\section{Описание программной реализации}
\label{sec:Chapter4} \index{Chapter4}

%\begin{figure}[htbp]
%\centering
%\includegraphics[width=0.8\textwidth]{files/UML.png}
%\caption{UML диаграмма классов Python}
%\label{fig:uml_model}
%\end{figure}

\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{files/schema.png}
\caption{Процесс работы}
\label{fig:schema}
\end{figure}

Табличное представление используется для ввода, но для дальнейшей обработки требуется программная структура, в которой связи между объектами выражены явно. Поэтому данные таблиц должны преобразовываться во внутреннее представление, например в набор объектов Python (рисуок \ref{fig:uml_model1}), соответствующих основным сущностям конфигурации. Такая модель служит центральным представлением, из которого данные могут быть преобразованы в другие форматы.

\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{files/UML.png}
\caption{UML диаграмма классов Python}
\label{fig:uml_model1}
\end{figure}

Также необходима разработка механизмов преобразования модели. Основными преобразованиями являются импорт данных из табличного описания во внутреннюю модель, экспорт во входные языки средства развертывания сетевых конфигураций и средства построения диаграмм. YAML-файл в этом случае используется как структурированное описание, пригодное для дальнейшей обработки программами, вроде Netloom \cite{netloom} для поднятия сети из виртуальных машин, а D2 может применяться для генерации визуального представления сети на основе уже построенной модели.

Программная реализация средства описания конфигурации сети виртуальных машин выполнена на языке Python. Объём написанного кода: 710 строк, 48 килобайт. Код выложен на веб-сервисе Github \cite{github}. На рисунке \ref{fig:schema} представлен основной процесс работы с утилитой. Построение диаграмм происходит с помощью модуля py-d2 (пример на рисунке \ref{fig:diagram}).

\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{files/diagram.png}
\caption{Пример диаграмммы, построенной утилитой}
\label{fig:diagram}
\end{figure}

Воспроизводимость описания конфигурации обеспечивается тем, что результат хранится в виде структурированных данных. Одна и та же таблица при повторной обработке приводит к построению той же внутренней модели и, соответственно, к одинаковому описанию конфигурации. А преобразование в формат, пригодный для использования в средстве развёртывания сети виртуальных машин, обеспечивает возможность дальнейшего применения описания при подготовке лабораторных стендов из виртуальных машин.

\todo[inline]{вынести в отдельное приложение?}

Пример экспортированного YAML-описания конфигурации сети приведён в листинге~\ref{lst:yaml-config}.

\lstinputlisting[
  language=yaml,
  caption={Фрагмент YAML-описания конфигурации сети виртуальных машин},
  label={lst:yaml-config}
]{files/topology.yaml}

% Таким образом, решение строится не вокруг построения диаграммы, а вокруг формальной модели сетевой конфигурации. Табличное представление используется как способ ввода и редактирования, внутренняя модель — как основа обработки данных, а YAML и диаграмма — как формы представления результата. Такой подход позволяет обеспечить редактируемость, воспроизводимость и возможность дальнейшего применения описания при подготовке лабораторных стендов из виртуальных машин.