ТСР/ІР әдістері мен желі аралық қатынастың таратылуы

Қазіргі уақытта ТСР/ІР стекі ең әйгілі құрылымдық желілерді ұйымдастыру қүралы болып табылады. 1-суретте бүкіл әлемдік желілер базасының протоколдар стекінің бөлігі көрсетілген.

ТСР/ІР стекі ІSО/ОSІ ашық жүйе моделіне дейін өңделген болғандықтан, ТСР/ІР стек деңгейінің 0S1 моделі деңгейімен сәйкестігі шартты. (сурет)

OSI деңгейлері	TCP/IP Стекінің деңгейлері
Қолданбалы (Application)	Қолданбалы (Application)	FTP,TelNet,SNMP, SMTP,HTTP,TFTP
Ұсынылатын (Presentation)
Сеанстық (Session)
Транспорттық (Transport)	Транспорттық	TCP, UDP
Желілік (Network)	Желілік	IP, RIP,OSPR, ICMP
Каналды (Link)	Желілік интерфейстер деңгейі (Network Interface)	Адрестерді түрлендіру және инкопсуляциялау протоколдары
Физикалық (Physical)

Желіні басқару жүйесінің архитектурасы мен функциясы. Кез келген күрделі есептеуіш желісі операциялық жүйесінің стандартты желісінен басқа қосымша арнайы басқару құралдарды қажет етеді. Бұл қатынастық жабдықтардың көптеген түрлеріне байланысты, желінің негізгі функцияларын орындау үшін жасалған.

Бірлескен желінің үлестірілген мінездемесі орталықтандырылған басқару жүйесінің автоматтық режимде әрбір концентратордың, коммутатордың, мультиплексордың, маршрутизатордың күйі туралы ақпарат жинайтын және бұл ақпаратты желі операторына жіберетін жұмысты ұстай алмайды. Басқару жүйесі автоматтандырылған режимде жұмыс істейді, қарапайым әрекеттерді басқару желісінде автоматты түрде орындайды, ал қиын әректтерді ақпарат жүйесінде дайындалғын негізделген адам қатысы арқылы жасалынады. Басқару жүйесі жинақталған болуы керек. Бұл түрлі құрылғыларды басқару функциялары берілген сапасымен желіде соңғы қолданушы ортақ мақсатта қызмет ету үшін керек.

Басқару жүйелері қиын программа-апппараттық комплекстен тұрады, сондықтан басқару жүйесінің арасында шекара бар – ол желінің қиыны қатынастық жабдықтарды түрліше қабылдау және оны аумаққа үлестіруіне байланысты. Үлкен емес желілерде одан да қиыннырақ құрылғылары бар программалар басқармасын пайдалануға болады, мысалы VLAN техникасын қамтитын комутаторды жатқызуға болады.

Кейде қиындығы жеткілікті конфигуралиялауды талап ететін әрбір құрылғыны өңдеуші конфигурацияланған және басқарылған автономды программамен шығарып отырады. Бірақ та әртүрлі программаларды басқару құрылғыларын біріңғай басқару жүйесіне қосу желісінде проблема тууы мүмкін, және де бұл проблеманы шешу үшін осы программалардан бас тарту керек болады және оларды жинақталған басқару жүйесімен алмастыруға тура келеді.

Бірлескен желімен басқару жүйесі бұрыннан қалыптасқан, осындай жүйелердің ең алғашқы әйгілі болған программасы Sun Net Manager. Ол 1989 жылы SunSoft компаниясы шығарған. Sun Net Manager жүйесі қатынастық жабдықтарды басқаруға және желі трафигін басқылауға арналған. Желіні басқару жүйесі туралы айтқанда нағыз осы функцияларды айтқаны болып табылады.

Желіні басқару жүйесінен басқа да бірлескен желі элементтерін басқару жүйесі бар болуы: операциялық жүйені басқару жүйесі, деректер қорын басқару жүйесі, телекоммуникацияның желіні басқару жүйесі де қолданылады: ол телефон арқылы, сонымен қоса технологияның бірінші желілері PDH және SDH.

