Кіріспе
Компьютерлік желілердің физикалық байланыстарын зерттеу. Желілік карта жасау – желілердің, мысалы, Интернеттің физикалық байланысын зерттеу. Желілік карта желідегі құрылғыларды және олардың байланысын анықтайды. Оны желідегі құрылғыларды және олардың ерекшеліктерін (операциялық жүйе, ашық порттар, желілік қызметтерді тыңдау және т.б.) анықтайтын желіні табу немесе желіні санаумен шатастыруға болмайды. Желілік карталауды автоматтандыру саласы желілердің құрылымы динамикалық және күрделі бола бастаған сайын маңыздырақ болып келеді.
Network mapping is the study of the physical connectivity of networks e. g. the Internet. Network mapping discovers the devices on the network and their connectivity. It is not to be confused with network discovery or network enumeration which discovers devices on the network and their characteristics such as (operating system, open ports, listening network services, etc.). The field of automated network mapping has taken on greater importance as networks become more dynamic and complex in nature.
Үлкен масштабты карталау жобасы
Интернет картасын жасау жобасының алғашқы, кең ауқымды карталарының суреттері Wired журналында жарияланды. Бұл жобада жасалған карталар Интернет желісінің 3-ші қабаты немесе IP деңгейінің байланысы негізінде құрылды (OSI моделін қараңыз), бірақ интернет құрылымының басқа да аспектілері де картаға түсірілді. Интернетті картаға түсіруге жасалған соңғы тырастықтар күрделі әдістерді пайдаланып жақсартылды, бұл оларға жылдамырақ және мағыналырақ карталар жасауға мүмкіндік берді. Мұндай тырастың мысалы – OPTE жобасы, ол бір күнде интернетті картаға түсіре алатын жүйе әзірлеуге тырысады. "Интернет картасы" жобасы 4 миллиардтан астам интернет орнын 3D кибер кеңістіктегі текшелер түрінде картаға түсіреді. Пайдаланушылар URL-дерді текшелер ретінде қосып, картадағы нысандарды қайта орналастыра алады. 2011 жылдың басында Канадалық ISP PEER 1 Hosting өзінің жеке Интернет картасын жасады, онда 44 344 байланыс арқылы байланысқан 19 869 автономды жүйе түйінінің графигі бейнеленген. Автономды жүйелердің өлшемі мен орналасуы олардың өзіндік векторлық орталықтығына негізделіп есептелді, бұл әр автономды жүйенің желіге қаншалықты орталық екенін өлшейтін көрсеткіш. Графтар теориясы интернет карталарын жақсырақ түсінуге және интернет карталарын визуализациялаудың көптеген тәсілдері арасынан таңдау жасауға көмектеседі. Кейбір жобалар географиялық деректерді өздерінің интернет карталарына енгізуге тырысты (мысалы, маршрутизаторлар мен түйіндердің орналасқан жерін әлем картасына салу), ал басқалары интернеттің абстрактілірек құрылымдарын ғана көрсетуге тырысады, мысалы, IP кеңістігінің бөлінуі, құрылымы және мақсаты сияқты.
Кәсіпорынның желілерін карталау
Көптеген ұйымдар өз желілік жүйелерінің желілік карталарын жасайды. Бұл карталарды Microsoft Visio сияқты қарапайым құралдарды қолдану арқылы қолмен жасауға болады, немесе карталау процесін желілік карталаумен автоматты желіні табуды біріктіретін құралдарды пайдалану арқылы жеңілдетуге болады, мысалы, Fabric платформасы. Белгілі желілік карта жасаушылар тізіміндегі көптеген жеткізушілер карталарды жекешелендіруге, өз таңбаларыңызды қосуға, табылмайтын элементтер мен фондық суреттерді қосуға мүмкіндік береді. Желіні визуалды түрде көрсетуге және соңғы құрылғылар мен қызмет көрсететін көлік қабаттары арасындағы байланыстарды түсінуге көмектесетін күрделі карталау қолданылады. Көбінесе желі сканерлері желіні барлық компоненттерімен бірге анықтайды және желі карталау бағдарламалық жасақтамасын пайдалана отырып, диаграммалар мен карталар жасау үшін қолданылатын тізімді ұсынады. Бұл құралдарды қолдану арқылы тар жерлерді және түбірлік себептерді талдауды оңай анықтауға болады. Желі картасын құру үшін үш негізгі техника қолданылады: SNMP негізделген тәсілдер, белсенді зондтау және маршрутты талдау. SNMP негізделген тәсіл желі картасын құру үшін маршрутизатор және коммутатор MIB-терінен деректерді алады. Белсенді зондтау тәсілі желі картасын құру үшін трассорут сияқты зонд пакеттерінің сериясына негізделеді. Маршрутты талдау тәсілі желі картасын құру үшін маршруттау протоколдарынан алынған ақпаратқа негізделеді. Әрбір үш тәсілдің қолданатын әдістерінде артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
Интернет карталау әдістері
Қазіргі кезде Интернет карталарын жасау үшін екі маңызды техника қолданылады. Біріншісі Интернеттің деректер жазықтығында жұмыс істейді және белсенді зерттеу деп аталады. Ол маршрутизаторлардың байланысына негізделген Интернет топологиясын анықтау үшін пайдаланылады. Екіншісі басқару жазықтығында жұмыс істейді және BGP деректеріне сүйене отырып, автономды жүйелердің байланысын анықтайды. BGP сөйлеушісі қосылысты сақтау үшін әр 60 секунд сайын 19 байттық «тірі» хабарламалар жібереді.
