Национална студентска научно техническа конференция 2016

При реализирането на настоящата информационна система се използва MikroTik базиран сървър, който сигурява рутирането и мониторинга на мрежата изградена от оператора. Интегриран API Servicе (Application Programmable Interface Servicе) за предаване на данни между MikroTik и WEB сървър, HTML, CSS, PHP, JavaScript.

Информационната система е разработена като уеб приложение. Разработването му е извършено чрез използването на многослоен модел:

• Първи слой – уеб клиент (WEB-браузър)

• Втори слой – WEB-сървър (Apache, поддържащ MySQL база данни и PHP скриптове)

• Трети слой – MikroTik – обработка на данни

През последните няколко години Интернет изминава пътя от обслужване на научните среди до най-високите етажи на бизнеса. Преминаването от статични HTML страници към динамични е постигнато предимно чрез въвеждането на скрипт-технологиите. Скрипт-езиците дават възможност на клиентите да изискват определена информация от техните сървъри и съответно техните сървъри да получават важни входни данни от потребителя, с цел обработка и визуализиране на желаните данни. Работи се в рамките на HTML документ, като се добавя към него възможността за генериране на съдържание по желание. Когато потърсим с браузъра си PHP страница в Интернет, кодът се обработва в момента, в който сървърa изпълнява заявката от програма, намираща се на него. PHP е проектиран за работа с WEB и в това отношение е безспорно отличен. Свързването и генерирането на заявки към база данни е проста задача, която може да се изпълни на два или три реда код. Скрипт-модула на PHP е добре оптимизиран по отношение на времето за отговор, което време е необходимо на WEB-приложенията. Той може дори да бъде част от WEB-сървъра, като по този начин подобрява производителността. PHP е най-популярният език за създаване на интерактивни и динамични WEB-сайтове. Това не е просто твърдение, а реален факт според проучващи фирми. Причините са много - гъвкав, компактен, лесен за изучаване и използване, предлага всички възможности за създаване на динамичен, съвременен сайт, задоволява и най-големите капризи. Създаден като личен проект, той бива преработен от група разработчици и бързо намира приложението си в Интернет. Факт е, че PHP позволява да постигнете определен резултат само с няколко реда код, докато ако се използват други програмни езици за целта може да се наложи да се изпишат десетки редове. Това е основната причина, поради която езикът получава толкова бърза и голяма популярност сред WEB разработчиците. Използването на PHP спестява време, а и позволява създаването на интерактивни сайтове дори от не толкова напреднали. Голямата популярност на PHP се дължи главно на гъвкавостта му при включване в HTML документи и XTML. Възприето е мнението, че концепцията на езика е смесица от Perl, Java и C, но най-голяма е близостта със C. Така PHP предлага лесни възможности за изпълняване на сложни математически изчисления, изпълняване на мрежови функции, възможности за обработка на електронна поща, работа с обикновени изрази и множество други. Но безспорно най-голямата сила на езика е във възможностите му за работа с базa данни. Осигурена е поддръжка на най-разпространените бази данни, като MySQL, PostgreSQL, Oracle, Sybase, mSQL и други. Връзката с базата данни и работата с нея са облекчени и позволяват лесното създаване на ефективни динамични сайтове.

Едно от големите предимства на PHP пред другите скриптови езици са съобщенията за грешка. Те са ясни и точни, казват каво трябва да се направи, за да се премахне грешката. Ако се вземе за сравнение писането на CGI скриптове, при появата на грешка съобщението за грешка, което се изкарва е "Error 550 - Internal Server Error". За да се открие къде точно е проблема в сгрешения скрипт, трябва да се отоври лога на сървъра, където се намера сравнително по-ясно обяснение за грешката. Но често дори и тази информация е по-обща и неясна от необходимото. При PHP положението е по-различно. Тук често се срещнат съобщения за грешка, които кзват какво точнотрябва да се направи, за премахване на проблема и на кой ред се намира некоректния код. Грешките в PHP може да се разделят на три категории - синтактични, семантични и логически.

Масивите са изключително полезни, когато обработвате повече и по-разноообразна информация. Всъщност приложението им може да е доста разнообразно, но те са едно от основните неща, на които се разчита, при работа с бази данни. Тогава всички данни от един ред от таблицата в базата ще бъдат получавани в масив, който ще трябва да се обработи, за да достигнем точно до тази информация, която ни е необходима. Използването на масиви дава възможност да се направи кода по - ясен, стегнат и четлив. Най-просто казано, масивите са "контейнери" от променливи - поредица от елементи, всеки от които има свой маркер (наименование), чрез който би могъл да бъде извикан.

Името на PHP идва от : Hypertext Preprocessor. Схемата на работа на php е следната: посетител отваря някаква php страница в интернет и браузъра изпраща заявка към сървъра. PHP скрипта се изпълнява на сървъра и връща резултата на браузъра. Като краен резултат посетителя вижда на монитора си изобразеното на php страницата. Това което вижда посетителя обаче е обикновен html документ. Ако отвори сорса на страницата в него посетителя няма да види нито един php елемент, нищо друго, освен html код. PHP кода, който е генерирал страницата в браузъра, остава напълно скрит от очите на посетителя. Както споменах, за да стартирате един PHP скрипт ви е нужен сървър и софтуера на езика - PHP интерпретатор.

