Главная страница                                                                                                                     English version

Тема магистерской работы: "Исследование инфраструктуры сети"

Выполнил: Пархоменко Станислав Александрович

Автореферат

1. Введение. Обоснование актуальности темы

Значительные дополнительные затраты на проектирование сети, закупки оборудования, его эксплуатация и обслуживание требуют от разработчика проработки и оценки множества вариантов решений за короткие промежутки времени, что невозможно без глубоких знаний и умений в использовании автоматизированных технологий и инструментальных средств проектирования компьютерных сетей. В данной работе анализируются проблемы проектирования и моделирования сетей. Для того чтобы восполнить все недостатки, проведенные после анализа существующих средств проектирования и сервиса сетей далее рассматривается разрабатываемая в рамках текущей работы программа.

2. Цель и задачи работы/исследования

Целью работы является исследование существующих технологий для проектирования и исследования сетей и нахождение недостатков их функциональности. Первостепенной задачей является изучение стандартных средств для исследования сети, а также утилит, таких как NetMap, Spider и другие. Затем исследуется известная система для проектирования и построения сетей NetCracker. И, конечно, заключительный этап - это разработка приложения, которое будет покрывать недостатки всех выше перечисленных средств, а также использовать все их возможности в целом. Эта программа будет как проектировать сети, так и исследовать их на реальных показателях, не минуя задержек в сетях.

3. Научная новизна

Научная новизна данной магистерской работы заключается в построении нового многофункционального средства для проектирования и моделирования сети. До сих пор можно найти только отдельные программы, которые в недостаточной степени раскрывают эту проблему.

4. Практическая ценность

Практически весь мир покрыт сетями, как глобальными, так и локальными. Для того, чтобы облегчить их разработку, а также исследование потоков трафика и будет разработана программа, которой посвящена эта магистерская работа.

5. Обзор существующих исследований и разработок по теме

Можно привести множество примеров существующих средств моделирования и проектирование сетей. Одно из таких средств - это программа NetCracker. Система представляет собой CASE-средства автоматизированного проектирования, моделирования и анализа компьютерных сетей с целью минимизации затрат на разработку сетей и подготовку проектной документации. Позволяет провести эксперименты, результаты которых могут быть использованы для обоснования выбора типа сети, сред передачи, сетевых компонент оборудования и программно-математического обеспечения. Программные средства NetCracker позволяют выполнить сбор соответствующих данных о существующей сети без останова ее работы, создать проект этой сети и выполнить необходимые эксперименты для определения предельных характеристик, возможности расширения, изменения топологии и модификации сетевого оборудования с целью дальнейшего ее совершенствования и развития. С помощью NetCracker можно проектировать компьютерные сети различного масштаба и назначения: от локальных сетей, насчитывающих несколько десятков компьютеров, до межгосударственных глобальных сетей, построенных с использованием спутниковой связи. В составе программного обеспечения NetCracker имеется мощная база данных сетевых устройств ведущих производителей: рабочих станций, серверов, сред передачи, сетевых адаптеров, повторителей, мостов, коммутаторов, маршрутизаторов, используемых для различных типов сетей и сетевых технологий.


