Оглавление:
Теоретические знания в области
создания автоматизированных систем проектирования сетей
Практический опыт создания
автоматизированных систем проектирования сетей
NetCracker Design & Planning (Планирование и проектирование)
Сравнительный анализ ПО для
проектировании ЛВС
С недавнего времени ИТ технологии стали развиваться очень бурно. Появление новых разработок в области сетевых технологий накрыла мир как волна. Общество уже не представляет себе жизнь без сотовых телефонов, Интернета, домашних сетей, корпоративных сетей и т.д. Но проектирование сетей достаточно трудоемкое занятие. Бросить два кабеля между домами соседей уже не является сверх задачей. Проектирование сети требует профессионального системного подхода. И по этой причине стали появляться программы, которые позволяют проектировать локальные сети. Производители данных программ используют различные методики оптимизации локальных сетей различных масштабов.
«Проблема разработки крупномасштабных компьютерных сетей относится к NP-полным задачам, которые невозможно решить только математическими методами. Следовательно, система проектирования вычислительных сетей должна поддерживать гибридные модели представления знаний, работать с нечетко представленными и с разноформатными данными, то есть быть открытой. Более того, система должна иметь возможность общаться с пользователем на языке, близком к естественному.» [1]
Задачей автоматизации проектирования сетей активно занимаются многие инженеры-исследователи, в частности: доцент Комарцова Л. Г., Колосов А. С., Пятаев О. В., Семашко А. В., Логунов Д.В., Аллаев А.Э., Вишневский В.М., Пасечников И. И..
Комарцова Людмила Георгиевна занимается проблемой автоматизации построения сетей достаточно давно. Ее публикации, относящиеся к теме дипломного проекта: «Исследование возможностей нейронных сетей для создания проекта локальной», «Методика имитационного моделирования вычислительных систем с использованием нейронной сети для обобщения результатов», «Комплексная методика исследования распределенных вычислительных систем». В своих работах Людмила Георгиевна рассказывает о практическом применении нейронных сетей для оптимизации ЛВС.
Пасечников И. И. в своей работе «Методология анализа и синтеза, предельно нагруженных информационных сетей» рассматривает математический аппарат, который описывает информационные сети связи.
Колосов Александр Сергеевич опубликовал работу под названием «Построение логической топологии сети организации средствами среды SNMP».
Пятаев О. В. Нижегородский Государственный Технический Университет. Публикации: «Особенности формализации задачи оптимизации структуры кампусных сетей», «Использование методов эволюционного моделирования для поиска квазиоптимальных структур сетей кампусов».
Логунова Д. «Принципы разработки интеллектуальных интерфейсов (на примере проектирования корпоративных сетей)».
«Теоретические основы проектирования компьютерных сетей», Вишнеский В.М., Техносфера, Москва 2003 год. Выдержка из данной монографии: «Повсеместное внедрение компьютерных сетей должно сопровождаться опережающим развитием фундаментальной теории в этой области, созданием инженерных методов анализа и синтеза, систем автоматизации проектирования, направленных на сокращение сроков и повышение качества проектирования компьютерных сетей.» [2]
Так как практический опыт создания информационных сетей в нашей стране накоплен огромный, а также создание сети является достаточно трудоемким процессом и требующим системного подхода, то закономерно стали появляться, как теоретические знания, о которых было сказано выше, так и практический опыт, о котором сейчас пойдет речь.
Интенсивно развивающаяся телекоммуникационная отрасль требует применения ПО для снижения стоимости разработки (системы автоматизированного проектирования) и поддержания (администрирование) ЛВС.
Центровым разработчиком ПО для администрирования сетей является компания Cisco, которая выпускает ряд
продуктов: CiscoWorks Windows, Cisco ConfigMaker. Так же на этом рынке известна
компания Ipswitch,
которая разработала продукт под названием WhatsUp Gold. Для поддержания сети
также требуется инвентаризация оборудования, данную задачу решают такие
программные продукты как: Friendly Pinger (Friendly Software), ИнфраМенеджер, LANsurveyor (Neon Software), , The Dude (MikroTik).
«ConfigMaker - это программное обеспечение является графической
альтернативой интерфейсу командной строки и позволяет настроить всю сеть
маршрутизаторов используя ее графический макет» [3].
«WhatsUp
Gold - мощный и
интуитивно понятный инструмент, который позволяет сотрудникам IT -
подразделений точнее представить процессы, происходящие в корпоративной сети, и
эффективно управлять ею для обеспечения максимального уровня доступности
жизненно важных сетевых служб» [4].
«ИнфраМенеджер - учёт оконечного
оборудования (компьютеры, периферия, оргтехника) включая адаптеры системного
блока и установленного ПО. Учёт активного и пассивного сетевого оборудования.
