BC/NW 2021№ 1
(37):10.3
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ
ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ ПРОВАЙДЕРСКОГО УРОВНЯ И СПОСОБЫ МИНИМИЗАЦИИ ТРУДОЗАТРАТ НА ИХ
ЭКСПЛУАТАЦИЮ
Новиков К.Д.
В настоящее время существует огромное
множество компаний, предоставляющих услуги доступа в интернет, каждая из
которых обладает своей собственной сетью, которая, зачастую, имеет различные
особенности эксплуатации. Однако, из-за широкого спектра возможных особенностей
каждой существующей сети возникает множество проблем, связанных с их удобной и
эффективной эксплуатацией. Большое разнообразие коммутаторов различных фирм и
моделей на сети, является одной из самый крупных проблем, присутствующих
практически у каждого поставщика услуг доступа во всемирную паутину. [1] В
настоящее время разрабатывается множество приложений и GUI для
предоставления быстрой и удобной возможности эксплуатации и контроля
коммутационного оборудования. Проблема состоит в том, что обычно, по-настоящему
удобные и удовлетворяющие всем требованиям приложения, создаются
непосредственно производителями коммутаторов и подходят, исключительно, для их
оборудования. [2] В данном докладе подробно рассмотрена проблема эксплуатации
многообразного оборудования, а также более мелкие проблемы, тесно связанные с
сетями провайдерского уровня. Помимо этого, предлагается вариант решения
установленных проблем, а также способы улучшения эффективности работы инженеров
эксплуатации сетей.
Необходимо
сделать уточнение, что всё далее сказанное является справедливым только по
отношению к провайдерским сетям, которые ориентированны на юридических лиц,
т.к. для физических лиц уже присутствует программное решение обсуждаемой
проблемы в виде средств ACP LanBilling 2.0.
Cчитаю, что данная тема является
актуальной, в связи с несколькими причинами:
1. Во-первых,
в современных крупных провайдерских сетях присутствует по-настоящему широкое
разнообразие коммутационного оборудования от различных производителей. Причем
каждый производитель сетевого оборудования в своих продуктах придерживается
собственных стандартов и логики конфигурации. Это означает, что одни и те же, с
логической точки зрения, действия, будут иметь различный синтаксис выполнения,
в зависимости от использованного на узле коммутатора.
2. Во-вторых,
в связи с тем, что для юридических лиц услуги зачастую подключаются
индивидуально, пропадает возможность использовать решение на уровне биллинга,
как в случае с физическими лицами. Это выливается в необходимость изменения
конфигурации сетевого оборудования в ручном режиме, так как отсутствует
унифицированный способ управления коммутаторами.
3. Также
нельзя забывать о разнообразных прикладных задачах при работе с сетью.
Учитывая
то, что управление подобными сетями представляет собой довольно времязатратное
занятие, целью работы поставлено исследование проблемы эксплуатации сетей
провайдерского уровня, а также предложение способа минимизации трудозатрат.
С
фактической точки зрения, задача эксплуатации провайдерских сетей представляет
собой изменение каких-либо конечных услуг, предоставляемых клиенту компании, в
следствии взаимодействия инженера отдела эксплуатации с коммутационным
оборудованием.
При
этом, инженер также может осуществлять какие-либо действия с сетью, которые не
повлекут за собой изменение конечных оказываемых услуг. Такие действия можно
отнести к прикладным задачам.
Можно
сказать, что все основные задачи взаимодействия с сетью имеют идентичный
алгоритм выполнения, но из-за различного синтаксиса или логики работы, такие
задачи приходится выполнять либо с помощью отдельно написанных скриптов, либо в
ручном режиме. Не один из этих вариантов не является оптимальным.
В
качестве примера основных задач эксплуатации можно привести:
1. Выделение
порта СПД и IP адреса, при
подключении нового клиента;
2. Изменение
ширины предоставляемого канала;
3. Временное
блокирование порта СПД;
4. Перманентное
отключение порта СПД в связи с расторжением договора и т.д.
Все
эти действия, несмотря на идентичную цель и логику, могут иметь различия как в
синтаксисе команд, так и в логике коммутаторов. Как пример, рассмотрим
коммутаторы компании Cisco, доступ к которым будет осуществляться
через протокол SSH и коммутаторы компании Hewlett Packard, доступ к
которым будет возможен и через протокол TELNET. Даже на этапе
подключения, могут возникнуть трудности, т.к. если командная строка Windows по-умолчанию
поддерживает протокол TELNET (пусть он обычно и отключен), то
для SSH подключений
требуется установка дополнительного пакета OpenSSH, либо же
использование сторонних эмуляторов терминала.
После
успешного подключения, можно привести в пример взаимодействие с access-list’ом и
ограничение ширины канала. В случае с изменением access-list’а, сразу видно
несоответствие синтаксиса друх коммутаторов, в то время как изменение скорости
передачи данных имеет помимо синтаксических различий, ещё и другую логику
конфигурации.
В
качестве решения, предлагается разработать приложение, которое будет
использовать заранее подготовленную таблицу соответствия команд, и сможет в
автоматическом режиме взаимодействовать с коммутационным оборудованием.
Нельзя
забывать и о прикладных задачах, таких как мониторинг доступности узлов сети,
создание резервных копий конфигурационных файлов, сохранение истории изменений
и т.д.
Данные
задачи в большинстве своем не зависят от используемого на сети оборудования, но
требуют использовать разнообразное прикладное ПО (например PingPlotter, Zabbix и скрипты). Это
влечет за собой снижение удобства эксплуатации сети, материальные расходы на
покупку лицензий ПО, а также временные затраты.
В
связи с этим, предлагается разработать дополнительные модули для
разрабатываемого программного обеспечения, что позволит избавиться от описанных
минусов.
Подводя
итог, решение заключается в разработке специального программного обеспечения,
которое позволит решать “рутинные” и прикладные задачи эксплуатации сетей в
единной эко-системе, без необходимости использования множества программных
средств, а также ручного управления сетью. Разрабатываемое ПО является частью
моей диссертационной работы и некоторые его модули уже успешно протестированны
и внедрены в реально существующую операторскую сеть.
Литература
1. Oliver V. G., Oliver N. A. Computer
networks. Principles, technologies, protocols. 5th ed. St. Petersburg: Peter,
2016.
2. Srilatha Vemula, Jason Gooley, Roddie
Hasan Cisco Software-Defined Access. — 1st ed. Cisco Press, 2020.
.