Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Методы и алгоритмы для систем мониторинга локальных сетей

Диссертация: Методы и алгоритмы для систем мониторинга локальных сетей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Помимо этого необходимость мониторинга возникает, когда в рамках одной сети объединяется несколько подсетей, изначально спроектированных для решения различных задач. В этом случае в сети увеличивается объём трафика, а также возрастает нагрузка на серверы приложений и особенно сильно — на серверы доменов. Предлагаемые пользователям стандартные решения, как правило, плохо адаптируются к различным… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ПРОБЛЕМЫ МОНИТОРИНГА ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
    • 1. 1. Системы мониторинга параметров и конфигурации локальной сети
      • 1. 1. 1. Необходимость мониторинга
      • 1. 1. 2. Способы проведения опроса рабочих станций в локальной сети
      • 1. 1. 3. Способы анализа информации, собранной при опросе рабочих станций
      • 1. 1. 4. Методы проведения мониторинга в локальной сети
      • 1. 1. 5. Эффективность функционирования систем мониторинга
    • 1. 2. Функциональные схемы систем мониторш ¡-га
      • 1. 2. 1. Схема менеджер — агент
      • 1. 2. 2. Схемы распределенных систем мониторинга
      • 1. 2. 3. Платформенный подход
    • 1. 3. Программная реализация систем мониторинга в локальной сети
      • 1. 3. 1. Однопоточные реализации
      • 1. 3. 2. Многопоточные реализации
      • 1. 3. 3. Сравнение реализаций по основным параметрам
    • 1. 4. Постановка задачи диссертационного исследования
    • 1. 5. Выводы
  • 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ МОНИТОРИНГА КОНФИГУРАЦИИ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ
    • 2. 1. Разработка математической модели системы мониторинга
      • 2. 1. 1. Основные математические модели для анализа и оптимизации распределённых компьютерных систем
      • 2. 1. 2. Модель сбора информации при минимизации времени ожидания ответа от источника и оценка эффективности её применения в системах мониторинга
      • 2. 1. 3. Способы реализации многопоточной модели на современных однопроцессорных серверах
      • 2. 1. 4. Математическая модель использукщегося в системах мониторинга метода пакетной обработки
      • 2. 1. 5. Математическая модель метода кругового опроса
    • 2. 2. Разработка основных соотношений для опроса рабочих станций в сети при мониторинге параметров
      • 2. 2. 1. Разработка соотношения для определения оптимального числа потоков
      • 2. 2. 2. Разработка оптимизированной по времени схемы проведения опроса сети
    • 2. 3. алгоритм i доведения мониторинга рабочих станций
      • 2. 3. 1. Разработка оптимизированного по времени алгоритма для опроса рабочих станций
      • 2. 3. 2. Разработка алгоритма отсева рабочих станций, опрос которых невозможен при проведения мониторинга в локальной сети
      • 2. 3. 3. Разработка многопоточного алгоритма опроса рабочих станций для мониторинга в локальной сети
    • 2. 4. моделирование различных реализаций системы мониторинга и их сравнение между собой
      • 2. 4. 1. Исходные данные
      • 2. 4. 2. Анализ результатов моделирования для различных сетей
    • 2. 5. выводы
  • 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА КОНФИГУРАЦИЙ РАБОЧИХ СТАНЦИЙ В ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ
    • 3. 1. Система управления сетевой инфраструктурой ИнфраМенеджер
      • 3. 1. 1. Описание системы
      • 3. 1. 2. Структура модулей системы
      • 3. 1. 3. Структура базы данных системы
      • 3. 1. 4. Программные интерфейсы системы
    • 3. 2. Разработка архитектуры системы мониторинга в рамках системы ИнфраМенеджер
    • 3. 3. Программная реализация системы мониторинга рабочих станций в среде Microsoft Visual Studio .Net
      • 3. 3. 1. Реализация алгоритма мониторинга рабочих станций
      • 3. 3. 2. Реализация пользовательского интерфейса
      • 3. 3. 3. Реализация справочной системы мониторинга
    • 3. 4. Альтернативное применение алгоритма опроса сети для Call-центров крупных компаний
    • 3. 5. Выводы
  • 4. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
    • 4. 1. Результаты опроса малой сети (36 uim) (УЗСМ)
    • 4. 2. Результаты опроса крупной сети (453 шт)(Медный Завод)
    • 4. 3. Оценка вероятности сохранения актуальности данных для систем мониторинга построенных на классическом и разработанном алгоритмах
    • 4. 4. Выводы

Методы и алгоритмы для систем мониторинга локальных сетей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность. Бурный рост компьютерных сетей приводит к частым сбоям в их работоспособности. Поэтому необходимо улучшать существующие способы контроля за функционированием локальных вычислительных сетей.

