Системы управления и анализа состояния сети
Осуществление мониторинга необходимо производить для каждого элемента вычислительной сети, в дальнейшем объединяя результат мониторинга в единую оценку всей вычислительной сети. Реализовать набор этих требований можно с помощью систем управления и анализа состояния сети, специальных программ, которые объединяют в себе множество функций отдельных инструментов по диагностике сети.
Системы управления и анализа состояния сети — программное обеспечение, собирающее информацию о процессах в сети и о работе аппаратной ее части. Осуществляют мониторинг трафика и анализа сети, имеют возможность самостоятельно, в автоматическом режиме реагировать на изменения в работе сетевого оборудования.
Данные системы позволяют:
Управлять конфигурацией сети, т.е. отслеживать и управлять топологией сети или ее сегментов, управлять сетевыми операционными системами, выдавать IP-адреса.
Производить обработку ошибок, которая включает в себя выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов в работе локальной сети.
Анализировать производительность сети основе собранной информации, а также оценивать эффективность работы сети и её недостатки, время задержек при работе сети, величину и тип проходящего трафика.
Управлять безопасностью сети, осуществлять контроль доступа и сохранение целостности данных. Обеспечивать аутентификацию, назначать пароли, корректировать правила брандмауэра, проверять наличие привилегий и управлять ими, а также поддерживать ключи шифрования.
Вести учет работы сети, включающий в себя сбор статистики об используемых ресурсах и управление ими.
Из приведенного списка видно, что системы управления выполняют не только функции мониторинга и анализа работы сети, необходимые для получения исходных данных для настройки сети, но и активно воздействуют на сеть, управляя конфигурацией и безопасностью, которые нужны для отработки выработанного плана настройки и оптимизации сети.
Инструменты командной строки Windows
В семействе операционных систем Windows не так много встроенных инструментов для настройки и мониторинга сети. Большая часть из них является инструментами, применяющиеся посредством введения специальных команд в командую строку. В списке представлены сетевые утилиты командной строки для получения информации о сетевых настройках и выполнения операций по диагностике сети:
Команда arp позволяет просматривать и изменять записи в кэш ARP (Address Resolution Protocol - протокол разрешения адресов), который представляет собой таблицу соответствия IP-адресов аппаратным адресам сетевых устройств. Чтобы отобразить текущие ARP-записи, необходимо совместно с командой ARP ввести ключ «-a».
Команда getmac используется для получения аппаратных адресов сетевых адаптеров (MAC-адресов) как на локальном, так и на удаленном компьютере.
Дополнительные параметры команды:
параметр «/S» применяется для указания имени или IP-адреса необходимого компьютера;
параметр «/V» применяется для отображения подробной информации. В отображаемой информации присутствует имя сетевого подключения и название сетевого адаптера.
Команда ipconfig используется для отображения текущих настроек протокола TCP/IP и для обновления некоторых параметров, задаваемых при автоматическом конфигурировании сетевых интерфейсов при использовании протокола DHCP.
Параметры команды:
параметр «/all» отвечает за вывод полной конфигурации TCP/IP для всех адаптеров. Без этого параметра команда ipconfig выводит только IP-адреса, маску подсети и шлюз по умолчанию для каждого адаптера. Пример использования данной команды с параметром «/all» представлен на рисунке 4;
параметр «/displaydns» отображает содержимое кэша сопоставления имен DNS клиента, включающего записи, предварительно загруженные из локального файла Hosts, а также последние полученные записи ресурсов для запросов на сопоставление имен.
Рисунок 4 — Пример работы команды ipconfig с параметром «/all»
Утилита Netsh представляет собой поддерживающую сценарий программу с командной строкой, позволяющую локально или удаленно отображать и изменять параметры сети текущего компьютера. Netsh также обеспечивает средства написания сценариев, которые позволяют запускать группу команд в пакетном режиме на определенном компьютере. Данная утилита содержит огромное количество дополнительных параметров, позволяющих выполнять глубокую диагностику неполадок сети и её администрирование.
Команда netstat отображает активные подключения TCP, портов, прослушиваемых компьютером, статистики Ethernet, таблицы маршрутизации IP, статистики IPv4 (для протоколов IP, ICMP, TCP и UDP) и IPv6 (для протоколов IPv6, ICMPv6, TCP через IPv6 и UDP через IPv6).
Команда nslookup используется для запросов в DNS с целью получения доменного имени, IP-адреса или другой информации из записей DNS.
Команда ping — основная инструмент командной строки Windows для проверки соединений в сетях на основе TCP/IP. Команда ping с помощью отправки сообщений с эхо-запросом по протоколу ICMP проверяет соединение на уровне протокола IP с другим компьютером, поддерживающим TCP/IP. После каждой передачи выводится соответствующее сообщение с эхо-ответом.
Пример использования данной команды продемонстрирован на рисунке 5.
Рисунок 5 — Использование команды ping
Tracert — это команда трассировки маршрута до заданного узла, является одним из наиболее часто используемых инструментов сетевой диагностики. Основное ее назначение — получить цепочку узлов, через которые проходит IP-пакет, адресованный конечному узлу. Пример использования данной команды продемонстрирован на рисунке 6.
Рисунок 6 — Использование команды tracert
Команда pathping объединяет в себе возможности команд трассировки маршрута tracert и опроса узла ping, и позволяет оценить задержки при передаче данных и потери пакетов на каждом из участков маршрута к целевому узлу. Команда позволяет определить, какой маршрутизатор или какая подсеть являются проблемным участком с заниженными показателями качества передачи данных.
Принцип работы программы основан на отправке множества эхо-запросов за определенный период времени на каждый из маршрутизаторов, участвующих в соединении, и вычислении средних показателей уровня задержки и потерь пакетов. В зависимости от параметров командной строки, эхо запросы могут отправляться каждому отдельному маршрутизатору или параллельно всем, участвующим в создании маршрута.
Команда route применяется с целью выдачи и внесения корректировок в локальную таблицу IP-маршрутизации. Для отображения маршрутов необходимо ввести команду route print, для выбора принудительного использования протоколов IPv4 или IPv6 необходимо совместно с командой использовать ключ «-4» для IPv4, или ключ «-6» для IPv6 соответственно.