PHP интерпретатора се използва със сървъра Apache, като обикновено към тях е присъединена и системата за управление на бази данни MySQL. "Троицата" Apache/PHP/MySQL е най-широко изпол-званата в интернет конфигурация за разработване на динамични уеб страници.

Исторически погледнато, мрежовото програмиране било предразполагащо към грешки, трудно и сложно. Програмистът е трябвало да знае много детайли за мрежата и даже за хардуеъра. Обикновено било необходимо да се разбират различни “слоеве” на мрежовия протокол, имало множество функции във всяка отделна библиотека за мрежите, за свързването, пакетирането и разпакетирането на блокове информация, маршрутизацията на тези блокове по мрежата, и протокола по началното свързване.

Сега обаче концепцията за мрежите не е толкова трудна. Задачата да се вземе някаква информация от някой компютър Х и да се изпрати на компютъра У или обратно е твърде подобно на четенето и писането на файлове, само че файловете са на отдалечената машина и освен това тя може да решава какво може и какво не може да правите с тях.

Разбира се, за да се говори за друга машина и да е сигурно, че тя е точно желаната, трябва да има начин за уникална идентификация на машината в мрежата. Ранните мрежи бяха удовлетворени с единствени имена на машините в локалната мрежа. Обаче при работа в Internet, което изисква единствена идентификация за всяка машина на света. Това става чрез IP (Internet Protocol) адрес който може да съществува в две форми:

Познатата DNS (Domain Name Service) форма домейновото име е от вида mysite.com.

Алтернативно може да използвате формата dotted quad, която е четири числа разделени с точки като 123.255.28.120

В двата случая IP е представен вътрешно като 32-битово число (така, че всяко от четирите числа не може да надмине 255).

Работата на мрежата като цяло е да позволи на две машини да се свържат и да си говорят. Щом веднъж машините са свързани те могат да осъществяват двупосочна комуникация по между си. Но как да се намерят една друга? Едната машина трябва да стои на едно място и да слуша докато другата машина я потърси.

Машината, която “стои на едно място” се нарича server, а тази, която търси е client. Тази разлика е важна само докато се намерят. Щом веднъж се свържат, започва разговор и няма значение кой (от двамата) е бил сървърът и кой се е случило да е клиентът.

Работата на клиента е да се опита да се свърже със сървъра, а това става със специален клиентски обект, който се създава. Щом веднъж връзката е направена, връзката магически се превръща в IO потоков обект.

В условията на тестване може да няма клиентска машина, сървърска машина и мрежа, за да тествате вашата програма. Създателите на Internet Protocol са знаели за този въпрос и са създали специален адрес наречен localhost за “локална обратна връзка” - IP за тестване без мрежа. Идентификацията на този адрес е IP 127.0.0.1 или просто localhost.

1.3 Операционна система за маршрутизиране на телекомуникационни и потребителски устройства.

MikroTik е Linux базирана операционна система, известна като MikroTik RouterOS. Тя може да бъде инсталирана на собственически хардуер на компанията (носещ името RouterBOARD) или на стандартни x86-базирани компютри. Хардуера се превръща в мрежов маршрутизатор и прилага различни допълнителни функции като защитна стена, виртуална частна мрежа VPN (клиент и сървър).

Конфигуриране на безжична периферни устройства и настройката им в различни режими на работа. Режим тип Point to Point (P2P от точка до точка) и от тип Point to Multipoint (P2M от точка до много точки). Операционна-та система е лицензирана и според лиценза нараства броя на функциите. MS Windows приложение, наречено Winbox осигурява графичен потреби-телски интерфейс за конфигуриране и мониторинг на RouterOS, но RouterOS позволява достъп чрез FTP, Telnet, Secure Shell (SSH), Application Programmable Interface (API). Приложен програмен интерфейс е на разположе-ние за директен достъп от приложения за управление и мониторинг.

API (Application Programmable Interface) позволява на потребителите да създават персонализирани софтуерни решения, за да комуникират с RouterOS за събиране на информация и управление на рутера. API следи отблизо синтаксис от интерфейса на командния ред (CLI). Комуникацията с рутер се извършва, чрез изпращане на изречения към рутера и получаването на едно или повече изречения в замяна. Изречение е последователност от думи, прекратени с нулева дължина на думата. Думата е част от изречение кодирано по определен начин - кодиран дължина и данни. Съобщението се предава, чрез изпращане на изречения към рутера и получаване на отговори на изпратени изречения. Всяко изречение изпратено до рутера с API трябва да съдържа команда като първата дума, последвана от думи, в някакъв определен ред, в края на изречението е маркиран с нулева дължина на думата. Когато рутер получава пълно изречение (команда дума, без или с повече думи атрибут и нулева дължина на думата), то се оценява и се изпълнява, тогава отговорът се формира и се върна.

