Informacionnye TehnologiiInformacionnye TehnologiiИнформационные технологии1684-6400New Technologies Publishing House70214110.17587/it.31.596-603Computing systems and networksВычислительные системы и сетиReview ArticleModernization of services for monitoring and control of the functioning of the National Research Computer Network of RussiaМодернизация сервисов мониторинга и контроля функционирования национальной исследовательской компьютерной сети РоссииAbramovA. G.АбрамовА. Г.
Russian Federation

Ph. D., Associate Professor, Head of Department

канд. физ.-мат. наук, доц., начальник отдела

abramov@niks.suNational Research Centre "Kurchatov Institute", Moscow, Russian FederationНациональный исследовательский центр "Курчатовский институт”1511202531115966030302202603022026Copyright ©; 2025, Informacionnye TehnologiiCopyright ©; 2025, Информационные технологии2025Informacionnye TehnologiiИнформационные технологииhttps://journals.eco-vector.com/1684-6400/article/view/702141

The paper is devoted to the issues of modernization of individual service solutions of the National Research Computer Network of Russia (NIKS) aimed at the tasks of effective continuous monitoring and management of the network and the services provided on its basis. The key areas and general principles of monitoring global digital infrastructures are presented and discussed, taking into account the pronounced features of national research and education networks. The main functions and software tools used for monitoring industry telecommunications networks in the field of science and education are listed, with an emphasis on freely distributed open source products. The architectural features and specific examples of original software solutions adapted for monitoring and advanced analytics of network traffic data and put into operation in the process of a step-by-step modernization of the NIKS monitoring and control system are considered.

Рассмотрены вопросы модернизации отдельных сервисных решений национальной исследовательской компьютерной сети России (НИКС), нацеленных на задачи эффективного непрерывного мониторинга и управления сетью и предоставляемыми на ее основе сервисами. Обсуждаются ключевые направления и общие принципы мониторинга глобальных цифровых инфраструктур с учетом выраженных особенностей национальных научно-образовательных сетей. Перечисляются основные функции и программные инструменты, применяемые для мониторинга отраслевых телекоммуникационных сетей сферы, науки и образования с акцентом на свободно распространяемые продукты с открытым исходным кодом. Рассматриваются особенности архитектуры, и конкретные примеры оригинальных программных решений, адаптированных для задач мониторинга и расширенной аналитики данных о сетевом трафике и внедренных в эксплуатацию в процессе поэтапной модернизации системы, мониторинга и контроля функционирования НИКС.

