Методи та засоби оптимізації роботи в задачах побудови гетерогенних мереж різного призначення

Abstract

У роботі проведено дослідження методів та засобів оптимізації роботи в задачах побудови гетерогенних мереж різного призначення, що дало змогу на основі прийнятих рішень підвищити надійність, продуктивність та стійкість до мережевих атак. В першому розділі кваліфікаційної роботи проведено аналіз моделей побудови гетерогенних мереж, що показало сильні та слабкі сторони мережевих дизайнів. На основі аналізу моделей безпеки визначено оптимальні методи для створення структури захисту мережевих ресурсів та користувачів. Здійснено постановку завдання оптимізації роботи гетерогенних мереж різного призначення. Другий розділ кваліфікаційної роботи присвячений оптимізації мереж через віртуалізацію мережевих ресурсів. Це дало змогу пришвидшити розгортання мереж, впровадження нових сервісів, збільшити продуктивність та захищеність, що в свою чергу підвищило рівень задоволеності користувачів. Поділ мережі технологією VLAN дав змогу віртуалізувати користувацькі групи за їх призначенням, а не за місцем розташування і оптимізувати доступ до ресурсів необхідних цим групам. Досліджено 5 оптимізацію на основі протоколу Geneve, що є одним з самих сучасних рішень запропонований IETF у якості тунельного протоколу. На магістральних мережах одним з широковикористовуваних протоколів є MPLS, тому в роботі запропоновано оптимізацію цієї технології через гібридну систему з використанням рішень SD-WAN. Це уможливило вирішити питання статичності налаштувань MPLS і впровадити нові тенденції розвитку гетерогенних мереж. Досліджено переваги оптимізації з застосуванням протоколів HSRP, VRRP, GLBP для віртуалізації шлюзів за замовчуванням і балансування навантаження на маршрутизаторах. В третьому розділі для апробації запропонованих рішень проведено моделювання оптимізації роботи мереж з використанням технології VLAN та протоколу HSRP, що дало змогу довести правильність пропозицій. Метою дослідження є аналіз методів та засобів оптимізації в задачах побудови гетерогенних мереж різного призначення, що уможливить покращення продуктивності та захищеності мереж, спростить розгортання нових рішень та підвищень рівень задоволенсті користувачів. Досягнення поставленої мети передбачає виконання наступних завдань: здійснити аналіз моделей створення мережевих інфраструктур, моделей інформаційної безпеки; дослідити методи та засоби оптимізації роботи локальних та магістральних мереж; на основі проведеного аналізу внести пропозиції щодо оптимізації конкретних мережевих рішень. Об’єкт дослідження – процес передавання, захисту та віртуалізації потоків інформації в мережах. Предмет дослідження – теорія проектування телекомунікаційних мереж, теорія передавання даних.

The research has been carried out on the methods and means of work optimization in the tasks of building heterogeneous networks for different purposes, which allowed on the basis of decisions to increase the reliability, productivity and resistance to network attacks. In the first section of the thesis, an analysis of models for building heterogeneous networks provided, which showed the strengths and weaknesses of network designs. Based on the analysis of security models, the best methods for creating a structure for the protection of network resources and users are identified. The problem of optimizing the operation of heterogeneous networks for various purposes is set. The second section of the thesis is devoted to network optimization through virtualization of network resources. This has accelerated the deployment of networks, the introduction of new services, increased productivity and security, which in turn has increased user satisfaction. Separating the network with VLAN technology made it possible to virtualize user groups by their purpose rather than by location and to optimize access to the resources needed by these groups. The optimization based on the Geneve protocol, which is one of the most modern solutions proposed by the IETF as a tunnel protocol, is investigated. On backbone networks, one of the widely used protocols is MPLS, so the paper proposes the optimization of this technology through a hybrid system using SD-WAN solutions. This made it possible to resolve the issue of static MPLS settings and introduce 7 new trends in the development of heterogeneous networks. The advantages of optimization using HSRP, VRRP, GLBP protocols for default gateway virtualization and load balancing on routers are investigated. In the third section, to test the proposed solutions, modeling of network optimization using VLAN technology and HSRP protocol was performed, which allowed to prove the correctness of the proposals. The aim of the study is to analyze the methods and means of optimization in the tasks of building heterogeneous networks for different purposes, which will improve the performance and security of networks, simplify the deployment of new solutions and increase user satisfaction. Achieving this goal involves the following tasks: to analyze models of network infrastructures, information security models; to explore methods and means of optimizing the work of local and backbone networks; on the basis of the conducted analysis to make offers on optimization of concrete network decisions. The object of research is the process of transmission, protection and virtualization of information flows in networks. The subject of research - the theory of design of telecommunication networks, the theory of data transmission.