Опус про Децибелы

(автор Игорь Никишин инженер копании IC-Line)

«Что такое децибел (dB), с чем его едят, чем он отличается от dBm и зачем вообще все это нужно?», -такие вопросы задают очень часто, и, чтобы не начинать каждый раз сначала, напишем эту краткую памятку.

Итак, есть сигнал. Он существует, его детектируют. Для численного понятия сигнала (ну, описать-то его как-то надо) ввели понятие мощности сигнала. Мощность измеряется в ваттах (Вт). И все бы было хорошо, да вот только неудобно! Неудобно почему? Потому, что непонятно, хороша ли мощность, или, может, она мала и все плохо? Поэтому умные люди уже достаточно долгое время оперируют понятием «Децибел».

Что есть децибел? Децибел – это отношение. Отношение чего к чему? Отношение мощности измеренного сигнала к базовой мощности. Для удобства пользования в формуле, которая будет представлена чуть ниже, существуют еще некие множители (10) и логарифм (обычный десятичный логарифм, он же логарифм по основанию 10). Зачем так усложнять? А для того, чтобы в результате несложных вычислений стало понятно, ниже или выше (или, может быть, равен) полученный (и измеренный) сигнал, чем сигнал базовый.

, где А – сигнал измеренный, А₀ – сигнал базовый. 

В современных сетевых технологиях (надеюсь, не секрет ни для кого) используются лазеры и светодиоды. Они светят (светом!) в волокно, на противоположной стороне этот свет принимается. Свет можно измерить. Измеряют свет всякими хитрыми приборами, которые выдают значения в некоторых единицах.  Вот на столе у автора лежит прибор MT1113C, который умеет измерять в Ваттах (ВТ), Децибелах (dB) и непонятных (пока еще) dBm’ах. С Ваттами мы разобрались – непонятно, много или мало величина, например, 0.05 Вт. С децибелами тоже сложновато – необходимо знать точные значения светового сигнала «до» и «после» прохождения волокна, что не всегда бывает удобно (надеюсь, понятно, что съездить за 80 км и померять там, чтобы потом вернуться и померять тут – как минимум накладно). Вот и ввели те же (а может, и другие) умные люди этот самый dBm.

dBm – это тот же Децибел, только в качестве базового сигнала берется сигнал мощностью 1 (один!) милливатт (мВт). Теперь все стало понятно! И считать удобнее (взял логарифм от мощности сигнала, умножил на 10 – вуаля!), и опорный уровень, относительно которого все измеряется, ВСЕГДА один и тот же – 1мВт.

,где А – измеренная мощность сигнала в МИЛЛИВАТТАХ.

Идем дальше. Есть модуль SFP WDM 1550/1310 20km. Ну есть он и хорошо. Измерим его. А прибор показывает -6dbm. «Ого! Да это же МИНУС! Плохо-плохо!», - скажут неподготовленные люди. И скажут неправильно. Почему? Да потому, что -6dBm – это примерно 0,25Вт.

Расчет такой - берем формулу выше,  двигаемся по ней в обратном направлении:

• 10lg X == -6;
• lg X == -6/10;
• lg X == -0.6;
• X == 10^-0.6;
• X == 0.25.

Ну вот, не так уж все и плохо! И «минусы» куда-то исчезли.

Для того, чтобы не заморачивать себе голову, приняли (в очередной раз!) умные люди решение сделать небольшую табличку. И пусть она не такая точная, как формула, но помогает быстро разобраться, откуда ноги растут:

Таблица перехода от децибелов к разам

dB

40dB

20dB

10dB

6dB

3dB

1dB

0dB

-1dB

-3dB

-6dB

-10dB

20dB

-40dB

разы

10000

100раз

10раз

4раза

2раза

1,26

1

0,79

0,5

0,25

0,1раз

0,01

0,0001

Последний штрих: почему такая низкая мощность? А потому, что свет, на самом деле, штука опасная, и лазером в 500мВт можно сбивать самолеты (и это правда, во многих странах такие «игрушки» запрещены к свободному использованию законодательно). А волокно – оно же тонкое, и греется. И может ведь обжечь кого, или расплавить свою и без того тонкую броню.

И всё же, как быть? А быть нужно настойчивее, и узнавать не только про мощность лазерного/светодиодного передатчика, но и про чувствительность приемника, оптический бюджет и затухания в различных типах волокна на разных длинах волн. Но об этом в других сериях.    