Особо остро стоит эта задача, когда первоначально при проектировании сети были заложены меньшие размеры и нагрузки. Данная ситуация приводит к невозможности пользователей получить своевременный доступ к необходимой информации.

Помимо этого необходимость мониторинга возникает, когда в рамках одной сети объединяется несколько подсетей, изначально спроектированных для решения различных задач. В этом случае в сети увеличивается объём трафика, а также возрастает нагрузка на серверы приложений и особенно сильно — на серверы доменов.

Всё вышесказанное подчёркивает особую актуальность решения задачи постоянного контроля за функционированием сети для гарантированной (предсказуемой) работы сети в целом и доступности для пользователей её компонент. Подобный контроль обеспечивает сохранение целостности и доступности данных, помогает предотвратить несанкционированный доступ к ним.

Несмотря на актуальность создания систем контроля за функционированием сети, проведённый анализ [7,12,27,35,51,72] показывает следующее недостатки современных программных средств:

• Быстрый рост сети приводит к тому, что контроль над сетью уменьшается и выходит за рамки изначально заложенных параметров, в том числе и по максимальному времени обнаружения ошибки. Это вызвано увеличением интервалов между опросами сетевого или оконечного оборудования.

• Предлагаемые пользователям стандартные решения, как правило, плохо адаптируются к различным сетям и не оптимально используют свободные ресурсы. Помимо этого, существующие системы мониторинга очень часто задействуют именно те ресурсы, которые уже задействованы в данный момент времени другими приложениями.

Научная новизна работы. Автором получены следующие новые научные результаты, которые выносятся на защиту.

1) Предложен новый подход к проведению мониторинга в локальной сети, позволяющий использовать время ожидания ответа от оконечного или сетевого устройства для обработки ранее полученной информации.

2) Предложены методы «быстрого отсева» рабочих станций, предотвращения «зависания», а также метод определения оптимального числа потоков в каждый момент времени для системы мониторинга, позволяющие сократить время опроса сети.

3) Предложен метод динамического многопоточного сбора и обработки информации.

4) Разработаны алгоритмы для многопоточной реализации мониторинга в локальной сети, позволяющие уменьшить время опроса рабочих станций по отношению к «классической реализации».

Практическая ценность работы. Использование полученных в диссертации моделей, методов и алгоритмов для систем мониторинга позволяет ускорить опрос рабочих станций, и, следовательно, увеличить вероятность достоверного предоставления данных системой о сети. Они легли в основу модуля мониторинга, входящую в состав программного комплекса «ИнфраМенеджер», разработанного компанией «СофтИнтегро» и зарегистрированного Российским агентством по патентам и товарным знакам, что подтверждается соответствующим актом о внедрении. Эксплуатация программного комплекса в крупной локальной сети заполярного филиала ОАО «Норильский Никель» выявила выигрыш во времени опроса и обработки полученных данных более чем на 20% по отношению к «классической» реализации, использовавшейся в системе ранее. Это привело к увеличению вероятности актуальности хранимых в системе данных о сети с 92% до 95,5%.

Также разработанный алгоритм опроса сети был использован для оптимизации работы Call-Center при одновременном приеме звонков и обзвоне клиентов.

Достоверность результатов. Достоверность полученных в работе результатов обуславливается используемыми моделями массового обслуживания, а также совпадением результатов моделирования предложенных алгоритмов в системе GPSS WORLD и полученных данных в результате испытания системы мониторинга.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК для публикаций результатов диссертаций. Результаты диссертационного исследования докладывались на научной конференции МИФИ и в Алуште.

7. Проблемы мониторинга локальных сетей.

4.4. Выводы.

На основании анализа приведённых выше данных установлено, что время сбора и обработки информации для сетевых или оконечных устройств было сокращено более чем на 20%. Это означает, что время между повторными опросами одной и той же рабочей станции при круговом непрерывном опросе изменилось, и стало составлять 80% от того, которое обеспечивает система мониторинга, построенная по классической модели. Таким образом, вероятность сохранения актуальности данных для системы мониторинга, построенной на алгоритмах разработанных в данной работе для сетей ОАО «Норильский Никель» увеличился с 92% до 95,5%.

Данный результат превосходит 95%, который в данный момент считаются минимальным уровнем для требований по актуальности данных.

Заключение

.

В диссертационном исследовании были успешно решены следующие.

