primer objeto de la presente invención es
permitir la reconstrucción del intercambio de información entre la
fuente y el nodo de destino en tanto en cuanto se refiere a los
datos y al tiempo. La reconstrucción del tiempo se permitirá
mediante una unidad de registro de la fecha. La reconstrucción de
los datos se permitirá mediante la comparación con datos previamente
determinados que representan posibles interpretaciones del
intercambio de información.
Un segundo objeto de la presente invención es
proporcionar una herramienta de certificación segura y fiable de las
secuencias de las aplicaciones en las redes de comunicación
públicas, una vez que dichas secuencias son reconstruidas.
Otro objeto de la presente invención es
supervisar y registrar la posible presencia de errores en las
aplicaciones que funcionan en la red de comunicación en la que los
datos han sido supervisados e interpretados.
Un objeto adicional de la presente invención es
permitir un registro, con fines administrativos, contables y de
seguridad, del intercambio de datos supervisados e
interpretados.
La presente invención proporciona un aparato para
la supervisión y la interpretación de protocolos de aplicaciones
para sistemas de transmisión de datos de redes comprendiendo:
- un dispositivo de supervisión de los paquetes
de datos en una capa que corresponde a la capa OSI 2, dichos
paquetes de datos comprendiendo marcos de control y marcos de
información, en el que los marcos de control y de información
contienen una parte de cabecera y una parte del cuerpo, dicha parte
de la cabecera permitiendo la distinción entre un marco de
información y un marco de control;
- una unidad de control que recibe como entrada
los datos que vienen del dispositivo de supervisión y que comprende
medios para discriminar los marcos de control de los marcos de
información;
- una unidad de registro de la fecha conectada a
la unidad de control y que asocia un tiempo de supervisión a los
marcos de control y a los marcos de información;
- una unidad de almacenaje de los datos
discriminados, que almacena los marcos de control y de información y
el tiempo de supervisión de los mismos, bidireccionalmente conectada
a la unidad de control; y
- una unidad de almacenaje de datos previamente
determinados, bidireccionalmente conectada a la unidad de control,
dichos datos previamente determinados representando interpretaciones
posibles de los marcos de información o de control contenidos en la
unidad de almacenaje de datos discriminados y que son comparables,
mediante la unidad de control, con los datos contenidos en la parte
del cuerpo de los marcos de información o de control almacenados en
la unidad de almacenaje de datos discriminados, para permitir:
- una ordenación, de acuerdo con el tiempo y la
clase de comunicación, de las partes del cuerpo de los marcos de
control y de información; y
- una reconstrucción de las estructuras de árbol
que contienen información estadística de acuerdo con la clase de
comunicación (reconstrucción de protocolo múltiple), para una
certificación de las comunicaciones y una supervisión de las
posibles anomalías.
Adicionalmente, está provisto un procedimiento
para la supervisión y la interpretación de protocolos de
aplicaciones para sistemas de transmisión de datos de redes, que
comprende los siguientes pasos:
- supervisión de los paquetes de datos en una
capa que corresponde a la capa OSI 2, dichos paquetes de datos
comprendiendo marcos de control y marcos de información, en el que
los marcos de control y de información contienen una parte de
cabecera y una parte del cuerpo, dicha parte de la cabecera
permitiendo la distinción entre un marco de información y un marco
de control;
- discriminación de los marcos de control de los
marcos de información;
- asociación de un tiempo de supervisión a los
marcos de control y a los marcos de información;
- almacenaje de los marcos de control y de los
marcos de información discriminados junto con sus tiempos de
supervisión; y
- almacenaje de los datos previamente
determinados que representan interpretaciones posibles de los marcos
de información o de control, dichos datos previamente determinados
siendo comparables con los datos contenidos en la parte del cuerpo
de los marcos discriminados almacenados de información o de
control;
- ordenación de las partes del cuerpo de los
marcos de control y de información de acuerdo con el tiempo y la
clase de comunicación; y
- reconstrucción de las estructuras de árbol que
contienen información estadística de acuerdo con la clase de
comunicación (reconstrucción de protocolo múltiple), para una
certificación de las comunicaciones y una supervisión de las
posibles anomalías.