Тапсырманы басқарудың функционалды топтары. Басқару объектісіне қарамастан бұрын, басқару жүйесінің функциялар тізбегін орындау керек. Олар халықаралық стандартпен анықталған және түрлі облыстарды қолданылады. Оған ITU-TX.700 және осыған жақын стандарт ISO 7498-4 жатады. Бұлар тапсырманы басқару жүйесін функционалды топқа бөледі:

· Желілер конфигурациясын басқару және аталуы;

· Қателерді өңдеу;

· Сенімділік және өнімділікті талдау;

· Қауіпсіздікті басқару;

· Желілер жұмысын есепке алу.

Бұл тапсырмаларды басқару функционал облыстарды желіні басқару жүйесі түрде қарастырамыз.

Желілер конфигурациясын басқару және аталуы. Желілер конфигурациясын басқару және аталуы (Configuration Managment) тапсырмасы желі элементтері (Network Element, NE) сияқты конфигурациялар параметрлерінен тұрады. Маршрутизаторлар, мультиплексорлар сияқты желі элементтері үшін осы топтың тапсырмасы көмегімен желі адрестері, идентификаторлары анықталады.

Конфигурацияны басқару желі үшін желілер картасын тұрғызудан басталады, яғни желі элементтер арасындағы бейнелеу байланысы және желі элементтер арасындағы өзгеру байланысы-жаңа физикалық немесе логикалық арналардың туындауы, коммутация және маршрутизация кестелерінің өзгеруі.

Конфигурацияны басқару (басқа тапсырманы басқару жүйелері сияқты) автоматты, қолды немесе жартылай автоматты режиммен жасалуы мүмкін. Жиі жарты автоматты әдістер қолданады. Автоматты түрде алған картаны оператор қолмен түзейді. Топологиялық картаның автоматты орындалу әдісі ереже бойынша, фирмалық құрылым болып табылады.

Одан да қиын тапсырма виртуальды жолмен желіні қолданушы арасында байланысқан коммутаторларды және маршрутизаторларды баптау. Маршруттау кестені қолмен баптауға маршруттау хаттамасын пайдаланудан толық немесе бөлшектен бас тарту өте қиын тапсырмаға айналады. Желіні басқару жүйелерінің көбі оны орындамайды, бірақ нақты өңдеушілердің арнайы жүйелері бар, мысалы Cisco Systems компаниясының Net Sys жүйесі, маршрутизаторлар үшін шешіледі.

Қателерді өңдеу. Қателерді өңдеу (Fault Managment) тапсырма тобы желідегі жұмыстың істен шығу және жаңылысын қосады. Осы деңгейде қателер туралы хабараламалар тіркесі ғана емес, сонымен бірге сүзгілеу, маршруттау және корреляциялық модельдер негізінде талдау орындалады. Сүзгілеу хабарлар ағынындағы қателерді көрсетеді, көбінесе үлкен желілерде байқалады, тек қана керекті хабаралардан ғана алынады. Маршруттау басқару жүйесінің керекті элементіне жіберуін қамтамасыз етеді, ал корреляциялық талдау бір-бірімен байланысқан хабарлар ағынның себебін іздейді. (мысалы, кабельдің үзілуінің себебі көп хабарлардың кесірінен желі немесе серверлердің істемей қалуы).

Қателерді шығару автоматты түрде және жартылай автоматты түрде болуы мүмкін. Бірінші жағдайда жүйе жабдықты немесе программалар комплексін басқарады және бас тартқан элемент қосалқы арналардың арқасында өтіп кетеді. Жартылай автоматты режимде негізгі есептердің және әректтердің қателерін шығаруды адамдар жасайды, ал басқару жүйесі бұл ұйымдастыру процесіне көмектеседі – жұмыстың этаппен орындалуын қадағалайды.

Бұл топта кейбір тапсырмаларды ішкі топқа проблемаларды басқару тапсырмаларын ерекшелейді, бұл проблема қиын әрекет мұнда желілерге қызмет ететін специалистердің көмегін қажет етеді.

