GERENCIAMENTO DE NÍVEIS DE SERVIÇOS EM REDES TCP/IP BASEADO NA LINGUAGEM XML

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1 GERENCIAMENTO DE NÍVEIS DE SERVIÇOS EM REDES TCP/IP BASEADO NA LINGUAGEM XML Mateus Casanova Pereira Carlos Becker Westphall Laboratório de Redes e Gerência - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Caixa Postal 476 CEP Florianópolis - SC Brasil RESUMO Este artigo apresenta uma estratégia de desenvolvimento de software para gerenciamento de níveis de serviços (Service Level Management SLM). Tais serviços são em muitos casos extremamente complexos e de vital importância a uma organização, necessitando assim, serem gerenciados de forma correta a fim de evitar a degradação dos mesmos. O gerenciamento de níveis de serviços, implica em administrar várias métricas/parâmetros em vários equipamentos, tornando-se uma tarefa laboriosa ao setor de TI (Tecnologia da Informação) sem o auxílio de uma ferramenta apropriada funcionalmente (que atendam as reais necessidades dos gerentes) e financeiramente. Devido principalmente a este fator, e a outros descritos ao longo do artigo, torna-se fundamental a utilização de uma ferramenta que permita o correto gerenciamento desses níveis de serviços. No entanto devido aos altos custos das atuais ferramentas, muitas organizações não podem contar com este auxílio. Com intuito de facilitar o trabalho da TI e abdicar destas soluções, na sua maior parte, proprietárias, realizou-se um estudo de especificações que foram utilizadas no desenvolvimento de uma ferramenta para SLM baseada na linguagem XML (extensible Markup Language). Foram considerados diversos aspectos com diferentes abordagens de gerenciamento, predominando o modelo de gerenciamento Internet. O SNMP (Simple Network Management Protocol) foi adotado como protocolo de gerenciamento. Palavras Chaves: Níveis de Serviço, SLM, SLA, QoS, SNMP, XML. ABSTRACT This article presents a strategy of software development for Service Level Management (SLM). Such services are in many extremely complex cases and of vital importance to an organization, needing like this, they be managed in a correct way in order to avoid the degradation of the same ones. The Service Level Management, implicates in administering several metric/parameters in several equipments, becoming a task arduous to the section of TI without I aid him functionally of an appropriate tool (that assist the managers' real needs) and financially. Owed to this factor, and the mainly others described along the article, he becomes fundamental the use of a tool that allows the correct Service Level Management. However due to the high costs of the current tools, a lot of organizations cannot count with this "aid.". With intention of facilitating the work of the TI and to abdicate of these solutions, in his largest part, landladies, he/she took place a study of specifications that they were used in the development of a tool for SLM based on the language XML.Several aspects were considered with different administration approaches, prevailing the management model Internet. SNMP was adopted as administration protocol. Key Words: Service Levels, SLM, SLA, SNMP, XML. 841

2 1 Introdução Com o contínuo aumento da tecnologia, cada vez mais empresas estão investindo em redes de computadores que se tornam maiores e com uma grande quantidade de equipamentos conectados. Atualmente, uma infra-estrutura de rede é composta por várias redes locais (LANs) ou até mesmo, por redes de longa distância (WANs), incluindo equipamentos como roteadores, bridges, PCs, hubs, servidores, terminais e outros periféricos. Com este crescimento das redes, principalmente devido, as necessidades por parte das organizações, faz-se necessário que estas estejam sempre operacionais, e com o mínimo de degradação de seus serviços, uma vez que certos setores/ramos de negócio podem ter sua produtividade afetada, devido ao mau funcionamento das redes. Com o intuito de evitar está problemática, é que se faz necessário o gerenciamento destas redes e de seus níveis de serviços, a fim de que se tenha uma garantia da qualidade do serviço que está sendo prestado/utilizado por estas pessoas e/ou instituições, garantindo assim que não haja degradação da performance. Dentre os esforços existentes para um correto funcionamento das redes, encontram-se os trabalhos desenvolvidos junto ao Internet Engineering Task Force IETF pelo Application MIB Working Group [4], o qual é responsável pela definição de um conjunto de objetos gerenciáveis para o monitoramento e controle de aplicações distribuídas. Esses objetos gerenciáveis deverão fornecer, especialmente, informações sobre a configuração, falha, desempenho, contabilização e segurança dos elementos gerenciados. Com as informações coletadas destes recursos gerenciáveis é que podemos observar e garantir a qualidade - ou não, dos serviços de rede. Esta garantia de qualidade, é oferecida pelas prestadoras, através de um SLM (Service Level Managament) e garantido através de um SLA (Service Level Agreement), aos usuários dos serviços. Este SLA deve garantir uma qualidade mínima constante levando-se em consideração vários parâmetros de qualidade. Sendo assim, este artigo tem como objetivo à implementação e a continuidade do refinamento de uma ferramenta de gerenciamento de redes, focada ao Gerenciamento de Níveis de Serviços que esta sendo desenvolvida em parceria pela UCPel, PUC-RS e PARKS/SA, em um projeto entitulado como Gerenciamento de Níveis de Seriço em Redes TCP/IP. Esta 842