Características adicionales de la presente
invención se proporcionan en las reivindicaciones dependientes.
Por lo tanto, el aparato y el procedimiento de
acuerdo con la presente invención pueden analizar cada capa de la
norma ISO/OSI hasta la aplicación uno, así como capa similares de
otras normas. De esta manera, es posible la reconstrucción de los
intercambios de información que ocurren en cierto intervalo de
tiempo entre las aplicaciones que funcionan en procesadores
remotos.
El aparato y el procedimiento de acuerdo con la
presente invención funcionan de una manera "transparente", ya
que la transmisión de datos entre la fuente y el destino no está
influida por la supervisión ni por la interpretación sucesiva de los
mismos datos.
El aparato y el procedimiento de acuerdo con la
presente invención también pueden funcionar en redes de
telecomunicación sin hilos.
La presente invención se ilustrará aquí más
adelante con referencia a una realización preferida de la misma,
explicada a título de ejemplo no limitativo.
Se hará referencia a los dibujos anexos, en los
cuales:
La figura 1, como se estableció antes, muestra un
diagrama esquemático de la norma OSI;
La figura 2 muestra una vista esquemática de la
clase de datos utilizados en redes de comunicaciones;
La figura 3 muestra un diagrama de bloques del
aparato de acuerdo con la presente invención;
La figura 4 muestra un cuadro de flujo que
explica el funcionamiento del aparato y el procedimiento de acuerdo
con la presente invención;
Las figuras 5 y 6 muestran cuadros de flujo
adicionales para la comprensión de lo que se ha descrito con
referencia a la figura 4; y
Las figuras 7A y 7B muestran un ejemplo de una
estructura de árbol que contiene información estadística obtenida
por medio del aparato y el procedimiento de acuerdo con la presente
invención.
Con referencia a la norma OSI, la unidad de
comunicación en una red es un paquete. Los paquetes están divididos
a su vez en marcos. El inicio y el final de cada marco están
generalmente determinados mediante caracteres de delimitación. Los
marcos a su vez están divididos en marcos de información y de
control. Los marcos de información transportan los datos relativos
al mensaje que se está transmitiendo a través de la red, mientras
que los marcos de control se refieren a los modos de regulación de
dicho transporte, es decir, el control del flujo y el inicio de
acciones de recuperación de errores. Ambos marcos, el de información
y el de control, contienen una parte de cabecera, que identifica el
tipo de marco, y una parte del cuerpo, la cual es típicamente el
propio marco.
La estructura del marco de información se
describirá con referencia a la figura 2. En la parte superior de
dicha figura, está esquemáticamente descrita la estructura genérica
de un paquete de la capa OSI 2, comprendiendo de ese modo ambos
marcos el marco de información 1 y el marco de control de 2. Un
único marco de información (capa OSI 3) está constituido por una
parte de cabecera 3, que contiene la identificación de que el marco
es un marco de información, y por una parte del cuerpo 4. La parte
del cuerpo (capas OSI 4 a 7) contiene el mensaje real 5, junto con
una pluralidad de campos 6, típicos de la sintaxis de la aplicación
particular utilizada, ilustrado a título de ejemplo en la figura con
los caracteres C1, C2 y C3. La sintaxis de la aplicación es la
información relativa al número de campos contenidos dentro de la
pluralidad 6, al significado de cada uno de dichos campos y a los
datos contenidos en el mismo.
Se hará referencia ahora a la figura 3. Están
representados un nodo fuente 7 y un nodo de destino 8, terminales de
la parte de red en la cual los datos son supervisados e
interpretados. A través de la conexión entre dichos dos nodos,
esquemáticamente ilustrada mediante las flechas F3, F4, F5, F6 y por
el medio de transmisión 23, los datos relativos a las comunicaciones
plurales entre un primer conjunto de procesadores fuente (no
representado en la figura) aguas arriba del nodo fuente 7 y un
segundo conjunto de procesadores de destino (no representado en la
figura) aguas abajo del nodo de destino 8 viajan
bidireccionalmente.
