Создание модуля программно-аппаратного комплекса по протоколам высокого уровня под операционную систему Linux

В таблице, которая показана ниже, приведены приоритеты домов по каждому из критериев, а также приоритеты критериев относительно друг друга:

Таблица 5.7 - Приоритеты критериев относительно друг друга при выборе протокола электронной почты

По данной таблице можно легко определить, какой протокол, по какому критерию лидирует:

Протокол IMAP лидирует по следующим критериям:

1) «Быстродействие»;

2) «Сложность настройки»;

Протокол РОР2 не имеет преимуществ ни по одному из критериев, но равноправен по критерию «Ресурсы» с протоколом РОР3.

Протокол РОР3 имеет преимущество по критерию «Возможности»

Рассчитаем глобальный (обобщенный) вектор приоритетов по следующей формуле:

, где и . (8)

То есть, вычислим сумму попарных произведений значений соответствующих компонент векторов локальных приоритетов соседних уровней и полученные суммы сравниваем.

UIMAP = 0,425*0,164+0,179*0,400+0,309*0,625+0,087*0,105= 0,344;

UPOP3 = 0,425*0,539+0,179*0,400+0,309*0,239+0,087*0,637= 0,430;

UPOP2 = 0,425*0,297+0,179*0,200+0,309*0,137+0,087*0,258= 0.227.

UIMAP + UPOP3 + UPOP2 = 0,344+0,430+0,227 =1,0001.

Абсолютная погрешность вычислений равна 0.0001, является допустимой и объясняется округлениями в процессе вычислений.

Определим согласованность всего решения как:

, (9)

где

, где . (10)

ИС*= 0,425*0,006+0,179*0,000+0,309*0,009+0,087*0,020= 0.0066.

ОС*=.

Так как общая согласованность , что говорит об очень хорошо проведенном решении поставленной задачи.

Рассчитаем, какие критерии какую долю несогласованности вносят в общую несогласованность задачи по формуле 10:

(11)

Тогда:

;

;

;

;

Выясним какой критерий какую часть вносит в решение о выборе протокола IMAP:

(12)

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора протокола IMAP был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Возможности»;

2) «Ресурсы»;

3) «Быстродействие»;

4) «Сложность найстройки».

Выясним какой критерий какую часть вносит в решение о выборе протокола РОР3:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора протокола РОР3 был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Быстродействие»;

2) «Возможности»;

3) «Ресурсы»;

4) «Сложность настройки».

Выясним какой критерий какую часть вносит в решение о выборе протокола РОР2:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора протокола РОР2 был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Быстродействие»;

2) «Возможности»;

3) «Ресурсы»;

4) «Сложность найстройки».

Наибольший вклад в выборе протокола IMAP внес критерий «Возможности» (56,14%). Менее весомый, но практически одинаковый вклад внесли критерии «Ресурсы» и «Быстродействие» (20,81% и 20,26% соответственно). Самый маленький вклад внес критерий «Сложность настройки» (2,65%).

В выборе протокола POP3 наибольший вклад внес критерий «Быстрдействие» (53,27). Остальные критерии в отдельности оказались не так важны при его выборе: «Возможности» (17,17%), «Ресурсы» (16,65%), «Сложность настройки» (12,88%).

Похожая ситуация и в случае с протоколом РОР2. Отличия только в значениях вклада: «Быстродействие» (55,61%), «Возможности» (18,65%), «Ресурсы» (15,77%), «Сложность найстройки» (9,88%).

Так как наибольшую важность имеет критерий «Быстродействие» и анализируя все полученные результаты, приходим к выводу, что протокол РОР3 более предпочтителен, поэтому я решил выбрать именно этот протокол.

5.3 Выбор FTP-сервера

5.3.1 Построение иерархии

Рисунок 5.2 - Трехуровневая иерархия для решения задачи о выборе FTP-сервера.

5.3.2 Синтез матрицы парных суждений 2-го уровня и синтез локальных приоритетов

Для того чтобы найти локальные приоритеты критериев, построим матрицу парных суждений. Парные суждения проводим в терминах доминирования одного критерия над другим. Эти суждения затем выражаем в целых числах, в соответствии с шклой относительной важности. После проведения всех парных сравнений можно проверить согласованность матрицы. Ниже представлена полученная матрица парных суждений:

Таблица 5.8 - Матрица парных суждений при выборе FTP-сервера

Рассчитаем вектор локальных приоритетов. Для этого рассчитаем коэффициенты bi критериев по нижеприведенной формуле 1:

Рассчитаем B по формуле 2:

B = 2,340+1,778+0,707+0,338 = 5,163.

