Разработка системы мониторинга на предприятии

Современный мир невозможно представить без различных компьютерных устройств, объединенных в сети. Причем это могут быть как небольшие сети, созданные для удобства или развлечения (например, домашняя сеть, объединяющая несколько устройств), или сети предприятий, необходимые для улучшения продуктивности работы, или даже глобальные сети, такие, как интернет. От качественного функционирования компьютерных сетей может зависеть настроение, благосостояние, а иногда – даже здоровье и жизнь человека. Определить возможные проблемы в функционировании компьютерных сетей помогает наблюдение за их состоянием. Поэтому проблема мониторинга состояния компьютерных сетей в данный момент достаточно актуальна.
Объектом исследования выступают локальные компьютерные сети.
Предметом исследования является разработка и применение программного обеспечения для мониторинга локальной сети.
Целью данной работы является повышение качества работы локальной сети. Для этого необходимо решить следующие задачи:
• изучить теоретический материал о локальных сетях: их классификацию и основные принципы функционирования;
• выделить основные характеристики локальных сетей;
• разработать требования для программы мониторинга состояния локальной сети;
• исследовать существующие аналоги;
• осуществить выбор языка и технологий программирования, которые будут использоваться для разработки программного продукта;
• разработать архитектуру программы мониторинга состояния локальной сети;
• написать исходный код программного продукта;
• выполнить исследование работоспособности разработанного программного обеспечения и составить сопроводительную документацию.
Актуальность данной работы обусловлена тем, что в связи с распространением персональных компьютеров и созданием на их основе автоматизированных рабочих мест (АРМ) возросло значение локальных вычислительных сетей (ЛВС), мониторинг которых, является объектом нашего исследования. Важность выбранной темы работы является весьма высокой в настоящее время. Качество и надежность передачи информации по локальной сети имеет существенное влияние на работу всей организации в целом. В настоящее время является востребованной тема осуществления мониторинга работы локальной сети с помощью применения программного обеспечения.
Теоретической основой данной работы являются как различные теоретические материалы о функционировании компьютерных сетей, например, книга В. Олифер «Компьютерные сети», так и различные стандарты, регламентирующие протоколы функционирования компьютерных сетей.
Разработанное программное обеспечение можно применять для мониторинга состояния локальной сети.

Введение 4
1. Анализ предметной области и постановка задачи 6
1.1. Характеристика предприятия 6
1.2. Описание проблемы и методы ее решения 7
1.3. Классификация компьютерных сетей 9
1.2. Сетевая модель OSI 11
1.3. Стек протоколов TCP/IP 15
1.4 Выводы по первой главе 25
2. Систематизация принципов анализа качества работы сети 27
2.1. Разработка требований к программе мониторинга ЛВС 28
2.2. Анализ существующих аналогов программ мониторинга сети 29
2.3. Выбор языка программирования и технологий 36
2.4. Выводы по второй главе 42
3. Разработка программы для мониторинга ЛВС 44
3.1. Разработка архитектуры программы мониторинга 44
3.2 Создание программного продукта для тестирования работоспособности ЛВС 46
3.3. Руководство пользователя 52
3.4. Выводы по третьей главе 61
Заключение 63
Список использованной литературы 69
Приложение. 71

Мониторинг сети позволяет улучшить работу сетевых устройств, снизить на них нагрузку. Кроме улучшения работы сетевых устройств, клиент получает рекомендации и советы по выбору программного обеспечения и технических параметров компьютеров для еще более эффективного управления сетью.
Целью данной работы является повышение качества работы локальной сети. Для достижения этой цели были решены следующие задачи.
В первом разделе данной работы был изучен теоретический материал о локальных сетях. Были рассмотрены различные варианты классификации локальных сетей, теоретические стандарты функционирования компьютерных сетей и соответствие им используемых на практике протоколов. Особое внимание было уделено практической стороне функционирования локальных сетей и некоторым протоколам стека TCP/IP, таким, как IP и DHCP.
Во втором разделе были разработаны требования для программы мониторинга состояния локальной сети. Минимальная функциональность программы мониторинга локальной сети заключается в следующем: выводить адреса серверов DHCP (если они имеются), проводить автоматическое сканирование локальной сети с последующим выводом списка IP и физических адресов доступных устройств, уметь сохранять и загружать информацию об устройствах в локальной сети, а также наглядно показывать отличие текущего состояния локальной сети от загруженного.
Кроме этого, были исследованы некоторые существующие программы мониторинга локальной сети, в результате чего установлено следующее: имеющиеся аналоги либо являются крайне сложными системами, рассчитанными на работу на выделенных серверах под управлением операционной системы на базе ядра Unix, либо не реализуют полностью минимальные требования к функциональности (хотя некоторые из них обладают некоторыми интересными особенностями, например, возможность построения топологической карты локальной сети, которые можно наметить в качестве путей для дальнейшего развития разработанной программы). Также были выбраны технология и язык программирования, - .Net и C# соответственно, в которых легко выполняется ряд действий по работе с локальной сетью, например, определение адресов серверов DHCP.
В третьем разделе описана архитектура разработанного программного продукта, приведена диаграмма классов, и обоснован ряд архитектурных решений; проведён обзор используемых системных библиотек и классов платформы .Net, и описаны разработанные методы и их назначение. Было исследовано различие во времени работы приложения в зависимости от использованного архитектурного решения. Также была осуществлена проверка работоспособности программного продукта, приведены снимки экрана в различных состояниях его работы и написано руководство оператора.
В дальнейшем можно наметить следующие пути для развития разработанного программного обеспечения:
• увеличение количества информации об удаленных машинах – например, добавление имени устройства;
• получение информации о структуре локальной сети;
• усложнение обработки данных, например, методом сохранения промежуточных состояний;
• добавление многопоточности в основной класс программы (хотя получение данных о состоянии сети занимает несколько секунд вместо 10 минут, это всё равно остаётся заметным промежутком времени).