La presente invención proporciona la supervisión
de dichos datos por medio de un dispositivo de supervisión de datos
9. Son diversos los dispositivos de supervisión conocidos en el
mercado, por ejemplo la tarjeta S508 fabricada por la compañía
canadiense Sangoma. Dicha tarjeta puede funcionar con diferentes
normas de capa OSI 1 (capas físicas) como por ejemplo la norma RS232
(o V.24) y la norma RS422 (o V.35). Las normas de las capas OSI 2 y
3 que pueden funcionar junto con dicha tarjeta son, por ejemplo, la
norma HDLC y la norma X.25. En cualquier caso, las clases de
dispositivos de supervisión de datos 9 que se pueden escoger para
los fines de la presente invención pueden variar dependiendo de las
normas de las capas OSI 1 ó 2 en las que se tiene que funcionar. De
hecho, será posible utilizar dispositivos de supervisión que
trabajen con normas de implantación diferentes de la capa OSI 2,
como por ejemplo "Relé de bloque" o SDLC o también BSC y
similares. Dichos dispositivos son muy conocidos por parte de los
expertos en la técnica y no se describirán aquí en detalle.
La supervisión ocurre "de forma
transparente" por medio de dos conectadores paralelos 10 y 11,
esquemáticamente ilustrados en la figura, permitiendo la supervisión
de los datos que provienen respectivamente del nodo fuente 7 y del
nodo de destino 8 sin que influyan sus transmisiones del nodo fuente
al nodo de destino y viceversa. El dispositivo de supervisión 9,
representado mediante el bloque en líneas discontinuas en la figura,
incluye un receptor de los datos de la fuente 12, un receptor de los
datos de destino 13 y una interfaz de conexión 14. El receptor de
los datos de la fuente 12 permite la recepción sólo de los datos que
provienen del nodo fuente 7, como está esquemáticamente indicado con
la flecha F7; por otra parte, el receptor de los datos de destino 13
permite la recepción de los datos que provienen sólo desde el nodo
de destino 8, como se indica esquemáticamente con la flecha F8. En
la capa OSI 2, los datos que provienen del nodo fuente contienen un
código que identifica la fuente, mientras que los datos que
provienen del nodo de destino contienen un código que identifica el
destino. El receptor de los datos de la fuente 12 y el receptor de
los datos de destino 13 pueden identificar, por lo tanto, fácilmente
los dos tipos diferentes de datos. Los datos recibidos de esta
manera son transmitidos a la interfaz de conexión 14, como se indica
mediante las flechas F9 y F10.
Cada paquete de datos situado en una capa
correspondiente a la capa OSI 2 leída por la unidad de supervisión 9
es enviado a la unidad de control 15, como se indica mediante la
flecha F11. El funcionamiento de la unidad de control 15 se
describirá con mayor detalle más adelante. A cada uno de dichos
paquetes, se asocia un tiempo de lectura por medio de la unidad de
registro de la fecha 16, representada fuera de la unidad de control
15 para una descripción más fácil y conectada con la misma como se
indica mediante la flecha F12. Una unidad de registro de la fecha 16
de este tipo puede ser cualquier dispositivo comúnmente disponible,
en particular una radio o un satélite. En una realización preferida
de la presente invención, se utilizó una radio controlada por reloj
digital ajustado al tiempo europeo central (CET - Central European
Time) emitido por un satélite geoestacionario.
Además de la asociación del tiempo de lectura por
medio de la unidad de registro de la fecha 16, la unidad de control
15 discrimina los marcos de información de los marcos de control.
Por ejemplo, si la transmisión de la información ocurre en el
lenguaje HDLC, el último bit de la parte de la cabecera del marco de
información es 0 mientras que el último bit de la parte de la
cabecera de un marco de control es 1. Por lo tanto, dentro de la
unidad de control 15 hay medios, no descritos en la figura, que
discriminan dicho último bit, por ejemplo, un programa fijo
contenido en una ROM. En cualquier caso, sin tener en cuenta el
código de transmisión de datos utilizado, siempre será posible
proporcionar medios para dicha discriminación que discriminen un
marco de control de un marco de información. Una discriminación de
este tipo por lo tanto permite el almacenaje del marco de
información individual privado de la parte de cabecera y que
comprende únicamente la parte del cuerpo, conteniendo de ese modo la
información que es típica de la sintaxis de la aplicación particular
utilizada, junto con el mensaje que se va a transmitir.