Сенімділікті және өнімділікті талдау. Сенімділікті және өнімділікті талдау (Performance Managment) тапсырмасы статистикалық ақпараттар негізінде жиналған бағалармен байланысады. Оларға жүйенің уақыт реакциясы, нақты немесе виртуальды арналардың екі соңғы абонеттер желісінің бір-бірімен байланысы, олардың желі арқылы берілгендегі деректердің бұрмалану ықтималдығы, сонымен бірге дайын желінің коэффициент і немесе оның белгілі бір көліктік қызметі. Сенімділік және өнімділікті талдау желісінің функциялары оперативті басқару желісі сияқты жобаланған желілердің дамуына да қажет.

Сенімділік және өнімділікті талдаудың қорытындысы келісім деңгейіне қызмет етуін қадағалап отырады, оның администраторымен және желі қолданушылар арасындағы қорытынды. SLA сенімділіктің параметрлері ай және жыл аралығында дайын қызмет ету коэфициенті, істен шығуының максимальды уақыты, сонымен қоса өңдеушілер параметрлері, мысалға орташа және максимальды тәсілі қолданушы жабдығына екі нүктесінің қосылуы, желі рекацияның уақыты, желі арқылы берілгендегі десте кідірісінің максималы, өнімділікті және сенімділікті талдау құралысыз публикалық желіні жабдықтаушы немесе ақпараттық техниканың бөлімі қадағалай алмайды, желідегі соңғы қолданушылар керекті деңгейде қызмет етеді.

Қауіпсіздікті басқару. Қауіпсіздікті басқару (Security Managment) тапсырмасы желі ресурстарына қатынау және сақтау кездегі деректердің толық сақталуын және желі арқылы берілуін қамтамасыз етеді. Қауіпсіздікті басқарудың базалық элементтері қолданушылар аутентификация процедуралары, желілер ресурстарға қатынауды тексеру құқығы, шифрлеу кілтін ұстауы және үлестірілімі, жұмысшыларды басқару болып табылады.

Жиі осы топтың функциялары желіні басқару жүйесіне жатпайды, арнайы өнім ретінде жүзеге асырады.(мысалы, Kerberos жүйесінің аутентификациясы және авторизациясы, түрлі экран қорғаушылары, деректерді шифрлеу жүйесі) немесе операциялық жйенің құрамыны кіреді.

Желілер жұмысын есепке алу. Желілер жұмысын есепке алу (Accounting Managment) тапсырмасына, желінің түрлі ресурсатрын пайдалануының тіркелу уақыты, құрылғысы, арналары және көліктік қызметі жатады. Осындай тапсырмалар мынандай қызмет етудің пайдалану уақыты және billing ресурстарының төлемі деген сияқты түсініктемелермен жұмыс істейді.Әр түрлі жабдықтаушы қызметінің төлем ақысы спецификалық мінездеме түрде болады. Бұл топ функциялары коммерциялық жүйеге және HP Open View типін басқару платформасына жатпайды. Белгілі бір беруші үшін құру тапсырыс беру жүйесімен жүзеге асырылады.

Жүйені басқару жүйелері. OSI басқару моделі объекті басқаруы – ДҚБЖ-ның объект пен арна, локальды желінің сегменті, коммутаторлар және маршрутизаторлар, модельдер және мультиплексорлармен, компьютерді аппараттың және программамен қамтамасыз етуі арасындағы өзгерістерін жасамайды. Осы барлық басқару объектісі «жүйе» деген ортақ түсінікке кіреді, басқарылатын жүйені басқару жүйемен OSI ашық хаттамасы арқылы байланысады. Бірақта практикада басқару жүйесін объектілермен басқарылатын типтермен бөліну кең таралған. Желіні басқару жүйесі SunNet Manager, HP Open View Cabletron Spectrum сияқты классикалық жүйелері тек қана бірлескен желінің коммуникациялық объектісімен басқарады, яғни локальді желінің концентраторы немесе коммутаторы, сонымен қоса мастермен өшірілген және маршрутизаторлармен, локальды желіге қатынау құрылғылары. Аумақты желілер жабдықтарын RAD View компаниясының RAD Data Communications, MainStreetCpress 46020, Newbridge компаниялар сияқты телекоммуникациялық жабдықтарды өңдейтін жүйелер басқарады.

