Актуальные проблемы автоматизации администрирования сетевого оборудования с учётом нагрузки виртуальных серверов

Размещено на http://www.allbest.ru/

9

Актуальные проблемы автоматизации администрирования сетевого оборудования с учетом нагрузки виртуальных серверов

Мельников А.Е., магистрант

Тагирова Л.Ф., канд. пед. наук, доцент

Федеральное Государственное Бюджетное

Образовательное Учреждение Высшего Образования

«Оренбургский Государственный Университет»

Сегодня в мире миллионы компьютеров, 80 % которых (и даже больше) объединены в разнообразные информационно-вычислительные сети. Система персональных компьютеров, расположенных на определенной территории и связанных между собой для совместного использования данных, аппаратных компонентов, программ, информации называется компьютерной сетью [1].

Существует несколько причин мировой тенденции к объединению компьютеров в сети: быстрый обмен информацией, передача и получение сообщений, не вставая с места (E-mail, факс, виртуальные конференций и т. д), возможность мгновенно получить любую информацию из любого места на земном шаре, информационный обмен между ПК разных компаний-производителей, которые работают на разном программном обеспечении.

Среди компьютерных сетей есть деление на локальные (Locate Area Network - LAN), глобальные (Wide Area Network - WAN) и региональные. Первый вид охватывает территорию, где расстояние между компьютерами составляет не более 10 километров. Такая сеть используется в пределах одного здания (учреждения). Глобальная сеть охватывает целую страну или даже несколько стран (10 000 км). Региональные сети применяются в пределах района, города. Любое современное предприятие использует компьютеры и другие устройства коммуникации. Для эффективной организации и функционирования бизнеса компьютеры как раз и объединяются в сеть. Но порой может нарушаться стабильность работы сети, поэтому необходимо своевременное техническое обслуживание компьютерных сетей. Таким образом и возникает сетевое администрирование [2].

Сетевое администрирование подразумевает поддержание в рабочем состоянии оборудования, из которого состоит корпоративная сеть, выявление проблем, препятствующих эффективному использованию ЛВС, и их устранение.

Управление сетью - целенаправленное воздействие на сеть, осуществляемое для организации её функционирования по заданной программе. Оно включает следующие процедуры:

· включение и отключение системы, каналов передачи данных, терминалов;

· диагностика неисправностей;

· сбор статистики;

· подготовка отчётов и тому подобное.

С точки зрения модели OSI управление сетью подразделяется на управление:

· конфигурацией;

· отказами;

· безопасностью;

· трафиком;

· учётом.

Традиционные методы управления основаны на использовании правил. Они предписывают системе управления в компьютерной сети предпринимать определённые действия (например, выдать предупреждающее сообщение на управляющую консоль) при наступлении определённых событий (превышение интенсивностью трафика заранее определённого порогового значения и др.).

Сетевое администрирование возникает, когда у администратора сети появляется потребность и возможность оперировать единым представлением сети, как правило, это относится к сетям со сложной архитектурой. При этом осуществляется переход от управления функционированием отдельных устройств к анализу трафика в отдельных участках сети, управлению её логической конфигурацией и конкретными рабочими параметрами, причём все эти операции целесообразно выполнять с одной управляющей консоли.

Администратор сети должен выполнять следующие задачи:

· Планирование системы;

· Установка и конфигурация аппаратных устройств;

· Установка программного обеспечения;

· Установка сети;

· Архивирование (резервное копирование) информации;

· Создание и управление пользователями;

· Установка и контроль защиты;

· Мониторинг производительности.

Мониторинг сетевого оборудования - процесс постоянного наблюдения за сетевым оборудованием с целью своевременного обнаружения неисправностей и замедления работы сети.

На рисунке 1 представлены результаты мониторинга в компании ОАО «Оренбургоблгаз».

Рисунок 1 - Результаты мониторинга в гетерогенной среде

В результате мы выявили проблемы практики и проблемы теории.

Проблемы практики:

· Различные характеристики сетевого оборудования;

· Работа серверов в зависимости от технологии взаимодействия с клиентами и дисциплины обработки запросов;

· Не равномерная нагрузка между серверами и сетевым оборудованием.

Проблемы теории:

· Анализ работы серверов в зависимости от технологии взаимодействия с клиентами и дисциплины обработки запросов;

· Получение оптимальных параметров алгоритмов управления нагрузкой и выбор параметров серверов;

· Применяемый метод решения задачи управления нагрузкой;

· Существующие системы производят мониторинг системы, но не управляют распределением нагрузки.

