Метод формирования графа локальной сети на основе анализа множеств адресов

Бесплатный доступ

Введение. Статья посвящена вопросам автоматизированного построения схемы локальной вычислительной сети с использованием средств и методов анализа трафика на канальном уровне модели OSI. Проблема обусловлена двумя факторами. Это сложности ручного определения связей между оборудованием и отсутствие физического доступа к линиям связи уже функционирующей сети. Цель работы - сокращение времени, затрачиваемого на построение схемы локальной сети, за счет автоматизации процесса определения связей между оборудованием.Материалы и методы. Для решения поставленных задач предложен метод определения взаимного расположения устройств. Задействованы направленные в противоположные стороны сетевые адаптеры специализированного программно-аппаратного комплекса, подключаемого в разрыв линии связи в разных точках сети. Используемый метод базируется на вычислениях пересечений множеств адресов, полученных с этих адаптеров. Приведены структурные схемы построения такого программно-аппаратного комплекса и требования к нему. Описаны способы получения MAC-адресов из транзитных пакетов. Приводятся примеры библиотек программных компонентов для выполнения этой операции. Для хранения полученных данных предложена структура реляционной базы данных. Описаны формат и содержание полей ее таблицы.Результаты исследования. С использованием разработанных методов на типовом примере сети стандарта Ethernet показан способ определения взаимного расположения конечных устройств, заданных своими MACадресами, а также как минимум двух коммутаторов, находящихся между ними. Определены признаки, по котором можно судить о наличии коммутационного оборудования в том или ином сегменте. Предложен метод, позволяющий с использованием набора реляционных операций последовательно уточнять топологию сети до достижения требуемой точности.Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы при администрировании крупных локальных сетей с разветвленной структурой. Предложенный подход позволяет сократить время на построение схемы. Это возможно благодаря автоматизации процесса получения информации о работающих в сети устройствах и их взаимном расположении.

Еще

Топология сети, граф, дерево, локальная сеть, анализ трафика, множества, реляционные операции

Короткий адрес: https://sciup.org/142231888

IDR: 142231888   |   DOI: 10.23947/2687-1653-2021-21-3-284-289

Список литературы Метод формирования графа локальной сети на основе анализа множеств адресов

  • Кузьменко, Н. Г. Компьютерные сети и сетевые технологии / Н. Г. Кузьменко. — СПб. : Наука и техника, 2013. — 368 с.
  • Галушка, В. В. Сети и системы передачи информации / В. В. Галушка. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2016. — 105 с.
  • Orzen, S.-N. Interaction understanding in the OSI model functionality of networks with case studies / Stefa-no-Niko Orzen // IEEE 9th Int. SACI. — 2014. — P. 327-330. — URL: www.researchgate.net/publication/269301474 Interaction understanding in the OSI model functionality of networ ks with case studies (accessed: 18.08.2021). 10.1109/SACI.2014.6840086
  • Saxena, P. OSI Reference Model — A Seven Layered Architecture of OSI Model / Piyush Saxena // International Journal of Research. — 2014. — Vol. 1 (10). — P. 1145-1156.
  • Лагутин, И. А. Определение топологии с помощью протокола LLDP в сетях Juniper / И. А. Лагутин // Перспективы развития информационных технологий : [сайт]. — 2013. — № 16. — С. 66-70. — URL: https://cYberleninka.ru/article/n/opredelenie-topologii-s-pomoschYu-protokola-lldp-v-setyah-iuniper/viewer (дата обращения: 10.04.2021).
  • Алексеев, В. Е. Графы и алгоритмы. Структуры данных. Модели вычислений / В. Е. Алексеев, В. А. Таланов. — Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2012. — 320 с.
  • Ifenthaler, D. Informing learning design through analytics: Applying network graph analysis / D. Ifenthaler, D. Gibson, E. Dobozy // Australasian Journal of Educational Technology. — 2018. — Vol. 34 (2). — P. 117-132. https://doi.org/10.14742/ajet.3767
  • Асельдеров, З. М. Представление и восстановление графов / З. М. Асельдеров, Г. А. Донец. — Киев : Наукова думка, 2001. — 96 с.
  • Hypergraph-based data link layer scheduling for reliable packet delivery in wireless sensing and control networks with end-to-end delay constraints / Mao Yan, Kam-Yiu Lam, Song Han, Edward Chan // Information Sciences. — 2014. — Vol. 278. — P. 34-55. 10.1016/j.ins.2014.02.006
  • Grigor'yan, A. Introduction to Analysis on Graphs / Alexander Grigor'yan // Providence, Rhode Island : American Mathematical Society, 2018. — 150 p.
  • Anduo Wang. Ravel: A Database-Defined Network / Anduo Wang, Xueyuan Mei, Jason Croft [et al.] // In: Proc. Symposium on SDN Research. — 2016. — Art. 5. — P. 1-7. — URL: www.researchgate.net/publication/304918854 Ravel A Database-Defined Network (accessed: 21.08.2021). https://doi.org/10.1145/2890955.2890970
  • The Comparison and Verification of Some Efficient Packet Capture and Processing Technologies / Jia-qian Li, Chengrong Wu, Jiawei Ye [et al.] // 2019 IEEE Intl. Conf. — 2019. — P. 967-973. — URL: www.ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8890423 (accessed: 18.08.2021). 10.1109/DASC/PiCom/CBDCom/ Cy-berSciTech.2019.00177
  • Saavedra, M. Towards Large Scale Packet Capture and Network Flow Analysis on Hadoop / M. Z. N. L. Saavedra, W. Yu // In: Proc. 6th Int. Workshop on Computer Systems and Architectures. — 2018. — P. 186-189. — URL: www.researchgate.net/publication/329905189 Towards Large Scale Packet Capture and Network Flow Analysis on Hadoop (accessed: 18.08.2021). 10.1109/CANDARW.2018.00043
  • Marton, J. Formalising openCypher Graph Queries in Relational Algebra / Jozsef Marton, Gabor Szarnyas, Daniel Varro // In: Proc. 21st European Conf. on Advances in Databases and Information Systems. — 2015. — Vol. 10509. — P. 53-68. 10.1007/978-3-319-66917-5 13
  • Graph Analytics using Vertica Relational Database / Alekh Jindal, Samuel Madden, Malu Castellanos, Meichun Hsu // IEEE Xplore. — 2015. — P. 1191-1200. — URL: https://arxiv.org/abs/1412.5263 (accessed: 18.08.2021).
Еще
Статья научная