Компоненты вектора локальных приоритетов рассчитываются по формуле 3:

; ; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,01%.

По этим значениям можно сделать выводы о важности критериев, ниже приведены критерии в порядке убывания их приоритетов:

1) Быстродействие;

2) Ресурсы;

3) Возможности;

4) Сложность настройки;

Для проверки согласованности матрицы по формуле 4 вычислим :

Найдем отношение согласованности ОС по формулам 5 и 6. Если ОС < 10%, то результат считается приемлемым.

Для нахождения ОС сначала определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

Найдем индекс согласованности по формуле 6:

Найдем отношение согласованности по формуле 5:

ОС =.

Матрица согласованна, т.к. ОС < 10%.

5.3.3 Синтез матриц парных суждений 3-го уровня и синтез локальных приоритетов

Матрицы парных сравнений 3-го уровня.

Критерий «Быстродействие»

Таблица 5.9 - Матрица парных суждений для 1-го критерия при выборе FTP-сервера

;

Рассчитаем B по формуле 2:

B=1,260+1,587+0,500 = 3.347.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,01%. Такая погрешность допустима.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,376*2,500+0,474*2,250+0,149*7,000 = 3,054

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58

Отношение согласованности:

ОС = .

Так как ОС<10% , то матрицу можно считать согласованной.

Критерий «Ресурсы»

Ниже представлена матрица парных суждений для 2-го критерия:

Таблица 5.10 - Матрица парных суждений для 2-го критерия при выборе FTP-сервера

;

B = 2,466+1,000+0,406 = 3.872.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,637*1,533+0,258*4,333+0,105*9,000 = 3.039.

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как ОС<10% , то матрицу можно считать согласованной.

Критерий «Возможности»

Ниже представлена матрица парных суждений для 3-го критерия:

Таблица 5.11 - Матрица парных суждений для 3-го критерия при выборе FTP-сервера

;

Расчитаем В по формуле 2:

B = 0,406+2,289+0,500 = 3.663.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,01%.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,239*4,500+0,625*1,583+0,137*7,000 = 3.019.

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как ОС = 0% , то матрица идеально согласованна.

Критерий «Сложность настройки»

Ниже представлена матрица парных суждений для 4-го критерия:

Таблица 5.12 - Матрица парных суждений для 3-го критерия при выборе FTP-сервера

;

B = 0,406+2,466+1,000 = 3.872.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Абсолютная погрешность равна 0.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,105*9,000+0,637*1,533+0,258*4,333=3.039.

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как ОС=0% , то матрица идеально согласованна.

5.3.4 Синтез глобальных приоритетов

В таблице, которая показана ниже, приведены приоритеты домов по каждому из критериев, а также приоритеты критериев относительно друг друга:

Таблица 5.13 - Приоритеты критериев относительно друг друга при выборе FTP-сервера

По данной таблице можно легко определить, какой FTP, по какому критерию лидирует:

FTP ProFTPD лидирует по следующим критериям:

1) «Быстродействие»;

2) «Возможности»;

3) «Сложность настройки».

FTP-сервер vsFTPd имеет преимущество только по одному критерию - «Ресурсы».

FTP-сервер wu-ftpd вообще не имеет преимущества ни по одному из критериев.

Рассчитаем глобальный (обобщенный) вектор приоритетов по формуле 8. То есть, вычислим сумму попарных произведений значений соответствующих компонент векторов локальных приоритетов соседних уровней и полученные суммы сравниваем.

UVsFTPd = 0,425*0,164+0,179*0,400+0,309*0,625+0,087*0,105= 0,429;

UProFTPD = 0,425*0,539+0,179*0,400+0,309*0,239+0,087*0,637= 0,431;

UWu-ftpd = 0,425*0,297+0,179*0,200+0,309*0,137+0,087*0,258= 0.139.

UVsFTPd + UProFTPD + UWu-ftpd = 0,429+0,431+0,139 =0,999.

Абсолютная погрешность вычислений равна 0.0001, является допустимой и объясняется округлениями в процессе вычислений.

Определим согласованность всего решения как:

ИС*= 0,453*0,027+0,344*0,020+0,137*0,009+0,065*0,020= 0.0216.

ОС*=.

Так как общая согласованность , что говорит об очень хорошо проведенном решении поставленной задачи.

Рассчитаем, какие критерии какую долю несогласованности вносят в общую несогласованность задачи по формуле 11:

;

;

;

;

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе FTP-сервера VsFTPd:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора FTP-сервера VsFTPd был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Ресурсы»;

2) «Быстродействие»;

3) «Возможности»;

4) «Сложность найстройки».