Белсенді зондтау
Бұл техника IP-адрес кеңістігін трассировкалауға ұқсас зерттеуге негізделген. Бұл зерттеулер мақсатты адреске IP-маршрутизация жолдарын хабарлайды. Осы жолдарды біріктіру арқылы белгілі бір POP үшін маршрутизаторлар деңгейіндегі топологияны анықтауға болады. Белсенді зерттеудің артықшылығы – зерттеулерден алынған жолдар деректердің желілер арқылы өтетін нақты маршрутын көрсетеді. Сондай-ақ, интернет-провайдерлер арасындағы байланысқан желілерді табу мүмкіндігі де жоғары. Дегенмен, бүкіл Интернетті картаға түсіру үшін белсенді зерттеуге көптеген зерттеулер қажет. Жүктемені бөлісетін маршрутизаторлар мен бірнеше IP-адресіне ие маршрутизаторлар салдарынан қате топологияларды анықтау ықтималдығы артады. Көздік маршрутты зерттеу, ICMP Echo Broadcasting және IP-адресті анықтау сияқты күшейтілген зерттеу механизмдеріне қолдаудың азаюы осы типтегі зерттеуді желілік диагностика құралы ретінде қалдырады.
AS PATH тұжырымдамасы
Бұл техника маршруттандыру жаңартулары мен кестелерін жинап, осы ақпаратты көпшілікке ашық түрде ұсынатын әртүрлі BGP коллекторларына сүйенеді. Әрбір BGP жазбасы AS Path деп аталатын Path Vector атрибутын қамтиды. Бұл жол белгілі бір префикстер жиынтығы үшін берілген бастапқы нүктеден автономды жүйе арқылы өтетін маршрутты көрсетеді. Осы жолдарды AS деңгейіндегі байланысты анықтауға және, тиісінше, AS топологиясының графигін құруға пайдалануға болады. Дегенмен, бұл жолдар деректердің нақты қалай маршрутталатынын міндетті түрде көрсетпейді, ал AS түйіндері арасындағы байланыс тек олардың арасындағы саясатты ғана білдіреді. Бір AS байланысы шындығында бірнеше маршрутизатор байланыстарынан тұруы мүмкін. Сондай-ақ, екі AS түйіні арасындағы теңдестікті анықтау қиын, себебі осы теңдестік қатынастары тек провайдердің (ISP) клиенттік желілеріне таратылады. Бірақ, Route Views және RIPE сияқты ашық маршрут коллекторларымен теңдестіруге көбірек провайдерлер мүмкіндік беретіндіктен, осы типтегі карталарды қолдау артып келеді. Жаңа құралдар жиынтығы пайда болып келеді, мысалы, Cyclops және NetViews, олар жаңа эксперименталды BGP коллекторы BGPMon-ды пайдаланады. NetViews топологиялық карталарды секундтар ішінде құрастырып қана қоймай, нақты маршрутизаторда болған өзгерістерден кейін бірден топологиялық өзгерістерді визуализациялай алады. Осылайша, маршруттандыру динамикасын нақты уақыт режимінде көруге болады. BGPMon-ды пайдаланатын құралдармен салыстырғанда, netTransformer SNMP сұраулары арқылы немесе MRT құймаларын graphml файл форматына түрлендіру арқылы BGP теңдестік карталарын анықтап, құрастыра алады. netTransformer екі құйма арасындағы желілік айырмашылықтарды жасауға және осылайша BGP теңдестігі жылдар бойы қалай дамығанын түсінуге мүмкіндік береді. WhatsUp Gold – IT мониторингі құралы, ол желілерді, серверлерді, қосымшаларды, сақтау құрылғыларын, виртуалды құрылғыларды бақылайды және инфрақұрылымдық басқаруды, қосымшалардың өнімділігін басқаруды қамтиды.