Файл: Физикотехнический факультет Кафедра теоретической физики и компьютерных технологий курсоваяработа анализ технологии мониторинга сети в пао ростелеком.pdf

15
Рисунок 4 - Работа команд протокола SNMP
В итоге удается сохранить простоту протокола, но и сделать его весьма и весьма мощным средством, позволяющим задавать наборы команд управления сетевыми устройствами. Задача обеспечения выполнения команд состоит, таким образом, в регистрации специальных переменных MIB и реакции устройства на их изменения.

16
Рисунок 5 – Структура MIB
Каждому элементу соответствует численный и символьный идентификатор. В имя переменной включается полный путь до нее от корневого элемента root.
Также в отличие от других протоколов сетевого управления, SNMP использует в основе своего управления не ряд команд, а альтернативный подход под названием "fetch-store" (принцип выборки-хранения). И это гораздо более рациональный подход, так как при построении протоколов на основе команд возникают большие сложности в их структуре, ведь для каждой операции в протоколе существует отдельная команда, а при появлении новых элементов данных в протокол требуется внести изменения. Главными достоинствами использования принципа "fetch-store" являются простота, гибкость и устойчивость, которая очень высока.

17
С точки зрения администратора, SNMP по-прежнему остается весьма и весьма закрытым, но эта проблема находит свое решение посредством реализации пользовательского интерфейса к программам поддержки сетевого управления. В настоящее время таких программ великое множество и большинство из них обладают графическим пользовательским интерфейсом, где можно увидеть схемы сетевых соединений и используется принцип "навести и щелкнуть" для взаимодействия с пользователем. [2]
В настоящее время самой новой версией протокола SNMP является
SNMPv3, которая создана на основе его предыдущих версий. Она существенно дополняет возможности и структуру прошлых версий. К примеру, для универсальности и гибкости настройки в протокол SNMPv3 включены средства, которые обеспечивают несколько аспектов защиты, и каждый из них имеется возможность сконфигурировать отдельно от остальных (аутентификация сообщений, конфиденциальность, удаленная конфигурация и другие). Подводя итоги вышесказанному, SNMP - это простой протокол, основанный на запросах и откликах, предназначенный для обмена между SNMP менеджером и SNMP агентом. Информационная база данных управления (MIB) определяет переменные, обслуживаемые агентом, которые менеджер может как запросить, так и установить.

18
2 Системы мониторинга в ПАО «Ростелеком»
2.1 Устранение цифрового неравенства
Развитие информационных технологий становится сегодня важнейшим фактором в жизни общества. Их широкое распространение преобразует общественную жизнь и приводит к революционным сдвигам в экономической, социальной, культурной и других сферах. За последние 5-7 лет к традиционным
СМИ и СМК добавились сотовая связь, Интернет, спутниковое и кабельное телевидение, в ближайшем будущем ожидается приход интерактивного цифрового телевидения, что уже сейчас постепенно внедряется в жизнь современного человека.
«Цифровое неравенство» может рассматриваться как социальная проблема, нуждающаяся в решении через расширение возможностей доступа населения к информационно-коммуникационным технологиям (например, создание «центров общественного доступа»), т. е. через включение такого доступа в набор социальных благ, услуг, которые государство обязано предоставить гражданам.
В самом общем представлении термин "цифровое неравенство" описывает ситуацию, которая возникает, когда в обществе существуют социальные группы, которые имеют доступ к современным цифровым технологиям коммуникации
(прежде всего, к Интернету), и теми, кто не имеет. Данное определение, связанное с наличием или отсутствием доступа к технологиям, может быть применено как к обществу одной страны (внутреннее цифровое неравенство), так и к нескольким странам или регионам (международное цифровое неравенство).

19
Федеральная программа "Устранение цифрового неравенства" призвана дать жителям глухих деревень скоростной интернет и связать их, таким образом, с окружающим миром.
С появлением волоконно-оптической линии связи, построенной
«Ростелекомом» в рамках проекта УЦН, за счет значительно возросшей пропускной способности канала передачи данных, подключать к интернету даже самые отдаленные поселки стало намного проще, чем раньше.
Целью проектов, разрабатываемых для ПАО «Ростелеком», является создание в рамках муниципальных районов сети доступа (СД), состоящей из одной или нескольких точек доступа WiFi (ТД) для устранения существующего разрыва в качестве предоставления услуг передачи данных для жителей населенных пунктов (с численностью от 250 до 500 жителей, где установлены таксофоны).
С 1 апреля 2014 года ПАО «Ростелеком» назначен единственным оператором универсального обслуживания на всей территории страны.
В рамках программы по устранению цифрового неравенства ПАО
«Ростелеком» предстоит обеспечить строительство волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) общей протяженностью около 200 тысяч километров. Все точки доступа в Интернет должны быть организованы в более 13,6 тысячи населенных пунктов страны, в которых проживает около 4 миллионов человек.
Строительство ВОЛС будет осуществляться таким образом, чтобы ШПД обязательно появился во всех прилегающих городах, селах и деревнях. В результате миллионы жителей России получат высокоскоростной доступ в информационное общество со всеми его возможностями для общения, обмена информацией, получения госуслуг, образования, онлайн-банкинга и коммерции, в общем всего того, без чего уже невозможно представить жизнь человека в цифровой среде.
Точка доступа представляет собой базовую станцию, которая состоит из
Ethernet-коммутатора, Wi-Fi-роутера и антенны, обеспечивающей круговое покрытие. Доступом в Интернет могут воспользоваться владельцы мобильных

