ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1.1. Анализ существующих методов диагностики локальных сетей 8
1.2. Анализ аппаратных методов диагностики локальной сети 11
1.2.1. Метод «Разъем заглушка» 11
1.2.2. Метод диагностики с помощью расширенного тестер кабеля 11
1.2.3. Метод с использованием Рефлектометра 12
1.2.4. Метод с использованием Тонового генератора 12
1.2.5. Метод с использованием цифрового вольтметра 12
1.3. Обзор существующих программных продуктов 12
1.4. Обоснование необходимости разработки программно-аппаратного
комплекса 13
1.5. Обзор научных исследований в области диагностики компьютерной сети. 15
1.6. Выводы по разделу 16
2. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ... 17
2.1. Анализ методов поиска неисправности компьютерной сети 17
2.2. Концептуальная модель программно-аппаратного комплекса 18
2.3. Функциональное моделирование процесса поиска и устранения
неисправности в локальной сети с использованием методологии IDEF 18
2.4. Описание модели разрабатываемой информационной системы с
использованием методологии uml 21
2.5. Выбор и обоснование средств разработки программно-аппаратного
комплекса 24
2.6. Среда разработки Arduino 26
2.7. Arduino nano 28
2.8. Создание логической модели данных 30
2.9. Создание физической модели данных 32
2.10. Выбор системой управления базой данных 34
2.11. Передача информации между программно-аппаратным комплексом 36
2.12. Выводы по разделу 38
3. СТРУКТУРА ПРОГРАММНО - АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА 39
3.1. Алгоритм поиска информации для нужного модуля 40
3.2. Алгоритм поиска неисправности в локальной сети 42
3.3. Алгоритм обмена данными между аппаратными модулями 47
3.4. Описание программных форм 50
3.4.1. Главная форма 50
3.4.2. Добавление устройства 50
3.4.3. Конфигурация 51
3.4.4. Редактирование устройства 52
3.4.5. Удаление 53
3.5. Описание аппаратного модуля 53
3.6. Процесс загрузки ПО в аппаратный модуль 55
3.7. Апробация алгоритма 57
3.8. Выводы по разделу 61
4. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНО¬
АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА 62
4.1. Расчёт экономии в результате использования системы 63
4.2. Оценка эффективности капиталовложений 64
4.3. Выводы по разделу 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 72
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 73
Актуальность темы исследования. Любая корпоративная компьютерная сеть, даже небольшая, требует постоянного внимания к себе. Как бы хорошо она ни была настроена, насколько бы надежное ПО не было установлено на серверах и клиентских компьютерах - нельзя полагаться лишь на внимание системного администратора; необходимы автоматические и непрерывно действующие средства контроля состояния сети и своевременного оповещения о возможных проблемах [1].
Устранение неполадок в сети лежит по большей части на плечах системного администратора. Обычно, для выявления неисправности на конкретном сегменте сети не вызывает затруднений. Это может быть некачественный монтаж проводов, ошибка в программном обеспечении и т.д. На устранение данных проблем потребуется небольшое количество времени, что позволяет системному администратору выполнять дальнейшие заявки, для повышения трудоспособности людей на организации, у которых происходит застой работы в связи с неисправным оборудованием. Однако, не всегда неисправность на конкретном сегменте может быть локальной. Неисправность на сегменте сети может повлиять на всю локальную сеть, вызывая сбои. Локальная сеть перестает функционировать должным образом, от этого страдает организация в целом, происходит застой в работе, прекращается рабочий процесс у пользователей, которым необходим доступ в локальную сеть [2].
Процесс поиска неисправного сегмента сети затруднительный, особенно если присутствуют такие факторы:
1) затруднительный доступ к оборудованию;
2) недостаточно обученный системный администратор;
3) отсутствие карты локальной сети.
На данный момент существуют множество различных технических и программных решений для определения неисправности в сети. Это может быть «умный» маршрутизатор, благодаря которому можно 5
идентифицировать неисправный сегмент сети. Существуют так же программные продукты, позволяющие определить примерное местоположение неисправности [3]. Все эти технические и программные решения обладают весьма неплохими показателями в области диагностики, имея в себе большой набор инструментов. Однако данных решений недостаточно для повышения эффективности в поиске и устранении проблем с сетью. С первого взгляда рассмотренных решений может быть достаточно для устранения проблем, связанных с сетью, но большую часть работы придется выполнить системному администратору, так как данные решения обладают нечеткими данными о расположения мест с неисправностью.
Рассмотрев существующие решения, напрашивается вопрос о разработке решения способного не только производить диагностику сети, но и более подробно показать в каком сегменте сети происходит сбой. Данная разработка должна позволить сократить время на поиск и устранение неисправности в компьютерной сети.
Тема магистерской диссертации: Совершенствование процесса диагностики и устранения неисправности в локальной сети путем разработки информационной системы.
Цель работы. Разработка алгоритма диагностики и устранения неисправности в локальной сети.
Задачи исследования:
• разработка программного продукта для управления аппаратными модулями;
• разработка программного обеспечения для аппаратного модуля;
• экспериментальное доказательство работоспособности разработки.
На защиту выносятся наиболее значимые результаты диссертационного исследования, составляющие научную новизну работы:
Предложен алгоритм поиска нерабочей ветки локальной сети, на основе информационной системы управления аппаратными модулями, позволяющего уменьшить время поиска неисправности.
Практическая ценность. Использование в практику результатов работы позволит:
• проводить диагностику локальной сети для поиска и устранения неисправности;
• позволит определить местоположение неисправности;
• снизить время поиска неисправного сегмента.
Объектом исследования является методы диагностики компьютерных сетей.
Предметом исследования является локальная сеть НЧИ КФУ.
Анализ организации Набережночелнинского института КФУ выявил проблемы с процессом диагностики компьютерных сетей. Это связано с отсутствием в этой области программно-аппаратных продуктов, обладающих нужным функционалом для данной организации. В связи с этим для предприятия НЧИ КФУ является актуальной разработка информационной системы для диагностики компьютерных сетей.
Были решены следующие задачи:
1. разработан программный продукт;
2. разработано программное обеспечение для аппаратного модуля;
3. экспериментально доказано работоспособность разработки;
В магистерской диссертации была проанализирована организация НЧИ КФУ, построены функциональные модели, описана модель и структура разрабатываемой системы. На основе этих данных была реализована база данных и интерфейс программы. Для реализации базы данных была выбрана СУБД Microsoft Access, интерфейс программы был реализован в среде программирования Embarcadero Delphi.
Проведено экономическое обоснование системы. Расчеты показали, что разработка системы является актуальной. Инвестиции, вложенные на разработку системы, окупятся через 1,36 года. Экономический эффект от внедрения информационной системы достигается за счет уменьшения времени на поиск и устранение неисправности в локальной сети. Произойдет снижение затрат вследствие сокращения времени на поиск неисправности, и времени исправления неполадок с 20 минут до 5, время соответственно сократиться на 30%, что положительно скажется на снижении затрат, связанных с процессом поиска неисправности в локальной сети.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