После определения проблем практики и теории мы сформировали противоречие между необходимостью рационального распределение нагрузки на сетевое оборудование и отсутствие программного обеспечения для автоматизированного администрирования.

Мы поставили целью исследования: автоматизация информационных процессов загрузки системы, для автоматического управления сетевым оборудованием с управлением нагрузки виртуальных серверов.

Мы выявили границы - виртуальные сервера ОАО «Оренбургоблгаз».

Поиск программного обеспечения не дал положительных результатов, то есть не было найдено программных средств, которые могли бы в автоматическом режиме выполнять динамическое распределение нагрузки между сетевым оборудованием. В основном везде используется только мониторинг сети.

Возможно будет использован «мониторинг состояния вычислительных ресурсов в гетерогенной виртуальной среде» реализованный студентом - магистром Тыщенко С.В. или другое программное обеспечения, например, «Zabbix» или «10-Страйк: Мониторинг Сети» для слежения за состоянием сетевого оборудования.

Предположительно в компании ОАО «Оренбургоблгаз» используются горизонтальное (то есть на серверах приложений установлены компоненты приложений) или вертикальное (на серверах приложений установлены компоненты приложений, которые работают только с определенными базами данных) распределение нагрузки, как показано на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Горизонтальное распределение приложений.

Рисунок 3 - Вертикальное распределение приложений.

Было решено реализовать метод «сервер - селектор» предложенный кандидатом технических наук Артемьевым А.Б., так как он является наиболее трудным в реализации и предполагает динамическое распределение нагрузки, что позволяет достичь максимальной производительности от сети. На рисунке 4 представлена предполагаемая структура сети.

Рисунок 4 - Структура сети с использованием «сервер - селектор»

Селектор назначает сервер приложений клиенту, на основе анализа текущего состояния серверов приложений. Ниже представлены еще два вида возможной.

Для наглядного представления движения информационных потоков нами было использовано средство структурного моделирования Ramus educational, с использованием методологии диаграмм потоков данных DFD (Data Flow Diagram) и IDFE0 [3].

На рисунке 5 представлена контекстная диаграмма предметной области в нотации IDEF0.

Рисунок 5 - Контекстная диаграмма в нотации IDEF0

Более детализированное функциональное описание, полученное путем декомпозиции общей диаграммы функционального описания, изображено на рисунке 6.

Рисунок 6 - Декомпозиция контекстной диаграммы

На рисунке 7 представлена диаграмма потоков данных АИС.

Рисунок 7 - Диаграмма потоков данных учреждения в нотации DFD

Сеть является главной линией получения и передачи информации, а сетевое оборудование - устройство, необходимое для её работы.

АИС отправляет запрос на получение необходимых данных агенту SNMP, который является частью программного обеспечения сетевого оборудования. Агент с помощью идентификатора параметра получает доступ к базе управляющей информации (MIB), которая хранит всю информацию о параметрах сетевого оборудования, и отправляет их АИС [4, 5].

АИС хранит полученную информацию на сервере в виде базы данных. На основе параметров, хранимых в базе данных, пытается разрешить проблему перегрузки сети. АИС уведомляет администратора сети о результате настройки с помощью интерфейса. Администратор сети, согласно инструкциям, выполняет настройку оборудования если это потребуется.

За основу магистерской диссертации будут взяты методы и алгоритмы, изложенные в диссертации на соискания технических наук Артемьева А.Б. «Разработка алгоритмов и моделей управления нагрузкой серверов в распределенных системах».

гетерогенная среда администрирование перегрузка сервер

Список литературы

1.Компьютерные сети сегодня [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://sites.google.com/site/setevyetehnologiisgaki/setevye-tehnologii/istoria-koputernyh-setej/komputernye-seti-segodna - (Дата обращения: 14.10.2018).

2.Сетевое администрирование [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://inftis.narod.ru/adm/ais-n4.htm - (Дата обращения: 23.10.2018).

3.CASE-технология моделирования процессов с использованием средств BPWin и ERWin учебное пособие / А.Ф. Похилько, И.В. Горбачев. - Ульяновск: Ул ГТУ, 2008. - 120 с

4.SNMP: протокол управления сетью [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.laes.ru/list/pve/SNMP/tcp25.html. - (Дата обращения: 11.11.2018).

5.What is SNMP? Basic Tutorial on NMS, MIBs, OIDs, Traps & Agents [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.pcwdld.com/what-is-snmp-and-tutorial#nms. - (Дата обращения: 14.11.2018).

Размещено на Allbest.ru