20 телефонов, смартфонов, ноутбуков, планшетов и других устройств, оснащенных модулем Wi-Fi.
Системы мониторинга в «Ростелекоме» позволят выполнять такие функции как:
- сбор всех необходимых данных;
- построение графиков в режиме реального времени;
- веб-мониторинг;
- хранение данных истории;
- сетевое обнаружение;
- настройка системы прав доступа.
С помощью имеющейся системы мониторинга компания ПАО
«Ростелеком» сможет надлежащим образом обеспечивать высококачественную связь и доступ в интернет в труднодоступных местах нашей страны.
2.2 Сеть передачи данных
Сеть передачи данных — совокупность трёх и более оконечных устройств
(терминалов) связи, объединённых каналами передачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениями между всеми оконечными устройствами.
Существуют следующие виды сетей передачи данных:
- телефонные сети — сети, в которых оконечными устройствами являются простые преобразователи сигнала между электрическим и видимым/слышимым;
- компьютерные сети — сети, конечными устройствами которых являются компьютеры.
По принципу коммутации сети делятся на:
- сети с коммутацией каналов — для передачи между оконечными устройствами выделяется физический или логический канал, по которому возможна непрерывная передача информации. Сетью с коммутацией каналов

21 является, например, телефонная сеть. В таких сетях возможно использование узлов весьма простой организации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективное использование каналов связи, если поток информации непостоянный и малопредсказуемый;
- сети с коммутацией пакетов — данные между конечными устройствами в такой сети передаются короткими посылками — пакетами, которые коммутируются независимо. По такой схеме построено подавляющее большинство компьютерных сетей. Этот тип организации весьма эффективно использует каналы передачи данных, но требует более сложного оборудования узлов, что и определило использование почти исключительно в компьютерной среде.
ПАО «Ростелеком» обладает собственной мощной магистральной сетью связи, отвечающей всем требованиям современных рыночных условий.
Собственная магистральная цифровая сеть связи протяженностью около
500 тыс. км, построенная на основе ВОЛС с использованием SDH- и DWDM- технологий, а также местные сети, протяженностью свыше 2,6 млн. км, обеспечивают полное покрытие территории Российской Федерации и передачу любого типа информации: голоса, данных, видео.
Характеристики сети:
- состоит из магистральных линий связи, соединенных через транзитные междугородные и международные узлы связи (ТМгУС и ТМнУС) с сетями национальных и зарубежных операторов;
- используются современные SDH- и DWDM-технологии;
- свыше 350 точек доступа в России и за рубежом;
- участие в 17 международных кабельных системах;
- прямые стыки со 190 сетями в 70 странах;
- резервирование сети по географически распределенным маршрутам.
Данные характеристики говорят о том, что ПАО «Ростелеком» имеет широкие возможности благодаря имеющейся системе мониторинга, которая

22 играет несомненно важнейшую роль в обеспечении высококачественной работы сетей передачи данных.
3 Программное обеспечение компании ПАО «Ростелеком»
3.1 Краткие сведения о компании ПАО «Ростелеком»
ПАО «Ростелеком» – одна из крупнейших в России и Европе телекоммуникационных компаний национального масштаба, присутствующая во всех сегментах рынка услуг связи и охватывающая миллионы домохозяйств в
России.
Компания занимает лидирующее положение на российском рынке услуг
ШПД и платного телевидения: количество абонентов услуг ШПД превышает
11,9 млн, а платного ТВ «Ростелекома» – более 8,8 млн пользователей, из которых свыше 3,7 миллионов смотрит уникальный федеральный продукт
«Интерактивное ТВ».
«Ростелеком» является безусловным лидером рынка телекоммуникационных услуг для российских органов государственной власти и корпоративных пользователей всех уровней.
Компания — признанный технологический лидер в инновационных решениях в области электронного правительства, облачных вычислений, здравоохранения, образования, безопасности, жилищно-коммунальных услуг.
Стабильное финансовое положение
Компании подтверждается кредитными рейтингами: агентства Fitch Ratings на уровне “BBB-”, а также агентства Standard&Poor’s на уровне “BB+”.
Основные компоненты стратегии Ростелекома в фиксированном сегменте:
- технологическое преимущество в IP сетях (Строительство оптоволоконных сетей доступа, расширение мощности магистральной и региональных сетей);