Los datos que incorporan el tiempo de supervisión
y están divididos en marcos de información y marcos de control se
almacenan dentro de una unidad de almacenaje de los datos
discriminados 17, bidireccionalmente conectada a la unidad de
control 15 como se indica mediante la flecha F13. Existe también una
unidad de almacenaje de los datos previamente determinados 18,
bidireccionalmente conectada a la unidad de control 15. Dichos datos
previamente determinados representan las interpretaciones posibles
de los marcos de información o de control contenidos en la unidad de
almacenaje de los datos discriminados 17. Su utilización se
explicará aquí más adelante con referencia a las siguientes figuras.
La conexión entre la unidad de almacenaje de los datos previamente
determinados 18 y la unidad de control 15 se indica mediante la
flecha F14.
Se hará referencia ahora a la figura 4, que
representa un cuadro de flujo que indica las operaciones ejecutadas
por la unidad de control 15 en los marcos de información almacenados
en la unidad de almacenaje de los datos discriminados 17. Debe
entenderse que el acceso a tales marcos de información se puede
regular selectivamente mediante sistemas de gestión de
autorizaciones y privilegios tales como palabras de paso,
encriptación y códigos de descriptación, lectores de tarjetas y
similares proporcionados a usuarios cualificados.
Un primer paso S1 indica la lectura de los
diversos paquetes por la unidad de supervisión 3. Un segundo paso S2
indica la discriminación anteriormente descrita que realiza la
unidad de control 15 entre los marcos de información y los marcos de
control, junto con la asociación del tiempo de supervisión.
En los marcos de control de la capa inferior de
no aplicación, puede estar provisto también un procesamiento
estadístico realizado en el paso S3. Dicho procesamiento no se
describe en detalle por el momento; los modos mediante los cuales
ocurre se harán evidentes al final de la presente descripción. El
resultado final de un procesamiento de este tipo proporcionará una
lista de marcos de control, informando también sobre el número de
ocurrencia para cada uno de dichos marcos.
Al igual que para los marcos de información, el
flujo procede al paso S4 en el que los marcos de información
individuales son reconstruidos de acuerdo con sus sintaxis de
aplicación específica. Con el propósito de dicha reconstrucción, se
deben conocer las estructuras de la sintaxis de la aplicación de los
marcos de información individuales. De hecho, están contenidos
dentro de la unidad de almacenaje de los datos previamente
determinados 18 descrita con referencia a la anterior figura 3.
Dicha unidad 18 contiene, por ejemplo en un archivo de texto, una
descripción resumida formal de las posibles interpretaciones de los
marcos de información o de control. Dichos datos representan los
modos de acuerdo con los cuales puede estar estructurada la parte
del cuerpo de un marco de información individual, por ejemplo el
código de transmisión de máquina (es decir, relacionado con un marco
de información emitido por la fuente o por el destino), el número
del canal (es decir relacionado con un procesador específico aguas
arriba del nodo de la fuente o con un procesador específico aguas
abajo del nodo de destino), números de protocolos, números de
procesamiento de datos, etcétera. Dicha unidad 18 por supuesto puede
contener la sintaxis de diversos protocolos de aplicaciones de los
marcos de información que se vayan a reconstruir en ese momento.
La reconstrucción de los marcos de información
uno por uno se obtiene mediante una comparación secuencial de la
parte del cuerpo de cada cuadro de información con cada uno de los
modelos resumidos en la unidad 18.
Además de esto, se pueden reconstruir las
diferentes secuencias de aplicación que ocurren entre un procesador
fuente determinado y un procesador de destino determinado, es decir
ordenadas de acuerdo con el tiempo y la clase de comunicación. A
través de la presente descripción, como secuencia de aplicación se
piensa en el total de los marcos de información intercambiados entre
un procesador fuente determinado y un procesador de destino
determinado durante una comunicación individual. La secuencia de
aplicación ordenada en el paso S5 contendrá los marcos de
información individuales ordenados de acuerdo con un criterio del
tiempo sólo y no también con un criterio lógico. La ordenación por
el tiempo será posible a través de la asociación del tiempo que
tiene lugar en el paso anterior S2. Para proporcionar también una
ordenación lógica de los datos dentro de una secuencia de la
aplicación específica, puede ser útil, aunque no es necesario, la
presencia de un grupo de reglas de la aplicación dirigidas al
intercambio de datos entre la fuente y el destino. Dichas reglas de
la aplicación, típicas de una clase particular de conversación entre
un procesador fuente determinado y un procesador destino
determinado, pueden estar previamente determinadas y como tales,
también, pueden estar recogidas en la unidad de almacenaje de los
datos previamente determinados 18. Dichas reglas de la aplicación
son una serie de posibles interpretaciones de las secuencias de
marcos de información contenidos en la unidad de almacenaje de los
datos discriminados 17.