Это вопрос часто приходится объяснять при расчете ПОН.
Если есть делитель 1х2, то есть световой поток делится на 2 равных луча, уменьшается в 2 раза,
то затухание при этом получается 3dB. Далее получается.

Делитель 1х2 - 3dB
Делитель 1х4 - 6dB
Делитель 1х8 - 9dB
Делитель 1х16 - 12dB
Делитель 1х32 - 15dB
Делитель 1х64 - 18dB
Делитель 1х128 - 21dB
Делитель 1х256 - 24dB

Заметки: QEMU, KVM

Для удобства управления виртуальными машинами можно поставить пакет aqemu. Но если это лениво или по каким-либо причинам недопустимо то следующие заметки, так сказать, "на память".

Создаём диск:

qemu-img create -f raw Knoppix_HDA.img 4G

Запускаем загрузку с LifeCD:

kvm -no-acpi -m 384 -cdrom KNOPPIX_V7.0.3CD-2012-06-25-EN.iso -hda Knoppix_HDA.img -boot d

или так:

kvm -monitor stdio -enable-kvm -m 1024 -localtime -cdrom KNOPPIX_V7.0.3CD-2012-06-25-EN.iso -hda Knoppix_HDA.img -boot order=dc,menu=on -net nic,vlan=0 -net user,vlan=0 -name "Knoppix" -vnc :10

Можно сконвертировать образ, если необходимо:

qemu-img convert -f raw Knoppix_HDA.img -O qcow2 Knoppix_QCOW2.img

Приоритет загрузки CD-ROM, затем HDD:

kvm -monitor stdio -enable-kvm -m 512 -localtime -hda Knoppix_HDA.img -boot order=dc,menu=on -net nic,vlan=0 -net user,vlan=0 -name "Knoppix" -vnc :10

Приоритет загрузки HDD, затем CD-ROM:

kvm -monitor stdio -enable-kvm -m 512 -localtime -hda Knoppix_HDA.img -boot order=cd,menu=on -net nic,vlan=0 -net user,vlan=0 -name "Knoppix" -vnc :10

Настройка сети.
Часто-густо описывается настройка сети где какой-нибудь внешний интерфейс бриджуется и уже на полученный бридж-интерфейс подвязываются виртуалки. Не спорю, что это простой, удобный и правильный путь, но путь настоящего джедая не всегда прост, а зачастую очень даже тернист. Поэтому чуть ниже рассказывается о том как со своей виртуалкой получить полноценную маршрутизируемую сеть.

Для начала, как и в статье про сеть в VirtualBox, установим все необходимые для этого пакеты:

sudo aptitude install uml-utilities

не забываем добавить нашего пользователя, для которого будет разрешено использовать сеть в виртуальной машине, в группу uml-net:

sudo adduser olden uml-net

Далее в /etc/network/interfaces пропишем настройки для нашего tap-интерфейса, который будет подвязан к виртуальной машине:

auto tap2
iface tap2 inet static
        address 172.16.24.5
        network 172.16.24.4
        netmask 255.255.255.252
        broadcast 172.16.24.7
        tunctl_user username

Собственно после этого можно запустить виртуальную машину и указать ей использовать только что построенный интерфейс:

kvm -monitor stdio -enable-kvm -m 512 -localtime -hda Knoppix_HDA.img -boot order=cd,menu=on -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap2 -name "Knoppix" -vnc :10

Безусловно, что настроить сетевые настройки на интерфейсе гостевой системы придётся вручную.

Ограничение входа по SSH с конкретных IP адресов

Многие используют вход по ssh с использованием ключей авторизации (в блоге немного рассказывалось об этом), но мало кто знает о том, что при этом можно ограничить вход с заведомо доверенных ip-адресов.

В принципе если есть права администратора то подобные ограничения легко и просто вносятся при помощи незабвенного iptables-а. Однако если прав администратора нет, а ограничение ввести надо то на помощь может прийти нижеследующий механизм.

Для введения ограничений доступа с конкретного ip, как и для авторизации по ключу, используется .ssh/authorized_keys. Например если мы хотим чтобы доступ с конкретным ключом авторизации осуществлялся только лишь с ip-адреса 1.2.3.4 то в начало соответствующей ключу строки файла .ssh/authorized_keys необходимо добавить значение from:

from="1.2.3.4" ssh-rsa  ....

