Проектирование локальных сетей

• AppleTalk — это одноранговый сетевой протокол, т. е. он предназначен для обмена данными между рабочими станциями Macintosh даже при отсутствии сервера. С протоколом AppleTalk могут работать операционные системы Novell NetWare, MS-DOS, Microsoft Windows 9.v/ME и Windows NT/2000/XP.

   С его помощью можно реализовать  общий доступ к файлам и принтерам, управление сетевыми пользователями и  группами, а также обеспечить работу веб-служб. Сервер NetWare или Windows 2000 можно использовать в качестве сервера для компьютеров Macintosh при наличии протокола AppleTalk Phase II. После установки протокола AppleTalk система Windows 2000 Server сможет взаимодействовать с компьютерами Macintosh, настроенными на работу с AppleTalk Phase II.

• TCP/IP - самый распространенный в настоящее время стек протоколов, являющийся к тому же протоколом Интернета.

      Большинство операционных систем сетевых серверов и рабочих станций поддерживает TCP/IP, в том числе серверы NetWare, все системы Windows, UNIX, последние версии Mac OS, система OpenMVS компании IBM, а также OpenVMS компании DEC. Кроме того, производители сетевого оборудования создают собственное системное программное обеспечение для TCP/IP, включая средства повышения производительности устройств.

Стек TCP/IP изначально применялся на UNIX-системах, а затем быстро распространился на многие другие типы сетей.

Достоинства TCP/IP:

1. он применяется во многих сетях и в Интернете, что делает его международным языком сетевых коммуникаций;
2. имеется множество сетевых устройств, предназначенных для работы с этим протоколом;
3. многие современные компьютерные операционные системы используют TCP/IP в качестве основного протокола;
4. для этого протокола существует много диагностических средств и анализаторов;
5. многие специалисты по сетям знакомы с протоколом и умеют его использовать.

• SNA — это набор частных протоколов, в которых в качестве метода доступа используется маркерное кольцо.

Это означает, что в сети SNA также используются частные (фирменные) кабельные разъемы и сетевые интерфейсы.

      Достоинство: архитектура SNA существует уже более четверти века и обеспечивает надежные и проверенные средства обмена данными с системами IBM.

      Недостаток: SNA — это частный (фирменный) стек протоколов, для которого нужны специальные устройства и дополнительное обучение процедурам конфигурирования, управления и отладки. По этим причинам сети SNA с мэйнфреймами IBM обычно работают очень хорошо, но это требует больших затрат на обучение персонала и поддержку сети.

• Протокол DLC предназначен для доступа к операционным системам IBM .Если для доступа к мэйнфрейму, работающему с SNA, используются компьютеры под управлением Windows 9, Windows NT и Windows 2000, то альтернативой SNA-шлюзу является установка протокола Data Link Control, DLC.  Этот протокол эмулирует SNA, и он может также применяться для подключения к некоторым устаревшим моделям сетевых принтеров, которые могут работать только с ним.[7, c.80]

 

2. ОПИСАНИЕ  NETCRACKER 

      Постоянный  рост числа компьютерных сетей, усложнение их инфраструктуры и увеличение объемов  передаваемых данных создают  серьезные  проблемы обеспечения эффективного управление сетевыми  ресурсами. Как  при  администрировании  и  развитии  существующей сетевой инфраструктуры, так и при проектировании новых  сетей и разработке сетевых приложений. В настоящее время наиболее эффективным  вариантом решения задач оценки эффективности работы сети, документирования ее текущего состояния, оптимизации  производительности,  анализа  возможных  усовершенствований,  а  также  выработки  рекомендаций  для  наиболее  рационального  использования  ресурсов сети является использование  специальных моделирующих систем. 