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе FTP-сервера ProFTPD:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора FTP-сервера ProFTPD был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Быстродействие»;

2) «Ресурсы»;

3) «Возможности»;

4) «Сложность настройки».

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе FTP-сервера Wu-ftpd:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора FTP-сервера Wu-ftpd (в порядке убывания):

1) «Быстродействие»;

2) «Ресурсы»;

3) «Возможности»;

4) «Сложность найстройки».

Проанализируем вклад каждого критерия в выбор FTP-сервера. В выбор FTP-сервера VsFTPd наибольший вклад внес критерий «Ресурсы» (51,08%). Менее весомый вклад внес критерий «Быстродействие» (39,75%). Остальные два критерия внесли вовсе незначительный вклад (менее 10%) в выбор этого сервера: «Возможности» (7,63%) и «Сложность найстройки» (1,59%).

Самый значительный вклад при выборе FTP-сервера ProFTPD был внесен критерием «Быстродействие» (49,82%). Практический одинаковый вклад внесли критерии «Ресурсы» и «Возможности» - 20,59% и 19,87% соответсвенно. Самый маленький вклад в выбор этого сервера был у критерия «Сложность настройки» - 9,61%.

В таком же порядке по значимости отсртированы критерии при оценке их важности в выборе FTP-сервера Wu-ftpd. Только они имеют немного другие значения. Перове место - критерий «Быстродействие» (48,56%). Далее идет критерий «Ресурсы»(25,99%). Последние два критерия вносять практически одинаковый, но все же незначительный вклад: «Возможности» (13,5%) и «Сложность настройки» (12,06%).

При выборе одного из FTP-серверов наибольшие значимости имеют критерии «Быстродействие» и «Ресурсы», потому анализируя все полученные результаты, приходим к выводу, что FTP-сервер ProFTPD и FTP-сервер VsFTPd практически имеют одинаковые значения U (у ProFTPD немного больше). Я решил остановить свой выбора на FTP-сервере ProFTPD, т.к. он более популярен и используется чаще.

5.4 Выбор DNS-сервера

5.4.1 Построение иерархии

Рисунок 3.3. Трехуровневая иерархия для решения задачи о выборе FTP-сервера.

5.4.2 Синтез матрицы парных суждений 2-го уровня и синтез локальных приоритетов

Для того чтобы найти локальные приоритеты критериев, построим матрицу парных суждений. Парные суждения проводим в терминах доминирования одного критерия над другим. Эти суждения затем выражаем в целых числах, в соответствии с шклой относительной важности. После проведения всех парных сравнений можно проверить согласованность матрицы. Ниже представлена полученная матрица парных суждений:

Таблица 5.14 - Матрица парных суждений при выборе DNS-сервера

Рассчитаем вектор локальных приоритетов. Для этого рассчитаем коэффициенты bi критериев по нижеприведенной формуле 1:

Рассчитаем B по формуле 2:

В = 2,213+1,189+1,000+0,381 = 4,783.

Компоненты вектора локальных приоритетов рассчитываются по формуле 3:

; ; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,01%.

По этим значениям можно сделать выводы о важности критериев, ниже приведены критерии в порядке убывания их приоритетов:

1) Быстродействие;

2) Ресурсы;

3) Возможности;

4) Сложность настройки;

Для проверки согласованности матрицы по формуле 4 вычислим:

Найдем отношение согласованности ОС по формулам 5 и 6. Если ОС < 10%, то результат считается приемлемым.

Для нахождения ОС сначала определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

Найдем индекс согласованности по формуле 6:

Найдем отношение согласованности по формуле 5:

ОС =.

Матрица согласованна, т.к. ОС < 10%.

5.4.3 Синтез матриц парных суждений 3-го уровня и синтез локальных приоритетов

Матрицы парных сравнений 3-го уровня.

Критерий «Быстродействие»

Ниже представлена матрица парных суждений для 1-го критерия:

Таблица 5.15 - Матрица парных суждений для 1-го критерия при выборе DNS-сервера

;

В =1,260+1,587+0,500 = 4,333.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,00%.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,195*6,333+0,088*10,000+0,717*1,367= 3,096

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = .

Так как ОС<10% , то матрицу можно считать согласованной.

Критерий «Ресурсы»

Ниже представлена матрица парных суждений для 2-го критерия:

Таблица 5.16 - Матрица парных суждений для 2-го критерия при выборе DNS-сервера

;

В = 1,587+1,442+0,436 = 3.465.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,458*2,250+0,416*2,333+0,126*8,000 = 3.008.

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как ОС<10% , то матрицу можно считать согласованной.

