Características das arquiteturas de gerenciamento da Internet e OSI

Evolução do gerenciamento

Inicialmente a rede deve ser inicializada (gerência de configuração)
Se não há erros, a rede entra em operação e inicia a fase operacional. Durante esta fase são monitorados diversos sistemas integrantes da rede, para verificar se não há erros.
Em caso de falhas, os sistemas com problemas serão identificados, isolados e consertados (gerenciamento de problemas) ou substituidos

Novos sistemas vão sendo adicionados para viabilizar o crescimento da rede quando se constata necessidade de mais recursos para atender ao tráfego (gerenciamento de performance)

Pode-se melhorar o desempenho da rede ajustando seus parâmetros/configuração

Um registro sistemático dos acessos aos recursos da rede permite efetuar a contabilização (gerência de contabilização) e análise de tendências

O controle de acesso precisa ser constantemente efetuado para evitar que os recursos da rede sejam individamente utilizados (gerenciamento de segurança)

Motivações

• Controlar os recursos da organização
• Acompanhar evolução da rede
• Aprimorar o serviço
• Balancear necessidades
• Reduzir tempo de indisponibilidade
• Controlar custos

Problemas
• Número crescente de equipamentos
• Muitos fornecedores
• O número de problemas é proporcional ao quadrado do número de fornecedores, alerta uma antiga recomendação veiculada na área de redes.

O isolamento e teste dos problemas é complicado devido a:

• Muitos níveis de pessoal envolvido
• Técnicos de manutenção
• Operadores de rede
• Gerentes de sistemas de informação
• Gerentes de telecomunicações
• Diversas formas de controle de monitoração
• Cada forneceores oferece ferramentas próprias para monitorar seus produtos
• O problema pode ser causado por qualquer componente de hardware ou software
• O centro de diagnóstico e controle não tem acesso direto a todos os componentes da rede

ISO/OSI gerou modelo de uma arquitetura de gerenciamento com as seguintes características básicas:
• modelo agente-gerente
• interagem usando um protocolo de gerenciamento (camada de aplicação)
• objetos gerenciados são usados como uma abstração dos recursos e entidades a serem monitorados e controlados

A Internet adotou este mesmo modelo com simplificações

Arquitetura do gerenciamento
• Desenvolvida com base no modelo OSI
• Conceito básicos :
  • GERENTE-AGENTE
  • OBJETOS GERENCIADOS

Áreas funcionais:

• Gerenciamento de falhas
• Gerenciamento de configuração
• Gerenciamento de performance
• Gerenciamento de segurança
• Gerenciamento de contabilização

• Estruturação das informações de gerenciamento
• Definição orientada a objetos
• MIB-Management Information Base
• Objeto gerenciado: representação do que está sendo gerenciado
• Especificação em ASN.1 (Abstract Syntax Notation One)
• Especificação compilável
• Objetos genéricos (padronizados)
• Objetos específicos (definidos por fornecedores de produtos)

Gerenciamento de problemas

• Determinar exatamente onde está localizado o problema
• Isolar o resto da rede do segmento com problemas de modo que ela possa continuar funcionando
• Reconfigurar ou modificar a rede de modo a minimizar o impacto da operação sem o componente com problemas
• Consertar ou substituir o componente com problemas para restaurar a rede a seu estado normal
• Registro, acompanhamento e eliminação dos fatores que impedem a efetiva comunicação
• Acionar serviço de manutencão
• Monitorar prazos de atendimento
• Efetuar testes de aceitação

Gerenciamento de configuração e nomes

• Dispositivos podem ser configurados para atuar de diferentes maneiras, usando diferentes protocolos
• Parâmetros de configuração precisam ser inicializados e eventualmente alterados
• Novos componentes podem ser adicionados e seu registro precisa ser mantido atualizado
• As ligações entre os componentes (físicas e lógicas) necessitam ser mantidas atualizadas

Gerenciamento de performance

• Monitorar e controlar
• Estabelecer padrão de normalidade
• Determinar limites de capacidade de utilização
• Perfil de tráfego
• Gargalos
• Tempo de resposta
• Throughput
• Tendências da rede
• Detectar tendências e prever comportamento provável da rede
• Registrar alterações/consertos na rede
• Avaliar MTBF (Mean Time Bertween Failures) e MTTR (Mean Time To Repair)
• Análise das informações disponíveis sobre problemas acontecidos

Gerenciamento de segurança

• Monitorar e controlar o acesso aos recursos da rede e às informações
• Coletar, armazenar e examinar registros de auditoria e logs de segurança
• Ativar e desativar procedimentos de log

• Um usuário ou grupo de usuários pode estar abusando de seus privilégios e sobrecaregando a rede, em prejuizo dos demais
• Usuários podem estar fazendo uso ineficiente da rede e o gerente da rede pode auxiliar a alterar procedimentos que melhorem a performance
• A gerência da rede tem mais condições de planejar o crescimento da rede se conhece a atividade dos usuários com suficiente detalhamento
• Acesso e uso da rede
• Quem acessa que recursos?
• Com que frequência?

