Разработка модуля определения региональной принадлежности ресурса
С момента образования российского сегмента сети Интернет у провайдеров услуг доступа к сети возникла необходимость разделения трафика на российский и иностранный, именно от его региональной принадлежности зависит стоимость. Со временем стало понятно, что передавать внутренний российский трафик по дорогостоящим зарубежным каналам связи невыгодно. Коммерческие провайдеры платили за него деньги, академические провайдеры - перегружали свои и без того забитые каналы. Выходом стало образование точек обмена трафиком. За весьма скромные деньги практически любой желающий мог подключиться к точке обмена трафиком и на скоростях от 10 до 100 Гбит обмениваться российским трафиком. Так появилось знаменитое разделение трафика на дорогой зарубежный и дешевый российский.
Актуальность определения региональной принадлежности URL или IP адреса кроме как для сокращения расходов Интернет провайдеров обуславливается ещё и тем, что многие сервисы в глобальной сети требуют определения местоположения пользователя. В качестве примера можно привести Web-службу прогноза погоды, на сайте которой определяется точное местоположение пользователя и пользователь получает прогноз погоды именно в своем регионе.
Однако не существует официального списка, в котором приведено соответствие диапазонам IP адресов. Кроме того, информация об арендованных IP адресах постоянно меняется, что не позволяет поддерживать такой список в актуальном состоянии. Для решения данного рода задачи большинство крупных предприятий, занимающихся деятельностью в сети Интернет, производят анализ запросов к своим серверам и по этим данным составляют свои списки. Собранную таким образом информацию эти кампании берегут и не предоставляют открытый доступ к ней.
Таким образом, чтобы разработать систему определения географического расположения сервера, к которому поступают запросы пользователей Интернет провайдера необходимо найти, либо собрать самому список диапазонов IP адресов.
Российский Научно - Исследовательский Институт Развития Общественных Сетей (РосНИИРОС), как единственный российский институт, осуществляющий разработку методик и технологий развития общественных компьютерных сетей, реализующих возможности обмена информацией максимально широкого круга потребителей и поставщиков информации, предоставляет возможность получения списка IP адресов, как находящихся в России, так и за рубежом. Данная некоммерческая организация обладает наиболее полным перечнем IP адресов, так как по роду своей деятельности осуществляет следующие функции:
выполняет функции Технического центра Российского национального домена верхнего уровня RU;
обеспечивает поддержку Главного Реестра и системы DNS домена RU;
поддерживает и развивает точки обмена IP-трафиком (Internet-exchange) в Москве, в Санкт-Петербурге, в Самаре и Новосибирске. Internet-exchange обеспечивает обмен трафиком между российскими Интернет сервис-провайдерами.
Текущая база данных РосНИИРОС, предоставленная для бесплатного скачивания содержит 79693 диапазона адресов для всех 191 стран мира [15].
После получения данных о IP адресах всех стран мира дальнейшая задача сводится к построению геоинформационной системы.
Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.
Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.
Аппаратные средства - это компьютер, на котором запущена ГИС, то есть в качестве аппаратного обеспечения выступает в нашем случае шлюз доступа в Интернет.
Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных; инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс для легкого доступа к инструментам. Программное обеспечение ГИС состоит из административного Web-сайта, а для визуализации маршрутов передачи данных между географически удаленными серверами по средствам всемирной компьютерной сети Интернет используется интерактивная карта мира, разработанная средствами Macromedia Flash. Данный модуль можно разделить на 4 основные подсистемы:
подсистему получения данных,
подсистему обработки данных,
библиотеку типовых элементов,
подпрограмму генерации карты.
Подпрограмма получения данных извлекает данные об IP адресе сервера, региональную принадлежность которого необходимо установить. В таблице 5 приведена часть базы данных. Далее производит свёртку полученного адреса и производит поиск в базе данных диапазонов IP адресов подходящий, и если таковой был найден – устанавливает страну для данного сервера. Если в базе не удается найти, то выводится сообщение администратору системы, чтобы он вручную определил и добавил недостающий IP адрес в список. Базовый алгоритм работы подпрограммы получения данных можно видеть на рисунке 14.
Таблица 5 – Региональное распределение IP адресов
Регион
|
Начало диапазона
|
Конец диапазона
|
Государственный флаг
|
Аббревиатура
|
Российская федерация
|
62.5.128.0
|
62.5.255.255
|
|
RU
|
Российская федерация
|
62.16.32.0
|
62.16.63.255
|
|
RU
|
Российская федерация
|
77.50.0.0
|
77.50.255.255
|
|
RU
|
Российская федерация
|
80.72.224.0
|
80.72.239.255
|
|
RU
|
Европейский союз
|
62.25.64.0
|
62.25.127.255
|
|
EU
|
Европейский союз
|
80.84.16.0
|
80.84.31.255
|
|
EU
|
…..
|
Китай
|
58.14.0.0
|
58.15.255.255
|
|
CN
|
Китай
|
58.17.128.0
|
58.17.255.255
|
|
CN
|
Украина
|
62.16.0.0
|
62.16.31.255
|
|
UA
|
Рисунок 14 – Обобщенный алгоритм определения региональной принадлежности Интернет узла
Подпрограмма обработки данных, получив набор данных о посещенных странах, делает запрос к специально составленной базе данных координат стран. Данные координаты представляют собой относительные координаты на подложке карты. Уже сформированный вновь массив данных, включающий координаты серверов подаются непосредственно подпрограмме генерации карты, которая, используя библиотеку типовых элементов, включающих «подложку карты» и модели различных серверов (сервера выбираются в зависимости от их загруженности) непосредственно предоставляет пользователю карту с указанием всех маршрутов.
Структура систем визуализации представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Структура системы визуализации
Данные - это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные, как говорилось ранее, были предоставлены Российским Научно - Исследовательским Институтом Развития Общественных Сетей, на основе которых были сформированы справочники в базе данных. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с данными, полученными из СУБД, и хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных реальных задач.
|