Разработан новый подход проведения мониторинга в локальной сети, который позволяет использовать время ожидания ответа от оконечного или сетевого устройства для обработки ранее полученной информации.

Разработаны методы «быстрого отсева» рабочих станций, предотвращения «зависания», а также метод определения оптимального числа потоков в каждый момент времени для системы мониторинга, позволяющие сократить время опроса и увеличить вероятность актуальности данных о сети. Разработан метод динамического многопоточного сбора и обработки информации.

Разработаны алгоритмы для многопоточной реализации мониторинга в локальной сети, позволяющие уменьшить время опроса рабочих станций по отношению к «классической реализации».

Определена область наиболее производительного функционирования разработанных моделей.

На основании разработанных алгоритмов реализована система мониторинга, вошедшая в состав программного комплекса «ИнфраМенеджер», а также модуль управления потоком звонков в Call-Center.

Результаты диссертационного исследования легли в основу системы мониторинга, входящую в состав программного комплекса «ИнфраМенеджер», разработанного компанией «СофтИнтегро». Использование данной системы на предприятиях России и ближнего зарубежья подтвердило правильность предложенных алгоритмов и моделей и привело к увеличению вероятности актуальности хранимых в системе данных о сети с 92% до 95,5% по отношению к системам, в основу которых положен классический многопоточный алгоритм. При этом удалось избежать использования дополнительных ресурсов рабочих станций и сетевого трафика.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Э. Типичные ошибки проектирования. Санкт-Петербург: Питер, 2003
  2. А., Беззубов Е., Емельянов М. и др. Microsoft Windows 2000 Professional: Русская версия. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003
  3. Л. Архитектура программного обеспечения на практике. Санкт-Петербург: Питер, 2005
  4. Бей И. Взаимодействие разноязыковых программ. Руководство программиста. Москва: Вильяме, 2005
  5. Е. Практическое моделирование динамических систем. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2002
  6. В. Моделирование систем. Инструментальное средство GPSS Word. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2004
  7. В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Санкт-Петербург: Питер, 2003
  8. Буч Г. UML Руководство пользователя. Москва: ДМК, 2000
  9. С., Храмов А. Разработка моделей в системе моделирования GPSS. Москва: МИФИ, 1997
  10. Ю.Бэбб Р. Программирование на параллельных вычислительных системах. Москва: Мир, 1991
  11. А. Научные вычисления в Microsoft Excel. Москва: Вильяме, 2004
  12. А., Горнец Н., Пузанков Д. Высокопроизводительные системы обработки данных. Москва: Высшая школа, 1997
  13. Гарнаев A. Visual Basic .NET Разработка приложений. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2002
  14. . В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания. Москва: URSS, 2005
  15. Е., Гребенюк Н. Технические средства информатизации. Москва: Академия, 2005
  16. Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. Санкт-Петербург: Питер, 2000
  17. Гук М. Аппаратные средства 1ВМ РС: Энциклопедия. Санкт-Петербург: Питер, 2004
  18. А. И., Сторожук Д. О. Журнал «Безопасность информационных технологий». Статья «Увеличение безопасности работы в локальной сети при использовании систем мониторинга», стр. 46−50, январь 2007
  19. А. И., Сторожук Д. О. Журнал «Информационные технологии». Статья «Оптимизация по времени многопоточной модели опроса компьютерной сети», стр. 30−33, август 2007
  20. А. И., Сторожук Д. О. Оптимизация по времени многопоточной модели опроса сети. 14 международный научно-технический семинар современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации в Алуште, 2005. стр. 49
  21. В.Г. Программирование и основы алгоритмизации. Москва: Высшая Школа, 2003
  22. Г. Введение в операционные системы. Москва: Мир. 1987
  23. Р., Бишоп Р. Современные системы управления. Москва: Лаборатория базовых знаний, 2002
  24. Д. Введение в сетевые технологии. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2004
  25. С. Основы сетевых технологий. Москва, ДМК, 1998
  26. Э. Быстрая и качественная разработка программного обеспечения. Москва: Вильяме, 2003
  27. Д. Объектно-ориентированное программирование в Visual Basic. NET.: Перевод с английского. Санкт-Петербург: Питер, 2003