Нақты басқару жүйе класының тапсырмалары, сол сияқты компьютерді басқару жүйесі және олардың жүйелі және қолданбалы программамен қамтамасыз етуін жүйені басқару жүйесі деп аталады. (System Management System, SMS)

Жүйені басқару жүйелері келесі функцияларды орындайды:

· Пайдаланатын аппараттық және программалық құралдарды есепке алу(Configuration Management). Жүйені автоматты турде компьютер желісінде орнатылуы туралы ақпараттар жинайды және аппараттық және программалық ресурстарды арнайы деректер қорына жазба құрады. Осыдан кейін әкімші қандай ресурста үлестірілгенін және осы немесе басқа ресурс қайда екенін дереу таба алады. Мысалға, қандай компьютерлерде принтерлер драйверін ауыстыру керектігін, қандай компьютерлер жеткілікті көлемді жады бар екенін көрсете алады.

· Программаны үлестіруімен және орнатумен қамсыздандыру (Configurstion Managment). Тексеру аяқталғаннан кейін басшы жаңа программаны қамсыздандыру дектесіне сілтеме жасайды. Барлық компьютерді барлық желісіне немесе компьютердің тобына орнатылады. Үлкен желіде басқару жүйесі анықталады, мұндай орнату тәсілі процедураның жұмыс көлемін төмендетеді. Сонымен қоса жүйе ортақтандыруды орналастыра алады және қолданбаны әкімшілік ете алады. Файлдық серверлерден іске қосатын, сонымен қоса соңғы қолданушыларға кез келген желінің жұмыс станцияларын қолданбаны іске қосады.

· өңделетін және туындайтын проблеманы қашықтан талдау.(Fault Management and Performance Management). Бұл функция топтары компьютердің керекті параметрлерін қашықтан өлшеуге мүмкіндік береді. (мысалға, процессор коэффициентін қолдануы, интенсивті қағаздардың үзілуі, коэффициентті физикалық жадта қолдануы, транзакцияның орындалуының интенсиві). Проблеманы шешу үшін бұл функция топтарының көмегімен басшы әйгілі операциялық жүйенің графикалық интерфейісінің эмуляциясының режимі компьютерді қашықтан басқару мүмкіндігі болады. Деректер қорын басқару жүйесі туындайтын проблеманы қашықтан талдауын орындау үшін барлық компьютердегі желінің конфигурациясы туралы ақпараттарды сақтайды.

Жүйені басқару жүйелеріне мысалы, Microsoft System Management Server (SMS), CA Unicenter, HP Opeartionscenter және т.б жатады.

Жүйені басқару жүйенің функциялар жазбасынан көргендей, олар желіні басқару жүйесінің функцияларын қайталайды, бірақ басқа объектілерге ғана. Шынында да, есепке алу функциялары пайдаланатын аппараттық және программалық құрылғылары желі картасының функцияларына ұқсас, үлестіру және орнатумен қамсыздандыру программасының функциясы – коммутаторлар және маршрутизаторлар конфигурациясын басқаратын функциялары, ал туындайтын және өңдейтін проблеманы талдау функциясы өңдеу функциясымен ұқсас.

Осы жақындық желіні басқару жүйесінің және жүйені басқару жүйесінің функциялары OSI стандартын құрушыларға олардың арасындағы айырмашылықты және ортақ стандартты басқаруды құрмауға мүмкіндік жсайды.

Практикада бірнеше жыл бойы желіні және жүйені басқару жүйесінің жинағы біріңғай жинақталған бірлескен желіні басқару өндірісі байқалады, мысалы CA Unicentr TNG немесе TME-10IBM Tivoli. Бірлескен желіні басқару жүйесі мен телекомуникациялы желіні басқару жүйесінің жинақтығын қарастыруда.

Қоытынды

· басқару жүйесінің функциялары стандартты ITU-TX:700 және ISO 7498-4.

· Барлығы 5 функция тобы анықталған: желілер конфигурациясын басқару және аталуы; қателерді өңдеу; сенімділік және өнімділікті талдау; қауіпсіздікті басқару; желілер жұмысын есепке алу.

· ITU-TX:700 және ISO 7498-4 стандарттың телекомуникациялық жүйенің жоғарғы класы үшін басқару функциясын анықтайды.