Un ejemplo de tales reglas de aplicación se
proporciona mediante la tabla 1 aquí más adelante, en la que se hace
referencia a una comunicación entre una fuente que representa un
estudiante (cliente) que desea inscribirse en una universidad a
través de un terminal y un destino (servidor) que representa la
universidad en la cual se quiere inscribir el estudiante.
| 1: AS? FDB 15 AS? FDB 5 AS? FDB 0 |
| La reserva de la inscripción se obtuvo normalmente |
| 2: AS? FDB 13 AS? FDB 0 |
| La posición del cliente no es normal |
| ......... |
| ......... |
| ......... |
Cada línea de dicha tabla es una regla de la
aplicación, es decir que indica una posible secuencia de la
aplicación del intercambio de datos entre la fuente y el destino. El
significado de cada secuencia de la aplicación se ilustra más
adelante. Por ejemplo, la primera línea indica la siguiente
secuencia de marcos de información:
- la fuente (AS) interroga (?) al destino;
- el destino (FDB) responde con el número de
actividad 15;
- la fuente (AS) interroga otra vez (?) al
destino;
- el destino (FDB) responde con el número de
actividad 5;
- la fuente (AS) interroga (?) al destino; y
- el destino (FDB) responde con el número de
actividad número 0.
El resultado obtenido al final de esta
conversación es que la reserva para la inscripción en la universidad
se ha obtenido normalmente. La estructura de la tabla 1 es un mero
ejemplo y también se puede ilustrar con una estructura de árbol
provista de un número de ramas que depende del número de secuencias
provistas de la aplicación. Cada trayectoria hacia abajo hacia una
de las hojas del árbol ilustrará una secuencia de aplicación
particular, es decir una conversación particular entre la fuente y
el destino, esto es una secuencia de marco de información particular
entre la fuente y el destino.
El número de reglas de la aplicación puede ser
cualquiera. Cuanto mayor sea el número de reglas de la aplicación
provistas, mayor será la probabilidad de asociar cada una de las
secuencias de la aplicación temporalmente reconstruidas en el paso
S5 con un significado lógico bien definido encontrado por la
comparación con una regla de la aplicación particular contenida en
la unidad de almacenaje 18 en la figura 3. Por lo tanto, de esta
manera será posible verificar la corrección o la anomalía en la
secuencia de la aplicación particular está siendo comparada en ese
momento.
En el paso S6 en la figura 4, la unidad de
control 15 verifica en primer lugar si tales reglas de la aplicación
están disponibles o no. Suponiendo que dichas reglas de la
aplicación sean conocidas, el flujo procederá tanto hacia el paso S8
como hacia el paso S9, dependiendo de lo que se haya escogido en el
paso S7. El paso S8 permite una simple clasificación de las
secuencias de la aplicación. De hecho, cada secuencia de la
aplicación se clasifica perteneciendo a una trayectoria particular
entre las diversas trayectorias posibles dentro del árbol de las
reglas de la aplicación. El paso S8 se explicará con mayor detalle
con referencia a la siguiente figura 5.
Por otra parte, en el paso S9 se reconstruye la
trayectoria lógica de todas las secuencias de la aplicación
supervisadas por el aparato en un intervalo del tiempo previamente
determinado. Dicho paso S9 se describirá, y detalle con referencia a
la siguiente figura 6.
El aparato de acuerdo con la presente invención
permite la reconstrucción de la trayectoria lógica de las secuencias
de la aplicación también aunque no esté provista una serie de reglas
de la aplicación. En este caso, el flujo procede hacia el paso S10,
que también se describirá más adelante.
