52
разных протоколов в соответствии с условиями фильтров и декодирование
пакетов.
Сетевая статистика
В этой группе собраны наиболее важные статистические показатели —
коэффициент использования сегмента (utilization), уровень коллизий, уровень
ошибок и уровень широковещательного трафика. Превышение этими
показателями определенных порогов в первую очередь говорят о проблемах в
том сегменте сети, к которому подключен многофункциональный прибор.
Статистика ошибочных кадров
Эта функция позволяет отслеживать все типы ошибочных кадров для
определенной технологии. Например, для технологии Ethernet характерны
следующие типы ошибочных кадров.
Укороченные кадры (Short frames). Это кадры, имеющие длину, меньше
допустимой, то есть меньше 64 байт. Иногда этот тип кадров дифференцируют
на два класса — просто короткие кадры (short), у которых имеется корректная
контрольная сумма, и «коротышки» (runts), не имеющие корректной
контрольной суммы. Наиболее вероятными причинами появления укороченных
кадров являются неисправные сетевые адаптеры и их драйверы.
Удлиненные кадры (Jabbers). Это кадры, имеющие длину,
превышающую допустимое значение в 1518 байт с хорошей или плохой
контрольной суммой. Удлиненные кадры являются следствием затянувшейся
передачи, которая появляется из-за неисправностей сетевых адаптеров.
Кадры нормальных размеров, но с плохой контрольной суммой
(Bad FCS) и кадры с ошибками выравнивания по границе байта. Кадры с
неверной контрольной суммой являются следствием множества причин —
плохих адаптеров, помех на кабелях, плохих контактов, некорректно
работающих портов повторителей, мостов, коммутаторов и маршрутизаторов.
Кадры-призраки (ghosts) являются результатом электромагнитных
53
наводок на кабеле. Они воспринимаются сетевыми адаптерами как кадры, не
имеющие нормального признака начала кадра — 10101011. Кадры-призраки
имеют длину более 72 байт, в противном случае они классифицируются как
удаленные коллизии. Количество обнаруженных кадров-призраков в большой
степени зависит от точки подключения сетевого анализатора. Причинами их
возникновения являются петли заземления и другие проблемы с кабельной
системой.
Знание процентного распределения общего количества ошибочных
кадров по их типам может многое подсказать администратору о возможных
причинах неполадок в сети. Даже небольшой процент ошибочных кадров
может привести к значительному снижению полезной пропускной способности
сети, если протоколы, восстанавливающие искаженные кадры, работают с
большими тайм-аутами ожидания квитанций. Считается, что в нормально
работающей сети процент ошибочных кадров не должен превышать 0,01 %, то
есть не более 1 ошибочного кадра из 10 000.
Статистика по коллизиям
Эта группа характеристик дает информацию о количестве и видах
коллизий, отмеченных на сегменте сети, позволяет определить наличие и
местонахождение проблемы. Анализаторы протоколов обычно не могут дать
дифференцированной картины распределения общего числа коллизий по их
отдельным типам, в то же время знание преобладающего типа коллизий может
Теперь рассмотрим более подробно конкретные системы мониторинга сети.
Ниже приведены некоторые из них.
Cacti
Сначала был MRTG (Multi Router Traffic Grapher) — программа для
организации сервиса мониторинга сети и измерения данных с течением
времени. Еще в 1990-х, его автор Тобиас Отикер (Tobias Oetiker) счел нужным
написать простой инструмент для построения графиков, использующий
54
кольцевую базу данных, изначально используемый для отображения
пропускной способности маршрутизатора в локальной сети. Так MRTG
породил RRDTool, набор утилит для работы с RRD (Round-robin Database,
кольцевой базой данных), позволяющий хранить, обрабатывать и графически
отображать динамическую информацию, такую как сетевой трафик, загрузка
процессора, температура и так далее. Сейчас RRDTool используется в
огромном количестве инструментов с открытым исходным кодом. Cacti — это
современный флагман среди программного обеспечения с открытым исходным
кодом в области графического представления сети, и он выводит принципы
MRTG на принципиально новый уровень.
От использования диска до скорости вентилятора в источнике питания,
если показатель можно отслеживать, Cacti сможет отобразить его и сделать эти
данные легкодоступными.
Cacti — это бесплатная программа, входящее в LAMP-набор серверного
программного обеспечения, которое предоставляет стандартизированную
программную платформу для построения графиков на основе практически
любых статистических данных. Если какое-либо устройство или сервис
возвращает числовые данные, то они, скорее всего, могут быть интегрированы
в Cacti. Существуют шаблоны для мониторинга широкого спектра
оборудования — от Linux- и Windows-серверов до маршрутизаторов и
коммутаторов Cisco, — в основном все, что общается на SNMP (Simple Network
Management Protocol, простой протокол сетевого управления). Существуют
также коллекции шаблонов от сторонних разработчиков, которые еще больше
расширяют и без того огромный список совместимых с Cacti аппаратных
средств и программного обеспечения.