Критерий «Возможности»

Ниже представлена матрица парных суждений для 3-го критерия:

Таблица 5.17 - Матрица парных суждений для 3-го критерия при выборе DNS-сервера

;

В = 1,442+0,436+1,587 = 3.465.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Оценим величину погрешности при вычислении вектора локальных приоритетов, для этого сложим все приоритеты и сравним сумму с единицей:

Абсолютная погрешность равна 0,00%.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,416*2,333+0,126*8,000+0,458*2,250 = 3,008

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как OC < 10 % , то матрицу можно считать согласованной.

Критерий «Сложность настройки»

Ниже представлена матрица парных суждений для 4-го критерия:

Таблица 5.18 - Матрица парных суждений для 4-го критерия при выборе DNS-сервера

;

В = 0,436+1,145+2,000 = 3.581.

Рассчитаем компоненты вектора локальных приоритетов по формуле 3:

; ; .

Абсолютная погрешность равна 0.

Для проверки согласованности вычислим yi по формуле 4:

.

Определим наибольшее собственное значение матрицы парных сравнений по формуле 7:

= 0,122*8,000+0,320*3,333+0,559*1,750=3.017.

Индекс согласованности:

СС - случайная согласованность, при n=3 СС=0,58.

Отношение согласованности:

ОС = %.

Так как ОС < 10 % , то матрицу можно считать согласованной.

5.4.4 Синтез матриц парных суждений 3-го уровня и синтез локальных приоритетов

В таблице, которая показана ниже, приведены приоритеты домов по каждому из критериев, а также приоритеты критериев относительно друг друга:

Таблица 5.19 - Приоритеты критериев относительно друг друга при выборе DNS-сервера

По данной таблице можно легко определить, какой DNS-сервер, по какому критерию лидирует:

DNS-сервер BIND9 лидирует по следующим критериям:

1) «Быстродействие»;

2) «Возможности»;

3) «Сложность настройки»;

DNS-сервер PowerDNS имеет преимущество только по одному критерию - «Ресурсы».

DNS-сервер MyDNS вообще не имеет преимущества ни по одному из критериев.

Рассчитаем глобальный (обобщенный) вектор приоритетов по следующей формуле 8. То есть, вычислим сумму попарных произведений значений соответствующих компонент векторов локальных приоритетов соседних уровней и полученные суммы сравниваем.

UPowerDNS = 0.463*0.195+0.249*0.458+0.209*0.416+0.080*0.122= 0,301;

UMyDNS = 0.463*0.088+0.249*0.416+0.209*0.126+0.080+0.320= 0,196;

UBIND9 = 0.463*0.717+0.249*0.126+0.209*0.458+0.080*0.559= 0.504.

UPowerDNS + UMyDNS + UBIND9 = 0.301+0.196+0.504 =1.0001.

Абсолютная погрешность вычислений равна 0.0001, является допустимой и объясняется округлениями в процессе вычислений.

Определим согласованность всего решения как:

ИС*= 0,463*0,048+0,249*0,004+0,209*0,004+0,080*0,009= 0.0248.

ОС*=.

Так как общая согласованность , что говорит об очень хорошо проведенном решении поставленной задачи.

Рассчитаем, какие критерии какую долю несогласованности вносят в общую несогласованность задачи по формуле 10:

;

;

;

;

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе DNS-сервера PowerDNS:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора DNS-сервера PowerDNS был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Ресурсы»;

2) «Быстродействие»;

3) «Возможности»;

4) «Сложность найстройки».

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе DNS-сервера MyDNS:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора DNS-сервера MyDNS был внесён критериями (в порядке убывания):

1) «Ресурсы»;

2) «Быстродействие»;

3) «Возможности»;

4) «Сложность настройки».

Выясним, какой критерий какую часть вносит в решение о выборе FTP-сервера Wu-ftpd:

;

;

;

;

На основе полученных данных делаем вывод, что наибольший вклад в решение выбора FTP-сервера Wu-ftpd (в порядке убывания):

5) «Быстродействие»;

6) «Возможности»;

7) «Сложность настройки»;

8) «Ресурсы».

Проведем анализ вкладов критериев в выбор DNS-сервера. Самый большой вклад в выбор DNS-сервера PowerDNS внес критерий «Ресурсы» (37,89%). Менее весомый вклад внесли критерии «Быстродействие» и «Возможности» - 29,99% и 28,89% соответственно. Очень малый вклад внес критерий «Сложность настройки»(3,24%).

При выборе сервера MyDNS, наибольшее значение вклада у критерия «Ресурсы»(52,85%). Остальные критерии были менее значимы при выборе и внесли вклад менее 21% каждый.