Se hará referencia ahora a la figura 5, la cual
proporciona una explicación más detallada de lo que se ha descrito
anteriormente con referencia al paso S8 en la figura 4.
En un primer paso S11 se selecciona la secuencia
de la aplicación individual, objeto de la comparación. En un paso
sucesivo S12 se seleccionan los elementos caracterizantes, con fines
de la comparación, de la secuencia seleccionada de la aplicación. En
el ejemplo de la inscripción en la universidad anteriormente
descrito en la tabla 1, dichos elementos caracterizantes pueden ser:
el número de identificación del procesador fuente, el número de
identificación del usuario que requiere la operación de inscripción,
los datos provistos por la fuente y los datos provistos por el
destino. En el paso S13 los elementos caracterizantes de la
secuencia de la aplicación considerada se comparan con una de las
reglas de la aplicación de la tabla 1 descrita antes, buscando una
posible correspondencia. Si se encuentra una correspondencia de este
tipo, el flujo procede hacia el paso S14 en el cual se informa de
dicha correspondencia y se deberá tener en cuenta en los resultados
de la interpretación. Entonces el flujo selecciona otra secuencia y
ejecuta otra vez el paso S11. Si no se encuentra la correspondencia
en el paso S13, la unidad de control 15 va, en el paso S15, a la
regla siguiente y si (paso S16) existen todavía reglas que permitan
una comparación, la unidad de control ejecuta otra vez la
comparación del paso S13. Si no se encuentran reglas adicionales, la
unidad de control informa una anomalía en el paso S17. Una anomalía
de este tipo alternativamente puede significar:
- una clase de secuencia la cual no tenía que
haber ocurrido (una anomalía real); o
- una clase de secuencia no insertada por error
dentro del árbol de las reglas de la aplicación.
En cada uno de dichos casos, el encontrar una
anomalía de este tipo es ciertamente útil para la certificación de
las clases de secuencias de la aplicación que ocurren en la parte de
la red bajo examen.
Se hará referencia ahora a la siguiente figura 6
la cual proporciona una explicación más detallada de lo que se ha
descrito en el paso S9 en la figura 4.
Los pasos S18 y S19 seleccionan respectivamente
las secuencias de la aplicación individual y los elementos
caracterizantes de la misma, de forma similar a lo que se ha
descrito con referencia a la figura 5 anterior. El paso S20 indica
la comparación entre la secuencia de la aplicación y las reglas de
la aplicación previamente establecidas contenidas dentro de la
unidad de almacenaje de los datos previamente determinados 18. Si se
encuentra una correspondencia, el flujo procede hacia el paso S21 en
el cual la correspondencia encontrada se tiene en cuenta a través de
la actualización de los campos estadísticos relacionados. Los pasos
S18-S20 se repetirán subsiguientemente hasta el
final de las secuencias que se deben clasificar. Si no se encuentra
correspondencia, la secuencia de la aplicación que se va a
clasificar es nueva; puede ser una anomalía o simplemente una
secuencia no esperada. En este caso, el flujo procede hacia el paso
S22 en el que los campos estadísticos relacionados con esa secuencia
específica se inician. Además, la nueva secuencia será insertada en
la lista de las secuencias previamente establecidas que se van a
utilizar para la comparación en el paso S20. Esto se indica también
mediante la doble señal de la flecha F14 en la figura 3 anterior.
Dichas secuencias particulares, es decir las posibles anomalías,
pueden ser evidenciadas de una manera particular para que sean
reconocidas como tales. Además de esto, también en este caso se
repiten los pasos S18-S20 hasta el final de las
secuencias que se van a clasificar. En particular, además del número
de cruces para cada rama del árbol, también es posible supervisar
las ramas que no se cruzan.
En caso de que no exista una secuencia
previamente establecida de reglas de la aplicación, siempre será
posible que la unidad de control reconstruya las aplicaciones de la
comunicación que han ocurrido en la parte de la red bajo control
(paso S10 en la figura 4). En este caso, cada secuencia de la
aplicación analizada no será comparada con las secuencias
previamente establecidas, sino con las secuencias anteriormente
analizadas, que actúan como los datos previamente determinados para
compararlos con las secuencias que se van a analizar adicionalmente.