national research computer networkNIKStelecommunications networkmonitoringNetFlowsystem and service logsvisualizationfree softwareнациональная исследовательская компьютерная сетьНИКСтелекоммуникационная сетьмониторингNetFlowсистемные и сервисные журналывизуализациясвободно распространяемое программное обеспечениеПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian FederationГЗ - 805-00001-24-02This publication has been prepared within the framework of the state assignment of RNC "Kurchatov institute" on the topic No FNEF-2024-0014. The work has been performed using the resources of the Center for the collective use of scientific equipment "National Research Computer Network" (code: 3576270).Публикация подготовлена в рамках государственного задания НИЦ "Курчатовский институт” по теме No FNEF-2024-0014. Работа выполнена при поддержке ЦКП "Национальная исследовательская компьютерная сеть” (код: 3576270).Clemm A. Network Management Fundamentals. Indianapolis, USA, Cisco Press, 2007, 510 p.Clemm A. Network Management Fundamentals. Indianapolis, USA: Cisco Press, 2007. 510 p.Turnbull J. The Art of Monitoring. Kindle Edition, Turnbull Press, 2016, 769 p.Turnbull J. The Art of Monitoring. Kindle Edition. Turnbull Press, 2016. 769 p.Julian M. Practical Monitoring: Effective Strategies for the Real World. 1st Edition, Sebastopol, California, USA, O’Reilly Media, 2017, 167 p.Julian M. Practical Monitoring: Effective Strategies for the Real World. 1st Edition. Sebastopol, California, USA: O’Reilly Media, 2017. 167 p.Svoboda J., Ghafir I., Prenosil V. Network monitoring approaches: an overview, Proc. 3rd Intl. Conf Advances in Comput., Commun. Inform. Techn. (CCIT 2015), Inst. of Research Engineers and Doctors, USA, 2015, pp. 188—123.Svoboda J., Ghafir I., Prenosil V. Network monitoring approaches: an overview // Proc. 3rd Intl. Conf. Advances in Com- put., Commun. Inform. Techn. (CCIT 2015), Inst. of Research Engineers and Doctors, USA. 2015. P. 188—Ш.Hofstede R., Celeda P., Trammell B. et al. Flow monitoring explained: from packet capture to data analysis with NetFlow and IPFIX, IEEE Comm. Surveys & Tutorials, 2014, vol. 16 (4), pp. 2037—2064.Hofstede R., Celeda P., Trammell B. et al. Flow monitoring explained: from packet capture to data analysis with NetFlow and IPFIX // IEEE Comm. Surveys & Tutorials. 2014. Vol. 16 (4). P. 2037—2064.Guimaraes V. T., Freitas C. M. D. S., Sadre R. et al. A survey on information visualization for network and service management, IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2016, vol. 18 (1), pp. 285—323.Guimaraes V. T., Freitas C. M. D. S., Sadre R. et al. A survey on information visualization for network and service management // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2016. Vol. 18(1). P. 285—323.D’Alconzo A., Drago I., Morichetta A. et al. A survey on big data for network traffic monitoring and analysis, IEEE Trans. Netw. Service Manag., 2019, vol. 16 (3), pp. 800—813.D’Alconzo A., Drago I., Morichetta A. et al. A survey on big data for network traffic monitoring and analysis // IEEE Trans. Netw. Service Manag. 2019. Vol. 16 (3). P. 800—813.Abramov A. G., Porkhachev V. A., Yastrebov Yu. V. Methods and high-performance tools for collecting, analysis and visualization of data exchange with a focus on research and education networks, Lobachevskii Journal of Mathematics, 2023, vol. 44 (11), pp. 4930—4938, DOI: 10.1134/S1995080223110021.Abramov A. G., Porkhachev V. A., Yastrebov Yu. V. Methods and high-performance tools for collecting, analysis and visualization of data exchange with a focus on research and education networks // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2023. Vol. 44 (11). P. 4930—4938. DOI: 10.1134/S1995080223110021.Allocchio C., Balint L., Berkhout V., Bersee J., Izhva- nov Y. et al. A History of international research networking: the people who made it happen, N. Y., Wiley-VCH, 2010, 317 p.Allocchio C., Balint L., Berkhout V. et al. A History of international research networking: the people who made it happen. N. Y.: Wiley-VCH, 2010. 317 p.Ivannikov A., Krivosheev A., Kurakin D. Development of the telecommunications network in the higher education system of the Russian Federation, Vysshee obrazovanie v Rossii, 1995, no. 2, p. 87 (in Russian).Иванников А., Кривошеев А., Куракин Д. Развитие сети телекоммуникаций в системе высшего образования Российской Федерации // Высшее образование в России. 1995. № 2. С. 87.Izhvanov Yu. L. Research and education computer networks. Past, present and development trends, Obrazovatel’nye resursy i tekhnologii, 2017, vol. 2, pp. 17—25 (in Russian).Ижванов Ю. Л. Научно-образовательные компьютерные сети. Прошлое, настоящее и тенденции развития // Образовательные ресурсы и технологии. 