Наибольший вклад в выбор DNS-сервера BIND9 был внесен критерием «Быстродействие» - 65,87%. Такое значение говорит о том, что именно за счет одного этого критерия и был выбра DNS-сервер BIND9. Менее весомый вклад внес критерий «Возможности» (19%). Остальные два критерия оказались наименее значимы.

Самым важным критерием при выборе DNS-сервера является критерий «Быстродействие», поэтому выбирая сервер, мы должно отталкиваться от того сервера, вклад критерия «Быстродействие» в который будет наибольший. Поэтому, анализируя все полученные результаты, приходим к выводу, что наибольший приоритет имеет DNS-сервер BIND9, затем идет DNS-сервер PowerDNS, а затем MyDNS. Я решил остановить свой выбор на DNS-сервере BIND9, т.к. он имеет явное преимущество над вторым местом - PowerDNS и тем более над третьим - MyDNS .

6 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОго модуля

6.1 Общие сведения

Цель разработки - создание программного модуля оптимизации работы сети на платформе операционной системы Linux по протоколам высокого уровня.

Для функционирования программы требуется IBM-совместимый персональный компьютер на основе микропроцессора Intel Pentium 667 MHz или более производительная система (а также их аналоги), минимум 32 MB ОЗУ, минимум 10 MB свободного места на диске. Операционная система Linux Debian..

Программа разработана на языке программирования высокого уровня JAVA [9] в среде визуального проектирования NetBeans IDE 6.7 [8]. Листинг исходного кода программы приведён в приложении А.

6.2 Функциональное назначение

Программный продукт предназначен для управления службами, работащим по протоколам высокого уровня. Программа обеспечивает возможность устанавливать службы, запускать, производить настройку и др. Целью создания программного продукта является оптимизация работы сети. Поэтому при выборе служб основной аспект был направлен на выбор наиболее быстродействующих служб, которые в свою очередь потребляют малое количество системных ресурсов, имели бы достаточно широкие возможности и были бы наиболее просты в настройке. Для пользователя данная программа достаточно удобна в том, что управление наиболее важными и часто используемыми службами для работы в сети, будет доступно в одной программе. В данной работе разрабатывается модуль, который является частью комплексной программной системы, и который в свою очередь не взаимодействует с другими модулями. Это объясняется тем, что по своей функциональности модуль является независимым от других.

6.3 Руководство пользователя

Для начала работы с программой необходимо запустить файл Diploma.jar на рабочем столе. После запуска файла появится главное окно:

Выбрав «Перейти» в области «Протоколы высокого уровня» осуществляется переход на следующее окно, в котором пользователь (администратор) будет работать непосредственно со службами.

Схема программного комплекса приведена в приложении Е.

В главном окне программы можно условно выделить 2 области. В правой части есть окно статуса, в котором содержится информация о том, установлен ли данный сервер, запущен или его работа остановлена.

Ниже окна статуса располагается кнопка «Терминал», при нажатии на которую, мы перейдем в системный терминал, в котором сможем вводить различные команды для выполнения каких либо других действий ОС (не обязательно связанных с данной программой).

В левой части окна содержится список серверов. При нажатии на одну из ссылок выпадает панель управления соответствующей службой. В ней содержаться кнопки, при нажатии на которые, будут производиться соответствующие действия. У всех серверов предусмотрены кнопки для установки, запуска и остановки работы сервера. Также есть кнопки для открытия конфигурационных файлов, чтобы при необходимости всегда можно было получить доступ к настройкам данного сервера и настроить его работу так, как этого хочет пользователь. Для некоторых серверов есть кнопки для выполнения других функций.

Чтобы установить DHCP-сервер необходим нажать на кнопку «Установить».

При нажатии на кнопку «Установить» осуществляется переход в системный терминал, в котором для продолжения работы нужно ввести пароль суперпользователя.

После ввода пароля начнется установка DHCP-сервера. После устновки кнопки «Установить» и «Остановить» будут не активны. Для добавления нового узла необходимо нажать на кнопку «Добавить». Для настройки сервера, нажав на кнопку dhcpd_conf, через терминал нам откроется файл с настройками данного сервера.

Нажав на кнопку «Добавить» выпадет окошко со списком выбора подсети или узла. Выбрав нужное нам значение, выпадает список полей, которые необходимо заполнить для добавления либо подсети, либо узла.

При работе с DNS-cервером у нас также открывается панель управления. Кроме стандартныхм кнопок в ней имеется кнопка «Добавить домен» и кнопка «named_conf».