Por lo tanto, la estructura de árbol que contiene la información
estadística será reconstruida mediante comparación recíproca de cada
parte del cuerpo de los marcos de información con los otros. También
este caso, se construirá un árbol y será posible conocer el número
de cruces para cada rama. Evidentemente, en este caso no será
posible supervisar las ramas que no se cruzan ya que no existirá un
conocimiento previo de la existencia de dichas ramas.
Finalmente se hace referencia a las figuras 7A y
7B que muestran respectivamente un ejemplo de una estructura de un
marco de información y un ejemplo de una estructura de árbol que
contiene información estadística obtenida por medio del aparato de
acuerdo con la presente invención.
En la figura 7A es posible distinguir cuatro
campos diferentes: un primer campo 19 que indica el nombre del
procesador de la fuente o del destino; un segundo campo 20 que
indica el número de conexiones en el intervalo de tiempo
supervisado, un tercer campo 21 que indica el tiempo promedio de
cada conexión, contado por ejemplo en milisegundos, y un cuarto
campo 22 que indica el código de la actividad ejecutada.
La figura 7B indica el árbol reconstruido. Un
primer elemento E1 en el árbol indica que AS (fuente) se ha
conectado 20 veces, con un promedio de tiempo de conexión de 0
milisegundos (simplemente abertura de la conexión con el destino) y
ha ejecutado la actividad con el código 0. Un segundo elemento E2,
el único "hijo" de E1, indica que en todas esas 20 conexiones
FDB (destino) contestó con la actividad que tiene el código 20, con
un tiempo de conexión promedio de 737 milisegundos. Existieron dos
maneras de proceder. AS contestó 18 veces (elemento E3) con la
actividad 0 y dos veces (elemento E4) con la actividad 1. El árbol
procede con los otros elementos cuyo significado se clarifica ahora
por el contexto. El árbol descrito aquí es el resultado de la
ordenación lógica realizada en los pasos S9 o S10 en la figura
4.
Debe indicarse que la supervisión de los
contenidos de los campos 19 y 22 de cada elemento se realizó en el
paso S4 en la figura 4. La supervisión de las conexiones entre los
diversos elementos, es decir el hecho de que el elemento E2 sea el
"hijo" del elemento E1 y que los elementos E3 y E4 sean
"hijos" de E2, se realizó tanto en el paso S9 como en el paso
S10 en la figura 4.
La presente invención se ha descrito hasta ahora
con referencia a algunas de sus formas de realización preferida,
proporcionadas como ejemplos no limitativos. Por ejemplo, debe
entenderse que es posible proporcionar una aplicación de acuerdo con
la presente invención que tenga diversos aparatos provistos a lo
largo de diferentes partes de la línea.
Además, debe entenderse que existen otras
posibles realizaciones y clases de servicios que quedan dentro del
ámbito protector de la presente solicitud.
Claims (6)
1. Aparato para la supervisión y la
interpretación de protocolos de aplicaciones para sistemas de
transmisión de datos de redes comprendiendo:
- un dispositivo de supervisión (9) de los
paquetes de datos en una capa que corresponde a la capa OSI 2,
dichos paquetes de datos comprendiendo marcos de control y marcos de
información, en el que los marcos de control y de información
contienen una parte de cabecera y una parte del cuerpo, dicha parte
de la cabecera permitiendo la distinción entre un marco de
información y un marco de control;
- una unidad de control (15) que recibe como
entrada los datos que vienen del dispositivo de supervisión (9) y
que comprende medios para discriminar los marcos de control de los
marcos de información;
- una unidad de registro de la fecha (16)
conectada a la unidad de control (15) y que asocia un tiempo de
supervisión a los marcos de control y a los marcos de
información;
- una unidad de almacenaje de los datos
discriminados (17), que almacena los marcos de control y de
información y el tiempo de supervisión de los mismos,
bidireccionalmente conectada a la unidad de control (15);
caracterizado porque adicionalmente
comprende:
a) una unidad de almacenaje de datos previamente
determinados (18), bidireccionalmente conectada a la unidad de
control (15), dichos datos previamente determinados representando
interpretaciones posibles de los marcos de información contenidos en
la unidad de almacenaje de datos discriminados (17);
b) medios para comparar, mediante la unidad de
control (15), dichos datos previamente determinados almacenados en
la unidad de almacenaje (18) con los datos contenidos en la parte
del cuerpo de los marcos de información almacenados en la unidad de
almacenaje de los datos discriminados (17), reconstruyendo de eso
modo los marcos de información de acuerdo con sus sintaxis de
aplicación específica;
c) medios para ordenar, de acuerdo con el tiempo
y la clase de comunicación, los marcos de información reconstruidos
de acuerdo con sus sintaxis de aplicación específica, reconstruyendo
de ese modo las secuencias de la aplicación que ocurren entre un
procesador fuente determinado y un procesador de destino
determinado; y
d) medios para ordenar dichos marcos de
información ordenados de acuerdo con el tiempo y la clase de
comunicación, también de acuerdo con un criterio lógico,
reconstruyendo de ese modo la trayectoria lógica de dichas
secuencias de aplicación que ocurren entre un procesador fuente
determinado y un procesador de destino determinado.