• Apoio na utilização
• Operação inadequada
• Documentação incompleta sobre a rede e sua operação

Primeiro nível

• Procedimentos
• Aplicações
• Operação
• Atendidos pelo help-desk

Segundo nível

• Relacionados com falhas
• componenetes do sistema
• hardware
• software
• aplicações
• Requer intervenção de técnico

Terceiro nível

• Afetam muitos componentes
• Não são facilmente isolados
• Atendidos pelo setor de suporte
• Problemas
• Intermitentes ou constantes
• Internos ou externos
• Causados por :
  • software
  • hardware
  • ambiente
• Podem ou não ser passíveis de repetição

Sistema de Gerenciamento de Rede

Coleção de ferramentas para monitoração e controle da rede integrado

• Interface com operador único
• Ergonomia

Equipamentos extras

• Minimizar necessidade de hardware adicional
• Aproveitar características dos equipamentos integrantes da rede

Aplicações de gerenciamento

• Manipulam os dados passíveis de obtenção via Sistema de Gerenciamento da Rede

OSI

• Protocolo CMIP (camada de aplicação)
• Orientado a eventos
• Apoiado pelo pilha OSI completa
• Classes de objetos gerenciados

Internet

• Protocolo SNMP (aplicação sobre UDP)
• Orientado a polling
• Agentes simples em muitos equipamentos
• Categorias simplificadas de objetos gerenciados

Modêlo de gerência - SNMP

• Inspecionando a rede
• MIB - Management Information Base
• Modelo conceitual independente de implementação
• Sistema de informações contendo os dados sobre as entidades da rede (físicas e lógicas)
• MIB I, MIB II (extensível)

MIB II - Grupos de objetos

• System
• Interfaces
• AT
• IP
• ICMP
• TCP
• UDP
• EGP
• Transmission
• SNMP

Outras MIBs

• Servidor Novell
• Clientes
• UPS
• Hosts
• PU e LUs SNA
• Aplicações distribuídas
• Cafeteiras, torradeiras etc...

Grupo SISTEMA - exemplos de objetos

• sysDescr descrição do sistema
• sysLocation localização física do sistema
• sysContact pessoa responsável pelo sistema
• sysName nome do sistema

GRUPO INTERFACES

• Dados sobre cada interface específico do dispositivo
• Tabelas com as características dos interfaces
  • ifTable tabela com informações sobre todos os interfaces
  • ifEntry linha com informações sobre um interface
  • ifNumber número de interfaces
  • Exemplos de objetos gerenciados relevantes para a gerência de configuração

Grupo INTERFACES

• ifDescr nome do interface
• ifType tipo do interface
• ifMTU máximo tamanho de datagrama
• ifSpeed velocidade do interface (BPS)
• ifAdminStatus up/down/test

Exemplos de objetos gerenciados relevantes para gerência de performance

• ifInDiscards taxa de entradas descartadas
• ifOutDiscards taxa de transmissões descartadas
• ifInErrors taxa de erros de entrada
• ifOutErrors taxa de erros em transmissões
• ifInOctets taxa de bytes recebidos
• ifInUcastPkts taxa de pacotes unidirecionados recebidos
• ifOutUcastPkts taxa de pacotes unidirecionados enviados
• ifInNUcastPkts taxa de pacotes multirecionados recebidos
• ifOutNUcastPkts taxa de pacotes multirecionados enviados
• ifInUnknownProtos taxa de pacotes recebidos com protocolo desconhecido
• ifOutQLen total de pacotes na fila de saída

TRAPS

• Mensagens não solicitadas geradas por um agente SNMP
• Comentários sobre SNMP
• “Lingua franca of network management”
• Ambiente TCP/IP
• Gera tráfego devido à necesidade de GETs sobre cada objeto gerenciado
• Bastante disseminado:
  • agentes em dispositivos variados
  • Sistemas de Gerenciamento (gerentes) disponíveis no mercado