При нажатии на последнюю через терминал нам откроется файл настроек, который будет содержать в себе информацию о каждом домене, о том, в какой зоне находится каждый домен, информацию о зоне и т.д.

Установка и запуск сервера осуществляется с помощью соответствующих кнопок через терминал.

При нажатии на кнопку «Добавить» домен появляется окошко, в котором необходимо указать тип зоны (master или slave), имя домена, имя файла зоны.

Среди особенностей панели управления ftp-сервера можно выделить кнопку «Подключиться к ftp». При нажатии на нее появляется окошко в котором необходимо ввести полное имя сервера.

Установка запуск и остановка работы сервера происходит по аналоги с предыдущими.

Файл с настройками FTP-сервера открывается при нажатии на кнопку «proftpd_conf».

Для работы прокси-сервера Squid нам понадобятся основные кнопки и кнопка для доступа к конфигурационному файлу.

Установка, запуск и остановка работы сервера происходит по аналоги с предыдущими. Кнопка «squid_conf» будет активна после установки прокси-сервера.

Работая с почтовым сервером, мы имеем возможность произвести либо общую настройку сервера, либо тонкую настройку.

При тонкой настройке почтового сервера через терминал откроется конфигурационный файл, в котором пользователь сможет изменить нужные ему опции.

В ходе общей настроки основой является выбор наиболее подходящей конфигурации почтового сервера.

Схема функционирования программы приведена в приложении Ж.

6.4 Описание логической структуры

В программе используются методы модульного программирования: выделение методов, реализующих отдельные подзадачи, стандартные команды операционной системы Linux, а также стандартные методы и функции языка Java [13].

Основные функциональные составляющие:

· class Interface2 - в данном классе описывается интерфейс пользователя программного модуля и его компоненты, а также основные методы, которые реализованы в обработчиках событий (нажатие на кнопку, выбор элемента выпадающего списка, открытие диалога).

· void runCommand(String command) - Выполняет системную команду (значение параметра command) в отдельном процессе. При этом содержимое command разбивается на отдельные лексемы, которые являются составляющими строки команды (сама команда и ее параметры).

· void dhcpAddDialogClean() - Данный метод производит очистку текстовых полей от ранее введенной информации, а также устанавливает начальный элемент во всех выпадающих списках в диалоге добавления подсети или узла.

· void dnsAddDialogClean() - Выполняет очистку текстовых полей от ранее введенной информации в диалоге добавления доменной зоны.

· boolean runCheck(String name) - Производит проверку установки службы под именем, указанным во входном параметре name. В качестве результата возвращает переменную логического типа - passed, а также выводит информацию о результате проверки в текстовое поле статуса.

· void runCheckDaemon(String name) - Данный метод выполняет проверку запуска службы по указанному имени. Имя службы передается в параметре name. Метод выводит текстовую информацию о состоянии запуска в текстовое поле статуса, а также устанавливает состояние кнопок запуска и остановки службы.

· void daemonInstall(String daemonName) - Производит установку службы с именем, указанным в параметре daemonName. Для этого формируется специальная системная команда операционной системы Linux с учетом daemonName, и выполняется в отдельном процессе методом runCommand.

· void daemonStartStop(String daemonName, String command) - С помощью данного метода реализовывается управление запуском скриптов запуска или остановки служб по указанному имени. Параметр daemonName содержит имя службы, в параметре command передается текст команды, которую необходимо совершить.

· void makeSh(String filename, String[] command) - Данный метод создает и формирует содержимое sh-файлов (скрипт, специально разботанный для операционной системы Linux). Имя файла передается в параметре filename, команды на выполнение, которые должны быть включены в данный файл скриптов, располагаются в параметре command.

· void makeBackupSh(String source, String destination) - Создает и формирует текст sh-файлов для выполнения резервного копирования конфигурационного файла. Путь к исходному файлу передается в параметре source, значение destination указывает на путь к резервной копии.

· void identRegSubnets() - Данный метод определяет по конфигурационному файлу dhpc-сервера зарегистрированные в системе подсети, по полученной информации формирует список специального компонента интерфейса.

· void dhcpAddComponentsHide() - Скрывает некоторые компоненты диалога добавления подсети или узла.

· boolean findMac(File source, String mac) - Производит поиск записи в файле (параметр source), которая имеет специальный формат (формат регистрации MAC-адреса) и содержит значение, указанное в параметре mac. Возвращает переменную логического типа found, которая имеет значение «истина», если запись найдена, или значение «ложь» - в противоположном случае.

· boolean findSubnet(File source, String subnet) - Выполняет поиск записи в файле (параметр source), которая имеет специальный формат (формат регистрации подсети) и содержит значение, указанное в параметре subnet. Возвращает переменную логического типа found, которая имеет значение «истина», если запись найдена, или значение «ложь» - в противоположном случае.

