Transcript
Федеральное агентство связи Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» (СибГУТИ) Кафедра вычислительных систем Допустить к защите зав. кафедрой д.т.н. доцент Мамойленко С.Н. ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА Разработка пакета модификаций Chronica Пояснительная записка Студент Рощупкин Н.Г. / / Факультет ИВТ Группа ИВ-221 Руководитель Крамаренко К.Е. /.. / Новосибирск 2016 г. Содержание 1 ВВЕДЕНИЕ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Компания Элтекс Проекты Сотрудники Структура Технологические возможности Стратегия развития Ключевые направления Перспективы развития Технология Softswitch Основные функции Softswitch Архитектура Softswitch Программный коммутатор ECSS Основные возможности Состав комплекса Варианты применения Преимущества Логирование Механизмы логирования информации Конфигурирование логирования Логирование в программном коммутаторе ECSS Инструментарий Система управления проектами Система контроля версий Методология разработки МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ Chronica v Добавление пакета модификаций Chronica Структура проекта Chronica Компиляция модулей проекта Сборка проекта Описание процесса разработки Компиляция Кеширование Логирование Фильтрация Формирование лога Запись в файл ТЕСТИРОВАНИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРИЛОЖЕНИЕ В 1 ВВЕДЕНИЕ Моя дипломная работа была выполнена на базе предприятия «Элтекс» в лаборатории IMS. Система логирования Chronica, для которой разрабатывался пакет модификаций, применяется в программном коммутаторе ECSS-10. Логирование это возможность запечатлеть следы того, что происходит в системе для последующего анализа. Логирование является одним из важных этапов при поддержке и разработке продукта. 3 2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ На производстве были сформулированы и поставлены следующие задачи: Повысить производительность системы логирования; Расширить настройки конфигурационного файла; Снизить время развертывания системы. 4 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 3.1 Компания Элтекс Компания Элтекс один из ведущих российских производителей и один из ведущих производителей телекоммуникационного оборудования и техники. Самой главной деятельностью компании Элтекс является производство и разработка высокотехнологичного оборудования средств связи и телекоммуникации. Компания производит и разрабатывает оборудования GPON, Voice over IP шлюзы, MSAN, Softswitch & IMS, также производит медиацентры на основе свободной операционной системы Linux, тонкие клиенты и другое оборудование Проекты За всё время, компания реализовала множество сложных проектов для операторов связи в Прибалтике, в странах Содружества независимых государств и Восточной Европе. А также для таких крупных компания, как объединённое акционерное общество Ростелеком и акционерное общество Казахтелеком. Самый крупный проект связан с компанией Ростелеком, во время которого компания Элтекс снабжала эту компанию оборудованием на всех этапах развития, модернизации и развёртывания в сети. Предприятие «Элтекс» сотрудничает с ведущими системными интеграторами и поставщиками услуг по всей России и странах СНГ, в числе которых «Оптимальные коммуникации», «Элтекс-МСК», «Модуль», «Вимком», «ТРИАЛИНК ГРУП», «Канон», «Синнтерком», «Синтегра», Корпорация «Капитал-Технология», «ИВП Сервис», Фирма «Карат-Связь-96», «АТС Дизайн» и другие. Заказчиками продукции и услуг этих компаний являются практически все крупные телекоммуникационные компании страны, ведомственные операторы связи. Наши совместные знания и опыт позволяют создавать новаторские решения для малого, среднего и крупного бизнеса и государственных проектов. В числе постоянных заказчиков: крупные операторы связи (ОАО «Ростелеком», АО «Казахтелеком»); различные министерства и ведомства РФ и стран СНГ; электроэнергетические и нефтегазовые компании; провайдеры, предоставляющие услуги IP-телефонии Сотрудники Сейчас в предприятии работает более четырёх сотен сотрудников. Основу предприятия составляют сотрудники, имеющие большой опыт работы в области высоких технологий, кроме того, непосредственное сотрудничество с вузами сибирского региона позволяет постоянно находить и вербовать в организацию молодые таланты, которые со временем становятся грамотными специалистами. Компания имеет интегрированную структуру, что проявляется в тесном взаимодействии высокотехнологичных процессов разработки, производства, сбыта и маркетинга. 