КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
Санкт-Петербургское государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Санкт-Петербургский технический колледж управления и коммерции»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

На тему

Автоматизация администрирования сетевой инфраструктуры предприятия

Студента: Жукова Владимира Андреевича
Группы: 9КС-41

Руководитель проекта:

Худяков О.Ю.

Санкт-Петербург

2020

Проблема исследования

Проблема:

Постоянно возрастающая сложность управления вычислительными сетями на предприятиях.

Объект:

Автоматизация администрирования вычислительных сетей.

Предмет:

Современные программные реализации и методы управления активным сетевым оборудованием.

Цель и задачи исследования

Цель:

Разработать решение для автоматизации управления сетевой инфраструктурой.

Задачи:

Рассмотреть современные сетевые технологии и концепции.
Создать подсистему для инвентаризации сетевых устройств.
Развернуть подсистему по контролю версий конфигураций.
Спроектировать подсистему генерации конфигураций.
Автоматизировать процесс применения конфигураций.
Реализовать методы тестирования компонентов системы.
Объединить все компоненты в единое решение.

Методология DevOps

Использованное ПО

Виртуализация:

GNS3 - Эмуляция сети
Docker - Среды для GitLab Runners
Docker-compose - Среда для NetBox
Libvirt - Управление виртулизацией

Source of Truth:

NetBox - Данные об устройствах
GitLab - Конфигурации оборудования

Контроль версий:

Git - Система контроля версий
GitLab - Менеджер репозиториев

Среда разработки:

Python3.7 - Язык программирования
VirtualEnv - Виртуальная среда

Валидация файлов:

Ansible - Синтаксис Playbook
Yamllint - Синтаксис YAML
Kwalify - Ограничение YAML
Jinja2_validate - Синтаксис Jinja2

Тестирование устройств:

PyATS - Платформа для тестов
Genie - Расширение для pyATS
Robot Framework - Фреймворк для TDD

Управление конфигурациями:

Ansible - Менеджер конфигураций
NAPALM - Взаимодействие с устройствами

План разработки

№	Level	Tools
4	Source of Truth	NetBox		GitLab
3	Distributed Version Control	Git		GitLab
2.5	Validation	Yamllint	Kwalify	Jinja2_validate	Ansible
2	Automation	Docker	Python	PyATS/Genie + Robot Framework	Ansible
1	Environments	GNS3

Виртуальная среда

Предполагаемая среда

CI/CD Pipeline

Стадия	Операции	Runner	Метод
Validation	Валидация файлов	testing_env	Автоматически
DeployToTestEnv	Проверка в тестовой среде	testing_env	Автоматически
VerifyTestEnv	Тестирование устройств	testing_env	Автоматически
PeerReview	Пересмотр вносимых изменений	prod_env	После Merge
DeployToProdEnv	Отправка в реальную среду	prod_env	Вручную
VerifyProdEnv	Тестирование устройств	prod_env	Автоматически

(Пользователь) Создание Issue с описанием проблемы/предложения
Рассмотрение и принятие Issue администратором
Создание Merge Request и ветки develop
Синхронизация локального и удаленного репозиториев
Редактирование файлов конфигурации и написание тестов
Проверка изменений в среде для разработки
(В случае ошибки) Исправление ошибок и повторная проверка

Отправка директории проекта в удаленный репозиторий
Автоматический запуск Pipeline:
- Валидация файлов
- Сборка и отправка конфигураций (с заменой)
- Тестирование
(В случае ошибки) Исправление ошибок и повторная отправка

Merge ветки develop с веткой master
Автоматический запуск Pipeline:
- Сборка и отправка конфигураций (без замены)
Проверка вносимых изменений
Ручная отправка конфигураций (с заменой) и автоматизированные тесты
(В случае ошибки) Закрытие Merge Request и Revert (откат)

Использованная компьютерная сеть

Вывод

Разработанное решение подтвердило гипотезу и следующие предположения:

Процесс работы сетевых специалистов был упрощен и оптимизирован
Снизилась вероятность отказа работы сети и ее сегментов
Выполнение заявок клиентов стали выполняться последовательно с документированием всех действий
Появилась возможность отката состояния сети до любого предыдущего
Снизились затраты на обслуживание вычислительной сети предприятия и на обеспечение отдела по ее администрированию

Diploma

By Vladimir Z