· Integer detectLastIP(String subnet) - Определяет номер последнего занятого IP-адреса в подсети. Параметр subnet содержит текстовое значение адреса подсети, в рамках которой необходимо выполнять поиск. Функция возвращает переменную целочисленного типа, содержащую искомый номер.

· void makeDHCPConf() - В данном методе реализованы функции создания резервной копии и внесения новой записи о подсети или узле (информации, которую ввел пользователь в диалоговом окне) в конфигурационный файл dhcp-сервера. Также в методе предусмотрена обработка ошибочных ситуаций с последующей выдачей сообщений пользователю.

· void prepareZoneFile(String pathfile, String zoneName) - Создает и формирует файл с описанием доменной зоны. Параметр pathfile хранит путь к файлу, zoneName - имя зоны, используемое при составлении стандартного описания зоны.

· boolean findZone(String zoneName) - Данная функция выполняет поиск записи в специальном формате (формат описания доменной зоны) в конфигурационном файле dns-севера. Параметр zoneName содержит имя зоны. Функция возвращает переменную логического типа found, которая имеет значение «истина», если запись найдена, или значение «ложь» - в противоположном случае.

· void hideAllPanels() - Скрывает все панели интерфейса пользователя.

· boolean findZoneFile(String zoneFilename) - Данная функция выполняет поиск файла с описанием доменной зоны в рабочей папке dns-сервера. Имя файла передается через параметр zoneFilename. Если файл найден, функция возвращает значение «истина», в противном случае - значение «ложь».

· void addZone(String pathfile, String zoneName, String zoneType) - Производит запись в конфигурационный файл dns-сервера информации о доменной зоне в специальном формате. Параметры pathfile - путь к файлу с описанием зоны, zoneName - имя домена, zoneType - тип домена.

· void setZoneNameFormatter(String mask) - Данный метод устанавливает маску ввода для текстового поля, в котором пользователь указывает имя доменной зоны. Маска ввода передается методу через параметр mask.

· String getTimestamp() - Функция, возвращающая текстовое значение временной метки в формате «ДД_ММ.ЧЧ_ММ».

· void setTooltips() - Устанавливает всплывающие подсказки для некоторых компонентов интерфейса пользователя.

· public class DoRuntime - в данном классе расположены методы по проверке установки и запуска демонов (служб операционной системы Linux).

· String installVerify(String daemonName) - Выполняет проверку установки демона по его имени (параметр daemonName). Для этого создается скрипт-файл в определенном формате, затем он выполняется в отдельном процессе. Метод получает результаты работы скрипта и по ним устанавливает - установлена ли в системе служба с данным именем. Метод возвращает строку result с соответствующим сообщением.

· boolean isRunning() - данный метод выполняет проверку запуска демона. В отдельном процессе выполняется уже заготовленный скрипт-файл, результаты работы которого помещаются в файл. По содержимому файла метод определяет, запущен ли данный демон.

· void makeProcSh(String daemonName) - Создает и формирует sh-файл для проверки запуска службы операционной системы Linux по ее имени (параметр daemonName).

6.5 Описание входных и выходных данных

1.Модуль управления DHCP-cервером.

1) Добавление подсети в систему.

Входные данные:

? сеть назначения;

? маска сети;

? основной шлюз (необязательный параметр);

?DNS-сервер (необязательный параметр).

Выходные данные:

? массив записей с информацией о добавленной зоне:

Формат массива записей:

subnet сеть_назначения netmask маска_сети {

option routers основной_шлюз;

option domain-name servers предпочитаемый_dns;

};

? код ошибки.

2) Добавление узла в систему.

Входные данные:

– адрес подсети;

– МАС-адрес.

Выходные:

? массив записей с информацией о добавленном узле:

Формат массива записей:

host имя_хоста {

hardware ethernet mac;

fixed-address ip;

};

? код ошибки.

2.Модуль управления DNS-cервером.

Добавление домена.

Входные данные:

– тип зоны;

– имя домена;

– имя файла зоны.

Выходные данные:

? массив записей с информацией о добавленной зоне в файле зон.

? массив записей с информацией о добавленной зоне в файле таблицы зоны.