Учёт кабельной системы. Графическое отображение информации на поэтажных планах.
Автоматическая инвентаризация оконечного оборудования и аудит сети» [5].
Основными игроками на рынке ПО для проектирования сетей на данный момент являются компании: NetWizard(«Тауэр-сети»), LanFlow Net Diagrammer (Pacestar Software), NetCracker Design & Planning (NetCracker Technology), RPS2: Radio Planning System 2.
«NetCracker предлагает развитые
инструменты, обеспечивающие эффективное расширение сетевой инфраструктуры
благодаря графическому проектированию, осуществлению контроль за версиями, а
также использованию возможности управления заказами. Анализ тенденций развития
сети и прогнозирование ее будущего состояния позволяют заблаговременно выявить
необходимость расширения сети и осуществить рациональное планирование,
проектирование и реализацию этого процесса» [6].
Так же следует упомянуть еще
один подкласс ПО, преследующий цель снижения цены разработки сетей. Это системы
моделирования сетей и обучения работы с ними.
В этот подкласс входят: Boson Netsim.
«Симулятор компьютерных сетей на
основе оборудования CISCO, лидера в области сетевых технологий. Программа создана для
образовательных целей, но может использоваться и в реальной сети. Проверенную
конфигурацию легко экспортировать в текстовый файл и потом загрузить в
маршрутизатор или коммутатор» [7].
Все программные продукты, которые описаны выше, решают очень
специфическую задачу, поэтому не
распространены в широких кругах. Многие фирмы, которые занимаются разработкой
локальных сетей, производят свой собственный (внутрифирменный) программный
продукт, который в дальнейшем вообще не получает никакого распространения.
На рынке предоставления услуг есть компании, которые занимаются созданием компьютерных сетей. Одна из таких компаний под названием «Тауэр-сети» (http://www.tower.ru) предлагает Интернет сервис создания ЛВС с помощью системы NetWizard (http://www.netwizard.ru). Возможно, кому-то покажется, что система NetWizard мало отличается от достаточно привычного конфигуратора, с помощью которого заказчику предлагается выбрать предпочтительное оборудование или ПО, однако это совсем не так. В отличие от конфигуратора, назначение которого - подготовить спецификацию путем управляемого системой выбора из заданного перечня конкретного оборудования, NetWizard - полноценная система, позволяющая строить ЛВС целиком, хотя и по определенному шаблону (при этом можно выбрать и подходящий шаблон проекта сети).
Цель системы NetWizard - помочь клиенту не только сформировать техническое задание на построение локальной сети, но и получить оптимальное решение.
Минусы проекта NetWizard.
Как мною говорилось ранее, приложение NetWizard представлено в Интернете в
качестве рекламного инструмента для продвижения услуг компании «Тауэр-сети».
Авторы этого проекта дают достаточно скудные рекомендации по построению сети, а
также это приложение работает только в Интернет среде. [8]
RPS2 предназначена для автоматизированного проектирования беспроводных сетей различной архитектуры (радиорелейных, транкинговых, сотовых), применяющих различные стандарты передачи данных. Использование системы позволяет в сжатые сроки разработать проект новой сети или расширить уже развернутую сеть, оценить ее достоинства и недостатки, проанализировать показатели электромагнитной совместимости проектируемой сети с другими сетями, работающими в той же местности, и оптимизировать характеристики с учетом конкретных географических условий местности при заданном распределении трафика и источников помех.
· Цифровые карты местности. Они могут быть представлены в одном из стандартных форматов (“MapInfo”, “Planet” и т.д.) и с помощью прилагаемого конвертора преобразованы во внутренний формат программы, более экономный с точки зрения скорости проведения расчетов.
· База данных с характеристиками применяемого оборудования (частотный диапазон, диаграммы направленности и усиление антенн, частотные и энергетические характеристики приемопередатчиков, потери в фидерах и т.д.).
· размещать радиостанции в заданном месте рассматриваемой территории, работающие в любом из применяемых в России и за рубежом стандартов (NMT-450, AMPS, D-AMPS, GSM, IS-95, SmarTrunk, TETRA, MPT 1327, EDACS и т.д.). Кроме того, пользователь имеет возможность определить свой стандарт проектируемой сети.
· определять для радиостанций оптимальный состав оборудования из базы данных, которая может пополняться и редактироваться пользователем;
· задавать и редактировать распределение плотности трафика в рассматриваемом регионе, что позволяет анализировать характеристики сотовых и транкинговых систем в условиях различной загрузки;
· рассчитывать, отображать на экране и выдавать на печать основные характеристики планируемой сети;
· рассчитывать показатели электромагнитной совместимости (уровень взаимных помех) планируемой сети с другими сетями;
· оптимизировать параметры планируемой сети путем изменения местоположения радиостанций, а также варьируя состав и технические характеристики размещаемого на них оборудования;
· отображать результаты измерений уровня принимаемого сигнала и сравнивать их с результатами расчета с последующей оптимизацией параметров применяемых математических моделей расчета.
