Реферат: Системного управления компьютерными сетями замятин В. С., Попов Ф. А

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ И ЗАДАЧИ СИСТЕМЫ СЕТЕВОГО/СИСТЕМНОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫМИ СЕТЯМИ

Замятин В.С., Попов Ф.А.

Бийский технологический институт АлтГТУ

E-mail: sl@bti.secna.ru, pfa@bti.secna.ru


В предлагаемом докладе рассматриваются проблемы создания системы интегрированного сетевого/системного управления, обеспечивающей решение комплекса задач, направленных на оптимизацию функционирования компьютерной сети и ее гармоничное развитие. При этом под оптимизацией функционирования сети понимается сочетание анализа (измерения, диагностика и локализация ошибок) и синтеза (принятие решения о том, какие изменения надо внести в работу сети, чтобы повысить эффективность ее работы).

В качестве основных задач оптимизации сетей рассматриваются:

определение критерия эффективности работы сети;

определение множества варьируемых параметров сети, прямо или косвенно влияющих на критерии эффективности;

определение порога чувствительности для значений критерия эффективности.

При этом предлагаются три различных трактовки задачи оптимизации:

приведение сети в любое работоспособное состояние;

грубая настройка - выбор параметров, резко влияющих на характеристики (надежность, производительность) сети;

тонкая настройка параметров сети (собственно оптимизация).

Все множество наиболее часто используемых критериев эффективности работы сети может быть разделено на две группы. Одна группа характеризует производительность работы сети, вторая - надежность.

Производительность сети измеряется с помощью показателей двух типов - временных, оценивающих задержку, вносимую сетью при выполнении обмена данными, например, время реакции, и показателей пропускной способности, отражающих количество информации, переданной сетью в единицу времени. Существует большое количество вариантов определения показателей пропускной способности, которые могут отличаться друг от друга: выбранной единицей измерения количества передаваемой информации, характером учитываемых данных, количеством точек измерения передаваемого трафика, способом усреднения результатов на сеть в целом.

Важнейшей характеристикой вычислительной сети является надежность - способность правильно функционировать в течение продолжительного периода времени. Это свойство имеет три составляющих: собственно надежность, готовность и удобство обслуживания. Надежность измеряется интенсивностью отказов и средним временем наработки на отказ. Критерием оценки готовности является коэффициент готовности, который равен доле времени пребывания системы в работоспособном состоянии и может интерпретироваться как вероятность нахождения системы в работоспособном состоянии. Коэффициент готовности вычисляется как отношение среднего времени наработки на отказ к сумме этой же величины и среднего времени восстановления.

Между показателями производительности и надежности сети существует тесная связь. Ненадежная работа сети очень часто приводит к существенному снижению ее производительности.

На выбранный критерий оптимизации сети влияет большое количество параметров различных типов. В наибольшей степени на производительность сети влияют:

используемые коммуникационные протоколы и их параметры, например: номинальная и эффективная пропускная способность протокола, размер и время жизни пакета, параметры квитирования;

доля и характер широковещательного трафика, создаваемого различными протоколами;

топология сети и используемое коммуникационное оборудование;

интенсивность возникновения и характер ошибочных ситуаций;

конфигурация программного и аппаратного обеспечения конечных узлов.

Множество параметров оптимизации можно разделить на следующие группы:

параметры оптимизации транспортной подсистемы;

параметры оптимизации прикладной подсистемы.

Ясно, что определяющее влияние на производительность сети оказывает первая группа параметров. Оптимизации транспортной подсистемы уделяется большое внимание, информация по этому вопросу встречается в многочисленных публикациях. Решая проблемы оптимизации транспортной подсистемы, можно следовать рекомендациям и методам, изложенным в этих источниках.

Второй группе параметров уделяется не так много внимания. Однако их нельзя недооценивать. Например, неправильная работа какого-либо сетевого сервиса может полностью парализовать работу сети. Решая задачи оптимизации прикладной подсистемы, нужно учитывать особенности каждого из предоставляемых сетевых сервисов, а также их взаимное влияние друг на друга.

Для получения количественных характеристик еще не существующих сетей можно использовать средства моделирования, с помощью которых разрабатываются модели, воссоздающие информационные процессы, протекающие в сетях. При этом можно использовать методы физического (натурного) моделирования, создавая “пилотные” сети, а также методы математического моделирования, такие как имитационное моделирование и модели теории массового обслуживания.

Разработка системы сетевого управления в Бийском технологическом институте ведется в соответствии с изложенными выше общими положениями.

При этом в структуре создаваемой системы выделены:

подсистема традиционного сетевого управления (управление конфигурацией, управление производительностью, управление сбоями, управление безопасностью, учет использования ресурсов);

подсистема моделирования функционирования компьютерных сетей (включая анализ нагрузок на отдельные их участки и поддержку принятия решений по их перепланированию).

В настоящий момент практически решена задача учета использования ресурсов. При этом соответствующая программная компонента может быть легко расширена и дополнена, а также сконфигурирована в зависимости от потребностей администратора сети. Это обеспечивается наличием в ней универсального ядра, а также зависимых от видов сетевых сервисов интерфейсов, позволяющих вести обмен информацией между ядром и соответствующими сервисами.

В качестве инструментальных средств при создании рассматриваемой системы использованы следующие:

Ядро системы состоит из таблиц, триггеров, хранимых процедур и периодических процессов СУБД Oracle.

Интерфейсы сервисов представляют собой программы (чаще всего демоны ОС UNIX), обеспечивающие размещение журналирующей информации в БД, а также передающие управляющую информацию программам сетевых сервисов от ядра системы.

Пользовательские интерфейсы создаются с использованием технологии Java компании Sun Microsystems. Их разработка ведется с использованием средства визуального программирования JDeveloper компании Oracle, которое позволяет быстро спроектировать, разработать и развернуть создаваемые приложения, реализуемые по принципу многослойной архитектуры клиент-сервер. При этом автоматизируются многие процессы их создания.

В ближайшее время предполагается модернизация подсистем управления безопасностью и управления конфигурацией сети [1] путем интеграции их в единую платформу. Также планируется создание подсистемы моделирования функционирования компьютерных сетей.


Литература

1. Попов Ф.А., Замятин В.С., Кардаманов А.П. Информационная система по обеспечению безопасности сетевых и информационных ресурсов, их бюджетирования и контроля, а также сбора и обработки статистической информации // Материалы Международной научно-методической конференции “Новые информационные технологии в университетском образовании”, Новосибирск: ИДМИ, 2000 г.