55
Рисунок 5. Система мониторинга Cacti
Несмотря на то, что стандартным методом сбора данных Cacti является
протокол SNMP, также для этого могут быть использованы сценарии на Perl
или PHP. Фреймворк программной системы умело разделяет на дискретные
экземпляры сбор данных и их графическое отображение, что позволяет с
легкостью повторно обрабатывать и реорганизовывать существующие данные
для различных визуальных представлений. Кроме того, вы можете выбрать
определенные временные рамки и отдельные части графиков просто кликнув на
них и перетащив.
Таким образом, Cacti — это инструментарий с обширными
возможностями для графического отображения и анализа тенденций
производительности сети, который можно использовать для мониторинга
практически любой контролируемой метрики, представляемой в виде графика.
Данное решение также поддерживает практически безграничные возможности
56
для настройки, что может сделать его чересчур сложным при определенных
применениях.
Wireshark
Wireshark – это система мониторинга, которая поддерживает разбор
большого количества различных сетевых протоколов (полный список приведен
на сайте разработчика), а также предоставляет возможность сортировки и
фильтрации трафика. Разработчик – The Wireshark Team, лицензия – GNU
General Public License. Wireshark поддерживает следующие ОС: Unix (Apple
Mac OS X, FreeBSD), Linux (Ubuntu, Gentoo, Red Hat), Microsoft Windows (XP,
Vista, 7).
Код Wireshark написан на языке C. Wireshark позволяет пользователю
просматривать и сохранять весь проходящий по сети трафик в режиме
реального времени (для этого необходимо дополнительно установить
библиотеку WinPcap (libpcap)). Кроме того, в рамках ОС Windows существует
возможность (посредством специального адаптера) перехвата и анализа
трафика беспроводных сетей Wi-Fi (802.11 WLAN).
Рисунок 6. Система мониторинга WireShark
57
На рисунке 6 приведена структура взаимодействия компонентов
Wireshark. Wireshark состоит из двух компонентов: 1. библиотека,
посредством которой осуществляется перехват сетевого трафика (WinPcap для
ОС Windows, libpcap для ОС Linux); 2. прикладная программа,
предоставляющая функции разбора протоколов и графический интерфейс для
визуализации результатов анализа и взаимодействия с системой. Посредством
WinPcap (libpcap) осуществляется взаимодействие с драйвером сетевого
интерфейса. Непосредственное взаимодействие с драйвером позволяет
перехватывать и внедрять сетевые пакеты, а также применять различные
критерии фильтрации. Библиотека libwiretap используется для работы
(чтение/запись данных) с сетевыми трассами различных форматов (в том числе
pcap). Компонент Dumpcap осуществляет запись перехваченных сетевых
пакетов в файл, а также передает их на обработку. Библиотека libwireshark
отвечает за разбор и последующий анализ сетевых пакетов, а также за
визуализацию результатов.
PRTG
PRTG (или Paessler Router Traffic Grapher) - это условно-бесплатная
программа (пробный период составляет 30 дней, после которой количество
датчиков будет ограничено), предназначенная для мониторинга использования
сети, работает в операционных системах Windows, masOS и Linux.
Разработчиком этого продукта является компания Paessler AG, город
Нюрнберг, Германия, с 1997 года занимающаяся разработкой программного
обеспечения для сетевых технологий.
58
Рисунок 7. Интерфейс системы PRTG
Решение включает в себя более 130 типов датчиков, предназначенных
для мониторинга параметров, таких как загрузка процессоров отдельных
систем, наличие свободного дискового пространства и использование сетевого
интерфейса. Датчики также доступны для сетевых сервисов, таких как HTTP,
SMTP, POP3, FTP и т. Д. В этом контексте термин «датчик» не следует
понимать буквально: PRTG работает без агентов, то есть без программных
компонентов, установленных в управляемых клиентских системах. Датчики
работают на центральном «зонде» (при необходимости в сети может быть
создано несколько зондов), регулярно опрашивая оттуда состояние клиентов,
используя вышеуказанные протоколы, например, WMI, SNMP или SSH.
Полученные данные хранятся в центральной базе данных и могут быть
использованы для детального анализа, результаты которого, в свою очередь,
59
могут быть использованы для оптимизации сети. В случае каких-либо
затруднений PRTG может отправлять уведомления по электронной почте, в
виде текстовых сообщений (SMS) или на пейджер, помимо других способов.
Тип лицензии зависит от количества датчиков. До десяти датчиков
бесплатно. Дополнительные датчики могут быть приобретены по мере
необходимости. Любая лицензия PRTG включает в себя полную
функциональность, независимо от ее размера. Существует также 30-дневная
ознакомительная версия с неограниченным количеством датчиков. В
архитектуре PRTG используется главный сервер, который работает с веб-
интерфейсом Ajax. Этот интерфейс является основным инструментом
управления и предлагает самый широкий спектр функций. Приложение
администрирования Windows Enterprise Console представляет собой
альтернативный интерфейс с почти полным набором функций (согласно
Paessler, оно охватывает 95% функций веб-интерфейса).
