Управление сетями для руководителей

Вы полагаете, что отвечаете только за компьютеры и данные? Подумайте еще раз. При все возрастающей роли сетей в современной электронной экономике управление сетью превратилось в жизненно важную часть корпоративной стратегии многих компаний.

"Десять лет назад сетевые технологии были тихой заводью, теперь же они вышли на передний план, - говорит Рик Россит, президент и исполнительный директор AT&T Solutions. - Сеть стала сердцем и душой компании".

Проблема в том, что системы управления сетями оказались не вполне готовы к таким переменам. Вместе с тем с выходом сетевых технологий на первые роли структура управления, особенно в крупных сетях, заметно усложнилась. Как показывает недавний опрос, проведенный журналом Data Communications, многие пользователи выражают недовольство имеющимися системами управления, причем некоторые даже обвиняют их производителей в мошенничестве (см. врезку "Ресурсы Internet").

"Проблема с интегрированной структурой управления в том, что люди ждут от нее слишком многого, - считает д-р Пол Мейсон, вице-президент аналитической компании International Data Corp. (IDC). - Они хотят, чтобы она была одновременно всеобъемлющей и удобной в использовании. Но один продукт не в состоянии удовлетворить обоим требованиям, во всяком случае пока". По оценкам IDC, техническая поддержка структуры управления обходится в сумму, в среднем в три раза превышающую ее первоначальную стоимость.

Однако производители начинают прислушиваться к жалобам пользователей, так что новые разработки могут наконец-то сделать интегрированное управление реальностью. При всем различии предлагаемых ими новшеств все разработчики продуктов управления сетями заявляют, что главное внимание они уделяют одной вещи - предприятию, работу которого сеть призвана поддерживать, а не статистике отдельных устройств. Наметившаяся тенденция состоит, таким образом, в управлении не просто информационными сетями, а бизнес-процессами компании.

Для достижения этой цели некоторые производители занялись разработкой на базе имеющихся платформ продуктов, лишенных прежней сложности и способных представлять информацию на более высоких уровнях стека. Другие производители ищут способы прогнозирования отказа сервиса до его возникновния посредством измерения нестандартных параметров или с помощью новых вычислительных алгоритмов. Наконец, исследовательские лаборатории международных операторов связи работают над устройствами, с помощью которых сети могли бы управлять собой сами (другой вариант, обращение к сторонним услугам, обсуждается во врезке "У вас проблема?").

"Мы не можем требовать от людей знания такого множества различных систем управления", - жалуется Роберт Уилкинсон, руководитель отдела сетевых информационных сетей в компании PageMart Wireless. Уилкинсон возглавляет группу из 25 специалистов по диагностике пейджинговой сети с 2500 базовыми станциями. Из-за быстрого роста сети в ней используется множество компонентов и систем управления, которые ни один человек не в состоянии знать досконально.

Уилкинсон полагает, что он нашел решение проблемы многочисленности систем управления в виде приложения Formula компании Managed Object Solutions (MOS). Это приложение представляет собой надстройку над другими системами управления сетями и отображает их информацию в стандартизованном виде. "По большей части, приложения управления сетями не очень дружественны к пользователям, - говорит он. - Но с помощью Formula к Visual Networks CSU/DSU можно обращаться точно так же, как к маршрутизатору Cisco Systems".

Formula не является полным решением и не претендует на конкуренцию с другим программным обеспечением управления сетью. Оно служит неким стандартизованным внешним интерфейсом в сетях, где уже используется одна или более интегрированных структур управления, таких, как NetView от Tivoli, Unicenter от Computer Associates или OpenView от Hewlett-Packard. Оно также служит интерфейсом ко многим собственным системам производителей оборудования. Как надеются в MOS, с распространением этого продукта многие производители оборудования будут сами писать собственные драйверы для Formula.

Базовая инфраструктура управления PageMart опирается на смесь нестандартных систем и данных SNMP, генерируемых Tivoli. При всей полезности и функциональности такого приложения, как NetView, Уилкинсон тем не менее считает его интерфейс слишком сложным, чтобы его можно было понять без специального обучения. Он предпочитает использовать интерфейс Formula, потому что это позволяет повысить продуктивность членов его команды.