Көпдеңгейлі көрсетуін басқару тапсырмасы. Басында жазылған бірнеше функционалды топтарды басқару тапсырмаларын басқа да басқару тапсырмалармен иерархиялық ұйымдастырылған бірлескен желісі болады. Бірлескен желі иерархиялық түрде құрастырылады, иерархиялық сипаттамасын және тапсырмасын көрсете құрастырылады. Желінің төменгі деңгейін желі элементтерінен тұрады – бөлек компьютерлер, қатынастық құрылғы, деректерді жіберу арнасы. Иерархиялық келесі деңгейінде бұл элементтер түрлі масштабталған желіні құрастырады – жұмыс істеу топ желісі, бөлім желісі, толық күйіндегі кәсіпорын желісі.

Әртүрлі элементтер желілерін басқаратын жинақталған жүйені құрастыру үшін көпдеңгейлі иерархияны қолданады. Бұл кез келген типті үлкен жүйені құрастыру үшін стандартты әрекет болып табылады. Көпдеңгейлі иерархиялық жүйені құрастыру үшін ең эффективтісі желіні басқару жүйесінің стандарты Telecommunication Management NetWork (TMN), бірлестікпен құрастырылғандар ITU-T, ISO, ANSI және ETSI. Бұл стандарт басынан телекоммуникациялық желілер үшін арналған, бірақ та кез келген үлкен жинақталған жүйені басқару желісін құрастыру үшін ортақ принциптерге пайдалы.

TMN моделінің иерархиялық әрбір деңгейін 5 топ функциясымен тапсырма шешіледі, бірақта әрбір деңгейде бұл тапсырманы өзінің спецификациясы бар. Басқару деңгейі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым желі туралы ақпарат ортақ және агрегировты сипаттамасы болады, ал техникалық сипаттамада жиналған деректері деңгей көтерілген сайын ол өндіріске, финансқа, коммерцияғаөзгереді. TMN моделін екіөлшемді диаграмма түрде көрсетуге болады. (19.1-сурет).

Желі элементтері. Төменгі деңгей – желі элементтер деңгейі (NetWork Element Layer, NE) – желінің бөлек құрылғысынан тұрады, оларға арналар, біткен аппаратуралар, мультиплексорлар, коммутаторлар тағы басқа элементтер басқаруды қолдау үшін құрастырылған құралдардан тұрады. Олар бергіштер, басқару интерфейстері, объектпен байланыстыратын құрылғы-басқару жүйесін байланыстыратын арнайы құралдарды құрастыру үшін талап етеді. Қазіргі заманғы технологияларда құрастырылған функцияның басқаруы бар болады, олар құрылғылар жағдайын және құрылғыларды трафикке беруін минималды операция жасауын бақылауға алады. Мұндай құрастыру функциялары FDDI, ISDN, fram relay, SDH технологиияларында да болады. Мұндай құрылғылар жағдайында басқару жүйесімен жаулап алуға болады, егер де арнайы басқару блоктары болмаса да, хаттамалар технологиялары құралдардың кейбір басқару функцияларын қолдау керек. Хаттамалар бойынша жұмыс істейтін құрамдас функциялары қадағалайтын және басқарулары болмайтын, жеке блок басқарумен қамтылатын, SNMP және CMIP басқару хаттамалар OSI моделді қолданбалы деңгейде жатады.

Элементтер желісін басқару. Келесі деңгей – элементтер желісін басқару деңгейі (NetWork Element Management Layer) – элементарлы жүйені басқаруын құрастырады. Элементарлы жүйелерді басқару автономды түрде жеке элементтер желісімен басқарады – SDH арнасының байланысын қадағалайды, коммутаторларда немесе мультиплексорларда басқарады. Элементпен басқару деңгейі белгілі бір құрылғының басқару ерекшеліктерін басқару жүйелері жоғарғы қабатты жауып тастайды.