5 3.1.3 Структура Компания постоянно увеличивает объёмы производимой и продаваемой продукции. Доходы компании постоянно растут. В 2012 году был запущен проект, совместно с казахскими партнёрами, который начал своё производство в городе Алатау в Казахстане Технологические возможности Компания имеет свои особенности, чтобы оставаться одной из самых конкурентоспособных фирм в регионе Вся их продукция разрабатывается и создаётся только с помощью самых современных элементов монтажа, что позволяет им постоянно улучшать качество сборки и монтажа, а также дальше совершенствовать свои технологии; Изделия разрабатываются с помощью самых современных систем автоматизированного проектирования, что позволяет не допускать бумажную волокиту, а также позволяет организации перейти на сквозное автоматизированное производство с постоянным контролем всех параметров на всех этапах, что позволяет быстроту и гибкость перенастройки оборудования на изготовление разных деталей; В производстве используются самые новейшие компоненты высокой плотности от ведущих мировых производителей: Broadcom Corporation, Marvell Technology Group, MindSpeed Technologies и других; Компания владеет собственными линиями автоматизированного SMD - монтажа, производительность которых достигает одного миллиона портов в год; Организована тщательная система проверки качества, сертифицированная по стандарту ISO9001; Разработка собственного ПО позволяет непрерывно модернизировать и улучшать производство под нужды заказчика; Стратегия развития На сегодня наблюдается слияние сетей, которые поддерживают как классические технологии, так и технологии следующего поколения. Также ведётся постоянно сотрудничество с ведущими мировыми и региональными поставщиками, которые позволяют разрабатывать высокотехнологическое оборудование Ключевые направления Развитие, модернизация и улучшение оборудования для традиционных и конвергентных решений; Разработка комплексных решений и новейших изделий для сетей NGN; улучшение качества технической поддержки и сервиса в течение всего срока эксплуатации; укрепление своих позиций на рынке и поиск новых сегментов. С 2012 года введена линия поверхностного монтажа электронных модулей, которая позволит, вместе с 2 ранее существовавшими линиями, автоматически устанавливать любые типы компонентов с оптимальной скоростью и нужной 6 точностью. Оптимальное и разумное распределение заказов позволяет производить все типы электронных изделий: с несколькими компонентами на изделии до самых высокотехнологичных Перспективы развития В 2012 году «Элтекс» стал лауреатом рейтинга ТОП-30 «ТехУспех» для самых быстроразвивающихся и высокотехнологичных компаний. В 2013 году «Элтекс» подтвердил свой статус инновационной компании, в очередной раз попав в рейтинг. Звание флагмана отечественных инноваций в таком рейтинге наглядно показывает ведущую позицию компании «Элтекс» в сфере телекоммуникаций. Постоянное внедрение в практику современного оборудования позволяет компании на протяжении 20 лет сохранять лидерские позиции. Компания продолжает идти вперед и наращивает свой потенциал на рынке телекоммуникаций, благодаря чему становится важным партнером на пути к успеху в бизнесе [5]. 3.2 Технология Softswitch Softswitch - это устройство управления сетью NGN, призванное отделить функции управления соединениями от функций коммутации, способное обслуживать большое число абонентов и взаимодействовать с серверами приложений, поддерживая открытые стандарты [9] Основные функции Softswitch Управление обслуживанием вызовов, т.е. установлением и разрушением соединений путем выполнения функции Call Agent. Данные функции гарантируют, что соединение сохранится до тех пор, пока не даст отбой вызвавший или вызываемый абонент. Также в число функций входят распознавание и обработка цифр номера, распознавание момента ответа вызываемой стороны, момента, когда один из абонентов кладет трубку, и регистрация этих действий для начисления платы. Управление транспортными шлюзами и шлюзами доступа по протоколу Н.248 и ему подобными. Координация обмена сигнальными сообщениями между сетями, т.е. поддержка функций SG (Signaling Gateway). Иначе говоря, Softswitch координирует действия, обеспечивающие соединение с логическими сетями в разных сетях и преобразует информацию в сообщениях, чтобы они были поняты на обеих сторонах несхожих сетей Архитектура Softswitch Согласно разработанной в рамках Консорциума IPCC модели архитектуры Softswitch предусматриваются четыре функциональные плоскости: модернизация и развитие оборудования для традиционных и конвергентных комплексных решений; транспортная плоскость отвечает за транспортировку сообщений по сети связи. Включает в себя Домен IP-транспортировки, Домен взаимодействия и Домен доступа, отличного от IP. 7 плоскость управления обслуживанием вызова и сигнализации управляет основными элементами сети IP-телефонии. Включает в себя контроллер медиашлюзов, Call Agent, Gatekeeper. плоскость услуг и приложений реализует управление услугами в сети. Содержит серверы приложений и серверы ДВО. плоскость эксплуатационного управления поддерживает функции активизации абонентов и услуг, техобслуживания, биллинга и другие эксплуатационные задачи. На сегодняшний день Softswitch принято разделять по наличию/отсутствию абонентской базы и взаимодействия с аппаратами конечных пользователей. Softswitch class IV предназначен для организации транзитного центра в некоторых операторских сетях. Он осуществляет маршрутизацию и распределение вызовов в IP сетях на магистральном уровне, обеспечивая транзит и перераспределение трафика, получаемого от региональных сегментов. Softswitch class V программные коммутаторы 5 класса отличаются возможностью работы непосредственно с конечными абонентами сети и предоставляют им как транспортные услуги, так и дополнительные виды обслуживания (ДВО). 