2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque dichos medios para ordenar dichos marcos
de información de acuerdo con un criterio lógico comprenden medios
para comparar recíprocamente la parte del cuerpo de los marcos de
información.
3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque dichos medios para ordenar dichos marcos
de información de acuerdo con un criterio lógico comprenden medios
para comparar cada secuencia de las partes del cuerpo de los marcos
de información con un conjunto de secuencias previamente
determinadas, dichas secuencias previamente determinadas
representando posibles interpretaciones de las secuencias de los
marcos de información contenidas en la unidad de almacenaje de los
datos discriminados (17), dichas secuencias previamente determinadas
estando contenidas en dicha unidad de almacenaje de datos
previamente determinados (18).
4. Procedimiento para la supervisión y la
interpretación de protocolos de aplicaciones para sistemas de
transmisión de datos de redes, que comprende los pasos de:
- supervisión de los paquetes de datos en una
capa que corresponde a la capa OSI 2, dichos paquetes de datos
comprendiendo marcos de control y marcos de información, en el que
los marcos de control y de información contienen una parte de
cabecera y una parte del cuerpo, dicha parte de la cabecera
permitiendo la distinción entre un marco de información y un marco
de control;
- discriminación de los marcos de control de los
marcos de información;
- asociación de un tiempo de supervisión a los
marcos de control y a los marcos de información;
- almacenaje de los marcos de control y de los
marcos de información discriminados junto con sus tiempos de
supervisión;
caracterizado porque adicionalmente
comprende los pasos de:
\newpage
a) almacenaje de los datos previamente
determinados que representan interpretaciones posibles de los marcos
de información;
b) comparación de dichos datos previamente
determinados con los datos contenidos en la parte del cuerpo de los
marcos de información almacenados, reconstruyendo de ese modo los
marcos de información de acuerdo con sus sintaxis de aplicación
específica;
c) ordenación, de acuerdo con el tiempo y la
clase de comunicación, de los marcos de información reconstruidos de
acuerdo con sus sintaxis de aplicación específica, reconstruyendo de
ese modo las secuencias de la aplicación que ocurren entre un
procesador fuente determinado y un procesador de destino
determinado; y
d) ordenación de dichos marcos de información
ordenados de acuerdo con el tiempo y la clase de comunicación,
también de acuerdo con un criterio lógico, reconstruyendo de ese
modo la trayectoria lógica de dichas secuencias de aplicación que
ocurren entre un procesador fuente determinado y un procesador de
destino determinado.
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
4 caracterizado porque dicho paso de ordenación de dichos
marcos de información de acuerdo con un criterio lógico comprende un
paso de comparar recíprocamente la parte del cuerpo de los marcos de
información.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación
4 caracterizado porque dicho paso de ordenación de dichos
marcos de información de acuerdo con un criterio lógico comprende un
paso de comparar cada secuencia de las partes del cuerpo de los
marcos de información con un conjunto de secuencias previamente
determinadas.
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| IT97RM000086A IT1290935B1 (it) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Apparecchio e metodo per rilevamento ed interpretazione di protocolli applicativi di sistemi di trasmissione dati su rete. |
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