Он не одинок. Как мне заявили в MOS, за последние несколько месяцев ПО Formula было приобретено 50 компаниями из числа Fortune 2000. Эксперты также высоко оценивают этот продукт. "Formula является крупным шагом вперед к управлению разнородными системами, - считает Уильям Фланаган, директор программы в консалтинговой фирме NetReference. - Оно дает заказчикам картину функционирования всего предприятия, а не одни технические детали".

Популярность программы, представляющей собой по сути пользовательский интерфейс, многое говорит о сложности существующих систем. Но, как подчеркивают в MOS, они не собираются вторгаться на территорию производителей продуктов управления сетями. "Программное обеспечение управления вполне справляется со своими задачами, - считает Джон Кокула, ведущий технический специалист в MOS. - Но этот инструментарий не столь хорош по части представления информации".

Кокула делит управления сетями на два процесса: измерение и представление. Первый функционирует на уровне TCP/IP и ниже и составляет сферу ответственности традиционных продуктов управления. Второй функционирует на прикладном уровне - там, где располагается Formula. В будущем, как утверждает Кокула, MOS планирует забраться еще выше и превратить Formula в средство управления всеми предоставляющими управляющие данные инструментами.

Искусственный мозг. Данная диаграмма схематически представляет стандартную нейронную сеть с несколькими внутренними слоями нейронов между вводом и выводом. Линии предсталяют взвешенный ввод.

Однако Formula - далеко не панацея. Компромисс между возможностями и простотой по-прежнему остается. По оценкам Уилкинсона, до 80% проблем в его сети могут быть решены с помощью Formula, в то время как 20% оставшихся требует более глубокого изучения.

"Оно не может решить все проблемы, - соглашается Мейсон из IDC. - Но, по крайней мере, оно весьма успешно справляется с управлением информацией о характеристиках". По его словам, Formula особенно подходит для тех компаний, где используется две структуры управления - либо в результате слияния, либо вследствие небрежного планирования. Приложение может быть также полезно для архитекторов сети, не являющихся экспертами в конкретной системе, и для инженеров, пытающихся объяснить работу сложной сети своему начальству.

ВРАЩАЮЩИЙСЯ JAVA

В Sun Microsystems понимают всю важность управления сетями. "Все сводится к данным", - говорит Крис Маршалл, директор по маркетингу Jiro Management Console. Jiro (сокращенно от гироскоп) представляет собой новую ориентированную на данные платформу разработки Sun, которая, как надеются в компании, станет для управления сетями тем же, чем Java стал для программирования.

Jiro предназначена в первую очередь для сетей устройств хранения (Storage Area Network, SAN). (Этим термином характеризуется небольшое гетто в локальной сети, состоящее из дисков, ленточных библиотек и серверов, связанных через SCSI по Fibre Channel.) Но Sun имеет гораздо большие амбиции: как указывает Маршалл, хранение данных представляет собой главную задачу во многих сетях. В частности, Web рассматривается как хранилище информации: для большинства пользователей Internet выглядит как гигантская сеть SAN.

"Сетевые устройства постоянно совершенствуются. Вчера это были ПК, сегодня - Palm Pilot, завтра - устройства Web, - объясняет Рей Дас, менеджер по продуктам в Sun. - Но одна вещь не подвержена изменению и перезагрузке, причем наиболее важная вещь - данные". Он приводит в качестве примера мэйнфреймы: они устарели, но не выходят из употребления благодаря хранящимся на них данным. Трудность переноса данных с унаследованных систем служит причиной многих проблем управления сетью и, в частности, ошибки Y2K.

Платформа Jiro не является в действительности полномасштабным приложением управления сетью. Скорее она состоит из комплекта не зависящих от конкретной платформы API, в соответствии с предложением по стандарту федеративной архитектуры управления (Federated Management Architecture, FMA). API пишутся на Java и называются агентами Beans или Java. Они могут использоваться разработчиками для написания всего - от простого драйвера устройства до полномасштабной системы управления.