1. Агальцов, В.П. Базы данных. В 2-х т. Т. 2. Распределенные и удаленные базы данных: Учебник / В.П. Агальцов. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 272 c.
2. Аткинсон Л. MySQL. Библиотека профессионала - СПб: Вильямс, 2014. - 624 c.
3. Бен-Ган И., Microsoft SQL Server 2008. Основы T-SQL. - СПб:БХВ-Петербург, 2011. - 432с.
4. Бритов Г., Осипова Т. Моделирование бизнес-процессов / Г. Бритов. - М.:LAP, 2014. – 124 с.
5. Виейра Р. Программирование баз данных Microsoft SQL Server 2008. Базовый курс / Р. Виейра - Диалектика М., 2014. - 812 с.
6. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. - СПб.:Питер, 2015. – 368 с.
7. Голицына, О.Л. Базы данных: Учебное пособие / О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов. - М.: Форум, 2014. - 400 c.
8. Грофф Д., Вайнберг П., Оппель Э. SQL. Полное руководство. - СПб.: Вильямс, 2014. - 960с.
9. Гудсон Д., Стюард Р. Практическое руководство по доступу к данным. - СПб.:БХВ-Петербург, 2013. – 304 с.
10. Гурвиц Г. Microsoft Access 2010. Разработка приложений на реальном примере. - СПб.: БХВ-Петербург, 2014. - 497с.
11. Давыдова Е. М. Базы данных Учеб. пособие для вузов / Е. М. Давыдова, Н. А. Новгородова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Томск : В-Спектр, 2014. - 128 с.
12. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. - К.: Диалектика, 2013. - 360 c.
13. Дунаев В.В. Базы данных Язык SQL для студента / В.В. Дунаев. – Издательство: БХВ, 2013. - 196 с.
14. Дюваль Поль М. Непрерывная интеграция. Улучшение качества программного обеспечения и снижение риска - СПб: Вильямс, 2013. - 497 c.
15. Илюшечкин В. Основы использования и проектирования баз данных. Учебник. - М.:Юрайт, 2014. - 214с.
16. Исаев Г. Проектирование информационных систем. Учебное пособие. - М.: Омега-Л, 2015. - 432с.
17. Карпова, И.П. Базы данных: Учебное пособие / И.П. Карпова. - СПб.: Питер, 2016. - 240 c.
18. Кириллов, В.В. Введение в реляционные базы данных.Введение в реляционные базы данных / В.В. Кириллов, Г.Ю. Громов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2014. - 464 c.
19. Кит Т. Томпсон Автоматизация продаж. Умный подход. - М.: Вершина, 2016 - 272 с.
20. Коваленко В. Проектирование информационных систем. - М.: Форум, 2015. - 320с.
21. Кузин, А.В. Базы данных: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.В. Кузин, С.В. Левонисова. - М.: ИЦ Академия, 2015. - 320 c.
22. Кузнецов С. Базы данных. - М.: Academia, 2016. - 496с.
23. Лычкина Н. Имитационное моделирование экономических процессов. - М.:Инфра-М, 2015. - 256с.
24. Малыхина М. Базы данных. Основы, проектирование, использование. - СПб.: БХВ-Петербург, 2015. - 528с.
25. Марков А.С., Лисовский К.Ю. Базы данных. Введение в теорию и методологию: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2015. – 512 с.
26. Миков А. Информационные процессы и нормативные системы в IT. Математические модели. Проблемы проектирования. Новые подходы. - М.: Либроком, 2013. - 256с.
27. Набатов Д. Правовая защита баз данных и прав ее создателей по законодательству РФ. - М.:LAP, 2014. - 72с.
28. Наумов А.Н., Вендров А.М., Иванов В.К. и др. Системы управления базами данных и знаний - М.: Финансы и статистика, 2014. - 352 c.
29. Озкарахан Э. Машины баз данных и управление базами данных. - М.: Мир, 2013. - 551 c.
30. Пирогов, В.Ю. Информационные системы и базы данных: организация и проектирование: Учебное пособие / В.Ю. Пирогов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2014. - 528 c.
31. Редько В.Н., Бассараб И.А. Базы данных и информационные системы. - М.: Знание, 2015. - 602 c.
32. Степанов В. Информационные технологии управления продажами и маркетингом. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. - 284 с.
33. Советов, Б.Я. Базы данных: теория и практика: Учебник для бакалавров / Б.Я. Советов, В.В. Цехановский, В.Д. Чертовской. - М.: Юрайт, 2013. - 463 c.
34. Тоу Дэн Настройка SQL - СПб: Питер, 2017. - 539 c.
35. Туманов В.Е. Основы проектирования реляционных баз данных - М.: Бином, 2016. - 420 c.
36. Уорден К. Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение; М.: Техносфера, 2017. - 456 c.
37. Уткин В., Балдин К. Информационные системы в экономике. - М.: Academia, 2014. - 288с.
38. Фейерштейн С., Прибыл Б. Oracle PL/SQL для профессионалов - СПб: Питер, 2016. - 540 c.
39. Фуфаев, Э.В. Базы данных: Учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / Э.В. Фуфаев, Д.Э. Фуфаев. - М.: ИЦ Академия, 2014. - 320 c.
40. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных - М.: Мир, 2014. - 453 c.
41. Шаймарданов Р.Б. Моделирование и автоматизация проектирования структур баз данных - М.: Юнити, 2016. - 469 c.