Бұл деңгей төмен жататын желілердің функционалдың ресурсатры және құрылғыларыдң мінездемесінің моделдеуіне жауапты. Осы мдельдер атрибуттары басқарылатын ресурсатрдың түрлі аспектілерін басқаруға мүмкіндік береді. Элементарлы жүйені басқару өңдеушінің жабдығымен жабдықталады және құрастырылады. Мысал ретінде басқару жүйелері қызмет етеді, CiscoView, Cisco Systems, Optivity Bay NetWorks, RAD View RAD Data Communications жатады.

Желіні басқару. Жоғарғыға желіні басқару деңгейі жатады (NetWork Management Layer). Бұл деңгей конфигурацияның құрамдас арнасын қадағалайды. Осы деңгейдің көмегімен желі деректерді абоненттер арасына беру арқылы бір бүтін сияқты жұмыс істейді.

Бизнес – басқару. Бизнес – басқару деңгейі (Business Management Layer) желімен айналысатын финанстық аспектілер ұйымдастыруын есепке алуымен ұзақ мерзімді жобалау желісінің сұрақтарымен айналысады. Осы деңгейде ай сайын және квартал сайын пайдалану желісімен және оның жеке құрастырушылардан түсетін кіріс саналады, пайдалану немесе модернизациялау желісінің шығыстары да есептелінеді, финанстық мүмкіндіктерді есепке алумен желінің дамуы туралы шешім қабылданады, бизнес – басқару деңгейі пайданушылар және жабдықтауыштар қызметкерлері үшін қосымша қызмет ету мүмкіндігін беруімен қамтамасыз етеді. Бұл деңгей кәсіпорынды басқару жүйесінің автоматтандырылған деңгейдегі жеке жағдай болып табылады. Телекоммуникациялық немесе бірлесті желілері сияқты спецификалық кәсіпорындар үшін төменгі жатқан деңгей техникалық процесті басқару жүйесін автоматтандырылған деңгейге сай болады. Бірақ егер телекоммуникациялық желі телекоммуникациялық компаниясының негізі болып табылады, онда бірлескен желіні және оған қызмет ететін адамды кәсіпорын деп атау қиын. Кейбір фирмаларда бірлескен желіде автономды өндірістің бөлімшелері өз бюджетімен және өзінің финанстық келісім шартымен қызмет істейді. Бірлескен бөлімшелер негізгі өндірістердің бөлімшелерінің кәсіпорынмен келіседі.

Ызмет етуді басқару

Келесі деңгей – қызмет етуді басқару (Service Management Layer) – көліктік және ақпараттық қызмет етуді басқарумен және қадағалауымен айналысады, желіде соңғы пайдаланушыларға қатысты. Бұл тапсырманың деңгейіне белгілі бір қызмет етуге желінің дайындығы, оның активтеуі, клиенттерді шақыруды өңдеуі кіреді. Қызмет етуді қалыптастыру (Service provisioning) деректер қорындағы қызмет ету параметрлерінің мағынасынан, бекітуінен тұрады, мысалы, орташа өтуін талап ететін, десте ұстауының максималды шамасы, дайын болу коэфициенті және тағы басқа. Осы деңгейдің функциясына қызмет етуді қолдау үшін байланысатын физикалық арнасы немесе виртуальды конфигурациялау тапсырмасын желі арқылы басқару деңгейіне беруі кіреді. Қызмет ету қалыптасқаннан кейін берілген деңгей оның сапасын жүзеге асуын бақылаумен айналысады, яғни желідегі барлық қабылданатын міндеттерді сақтайды. Сапалы қызмет етуін бақылауды жүзеге асыру қажет. Мысалы, желіде frame relay деңгейін қызмет етуін басқаруы пайдаланушының орташа жылдамдығы CIR және пульсацин Вс сақталады, желі және пайдаланушы жағынан бұзылуын бекітеді. Яғни олар:

· Үлкен желіні басқару жүйесі көпдеңгейлі иерархиялық құрылысы болуы керек, олар масштабталған шешімді қамтамасызетеді.

· Жинақ стандартты Telecommunication Management NetWork (TMN) телекоммуникациялық жүйені басқару жүйесі иерархиялық деңгей функциясымен сипатталынады.

· TMN моделінің әрбір деңгейлерінен жүйені басқару функцияларында бес тобы болады, бірақ оларды түрлі масштабтарда және түрлі тапсырмаларда жасайды.

Дәріс