Если хочется чтобы таких адресов было несколько или это была сеть то перечисляем нужные значения:

from="1.2.3.0/24,44.55.66.77" ssh-rsa ...

Таким-же образом можно ввести и другие ограничения, например:

from="1.2.3.4",no-agent-forwarding,no-port-forwarding,no-X11-forwarding ssh-rsa ...

это ограничит agent-forwarding, port-forwarding и т.д., оставив только интерактивный вход в систему. ssh можно ограничить ещё больше, например запретив интерактивный вход, заставив выполнить заданную команду:

command="/usr/local/bin/my-prog" ssh-rsa ..

Это может быть полезным для организации удалённого резервного копирования rsync + ssh, когда будет запущен строго определённый скрипт и ничего более.

Bonding - резервирование каналов на Layer 2

Устанавливаем пакеты согласно Debian Wiki.


Типы агрегации (объединения) интерфейсов в Linux

mode=0 (balance-rr)
Этот режим используется по-умолчанию, если в настройках не указано другое. balance-rr обеспечивает балансировку нагрузки и отказоустойчивость. В данном режиме пакеты отправляются "по кругу" от первого интерфейса к последнему и сначала. Если выходит из строя один из интерфейсов, пакеты отправляются на остальные оставшиеся.При подключении портов к разным коммутаторам, требует их настройки.

mode=1 (active-backup)
При active-backup один интерфейс работает в активном режиме, остальные в ожидающем. Если активный падает, управление передается одному из ожидающих. Не требует поддержки данной функциональности от коммутатора.

mode=2 (balance-xor)
Передача пакетов распределяется между объединенными интерфейсами по формуле ((MAC-адрес источника) XOR (MAC-адрес получателя)) % число интерфейсов. Один и тот же интерфейс работает с определённым получателем. Режим даёт балансировку нагрузки и отказоустойчивость.

mode=3 (broadcast)
Происходит передача во все объединенные интерфейсы, обеспечивая отказоустойчивость.

mode=4 (802.3ad)
Это динамическое объединение портов. В данном режиме можно получить значительное увеличение пропускной способности как входящего так и исходящего трафика, используя все объединенные интерфейсы. Требует поддержки режима от коммутатора, а так же (иногда) дополнительную настройку коммутатора.

mode=5 (balance-tlb)
Адаптивная балансировка нагрузки. При balance-tlb входящий трафик получается только активным интерфейсом, исходящий - распределяется в зависимости от текущей загрузки каждого интерфейса. Обеспечивается отказоустойчивость и распределение нагрузки исходящего трафика. Не требует специальной поддержки коммутатора.

mode=6 (balance-alb)
Адаптивная балансировка нагрузки (более совершенная). Обеспечивает балансировку нагрузки как исходящего (TLB, transmit load balancing), так и входящего трафика (для IPv4 через ARP). Не требует специальной поддержки коммутатором, но требует возможности изменять MAC-адрес устройства.

Сборка Razor-qt, как альтернативы KDE, под Debian GNU/Linux Wheezy

Скачиваем:

git clone git://github.com/Razor-qt/razor-qt.git
cd razor-qt/

или

wget http://razor-qt.org/downloads/razorqt-0.5.2.tar.bz2
tar xjf razorqt-0.5.2.tar.bz2
cd razorqt-0.5.2/

Устанавливаем пакеты:

sudo aptitude install cmake libqt4-dev libmagic-dev libxrender-dev libxcomposite-dev libxdamage-dev libqt4-dbus libqt4-webkit  libxcursor-dev zlib1g-dev libstatgrab-dev libqt4-xml libsensors4-dev liblightdm-qt-dev libqtwebkit4 libpolkit-qt-1-dev libpolkit-agent-1-dev libudev-dev libpulse-dev debian-edu-config

Собираем:

cd cmake/
cmake ../
cd ..
distr/deb/makeDeb.sh -r wheezy -d Debian .

