АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ

Автоматизированная информационная система (Automated information system, AIS) – совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией и производства вычислений. Следовательно, автоматизированная информационная система (АИС) является частью любого административного механизма – платформой управления и сетевой службой.

Платформа управления сетью (Network management platform) – комплекс программ, предназначенных для управления сетью и входящими в неё системами.

Сетевая служба использует сервис, предоставляемый областью взаимодействия, и обеспечивает связь прикладных процессов, расположенных в различных абонентских системах сети.

Система административных регламентов и информационная система являются затратной частью системы управления, но их отсутствие не гарантирует качество, оперативность и эффективность управления. При этом технологии и инструменты являются более стабильной компонентой, чем системы управления. Изменения стратегии, политики, методики, исполнителей обычно приводят к изменению системы управления и информационной системы. При этом инструмент, например существующая АИС, может обеспечить решение новых задач, порой с минимальной дополнительной её настройкой. Смена инструмента обычно приводит к изменению работы системы управления. Поэтому при целостном, целенаправленном формировании и функционировании системы управления, следует осуществлять одновременное развитие АИС и административных механизмов управления ей.

Очевидно, что управление сетью, как правило, целесообразно осуществлять с одного рабочего места. Потребность в контроле за сетью с одной управляющей станции способствовала появлению различных архитектур платформ и приложений администрирования. Наибольшее распространение среди них получила двухуровневая распределённая архитектура “менеджер–агенты”. Программа-менеджер функционирует на управляющей консоли, постоянно взаимодействуя с модулями-агентами, запускаемыми в отдельных устройствах сети. На агенты в такой схеме возлагаются функции сбора локальных данных о параметрах работы контролируемого ресурса, внесение изменений в его конфигурацию по запросу от менеджера, предоставление последнему административной информации. Однако её применение в реальной сетевой среде приводит к возрастанию объёмов служебного трафика и, как следствие, снижению эффективной пропускной способности, доступной приложениям.

В качестве частичного решения проблемы исчерпания пропускной способности предлагается трёхуровневая схема, в которой часть управляющих функций делегируется важнейшим сетевым узлам. Инсталлированные в этих узлах программы-менеджеры через собственную сеть агентов управляют работой “подотчётных” им устройств и одновременно сами выступают в роли агентов по отношению к основной программе-менеджеру (менеджеру менеджеров), запущенной на управляющей станции. В результате основная часть служебного трафика оказывается локализованной в отдельных сетевых сегментах, поскольку “общение” локальных менеджеров с административной консолью осуществляется только тогда, когда в этом действительно возникает необходимость.

Одна из современных идей совершенствования технологий администрирования сетью заключается в сведении к минимуму роли человека в процессе администрирования ИС. Она подразумевает создание ПО, необходимого для администрирования ИС, например, совмещение контроля защиты, управления пользователями, маршрутизации, резервного копирования информации в случае сбоев и т.д. Администрирование сети в этом случае осуществляет программа, настраиваемая администратором сети. Такое решение значительно облегчает процесс администрирования, поскольку настройка одной программы намного легче, чем настройка всей сети и всех приложений, связанных с работой в сети.

Другое предложение базируется на использовании беспроводных сетей с высокой скоростью передачи информации, например, на основе информации, передаваемой светом, что позволяет избежать проблем связанных с самим физическим строением сети и значительно увеличить скорость передачи информации, а также избежать ряда проблем имеющихся у проводных сетей.

Еще одна идея заключается в создании для администрирования информационных систем интеллектуального компьютера – нейрокомпьютера. Такое решение позволяет свести на нет роль человека в администрировании информационных систем, в то же время добиться максимального быстродействия сетей, и полного их соответствия заданным целям.

МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
И СРЕДЫ. ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ

У величение размеров сети приводит как к увеличению количества устройств, обеспечивающих её функционирование, так и к увеличению их сложности и числа пользователей сети. В различных сетях эта проблема может осложняться гетерогенностью программного и аппаратного обеспечения. При этом такие информационные системы и среды являются многопользовательскими.

Многопользовательская среда – компьютерная сетевая программа, создающая среду для реализации различных типов поведения различных пользователей.

Сложность организации гетерогенной компьютерной сети вынуждает администратора определять и использовать устройства для соединения двух сетей. Всё шире для этих целей используют специальные устройства: повторители, мосты маршрутизаторы.

Повторители – самые простые устройства для соединения сетей (в т.ч. ЛВС), предназначенные для увеличение длины сегмента сети (сетевого кабеля). Так как повторители ретранслируют в другую сеть все принимаемые пакеты или кадры, то загрузка общей сети аддитивно возрастает.

Мосты – достаточно эффективное средство объединения разных сетей в простой сетевой структуре.

Они позволяют локализовать нагрузку в отдельных сегментах сети, не пропуская пакеты или кадры, адресованные станциям данного сегмента, в другие сегменты, что приводит к значительному повышению эффективности использования всей сети за счёт снижения общего трафика. В сетях с относительно простой топологией достаточно легко гарантировать существование одного пути между любыми двумя устройствами. Когда количество соединений велико или сетевые связи становятся более сложными, увеличивается вероятность возникновения дублирующих маршрутов (маршрутизация) между устройствами, которые могут приводить к возникновению паразитных циклов (active loops). Хотя администраторам с целью создания избыточных связей может потребоваться формировать и дублирующие маршруты.

Маршрутизатор – специальный компьютер, распознающий различные протоколы и способный правильно направлять пакеты информации из одной сети в другую.

Маршрутизаторы более гибкие устройства, чем мосты. Они могут различать пути в зависимости от цены, скорости и задержки в сети; использовать все активные пути, имеющиеся в сети, а также обеспечивать разграничение потоков данных между разными подсетями. Маршрутизаторы облегчают управление большими сетями; поддерживают любую топологию и обеспечивают простой процесс настройки при увеличении размеров и сложности сети.

В отличие от мостов маршрутизаторы работают с логическими идентификаторами каждого сегмента сети. В связи с этим межсетевое взаимодействие, основанное на маршрутизаторах, позволяет объединить множество логически различных подсетей, в принципе являющихся независимыми административными доменами. Маршрутизаторы являются многопротокольными. В отличие от мостов, они имеют ПО, позволяющее реализацию соответствующего протокола и работающее с более полной информацией, сохраняемой в БД маршрутизатора. БД маршрутизатора называется таблицей маршрутизации и отличается от БД моста. Принципиальное различие состоит в том, что таблица маршрутизации включает информацию о путях (маршрутах), пройденных каждым пакетом по сети от отправителя до получателя.

Существуют устройства, совмещающие функции мостов и маршрутизаторов.

Мосты-маршрутизаторы (bridge/router) – устройства, позволяющие совместить преимущества мостов и маршрутизаторов. Как правило, мост-маршрутизатор реализует полные функции маршрутизации согласно одному или нескольким протоколам и действует как мост для всех других протоколов. Для повышения скорости передачи информации по межсетевому соединению многие мосты и маршрутизаторы используют алгоритмы сжатия данных, дающие выигрыш в случае использования низкоскоростных или сильно загруженных линий связи. При этом скорость передачи данных в межсетевом соединении более 64 Кбит/с не приносит выгод от сжатия данных, так как в этом случае может потребовать больше времени, чем простая передача данных без сжатия.