Формат массива записей файла зон:

zone имя_зоны {

type ( master | slave | ptr ); //тип зоны - первичная, вторичная, зона обратного просмотра

file путь_к_файлу;

};

Формат массива записей в файле таблицы зоны:

@ IN SOA domain.com. root.domain.com. ( //строка описания зоны ответственности, содержит имя сервера, содержащего зону

2007022600; Serial //сериный номер зоны (для каждой зоны - уникальный, если значение изменилось, служба выполняет обновление данных о зоне)

28800; Refresh //время обновления параметров зоны

7200; Retry //таймаут переподключения к зоне

604800; Expiry //срок истечения активного статуса зоны

86400; TTL //минимальное время жизни записей в файле зоны

)

3.Модуль управления почтовым сервером.

Входные данные: внесенные пользователем изменения в конфигурационные файлы для настройки почтового сервера.

Выходные данные:

– код ошибки;

– состояние отправки/получения писем.

4.Модуль управления FTP-cервера.

1) Подключение к FTP-серверу.

Входные данные:

– адрес FTP-cервера;

– логин;

– пароль.

Выходные данные:

– код ошибки;

– путь к корневой папке удаленного FTP-сервера.

5.Модуль управления Proxy-cервера.

1) Подключение к Proxy-серверу.

Входные данные:

– ip-адрес Proxy-cервера;

– порт.

Выходные данные: кэш запрошенной страницы.

Структура входных-выходных данных приведена в приложении В (чертеж. СевНТУ 7.091501.17.01).

7. ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ

7.1 Объект испытаний

Объект испытаний - программный модуль оптимизации работы сети на платформе операционной системы Linux по протоколам высокого уровня.

Функции программного модуля:

– управление серверами, работающими по протоколам высокого уровня;

– настройка серверов;

– вывод данных пользователю.

7.2 Цель испытаний

Целью проведения испытаний является подтверждение работоспособности программного модуля для заданных ситуаций взаимодействия с пользователями.

7.3 Требования к программе

Конечная цель проектирования - создание программного модуля оптимизации работы сети и сетевого администратора, связанная с улучшением работы по управлению службами, работающим по протоколам высокого уровня внутри сети.

7.4 Средства и порядок испытаний

Для испытаний использовался IBM PC-совместимый компьютер на базе процессора Pentium 4 2133 Mhz с 512MB SDRAM под управлением ОС Linux Debian. В системе установлены: JAVA платформа и среда визуального проектирования NetBeans IDE 6.7 [8].

Запуск программы осуществляется файлом Diploma.jar.

7.5 Методы испытаний

сервер протокол почтовый данное программный

Рассмотрим основные ситуации, при которых программа выдаст сообщение об ошибке.

Работа DHCP-сервера.

Создадим подсеть 192.168.2.0 с маской подсети 255.255.255.0. При вводе данных значение и при нажатии на кнопку «ОК» мы получим сообщение, что данная подсеть успешно создана.

Теперь назначим узлу в данной подсети адрес. В панели управления DHCP-сервером при нажатии на кнопку «Добавить» выбираем «узел» и заоплняем необходимые поля.

Нажимая на кнопку «ОК» получаем сообщение, что узлу с данным МАС-адресом будет выдан ip-адрес.

Выдача IP-адреса в подсети происходит следующим образом:

1. Определяется, не был ли зарегистрирован ранее данный MAC-адрес в конфигурационном файле dhcpd.conf;

2. Вычисляется последний занятый адрес узла в подсети (присвоение адресов идет от 254 до 1);

3. Полученное значение адреса узла уменьшается на единицу;

4. Формируется запись о новом узле с присвоением ему IP-адреса.

Соответствующие записи о добавлении подсети и узла появляются в конфигурационном файле.

При работе DHCP-сервера возможны и ошибочные ситуации, например, когда не указывается адрес при добавлении новой подсети.

Сообщение об ошибке также появляется, когда пользователь пытается добавить уже имеющуюся подсеть.

Существует еще ошибочная ситуация, когда узел с определенным МАС-адресом уже зарегистрирован в сети.

Схема алгоритма функционирования модуля DHCP-сервера приведена в приложении Г (чертеж СевНТУ 7.091501.17.02).

Работа DNS-сервера. Добавим новый домен в сеть. Для этого заполним поля «Имя домена» и «Имя файла зоны».

После ввода данных и нажатия на кнопку «ОК» появится сообщение, что домен успешно зарегистрирован.

После добавления домена, можно отредактировать файл таблицы зоны, где находится информация о домене.

Если попытаться добавить домен с именем, которое уже существует, то появится сообщение об ошибке.

В каждом файле зоны хранится информация только об одном домене, поэтому при добавлении нового домена в уже имеющийся файл зоны, программа выведет ошибку.

Схема алгоритма функционирования модуля DNS-сервера приведена в приложении Д (чертеж СевНТУ 7.091501.17.03).

Работа почтового сервера.