      Одним из наиболее популярных на сегодняшний  день продуктов, предназначенных  для  моделирования  компьютерных  сетей  всех  типов, а также имитации процессов в созданных сетях, является пакет NetCracker Professional, фирмы NetCracker Technology. С его помощью могут быть решены  такие задачи,  как определение производительности  сети  при задании топологии и рабочей нагрузки,  анализ зависимости пропускной  способности при изменении рабочей нагрузки  на  сеть,  анализ  зависимости пропускной  способности сети при изменении ее  топологии,  подбор  параметров  протоколов  сети для обеспечения максимальной  пропускной  способности сети  при заданных  топологии и рабочей нагрузке,  определение оптимальной топологии и отношения пропускная способность стоимость проектируемой сети. 

      NetCracker Professional - инструмент сетевого проектирования и имитационного моделирования аппаратного обеспечения компьютерных сетей как локальных (одно- и многоуровневых), так и распределённых сетей, с помощью которого можно создавать статические и динамические модели сети с визуализацией передачи пакетов данных в реальном и модельном времени.

      NetCracker позволяет создавать модель сети  практически любого масштаба  – от локальной на несколько  пользователей до уровня региона,  разной сложности и проводить  их анализ, используя технологию имитационного моделирования.[8] 

1. Графическое представление

 

      Программа NetCracker легко настраивается и относительно проста в использовании благодаря  дружественному пользовательскому  интерфейсу и использованию технологии «drag and drop». Графический интерфейс пользователя представляет собой модуль для взаимодействия с подсистемами задания рабочей нагрузки и топологии сети. Он обеспечивает максимальное удобство для пользователя посредством использования механизма «drag-and-drop», наглядности иконок, обозначающих элементы сети, возможности сворачивать отдельные фрагменты сети.

      Основное  прикладное окно отображено. В дополнение к области заголовка, главному меню и инструментальным панелям, окно NetCracker Professional в основном состоит из трех областей: браузер, рабочее пространство, и область окна изображения. При запуске рабочее пространство содержит пустой экран Net1. Область окна Изображения заполняется изображениями устройств и приложений в зависимости от выбранного из базы данных (Здания, университетские городки, и рабочие группы локальной сети). Из меню File, выбираем команду New. Пустое окно будет отображено в рабочем пространстве.

Рис. 2.1 Основное прикладное окно NetCracker Professional [8] 

      В программе возможно открытие многоуровневых проектов с несколькими окнами для  просмотра проекта. Чтобы отобразить оба окна в рабочем пространстве, из меню Window, выбирают команду Cascade.   Впишите рабочую область каждого в окно, используя кнопки Zoom. Ваше рабочее пространство может выглядеть следующим образом: 

Рис.2.2. Многоуровневый проект [8]

2. База данных

 

      NetCracker содержит базу данных, хранящую информацию об разнотипных устройствах: повторителях, концетраторах, коммутаторах, сетевых адаптерах, серверах различных производителей, позволяет реализовать запрет-восстановление функций, автоматическую проверку связей устройств в проектируемой сети; имеет удобный графический интерфейс (на основе принципа «перемещения»), который обеспечивает возможность проектировать и исследовать сети достаточно быстро и эффективно.

      На  инструментальной панели Базы данных кнопка Крупные Иконы нажата, как выбранное значение по умолчанию. 

Рис. 2.3. Инструментальная панель [9] 

      Для изменения режим списков в  Области окна Изображения, на инструментальной панели выбирают кнопку Details. Изображения устройств, которые появляются в области окна Изображения, отображены в меньшем формате и выведутся в виде таблицы.

      Изменяем  режим броузера на инструментальной панели Базы данных, в поле со списком выбирают Vendors.

      База  данных устройств пересортируется  в алфавитном порядке по наименованиям  продавцов или производителей

Рис. 2.4. Устройства отсортированные по наименованиям  производителей[9] 

      Чтобы найти устройства, в базе данных основываясь на других критериях, можем  использовать Поиск в базе данных. Запустить поиск можно при  помощи кнопки Find на панели Database. Диалог Find откроется. 