  28. Л. Вычислительные системы с очередями. Москва: Мир, 1979
  29. Коберн А. Современные методы описания функциональных требований к системам. Москва: Лори, 2002
  30. Л. Разработка программного обеспечения. Санкт-Петербург: Питер, 2003
  31. Костогрызов А. И. Методическое руководство по оценке качества функционирования информационных систем
  32. Кровчик Э. NET. Сетевое программирование для профессионалов. Москва: ЛОРИ, 2005
  33. Е. Управление трафиком и качество обслуживания в сети Интернет. Москва: Наука, 2004
  34. В. Анализ и сокращение рисков проектов сложных программных средств. Москва: СИНТЕГ, 2005
  35. Ю. Разработка и оптимизация Windows-приложений. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003
  36. Майнази М. Windows 2000 Professional. Москва: Лори, 2001
  37. ЗЭ.Макконнелл С. Совершенный код. Мастер-класс. Санкт-Петербург: Питер, 2005
  38. И. Имитационное моделирование на ЭВМ. Москва: Радио и связь, 1988.
  39. Н., Попов И. Компьютерные сети. Москва: Форум, 2005
  40. Мамаев Е. Microsoft SQL Server 2000. Санкт-Петербург: Питер, 2001
  41. Т. Разработка пользовательского интерфейса. Москва: ДМК, 2001
  42. М. Введение в сетевые технологии. Москва: Лори, 2002
  43. Меженный О. Microsoft Windows 98: Краткое руководство. Москва: Диалектика. 2003
  44. С. Локальные вычислительные сети. Организация, функционирование, эффективность, оптимизация. Москва: Финансы и статистика, 1994 г.
  45. С. Администрирование локальных сетей Windows NT/2000/ .NET. Москва: Финансы и Статистика, 2003
  46. . Б. Компьютерные сети. Москва- Бином, 1996
  47. П., Гудман Дж. Персональный компьютер: аппаратно-программная организация. В подлиннике. Книга 1. Санкт-Петербург: BHV-Санкт-Петербург, 1999
  48. Т., Попов И. Операционные системы, среды и оболочки. Москва: Форум. 2001
  49. Д. Знакомство с MICROSOFT .NET. Москва: Русская редакция, 2001
  50. Поляк-Брагинский А. Сеть под Microsoft Windows. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003
  51. А., Шикин Е. Администрирование Windows с помощью WMI и WMIC. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003
  52. И. Эффектные пользовательские интерфейсы. Библиотека программиста. Санкт-Петербург: Питер, 2005
  53. Д. Отладка Windows приложений. Москва: ДМК.2001
  54. Роман С. Visual Basic. Библиотека Win32 API. Москва: ДМК Пресс, 2005
  55. Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технологии. Санкт-Петербург: Корона принт, 2004
  56. Саймон P. Windows 2000 API. Киев: ДиаСофт, 2001
  57. А. Офисные локальные сети: Самоучитель. Москва: Диалектика, 2004
  58. ., Яковлев С. Моделирование систем. Москва: Высшая Школа, 1995
  59. М. Компьютерные сети. Энциклопедия пользователя. Книга 1. Киев: ДиаСофт, 1998
  60. М. Компьютерные сети. Энциклопедия пользователя. Книга 2. Киев: ДиаСофт, 1998
  61. Д. О. Оптимальное количество потоков в сети при мониторинге. 15 международный научно-технический семинар современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации в Алуште, 2006
  62. Э. Современные операционные системы: Перевод с английского. Санкт-Петербург: Питер, 2005
  63. М. Мониторинг и анализ сетей. Москва: Лори, 2002
  64. М. Архитектура корпоративных программных приложений. Москва: Вильяме, 2004
  65. А. Я. Работы по математической теории массового обслуживания, М., 1963
  66. Дж. Анализ и диагностика компьютерных сетей. Москва: Лори, 2001
  67. А. Взаимодействующие последовательные процессы Москва: Мир, 1986
  68. Чакраборти A. Microsoft .NET Framework: разработка профессиональных проектов. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2003
  69. ШаттС. Мир компьютерных сетей. Москва: Высшая школа, 1996
  70. Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. Москва: Мир, 1978
  71. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем. Москва: Мир, 1981
  72. Т. Моделирование на GPSS. Москва: Машиностроение, 1980.
  73. М. Системы параллельной обработки. Москва: Мир, 1985
  74. В. Надежность программного обеспечения систем обработки данных. Москва: Статистика, 1981
  75. Кровчик Э. .NET Сетевое программирование для профессионалов.: Лори, 2005
  76. Д. Переход на VB.NET. Санкт-Петербург: Питер, 2002
  77. . А. Концепции и руководство по планированию Microsoft Windows 2000 Server. Санкт-Петербург: Питер, 2003
  78. Я. Информационные сети и системы. Москва: Финансы и статистика, 1996 г.
  79. MSDN Library for Visual Studio .NET 2003
Заполнить форму текущей работой

На отлично!