Программа XSpider направлена на исследование сети, а не на её проектирование. XSpider - программное средство сетевого аудита, предназначенное для удаленной диагностики различных элементов сети на предмет поиска уязвимостей. Помимо сканера безопасности XSpider включает в себя дополнительные утилиты:
- простые сканеры (TCP и UDP портов)
- CGI-сканер с Brute-словарём
- определитель исходящего трафика на удаленном компьютере
- WhoIs сервис
- проверка анонимности прокси-сервера
- TCP и UDP клиенты
- TCP-прокси (позволяет пропускать TCP пакеты через себя, с возможностью их коррекции) работа с почтой, удаление ненужной почты с сервера локальные настройки безопасности компьютера.
     "Сканеры"
Включает в себя сканер безопасности и простой сканер портов. Сканер безопасности ищет на удаленном компьютере сервисы указанные в файле extServ.xsp и пытается их идентифицировать. Каждый сервис проверяется на различные уязвимости. Степень опасности той или иной уязвимости отображается различными цветами начиная от зеленого и заканчивая красным. Легенду вывода данных можно посмотреть нажав ссылку "Легенда".
     "CGI"
Включает в себя сканер веб-серверов, который осуществляет сканирование удаленного веб-сервера уязвимых скриптов. Содержит базу известных скриптов и Brute словарь, которые можно изменить через вкладки "Cловарь" и "Файл".
     "Поиск"
Включает в себя поиск определенного сервиса или рабочих компьютеров в пределах одной подсети. В поле "порт" вводится номер порта, в поле "тайм-аут" время ожидания при поиске сервиса. Выбирается либо поиск сервиса, либо простой пинг.
     "WhoIs"
Включает в себя сервис WhoIs, который дает возможность определения полной информации об IP-адресе (страна, город, провайдер и его адрес и контактные телефоны). При вводе в поле адрес сокращенного названия страны и нажатии кнопки [Поиск], возвращается её полное. Например : RU - 'Russia'.
     "Прокси"
Включает в себя определитель анонимности у прокси-сервера. В поле "Адрес компьютера, на который посылается запрос через прокси" должен быть IP-адрес своего компьютера, чтобы можно было получить ответ прошедший через прокси-сервер. Свой IP-адрес определяется автоматически, но всё равно есть вероятность, что его придётся поменять (по ситуации).
     "TCP", "TCP-прокси" и "UDP и IP"
Включают в себя удобные сервисы с помощью которых можно: отправлять и принимать TCP и UDP пакеты, добавлять TCP пакеты в существующее соединение, прослушивать приходящие IP и ICMP пакеты.

6. Перечень нерешенных проблем и вопросов

Все программы для моделирования и диагностики сетей, включая и программу NetCracker, исследуют идеальную сеть, и не используют реальных адресов. В этих программах можно построить сеть, добавляя существующее оборудование(сетевые карты, свичи, хабы и др.), но они не учитывают задержек в сетях, связанных с разными непредвиденными обстоятельствами. Среди таких можно выделить, например, загруженность определенного узла в сети, действия каких-либо помех и многое другое. Поэтому целесообразно было бы написать программу для выявления таких моментов в работе сети. Эта программа будет импортировать данные из программы NetCracker. На рисунке показана реальная сеть с реальным оборудованием, которая построена в NetCracker.


7. Текущие и планируемые результаты по теме
Результатом работы будет являться приложение для проектирования и исследования сетей. Программа отслеживает доступность узлов Сети по протоколу ICMP. Для этого программа периодически направляет запросы, в точности аналогичные запросам программы ping и проверяет наличие откликов, свидетельствующих об активности соответствующих узлов и штатной работе каналов связи. Программа настроена на отправку запросов с интервалом в 6 секунд и ожидание отклика в течение 4 секунд. При необходимости, можно задать любое время в пределах от 100 миллисекунд до 10 минут. Узлы, которым направляются запросы, выбираются из заданного списка в циклической последовательности. Список может содержать большое количество узлов (более ста), при этом в главном окне программы можно наблюдать по выбору реакцию до тридцати узлов, в зависимости от размеров окна программы. Полученные отклики добавляются к ежедневному протоколу, который можно просматривать, выводить на печать и сохранять в файл на диске. Разрешение протокола - одна минута. Если какой-либо узел не отвечает на запросы в течение заданного времени, то предусмотрена возможность запуска внешнего командного файла. При необходимости, программу можно настроить на загрузку при старте операционной системы и работу в автоматическом режиме. Программа может работать, как сервис. Для сокращения нагрузки на процессор окно программы можно свернуть в значок на системной области панели задач. На значке отображается состояние самого проблемного узла, полученное путем анализа его нескольких последних откликов.
8. Заключение и выводы
Из проведенного анализа сети Интернет, программ для ее мониторинга, и средств моделирования следует то, что недостатки этих средств необходимо восполнять. Поэтому и была разработана программа, которая, не только качественно и наглядно анализирует работу сети, но и помогает добиться желаемых результатов при проектировании, тем самым исправляя недостатки имеющихся средств а также расширяя их.
9. Список источников
1. Йон Снайдер "Эффективное программирование TCP/IP" - издательство "Питер", 2002 - 1024 с.
2. Вильям Столлингс "Компьютерные сети, протоколы и технологии интернета" - издательство "bhv", 2005 - 989 с.
3. Дж.Куроуз, К.Росс "Компьютерные сети" - издательство "Питер", 2006 - 768 с.