Рис.2.5. Диалог Find [9] 

      Нажмаем на кнопку Condition, и выбераем Model. В  следующем поле со списком выбирают Includes. В третьей 7000.  Нажмите кнопку Find Now.  Броузер автоматически переключается в режим Search Device Browser и иерархическая структура устройств, которые удовлетворяют условиям поиска, будут отображены. Поиск может осуществляться не только по модели, но и по продавцу, описанию, серии, полосе пропускания, числу портов. 

Рис. 2.5. Список устройств выведенных по запросу  [9] 

      Еще одна из многих особенностей NetCracker Professional - это мастер создания устройств, который дает возможность разработчику определить новые опытные образцы сетевых устройств и использовать их в проектируемой сети. Библиотека элементов предоставляет возможность моделировать стандартные сетевые устройства, создавать модели устройств, удовлетворяющих требованиям пользователя, регулировать уровень параметризации элементов библиотеки, делать модели сопоставимыми с реальными объектами, учитывать количество классов моделируемых объектов. Также имеются сведения о нагрузке, создаваемой различным программным обеспечением. Базу данных легко обновляема через интернет с сервера производителя.

      Каждое  устройство описывается набором  свойств, которые подробно описывают  такие данные как задержка, скорость передачи, фильтрации и перенаправления  пакетов, используемые протоколы, тип  портов, их доступность, описание интерфейсной карты. Аппаратное и программное  обеспечение в совокупности позволяет  описывать разнообразные сетевые  архитектуры: клиент-сервер, VLAN (виртуальная  локальная сеть), intranet, беспроводные сети.

      Сетевая нагрузка может быть описана обычным  потоком данных, либо потоком голосовой  и видеоинформации. Для задания  этой нагрузки требуется указать  станцию-отправитель, станцию-получатель и вид трафика: размер пакетов, время  ожидания между их передачами, закон  изменения этих величин, возможно также  определить используемый протокол высокого уровня: SMTP, POP3, FTP, HTTP, CAD/CAM client-server, Database client-server, File client-server, Voice over IP peer to peer и  др. Во время имитирования нагрузки каждый класс заявок наглядно показывается как серия движущихся прямоугольников  определенного цвета. Направление, скорость движение и промежутки между  ними приблизительно показывают основные характеристики трафика.[9] 

3. Анимация

 

      Имеется а программе возможность анимации процесса моделирования сети. Можно  приостанавливать или прерывать  работу модели, прокрутить назад анимационную картинку и запустить повторно. Среда  прогона используется для сбора данных о функционировании модели, что при необходимости отображается на экране в виде диаграммы загруженности либо в процентном соотношении. Подсистема анализа результатов моделирования обрабатывает данные, собранные при прогоне модели, вычисляет характеристики производительности и представляет результаты в удобной для пользователя форме. В значительной степени возможность этой подсистемы зависит от тех данных, которые собирает среда прогона. Определяющими для этой части системы является количество и тип характеристик, собираемых в результате работы модели. 

      NetCracker обладает такой полезной возможностью, как разрыв и восстановление  связей между сетевыми устройствами. Это позволяет промоделировать  различные сценарии разрыва соединений, перегрузки сервера, перегрузки  канала. Данная возможность чрезвычайно  важна для администратора сети, так как делает возможным моделирование  сети не только в нормальном  режиме, но и в режиме выхода  из строя ее отдельных элементов.

      После того, как спроектирована сеть, можем легко проверить ее эффективность, используя эмулятор моделирования трафика, запросов с заданием различных статистических законов распределения интенсивности передачи данных, размеров блоков, типов протоколов.

      В процессе имитации работы проекта с  параметрами, максимально приближенными  к реальным, программа отображает и накапливает различные статистические данные, которые по окончании имитации работы можно будет просмотреть  и распечатать в виде отчётов. NetCracker обладает развитыми средствами генерации отчетов. Как правило, быстрый отчет, включающий данные по загрузке всех узлов сети, с помощью  специального мастера можно сделать  за 1-2 минуты, с возможностью экспорта в HTML-файл.