Пакеты соберутся в домашней директории в каталоге ~/razorqt_0.5.2_deb.

cd ~/razorqt_0.5.2_deb
dpkg -i libqtxdg0_0.5.2-1_amd64.deb librazorqt0_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-data_0.5.2-1_all.deb razorqt-appswitcher_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-autosuspend_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-config_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-desktop_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-globalkeyshortcuts_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-notificationd_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-panel_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-power_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-runner_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-session_0.5.2-1_amd64.deb lightdm-razorqt-greeter_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-policykit-agent_0.5.2-1_amd64.deb razorqt-openssh-askpass_0.5.2-1_amd64.deb razorqt_0.5.2-1_all.deb

Сайт проекта http://razor-qt.org/
How-to по сборке https://github.com/Razor-qt/razor-qt/wiki/How-to-build

Juniper: vpls, l2 point-multipoint

Задача: есть 2 маршрутизатора Cisco и один маршрутизатор Juniper MX-80, собрать на втором уровне трафик на джунипере, третий уровень клиент себе настроит так как захочет.

Cisco маршрутизаторы rc0 и rc1. Juniper маршрутизатор rj0.

Конфигурация rc0 (xx.xx.171.185), Gi0/1.2222:

rc0#sh run int Gi0/1.2222
interface GigabitEthernet0/1.2222
 description junos vpls test
 encapsulation dot1Q 2222
 xconnect xx.xx.120.69 2222 encapsulation mpls
end

Конфигурация rc1 (xx.xx.171.187), Gi0/1.2222:

rc1#sh run int Gi0/1.2222
interface GigabitEthernet0/1.2222
 description junos vpls test
 encapsulation dot1Q 2222
 xconnect xx.xx.120.69 2222 encapsulation mpls
end

Конфигурация rj0 (xx.xx.120.69):

rj0> show configuration interfaces ge-1/1/0.2222
set interfaces ge-1/1/0 unit 2222 description "vpls test"
set interfaces ge-1/1/0 unit 2222 encapsulation vlan-vpls
set interfaces ge-1/1/0 unit 2222 vlan-id 2222
set interfaces ge-1/1/0 unit 2222 family vpls
rj0> show configuration routing-instances vpls_test | display set
set routing-instances vpls_test instance-type vpls
set routing-instances vpls_test vlan-id all
set routing-instances vpls_test interface ge-1/1/0.2222
set routing-instances vpls_test protocols vpls no-tunnel-services
set routing-instances vpls_test protocols vpls mtu 2000
set routing-instances vpls_test protocols vpls mesh-group l2ccc vpls-id 2222
set routing-instances vpls_test protocols vpls mesh-group l2ccc local-switching
set routing-instances vpls_test protocols vpls mesh-group l2ccc neighbor xx.xx.171.187 encapsulation-type ethernet-vlan
set routing-instances vpls_test protocols vpls mesh-group l2ccc neighbor xx.xx.171.185 encapsulation-type ethernet-vlan

Juniper: аналог cisco global в vrf.

Задача: вывести маршрут из vrf в глобальную таблицу (например для живущих внутри vrf sip-абонентов). Например, из vrf необходимо получить доступ к внешним ресурсам 2xx.xx.xx1.0/28, 2xx.xx.xx0.2/32 и 2xx.xx.xx0.27/32.

Описываем routing-instances:

routing-instances {
    ANOTHER_CLIENT {
        description "ANOTHER CLIENT";
        instance-type vrf;
        interface ge-1/0/1.210;
        interface ge-1/0/7.207;
        interface ge-1/1/0.209;
        route-distinguisher xxxxx:10008;
        vrf-target target:xxxxx:10008;
        vrf-table-label;
        routing-options {
            static {
                route 0.0.0.0/0 next-hop 10.255.xxx.6;
                route 2xx.xx.xx1.0/28 next-table inet.0;
                route 2xx.xx.xx0.2/32 next-table inet.0;
                route 2xx.xx.xx0.27/32 next-table inet.0;
            }
            auto-export {
                family inet {
                    unicast {
                        rib-group Export_VRF_VoiceDevice_to_inet.0;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

На маршрут 0.0.0.0/0 не обращаем внимания, это из другой оперы, не относящейся к теме данной статьи.
После этого нарисуем policy-options который затем будет использоваться в rib-groups-е:

policy-options {
    policy-statement VoiceDevice_in_VRF {
        term vd {
            from {
                route-filter 10.255.xxx.4/30 exact;
            }
            then accept;
        }
        then reject;
    }
}

И завершающий штрих, рисуем rib-groups:

routing-options {
    rib-groups {
        Export_VRF_VoiceDevice_to_inet.0 {
            import-rib inet.0;
            import-policy VoiceDevice_in_VRF;
        }
    }
    router-id 9x.xxx.xxx.x9;
    autonomous-system xxxxx;
}