3.3 Программный коммутатор ECSS-10 ECSS 10 универсальный программно аппаратный комплекс, предназначенный для построения систем связи операторского и корпоративного уровня на базе технологии коммутации пакетов. Модульная архитектура комплекса дает возможность строить на его базе узлы местной, зоновой, междугородной/международной связи, УПАТС различной емкости и производительности. ECSS полностью замещает собой функционал классических АТС на базе коммутации каналов и выступает в качестве гибкого коммутатора 4 и 5 класс [5] Основные возможности Гибкая модульная архитектура комплекса, позволяющая использовать его для решения всех основных возникающих перед оператором задач; Поддержка всех востребованных на сети телефонной связи ДВО с возможностью расширения этого списка; Высокая производительность обработки вызовов, достигаемая эффективным распределением нагрузки между модулями комплекса; Высокая надежность, обеспечиваемая модульной архитектурой; Возможность гибкого масштабирования и наращивания производительности комплекса; Возможность построения распределенных систем с поддержкой географического резервирования; Поддержка протоколов как традиционной, так и VoIP телефонии; Дружественный оператору интерфейс конфигурирования и управления; 8 Использование в системе открытых стандартов - протоколов и интерфейсов; Высокая надежность, обеспечиваемая модульностью, резервированием, изоляцией ошибок и балансировкой нагрузки (архитектура разрабатывалась с целью достигнуть отказоустойчивости на уровне 99,9999%); Горячая замена ПО без отключения оборудования; Поддержка интерфейса СОРМ; Прозрачная интеграция с IMS Состав комплекса Аппаратные ресурсы Ethernet коммутаторы линейка коммутаторов операторского уровня с поддержкой стекирования и высокой пропускной способностью производства Eltex, а также коммутаторов других производителей. Промышленные сервера поддерживаются промышленные сервера разных производителей на платформах Intel и AMD, конфигурация которых выбирается в зависимости от требуемой производительности системы. Цифровой шлюз модуль для сопряжения сигнализаций и медиапотоков ТСОП (Е1) и VoIP сетей производства Eltex или сторонних производителей. Абонентский шлюз модуль для подключения абонентской емкости производства Eltex или сторонних производителей. Медиа сервер модуль производства Eltex, обеспечивающий функции rtp proxy и транскодирования rtp потоков, а также различные функции обработки медиа потоков (плееры, детекторы). Посредством этого модуля возможна реализация сервисов IVR и голосовойпочты. Посредник СОРМ модуль производства Eltex, обеспечивающий поддержку взаимодействие с пультом СОРМ. Программные компоненты ОС Linux Ubuntu Server, при необходимости, возможна адаптация системы под разные типы ОС семейства Unix/Linux, а также ОС семейства Microsoft Windows Server BUS кластер подсистемы надежной передачи сообщений; Storage кластер подсистемы хранения долговременных данных; Core кластер подсистемы маршрутизации телефонных вызовов и обработки ДВО; PA Megaco кластер подсистемы взаимодействия со шлюзами, работающими по протоколу H.248/Megaco. PA SIP/SIP T кластер подсистемы взаимодействующия со шлюзами и переферийным оборудованием попротоколам SIP и SIP T PA Sigtran кластер подсистемы взаимодействия со шлюзами, работающими по протоколу Sigtran. PA MGCP кластер подсистемы взаимодействия со шлюзами, работающими по протоколу MGCP. 9 Mediator кластер подсистемы, обеспечивающий функции управления комплексом, предоставления статистической информации и аварийной сигнализации. TTS кластер подсистемы обеспечивающей функции тарификации и взаимодействия с СОРМ Варианты применения ECSS является универсальной системой, на базе которой могут быть построены как типовые узлы связи, так и различные их комбинации, обеспечивающие реализацию потребностей оператора. К типовым решениям можно отнести: местный узел связи; При построении местного узла связи на основе ECSS 10 могут быть использованы различные технологии доступа. оконечно транзитный узел связи; Комплекс ECSS 10 может быть использован для организации единой точки подключения к внешней сети нескольких АТСЭ. В то же время возможно расширение абонентской емкости за счет подключения абонентов с помощью абонентских VoIP шлюзов, при этом коммутация и управление сетью осуществляется ECSS. зоновый узел связи; При построении зоновых узлов связи преимуществом ECSS 10 является высокая отказоустойчивость, возможность гибкого наращивания количества портов и одновременных соединений за счет увеличения количества серверов и географического резервирования комплекса. В зоновые сети под управлением ECSS 10 могут объединяться как IP, так и TDM сети. корпоративная мультисервисная сеть связи с распределенной структурой. При построении