Exemplo de uso de um programa orientado a comandos para inspecionar objetos gerenciados

penta% snmpi -a routcv
snmpi> bulk system
snmpi: 3 rows retrieved in 0.643473 seconds during 8 iterations
snmpi: threads:  at most 2 active, total of 6 created, and 5 did nothing
snmpi: messages: 9 requests sent,  along with 0 retries
snmpi:           9 responses rcvd, along with 0 duplicates
snmpi: timeouts: min=0.082 fin=0.082 max=2.000 seconds
partial results only...
row     system
1.0     "ROUTCV  DEC WANrouter 500 V1.0.7"
2.0     1.3.6.1.4.1.36.2.15.4.2.1.1
3.0     3 days, 14 hours, 2 minutes, 42 seconds (30976200 timeticks)

• Comentários sobre RMON
• Competidor com analisadores de rede
• Ambiente TCP/IP
• Usa SNMP para reportar dados
• Extensões proprietárias
• Exemplo de visão da rede
• Exemplo de visão de equipamento

CMISE-Common Management Information Service Elements

• ACSE- estabelecer e desfazer associações
• ROSE- Remote Operations Service Element
  • invocação de operacao em um sistema remoto
  • identificação da operaço
  • código
  • argumentos
  • respostas :
    • resultado
    • rejeição
    • erro

CMISE

• M-INITIALISE ACSE
• M-TERMINATE
• M-ABORT
• M-EVENT-REPORT relatar
• M-GET obter informação
• M-SET modificar informação
• M-ACTION solicitar execucao de ação
• M-CREATE criar instância de objeto
• M-DELETE eliminar instância de objeto

TMN-Telecommunicatons Management Network

• Recomendações série M-3000 para gerenciamento de:
• Redes públicas e privadas (telefonia móvel,redes virtuais, redes inteligentes, redes de longa distância, redes metropolitanas e redes locais)
• SDH-Synchronous Digital Hierarchical
• Sistemas de transmisão digital e analógica
• Computadores
• PABX
• Software associado a serviços de telecomunicações
• Sistemas de suporte e infra-estrutura (energia, ar-condicionado,alarmes em edifícios)
• Usa CMIP
• Adaptadores

SNMPv2

• Gerenciar recursos arbitrários e não apenas recursos de rede (aplicações, sistemas e comunicação gerente-a-gerente)
• Continua simples e rápido
• Incorpora segurança
• Funciona sobre TCP/IP, OSI e outros protocolos
• Interopera com plataformas SNMP
• Gerenciamento hierárquico

Operações do protocolo SNMP2

• GetRequest
• GetNextRequest
• SetRequest
• GetResponse
• Trap
• GetBulkRequest
• InformRequest

Mapeamento de transporte

• UDP como mecanismo de transporte
• TCP/IP
• OSI

RMON2

• Aspectos em discussão
• Granularidade dos dados (amostragem)
• Análise de protocolos em sete níveis
  incluindo protocolos definidos pelos usuário
• Configuração do testador
• Trap destination table x event
• Armazenamento não volátil
• Filtragem de pacotes baseada em regras
• Ferramentas de gerência de redes
• Inspeção dos objetos gerenciados
• Setar filtros e limiares
• Armazenamento / log

Apresentação

• diagramas, cores
• mensagens

• “trouble ticketing systems”
• interpretação / explicação / sugestão

Banco de dados de apoio

• Causa e conserto dos problemas
• Tempo e outros recursos dispendidos
• Reconfigucações efetuadas
• Soluções paliativas, pendentes de providências futuras
• Banco de dados pode ser distribuído
• Dados podem setar particionados
  • totalmente redundante
  • parcialmente redundante
• Informações mais detalhadas em bases locais
• Dados de interesse mais global ou valores agregados em um sub-sistema à parte

Aplicações de gerenciamento

• Tratamento inteligente dos dados
• Detecção de rajadas
• Gerência proativa
• Determinação dinâmica de limiares
• Reconhecimento de padrões
• Análise de tendências
• Registro seletivo

Respostas desejadas

• ONDE enviar um técnico
• QUANDO enviar
• QUEM enviar (qualificação)
• QUE equipamento é necessário para localizar e eliminar a causa do probelma
• COMO o serviço é afetado
• QUAL o status das linhas e equipamento de backup

Suporte necessário

• Orientação
• passos ou etapas a cumprir
• roteiros
• temporizadores
• múltiplos vendedores

Considerações adicionais
• Estrutura baseada em papel não é eficiente
• Em situação de operação degradada decisões cruciais precisam ser tomadas tais como suspensão de certas atividades em função de:
  • sua importância
  • grau de urgência dos serviços
  • outras variáveis: dia, hora

• Comparação SNMP x CMIP
• Outros links sobre CMIP e SNMP
• Outro tutorial sobre TMN
• SNMPv2