2017. № 2. С. 17—25.Abramov A. G., Gonchar A. A., Evseev A. V., Shabanov B. M. The new generation National research computer network: current state and concept of development, Informatsionnyie Tehnologii, 2021, vol. 28, no. 3, pp. 115—124 (in Russian), DOI: 10.17587/it.27.115-124.Абрамов А. Г., Гончар А. А., Евсеев А. В., Шабанов Б. М. Национальная исследовательская компьютерная сеть нового поколения: текущее состояние и концепция развития // Информационные технологии. 2021. Т. 28, № 3. С. 115—124. DOI: 10.17587/it.27.115-124.Abramov A. G., Gonchar A. A., Evseev A. V., Shabanov B. M. Main results of the first stages of the project for the development of National Research Computer Network, Informat- sionnyie tehnologii i vychislytelnye systemy, 2024, vol. 1, pp. 3—10 (in Russian), DOI: 10.14357/20718632240101.Абрамов А. Г., Гончар А. А., Евсеев А. В., Шабанов Б. М. Основные результаты первых этапов проекта развития национальной исследовательской компьютерной сети // Информационные технологии и вычислительные системы. 2024. № 1. C. 3—10. DOI: 10.14357/20718632240101.Abramov A. G., Gonchar A. A., Evseev A. V., Shabanov B. M. Results of the development of National Research Computer Network of Russia within the framework of the National project "Science and Universities" in 2021—2024, Informatsionnyie Tehnologii, 2025, vol. 31, no. 1, pp. 35—41 (in Russian), DOI: 10.17587/it.31.35-41.Абрамов А. Г., Гончар А. А., Евсеев А. В., Шабанов Б. М. Результаты развития национальной исследовательской компьютерной сети России в рамках нацпроекта "Наука и университеты" в 2021—2024 гг. // Информационные технологии. 2025. Т. 31, № 1. С. 35—41. DOI: 10.17587/it.31.35-41.Abramov A. G. Issues of modernization of the monitoring and control system of the National Research Computer Network of Russia with an emphasis on free software solutions, Lobachevskii Journal of Mathematics, 2021, vol. 42(11), pp. 2469—2480, DOI: 10.1134/S1995080221110020.Abramov A. G. Issues of modernization of the monitoring and control system of the National Research Computer Network of Russia with an emphasis on free software solutions // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. Vol. 42(11). P. 2469—2480. DOI: 10.1134/S1995080221110020.Abramov A. G., Porkhachev V. A. Architecture and main components of the improved digital center for monitoring and management of the National Research Computer Network of Russia, Lobachevskii Journal of Mathematics, 2022, vol. 43(10), pp. 2822—2832, DOI: 10.1134/S1995080222130029.Abramov A. G., Porkhachev V. A. Architecture and main components of the improved digital center for monitoring and management of the National Research Computer Network of Russia // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2022. Vol. 43 (10). P. 2822—2832. DOI: 10.1134/S1995080222130029.Abramov A. G., Porkhachev V. A. Principles of development of a software suite for the Network Operations Center of the National Research Computer Network of Russia, Systemy i sredstva informatiki, 2023, no 3, pp. 48—60 (in Russian), DOI: 10.14357/08696527230304.Абрамов А. Г., Порхачев В. А. Принципы разработки программного комплекса центра управления национальной исследовательской компьютерной сетью России // Системы и средства информатики. 2023. № 3. С. 48—60. DOI: 10.14357/08696527230304.Abramov A. G. Enhancement of services for working with big data with an emphasis on intelligent analysis and visualization of network traffic exchange in the National Research Computer Network, Lobachevskii Journal of Mathematics, 2024, vol. 45 (11), pp. 5651—5663, DOI: 10.1134/S1995080224606763.Abramov A. G. Enhancement of services for working with big data with an emphasis on intelligent analysis and visualization of network traffic exchange in the National Research Computer Network // Lobachevskii Journal of Mathematics. 2024. Vol. 45 (11). P. 5651—5663. DOI: 10.1134/S1995080224606763.Hernantes J., Gallardo G., Serrano N. IT infrastructuremonitoring tools, IEEE Software, 2015, vol. 32, no. 4, pp. 88—93.Hernantes J., Gallardo G., Serrano N. IT infrastructuremonitoring tools // IEEE Software. 2015. Vol. 32(4). P. 88—93.Abramov A. G. High-performance service for collecting and analyzing log files of network and server equipment in National Research Computer Network, Programmnye produkty i systemy, 2024, vol. 37, no. 4, pp. 495—503 (in Russian), DOI: 10.15827/0236-235X.148.495-503.Абрамов А. Г. Высокопроизводительный сервис сбора и анализа файлов журналов сетевого и серверного оборудования в национальной исследовательской компьютерной сети // Программные продукты и системы. 2024. Т. 37, № 4. С. 495—503. DOI: 10.15827/0236-235X.148.495-503.