Имеющие необходимые навыки в области программирования пользователи могут обращаться к Jiro API из заказных приложений, но, как надеются в Sun, большинству пользователей это не потребуется, в особенности если разработчики примут FMA в качестве открытого стандарта. С этой целью компания сделала код Jiro открытым и создала отраслевую группу под названием Jiro Platform Community. Сообщество насчитывает свыше 30 членов, по большей части представляющих производителей устройств хранения и разработчиков баз данных, таких, как Quantum и Oracle.

Несмотря на все усилия, Jiro пока находится на экспериментальной стадии. Стандарты не могут получить распространения, пока они не будут реализованы в конкретных продуктах. До сих пор единственным продуктом, к тому же лишь частично совместимым с Jiro, остается упоминавшаяся консоль управления Management Console компании Sun. Полная спецификация находится на рассмотрении Platform Community, активно привлекающей новых членов.

МЕНЯЮЩИЕСЯ ПЕРЕМЕННЫЕ

По мнению основателя недавно созданной компании Response Networks, недостаток большей части инструментов для управления сетями в том, что они измеряют не те переменные. Его аргументация соблазнительно проста: кому какое дело до загруженности ЦПУ или доли потерянных пакетов, если единственное, что имеет значение, - насколько доступен для клиента корпоративный сервер электронной коммерции.

Основатель и главный стратег Response Иван Шефрин говорит: "Не забывайте, что вся ваша инфраструктура ИТ создавалась не просто так, а для предоставления приложения конечным пользователям или услуг клиентам". По его словам, новый продукт компании ResponseCenter позволяет измерять, насколько хорошо сеть справляется именно с этой задачей.

Вместо того чтобы собирать данные, предоставляемые устройствами в сети, продукт генерирует тестовый трафик и измеряет время доступа к важным данным или время выполнения важных задач. Преимущество такого подхода в том, что он позволяет обнаружить снижение производительности, т. е. возникновение перегрузки, а также недоступность сервиса, т. е. простои.

По данным консалтинговой фирмы Infonetics Research, перегрузки обошлись корпоративной Америке по крайней мере в 40 млрд долларов в 2000 году - в два раза большую сумму, чем простои. Если простои очевидны всем (а в некоторых случаях широко освещаются даже средствами массовой информации), то перегрузки менее заметны. Их влияние часто ощущается только разочарованными клиентами, которые могут покинуть сервер и больше никогда к нему не обращаться.

"При обнаружении перегрузки диагностирование осуществляется по-прежнему вручную и требует значительных усилий", - заявляет Шефрин. Обычный метод решения, по его словам, состоит в том, что специалист отдела технической поддержки просит пользователя произвести ping маршрутизатора и записать время отклика, что, очевидно, невозможно в случае стороннего клиента.

Пока и пользователи, и эксперты единодушны. "ResponseCenter - это инструмент, с помощью которого мы можем с достаточной точностью оценить, какое обслуживание получают наши конечные пользователи", - говорит Дуг Уильямс, старший вице-президент по технологиям в The Family Education Company. Тео Форбат, директор Northeast Consulting Resources, добавляет: "ResponseCenter представляет собой решение следующего поколения для активной диагностики характеристик сквозного выполнения электронных транзакций".

Опять же, нам никуда не уйти от компромисса между простотой и функциональностью. Измерение только общей производительности может затруднить диагностику и ликвидацию сбоев, главную задачу программного обеспечения управления сетью. Но в Response Networks не согласны с этим утверждением. "Мы можем в точности установить, чем вызвано ухудшение обслуживания", - заявляет Дэвид Трейнор, вице-президент по развитию бизнеса. Как он объясняет, ResponseCenter охватывает весь стек, выполняя тесты на уровне сети, сервера, базы данных, промежуточного ПО и приложения. Он способен обнаружить проблемы в отдельных элементах соединения, в том числе за пределами корпоративной сети, например у провайдера услуг Internet, на сервере обработки кредитных карт или сервере баннерной рекламы.

Как Formula компании MOS, ResponseCenter может использоваться вместе с традиционными приложениями управления сетями, хотя оно способно функционировать и как отдельный продукт. Как и MOS, Response Networks планирует расширить свое предложение. В настоящее время компания разрабатывает инструмент для управления маркетингом критических ко времени сервисов Web, таких, как интерактивные валютные торги, в результате отдел рекламы сможет обещать клиентам адекватность работы сети.