Датчики имеют так называемые каналы, которые собирают
информацию об отдельных параметрах. Например, в случае датчиков памяти
это общий объем памяти и объем доступной памяти в процентах. Отношения
могут быть настроены между датчиками. Это позволяет, например,
использовать датчики Ping и HTTP для мониторинга веб-сервера. При
получении сообщения об ошибке от датчика Ping система приостановит работу
соответствующего датчика HTTP. Это правильно, потому что соответствующая
служба HTTP не будет доступна, если проблемный сервер не отвечает по сети.
Сегодня компьютеризация на рабочем месте не редкость. Наличие одних
только компьютеров в офисе с большим информационным потоком и объемом
работы с документами замедляет работу сотрудников, создает неудобства.
Успех практически любого предприятия или организации связан или зависит от
доступности и отлаженной информационной системы, которую сейчас часто
называют корпоративными сетями.
60
Сменные носители для обмена данными перестают быть необходимыми;
нет необходимости печатать документы на бумаге, с которой нужно
познакомиться нескольким пользователям. В сети может быть установлен
сетевой принтер, модем, сканер, в качестве сервера приложений используется
сетевой сервер. Кроме того, такие сети являются сетями закрытого типа, доступ
к ним разрешен только определенному кругу пользователей, что определяет
защиту информации. Все эти функции не могут быть реализованы с
использованием только операционных систем и прикладных программ.
Поэтому большинство современных предприятий используют ЛВС.
Использование систем мониторинга сетевой инфраструктуры
значительно улучшит доступность сети, предотвратит возникновение
аварийных ситуаций и сократит время, затрачиваемое на восстановление после
сбоев. Выбор конкретной реализации зависит от конфигурации сети, в которой
будет использоваться система мониторинга, функциональных требований
системы, возможностей внедрения и поддержки.
Путем эмпирических наблюдений и анализа использования различных
программных продуктов, мною было определено, что для нужд сети дочернего
общества ПАО «Газпром» ООО «Газпром ПХГ» (сегмент ЕВСПД)
оптимальным является применение системы управления и мониторинга PRTG.
Поскольку вопрос финансирования был решен, т.е. ограничений в средствах у
меня не было, мною было проведены только сравнения функционала
перечисленных выше программных продуктов. При прочих равных, система
PRTG привлекла мое внимание возможностью тонкой настройки сенсоров,
широкими возможностями по интеграции с внешними устройствами и
программными продуктами, а также адекватной и быстро реагирующей на
запросы службой технической поддержки. Добавлю в заключении, что система,
внедрённая и настроенная мною в 2013 году, продолжает успешно
функционировать на предприятии и на данный момент.
61
3.2 Интеграция с внешними системами оповещения персонала.
На сегодняшний момент, своевременному и безотказному оповещению
персонала о сбоях в работе корпоративных сетей предается большое значение,
так как от качества работы этих сетей напрямую зависит функционирование
самого предприятия в целом. Будь это малое, среднее или большое
предприятие, без разницы. Остановка информационного обмена внутри сети
или отсутствие соединения с внешними сетями замедляет, а зачастую и вовсе
парализует работу предприятия. Допустим сбой произошел в рабочее время и
персонал вовремя приступил устранения неисправности. А что если сбой
произошел в нерабочее время? В праздники? Казалось бы ответ лежит на
поверхности. Все без исключая системы мониторинга, да и большинство
оборудования вполне может известить о сбоях в работе по электронной почте.
Тут все просто и прозрачно. Однако не стоит забывать, что обслуживающий
персонал (мы рассматриваем тот случай, когда предприятие по разным
причинам не имеет возможность содержать круглосуточную службу поддержки
работы сети) находясь на отдыхе далеко не всегда регулярно проверяет свою
почту. Как же быть? Ответ прост и очевиден. Необходимо интегрировать
систему мониторинга сети со службой коротких сообщений (SMS) какого либо
(или нескольких) операторов связи. Теперь мы будем полностью уверены, что
сбой в работе сети не останется без внимания персонала. Давайте разберем
подробнее как это работает на примере действующей систему управления
PRTG и услуги "МТС Коммуникатор" от оператора сотовой связи МТС.
Начнем с настроек PRTG. Тут нет ничего сложно. Настраивается все
стандартным образом как и для оповещения конкретного адресата электронной
почты, с той лишь разницей, что ящик на который отсылается информация о
сбоях в работе сети является входящим для услуги "МТС Коммуникатор".
Формат письма (профиль) настроен таким образом, что в заголовке письма
обязательно должен присутствовать текстовой идентификатор, указывающий
на то, что данное письмо соответствует определенному списку рассылки услуги