23
- дифференцированные продукты (Приоритет на развитие уникальных контентных продуктов, triple play услуги и другие пакетные предложения, стимулирование развития новых продуктов);
- организационная трансформация (трансформация корпоративной и организационной структуры);
- клиентский сервис на уровне лучших практик (модернизация системы клиентского обслуживания, внедрение единой OSS/BSS платформы);
- повышение эффективности (оптимизация капитальных затрат с фокусом на рентабельность инвестиций, повышение производительности труда).
3.2 Анализ программного обеспечения мониторинга сети
«Zabbix»
Zabbix - это инструмент мониторинга и управления сетевым оборудованием, созданный в 2001 году Алексеем Владышевым.
Данная система мониторинга примечательна своими графическими возможностями визуализации анализа данных, а также обеспечением SLA (англ.
Service Level Agreement - соглашение об уровне предоставления услуги).
ZABBIX поддерживает несколько видов мониторинга. Simple checks может проверять доступность и реакцию стандартных сервисов, таких как SMTP или
HTTP без установки какого-либо программного обеспечения на наблюдаемом хосте. ZABBIX agent может быть установлен на UNIX-подобных или Windows хостах для получения данных о нагрузке процессора, использования сети, дисковом пространстве и тд. External check - выполнение внешних программ.
ZABBIX также поддерживает мониторинг через SNMP.
Zabbix поддерживает и поллеры, и трапперы. Все отчеты и статистика
Zabbix, так же как и параметры настройки, доступны через Веб-интерфейс. Веб- интерфейс обеспечивает доступ к информации о состоянии сети и жизнеспособности серверов из любого места. Правильно настроенный, Zabbix

24 может сыграть важную роль в мониторинге ИТ инфраструктуры. Это верно и для маленьких организаций с несколькими серверами и для больших организаций со множеством серверов.
Рисунок 6 – Персональная панель ПО мониторинга «Zabbix»
Рисунок 7 – Обзор расположения узлов сетей

25
Рисунок 8 – Интерактивная карта
Система мониторинга «Zabbix» позволяет выполнение целого ряда задач:
- мониторинг сети;
- группировка устройств;
- автоматическое обнаружения;
- гибкое конфигурирование;
- визуализация данных и доступ через web-интерфейс;
- события и реакция на них в виде оповещений и выполнения команд;
- возможность расширения существующей функциональности через плагины;
- хранения конфигурации и истории мониторинга в БД;
- создание карт сети и управление доступом.
Так же основными преимуществами данной сети мониторинга являются:
- вся конфигурация хранится в базе, управляется через web-интерфейс;
- единая точка доступа для пользователей;
- разграничение доступа к данным и конфигурации;
- минимальный интервал между замерами — 1 секунда;

26
- с серверов собираются не результаты проверок (сломалось или нет),а количественные характеристики работы, которые анализируются на стороне сервера;
- время хранения данных ограничено лишь дисковым пространством;
- развитые возможности анализа собранных данных.
Рисунок 9 – Панель последних данных
Однако, в ходе проведения анализа мной был обнаружен ряд недостатков данного ПО мониторинга сети:
- самым глобальным недостатком данного ПО мониторинга является хранение истории всех элементов данных в СУБД. Если пользователя не интересует история изменения элементов данных, а лишь события
(доступность/недоступность устройства, состояние сетевых интерфейсов), он будет вынужден хранить историю элементов данных хотя бы одни сутки. При больших инсталляциях это создает большую нагрузку на СУБД;
- отсутствуют встроенные средства резервирования. Пользователь не имеет возможности резервировать необходимые элементы без использования сторонних средств;

27
- возникают сложности с отображением событий в панели мониторинга
(с включенным по группам фильтром), если устройство принадлежит нескольким группам (Рисунок 13);
- использование большого количества внешних проверок (с помощью скриптов) тормозит работу системы мониторинга в целом (возможно появление или увеличение очереди элементов, ожидающих обновления)
(Рисунок 10, 11, 12);
- присутствует относительная сложность создания элементов данных и шаблонов без базовых знаний SNMP, IPMI и регулярных выражений;
- встроенные средства отрисовки карт сетей имеют относительно плохое качество исполнения (Рисунок 8, альтернативный вариант Рисунок 14);
- не обеспечивается отказоустойчивость. ПО не сохраняет свою работоспособность после отказа одного или нескольких его компонентов.
Рисунок 10 – Очередь элементов, ожидающих обновления