НЕЙРОННОЕ СЕТЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

К сожалению, ни одно из перечисленных решений не в состоянии прогнозировать перегрузку сети до ее возникновения. Response подходит к этому ближе других, потому что оно способно выдавать предупреждения о достижении определенного уровня утилизации ресурсов. Однако для определения этих уровней и принятия мер при получении предупреждения по-прежнему требуется участие человека. Чтобы сети были способны заботиться о себе сами, компьютеры необходимо научить думать так же, как люди.

Нейронная сеть представляет собой попытку электронного воспроизведения человеческого фактора посредством моделирования структуры клеток мозга (нейронов). Большинство компьютерных систем имеет линейный и детерминистский характер: каждому вводу соответствует определенный вывод, вычисляемый по заданному алгоритму в соответствии с заложенной логикой. Однако мозг работает иначе. Каждый нейрон связан с сотнями других в запутанную решетку. Такого рода массовый параллелизм плохо пригоден для выполнения программ, но как нельзя лучше подходит для целей обучения и принятия решений на основании неполных данных.

Один из ведущих поставщиков в области управления сетями - Computer Associates - попытался эмулировать этот процесс в своем программном обеспечении Unicenter TNG. Последняя версия включает Neugent (нейронных агентов) - выполняющиеся на традиционном компьютере нейронные сети.

CA посвятила свыше 15 лет исследованиям в области искусственного интеллекта, на протяжении которых она сотрудничала с сотнями многонациональных компаний, а также с NASA. Результатом этих усилий стало появление функциональной связанной сети (Functional Link Net, FLN), нового типа нейронной сети, запатентованного CA. Основной особенностью FLN является взвешенный ввод. Как и в любой нейронной сети, ее нейроны содержат нелинейные функции, вводу которых присваиваются веса в соответствии с его важностью. Система весов представляет все накопленные сетью знания: хотя структура остается фиксированной, веса меняются по мере накопления сетью информации и адаптации к изменившимся условиям.

В стандартной нейронной сети ввод и вывод разделяет несколько этапов обработки информации, как показано на Рисунке. Эти этапы, известные как скрытые уровни, ведут к усложнению и удорожанию нейронных вычислений. FLN отказывается от всех скрытых уровней и ограничивается одним этапом нейронной обработки. Данные обрабатываются до их поступления в нейронную сеть с использованием простых алгоритмов, как утверждают в Computer Associates, функционально эквивалентных скрытым уровням.

По мнению специалистов Computer Associates, агенты Neugent способны выявлять тенденции и принимать интуитивные решения во многом аналогично человеку. Например, обычное приложение может отобразить график потерянных пакетов с течением времени, интерпретацию этого графика оно оставляет за человеком. Neugent сами в состоянии понять данные и спрогнозировать вероятность сбоя в ближайшее время.

Если у кого-то возникла обеспокоенность, что машины могут вытеснить человека, то это не так. Цель состоит не в ликвидации администраторов сетей как класса, а в применении человекоподобной интуиции к задачам, которые решить иным способом невозможно. Например, отображение данных на графике предполагает выделение оси для каждой переменной. Но, живя в трехмерном мире, мы в состоянии сравнить только три переменных одновременно. Попытка вообразить себе очертания фигур в многомерном пространстве за пределами возможностей обычного человека. Эйнштейну потребовалось освоить четыре измерения, а современным математикам и физикам-теоретикам приходится иметь дело с десятью-одиннадцатью переменными. Как указывают в CA, один сервер Windows NT имеет около 1200 переменных, каждой из которых требуется свое измерение при отображении на графике. В крупной сети таких переменных могут быть миллионы.

Миллион-мерный массив слишком сложен для программного обеспечения, выполняющегося на стандартной настольной системе или сервере, но CA разработала методики для его упрощения. Агенты Neugent быстро усваивают, какие переменные малосущественны, ограничивая тем самым объем отслеживаемых данных.