корпоративной сети связи под управлением ECSS 10, возможно подключение аналоговых телефонов сотрудников через абонентские шлюзы различной емкости, подключение SIP телефонов и программных телефонов. При наличии дополнительных и удаленных офисов подключение к ним может быть организовано выносом абонентских шлюзов по протоколу SIP, соединением с другим софтсвичем на территории дополнительного офиса по SIP T/SIP I и подключением аппаратных и программных SIP телефонов. Благодаря возможности использования различных видов ДВО сотрудниками компании, сбора биллинговой информации и наличию систем централизованного управления сетью, возможно использование ECSS 10 в корпоративных сетях различного уровня Преимущества Применение ECSS позволяет: осуществлять постепенную модернизацию оборудования существующей сети; расширить спектр предоставляемых абонентам сервисов; 10 гибко формировать набор сервисов для каждого абонента; поэтапно увеличивать емкость узла связи без больших капитальных затрат; гибко модифицировать структуру узла связи по мере возникновения новых задач и потребностей. 3.4 Логирование Логирование это возможность запечатлеть следы того, что происходит в системе для последующего анализа. В основном применяется для профилирования (анализ, на что тратится больше времени/ресурсов), расследования (обстоятельства, которые привели к определённому состоянию системы) и получения информации о текущих действиях системы. Данный сбор информации важен как для системного администрирования, так и для обеспечения безопасности Механизмы логирования информации Самый простой и потому самый распространенный способ это логирование в текстовый файл. Способ, при котором отдельное событие представляет собой отдельную строку. Способ хорош как с точки зрения реализации довольно легко наладить такое логирование в коде большинства языков программирования, так и со стороны использования читать такой лог можно любым текстовым редактором. Логи, в которых отдельное событие представляет собой не одну строку, а несколько. Такой лог гораздо более сложен для анализа, потому что каждое событие может представлять собой набор более мелких записей. Для чтения таких логов чаще всего используется какое-то специально ПО, так как лог, в котором каждое событие растянуто на несколько строк, а еще и сами события зависят друг от друга, довольно тяжело интерпретировать. Бинарный лог. Для того чтобы с ними работать, нужна специальная программа, с помощью которой бинарный лог и анализируется. Обычно бинарный лог это последовательно сбрасываемые в файл структуры, которые разделяются символом-разделителем. Обрабатывать такой лог очень тяжело, впрочем, довольно часто в технической информации, которую предоставляет производитель, есть описание структуры такого лога. Приложения, которые используют базы данных либо сами являются СУБД. В большинстве своем это отдельная таблица базы данных, каждая строка которой является отдельным событием. Такое логирование часто может отрицательно сказаться на общей производительности базы данных, так как логирование в базу данных может быть довольно интенсивным [3] Конфигурирование логирования Обычно конфигурация подбирается так, чтобы это не вызывало проблем, от понижения производительности из-за постоянной записи информации в логи до проблем со свободным местом на жестком диске. Довольно часто либо логирование выключено полностью, либо инсталляционная программа потребует 11 точных указаний о том, что делать с логированием. Типичные функции настройки таковы: Имя файла, директория или полный путь к тому файлу, в который пишется лог Критерий замены лога (Log Rotation). Рано или поздно логи становятся большими или их становится слишком много. Чтобы избежать проблем, которые с этим связаны, программы, осуществляющие логирование. обычно используют следующий список возможностей управления логами: Каждый день (неделю, месяц и т. д.), по достижении им определенного размера, при перезапуске сервиса, который пишет лог и частоты сброса информации в файл Набор событий, которые будут логироваться. Данная функция может быть набором параметров, с помощью которых устанавливается критерий отбора. К параметрам могут относиться: уровень логирования (критичность сообщения), тегирование и фильтрация (определение места записи). Указанные основные функции очень часто расширяются производителями ПО под свои конкретные нужды. Основными из часто добавляемых функций являются: Формат выводимого сообщения. Механизм логирования Логирование в программном коммутаторе ECSS-10 В программном коммутаторе ECSS-10, используется система логирования Chronica. Chronica это специальный фреймворк используемый для логирования сообщений в Erlang. Он осуществляет более простой способ введения журналов в Erlang-приложениях [7] Проблемы, возникающие при реализации системы логирования Потокобезопасность. Проявляется тем, что логгер может пропустить часть сообщений, выбросить исключение, получить устаревшие данные и т.д. Отказоустойчивость. Проявляется тем, что логгер может значительно