Характеристики беспроводной сети, рассчитываемые с помощью программы RPS-2:
· область прямой видимости радиостанции;
· уровень сигнала (покрытие) в заданной окрестности указанной радиостанции с учетом диаграммы направленности излучающей антенны;
· требуемая мощность излучения абонента, достаточная для надежного приема его сигнала;
· помехи от близлежащих и удаленных радиостанций;
· профиль любой радиолинии;
· потери распространения между передающей и приемной антеннами;
· сигнал на входе приемной антенны абонента;
· отношение сигнал/шум в прямой и обратной линиях с учетом всех видов внутрисистемных и внешних помех;
· зоны, обслуживаемая секторами базовых станций в условиях помех и их реальная загруженность (трафик, приходящийся на каждый сектор);
· зоны, в которых происходит переключение абонентов с одной станции на другую, или с одного на другой их сектор (зоны hand-off);
· сбалансированность прямой и обратной линий базовых станций. [9]
Выход компании на новые рынки,
и внедрение таких современных технологий, как FTTP и IPTV, влечет за собой
постоянное расширение и обновление сетей. Кроме того, современные бизнес-услуги,
например, управляемые сети IP MPLS VPN, могут использовать очень сложную
сетевую инфраструктуру и потому требовать неоднократного уточнения и обсуждения
технических деталей проекта с заказчиком еще до начала предоставления
конкретной услуги.
Модуль "Планирование и
проектирование" компании NetCracker предлагает развитые инструменты,
обеспечивающие эффективное расширение сетевой инфраструктуры благодаря
графическому проектированию, осуществлению контроля за версиями, а также
использованию возможности управления заказами. Анализ тенденций развития сети и
прогнозирование ее будущего состояния позволяют заблаговременно выявить
необходимость расширения сети и осуществить рациональное планирование,
проектирование и реализацию этого процесса.
Преимущества:
· Анализ тенденций использования сетей позволяет заранее распознавать и упреждать потенциальную нехватку пропускной способности с целью избежания нарушения соглашений об уровне обслуживания (SLA).
· Координация в одной системе процессов планирования, проектирования и реализации обеспечивает снижение капитальных расходов компании и позволяет оптимально использовать трудовые ресурсы. [6]
LanFlow является инструментом рисования для проектирования и
документирования сетей, LAN, интернет или других коммуникационных систем. При
помощи данного ПО можно полностью схематично изобразить всю сеть, а затем
вывести на печать. Для изображения компьютерных сетей имеется много
инструментов, позволяющих это делать, например: рабочие станции,
маршрутизаторы, серверы, линии связи и т.д.. Возможно добавление своих
графических компонентов. Линии используются для соединения компонентов. Также
имеется возможность ввести текст описания, где хотите, используя данную ЛВС.
Программа содержит такие возможности, как полное увеличение, OLE подключаемость
для добавления ваших диаграмм в другие документы, печать плакатов, импорт графики
и экспорт в web страницы. Включает простые контурные компоненты и набор 3D
символов сетевого окружения, аналогичный стандартному набору в книгах и
документации Cisco. [10]
|
Компания
разработчик и название продукта |
Графическое
изображения сети |
Тип
приложения |
Оптимальный
выбор технологии построения сети |
Оптимальный
выбор физической топологии сети |
Оптимальный
выбор логической топологии сети |
Оптимальный
выбор активного оборудования |
Оптимальный
выбор пассивного оборудования |
Возможность
создания отчетов/смет |
|
NetWizard(«Тауэр-сети») |
- |
интернет |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
+/+ |
|
LanFlow Net Diagrammer (Pacestar Software) |
+ |
локальная |
- |
- |
- |
- |
- |
+/- |
|
NetCracker Design & Planning (NetCracker Technology) |
+ |
локальная |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+/- |
|
Radio Planning
System 2 |
+ |
локальная |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
+/+ |
На данный момент существует небольшое
количество программных продуктов, позволяющих произвести полный цикл
автоматизированного проектирования ЛВС. Это связано с тем, что в этой области
огромное количество знаний, которые не систематизированы и разрознены. Для
выбора, например одной только технологии, необходимо учесть множество
критериев, которые влияют на решение.
Использование только
математических методов решения данной задачи является обреченным на провал,
необходимо использовать интуитивные знания, которыми обладает эксперт по ЛВС.
2. «Теоретические
основы проектирования компьютерных сетей», Вишнеский В.М., Техносфера, Москва
2003 год.
3. www.discom.net.ru [18.02.2007] Решения Cisco для управления сетями