Нейронным сетям свойственны, однако, определенные ограничения. Например, нейронная сеть может интуитивно отыскать взаимозависимости, но она не в состоянии обосновать их. Аналогично, человек может отличаться ловкостью в обращении с мячом, но ничего не понимать в математическом описании его траектории. При нехватке данных нейронные сети преуспевают в интерполяции больше, нежели в экстраполяции, - т. е. они могут восполнить имеющиеся пробелы в картине, но не в состоянии нарисовать картину с нуля. Нейронная сеть не может найти образец, когда он отсутствует.

Кроме того, агентов Neugent требуется научить распознавать, какие состояния сети являются желательными, а какие - нет. CA наделяет их некоторыми исходными знаниями об управлении сетью, но настройка Neugent под конкретную сеть требует сбора данных о работе сети за несколько недель (чем больше, тем лучше) и начального "приложения рук" для демонстрации администратором сети, как следует поступать в разных ситуациях.

Тем не менее на многих людей возможности данной технологии производят неизгладимое впечатление. Так, после проведения тестирования агентов Neugent на реальной системе Стивен Футе, старший вице-президент аналитической фирмы Hurwitz Group, пришел к мнению, что "эта технология является крупнейшим достижением в области распределенного управления системами". По его оценке, после трехнедельного обучающего периода 97% даваемых продуктом прогнозов оказались верны. Нейронные сети могут учиться на собственных ошибках, поэтому чем дольше они работают, тем меньше вероятность некорректного прогноза.

На экспертов IDC агенты Neugent также произвели весьма сильное впечатление. "Нейронные сети должны занять подобающее их возможностям место, - считает Мейсон. - Потенциальная область их применения огромна". Как полагает Мейсон, эта технология должна в конечном итоге позволить достичь конечной цели всякого управления сетями - управления всей стратегией бизнеса. Например, используемая для мониторинга системы электронной коммерции нейронная сеть может прогнозировать проблемы в производстве, дистрибуции и даже здоровье сотрудников.

МЫСЛЯЩИЕ ЯЩИКИ

Современные продукты управления сетями способны только фиксировать или, в лучшем случае, прогнозировать проблемы, но некоторые операторы идут еще дальше. British Telecommunications PLC разрабатывает аппаратную нейронную сеть, способную, как утверждается, исправлять, а также находить сбои в сети.

Его универсально перестраиваемая искусственная нейронная сеть (Universally Reconstructable Artificial Neural, URAN) использует комбинацию аналоговой и цифровой технологий для реализации полностью связной сети Hopfield, в которой каждый нейрон физически связан со всеми остальными. Это необходимо, если сеть должна моделировать все возможные конфигурации информационной сети.

К сожалению, URAN находится пока на стадии разработки. В BT надеются, что сеть скоро будет готова и сможет помочь оператору в управлении его собственной сетью, но специалистам вначале необходимо увеличить число нейронов. В настоящее время сеть содержит только 100 нейронов, ничтожно мало по сравнению с миллиардами нейронов мозга человека.

Тем не менее аппаратные нейронные сети привлекают повышенное внимание - и не только в области управления сетями. Как утверждают эксперты, их возможные применения варьируются от прогнозирования климатических изменений до поимки преступников и даже помощи в понимании природы разума. Однако такие разработки находятся пока на начальной стадии. Несмотря на затрачиваемые на исследования миллионы долларов, никому еще не удалось создать нейронную сеть, способную прогнозировать рост и падение котировок акций. Хотя, кто знает, может, это кому-то и удалось, но он не афиширует свое достижение и потихоньку богатеет.

СЕТИ В БИЗНЕСЕ

Возвращаясь к корпоративным сетям, отметим, что администраторам вскоре придется столкнуться с необходимостью трудного выбора. "Сеть становится козырной картой в конкурентной борьбе, - говорит Россит из AT&T. - Готова ли она к этой роли?"

Ни один поставщик еще не предложил полного решения всех задач сетевого администрирования, не говоря уже об управлении бизнес-процессами. Тем не менее отрасль движется в данном направлении. Если имеющаяся система управления сетью не в состоянии справляться с требованиями, выдвигаемыми электронной коммерцией, то вам пора поискать себе новый продукт, возможно, среди упомянутых в этой статье.

Энди Дорнан - помощник редактора Network Magazine. С ним можно связаться по адресу: andy@excite.co.uk.

У вас проблема?

Ресурсы Internet