Системата е предназначена за използване от компании с дейност доставка на интернет. Целта на модула е лесно и бързо чрез уеб интерфейс да се проверява статуса (онлайн или офлайн) на мрежово оборудване. Проверката се осъществява като се прави проверка за достъпност на хостове в интернет или локалната мрежа чрез командата ping, която използва ICMP протокол.

Ping работи чрез изпращане на Internet Control Message Protocol (ICMP) заявка за Echo Request packets до отдалечен хост. Съобщението съдържа „заявка“ за отговор от хоста.

В този процес се измерва времето от предаване на съобщението до времето на получаването му от първоначалния компютър (двупосочния път) и се записва всяка загуба на пакети. Резултатите от теста се отпечатват на екрана под формата на статистически съобщения.

Фиг.1 Изпълнение на команда ping

При използването на команда ping, могат да се зададат следните параметри:

• 
  IP адрес на хоста, до който се прави проверка
  *това е единственния задължителен параметър
  
• 
  Броя на проверките, които да бъдат направени
  
• 
  Големината на пакета, който се изпраща
  

След обработване на данните от изпратената заявка, на потребителския интерфейс се визуализират следните параметри:

• 
  Хоста до който е изпратена командата ping
  
• 
  Големината на изпратения пакет
  
• 
  TTL – живот напакета, броя на хоповете (маршрутизаторите, през които може да премине заявката)
  
• 
  Времето, за което е изпратена заявката и е върнат отговор до изпращача
  
• 
  Броя на изпратените пакети
  
• 
  Броя на получените пакети
  
• 
  Процент на загубените пакети
  
• 
  Минималното време за отговор
  
• 
  Средното време за отговор
  
• 
  Максималното време за отговор
  

Концепцията на приложението е: команда-та ping да не се изпълнява от хоста на потребителя, който е направил заявката. А от маршрутизатора рутиращ трафика на хоста, за който потребителя желае да изпълни командата ping.

• 
  Потребителя използва уеб интерфейс. Въвежда в командния прозорец параметрите на хоста, до който ще бъде изпълнена командата ping.
  
• 
  Заявката се изпраща до маршрутизатора (използващ операционна система MikroTik) осигураващ рутирането на трафика на устройството, до което се изпълнява командата. Рутерът изпълнява командата и изпраща еcho reques съобщение до зададения хост.
  
• 
  След връщане на резултата от командата изпълнена от рутера, информация се изпраща до уеб сървър
  
• 
  Получената информация се визуализира на уебинтерфейса на потребителя
  

Модула е част от билиг система. За улеснение на потребителя приложението може да се стартира конкретно за даден абонат. Автоматично се изпълняват команди ping до хоста на телекомуника-ционното оборудване предоставящо услугата и до хоста на крайниното устройство на на абоната.

Фиг.2 Потребителски интерфейс

• 
  IP адрес на хоста, до който се прави проверка
  
• 
  IP адрес на телекомуникационното оборудване използвано от абоната
  
• 
  Броя на проверките, които да бъдат направени
  
• 
  Големината на пакета, който се изпраща
  

• 
  Хоста адреса на абоната
  
• 
  Хоста адреса на тебекомуникацион-ното оборудване използвано от абоната
  
• 
  Големината на изпратения пакет
  
• 
  TTL – живот напакета, броя на хоповете (маршрутизаторите, през които може да премине заявката)
  
• 
  Времето, за което е изпратена заявката и е върнат отговор до изпращача
  
• 
  Времето за генериране на страницата
  

При използаве на модула в ръчен режим потребителя може да въведе самостоятелно хост, до който да бъде изпълнена командата ping. Предлага се и възможност за ръчно промяна на параметри за изпълнение на командата ping.

Фиг.3 Модул за пинг при ръчен режим

Модула за автоматично изпълнение на командата пинк е разработен с цел да оптимизира работата на системния администратор. Системата позволява настройка с една комнда да се проверява едновременно параметъра пинг на телекомуникационното оборудване на краен абонат и състоянието телекомуникационно оборудване, което използва.

1. 
   Ralph Droms (March 1997). "RFC 2131 - Dynamic Host Configuration Protocol". Network Working Group.
   
2. 
   Ашиш Уилфред, Миита Гупта и К. Картик Батнагар (2002). PHP Професионални проекти. Дуо Дизайн
   
3. 
   Stig Sæther Bakken, Alexander Aulbach, Egon Schmid, Jim Winstead, Lars Torben Wilson, Rasmus Lerdorf, Andrei Zmievski and Jouni Ahto (2004). PHP Manual
   
4. 
   Денис Колисниченко (2011). PHP & MySQL практическо програмиране. Асеневци.
   
5. 
   Елизабет Нарамор, Дж. Гернер, Ян Ле Скуарнек (2005). Програмиране и Web дизайн с PHP5, Apache, MySQL. AlexSoft.
   
6. 
   http://php.net
   
7. 
   http://mikrotik.com