3 ferrementa está sendo desenvolvida em PHP, e além deste refinamento, que é o primeiro objetivo, o artigo baseia-se no estudo de uma possível integração da linguagem na qual a ferramenta está sendo desenvolvida para/com a linguagem de modelagem XML (extensible Marckup Language). Este artigo teve como base ainda as dificuldades encontradas ao realizar-se um gerenciamento de níveis de serviços em um ambiente de rede heterogêneo, o qual possui uma infinidade de dispositivos. Este tipo de ambiente acaba tornando-se uma tarefa árdua ao setor de TI, pelo fato de ser necessário gerenciar várias métricas em vários equipamentos sem uma ferramenta apropriada, funcionalmente e financeiramente, para esta tarefa. Com intuito de facilitar o trabalho da TI, realizou-se um estudo de especificações que foram utilizadas no desenvolvimento de uma ferramenta para Gerenciamento de Níveis de Serviços, considerando para isto os objetos/métricas/parâmetros mais relevantes e comuns a uma série de dispositivos (hubs, switches, roteadores, desktops/servidores) para o gerenciamento de níveis de serviços. Procurou-se, neste primeiro momento, alguns elementos básicos que associados nos permitem identificar parâmetros como disponibilidade da rede, largura de banda utilizada e erros por interface. Estes elementos utilizados como casos de estudo, permitirão a criação de uma ferramenta genérica de controle de níveis de serviços, que supra se não totalmente mas em parte as carências do mercado, uma vez que baseada na filosofia de software livre possibilita ao usuário a extenção das funcionalidades da ferramenta de acordo com as necessiades. A ferramenta é totalmente baseada na WEB, indo de acordo com as tendências atuais. Vários trabalhos analisados durante o desenvolvimento da ferramenta [10, 17, 23, 27] apontam que o crescimento da Internet, estimulou muitos fornecedores a investigarem técnicas baseadas na WEB, tais como miniaplicativos Java e XML, como alterantivas para as tradicionais comunicações entre gerentes e agentes. O uso da WEB, economiza largura de banda e recursos do sistema e evita a necessidade de configurar vários consoles de gerenciamento em localidades remotas. Ao invés disso, os gerenciadores podem obter dados de SLM em qualquer localidade através de um browser [24]. 843

4 1.1 Motivação Devido à explosão de complexidade dos serviços exigidos e do tamanho das redes de computadores e telecomunicações, novos conceitos devem ser agregados ao gerenciamento dessas redes. A urgência do desenvolvimento e emprego dos conceitos de SLM Service Level Management e SLA Service Level Agreement são vitais para todos os tipos de redes. As tendências do negócio de serviços de voz e dados para o segmento corporativo apontam para um cenário competitivo cada vez mais forte. Além disso, o aumento do tráfego gerado pelo uso de aplicações Internet, a expansão das redes IP e a redução dos custos de transmissão de dados provocaram um aumento bastante expressivo na demanda desses serviços no segmento corporativo. Diante deste cenário, a garantia de satisfação e fidelização dos clientes atuais e possíveis conquistas de novos clientes torna-se um item fundamental para o sucesso das operadoras que atuam neste mercado. Tendo em vista o cenário de competição estabelecido, os clientes passaram a demandar cada vez mais serviços diferenciados e com desempenho adequado aos requerimentos dos seus negócios. Desta forma, uma política eficaz de SLM e conseqüentemente SLA, torna-se um importante diferencial competitivo. As políticas de SLM/SLA atualmente adotadas estão mais voltadas ao cumprimento de contratos com os clientes, refletindo uma postura passiva. A monitoração de indicadores tradicionais visa tomar ações corretivas como, por exemplo, disparar ações de manutenção. A QoS Qualidade de Serviço, deve ser analisada principalmente sob o ponto de vista da aplicação, pois o objetivo principal de se garantir QoS é a satisfação do usuário. Com base na relevância do tema, pode-se estabelecer uma visão individualizada e vantagens para diversas áreas. Na área referente a Empresas Tecnológicas, por exemplo, as empresas podem agregar valor aos seus produtos mediante a inserção de funcionalidades de 844

5 SLM, em conformidade com as recomendações de fórums e organismos de padronização internacionais, igualando-se ou superando as iniciativas de outros concorrentes de forma a garantir vantagem competitiva, tanto no mercado nacional, como no internacional. As empresas também podem manter seus produtos alinhados às tendências de mercado, tornando-os cada vez mais competitivos, uma vez que a Gerência de SLAs no Brasil deverá ser um item chave na escolha de fornecedores para telecomunicações e para qualquer tipo de rede. A linguagem XML facilita a comunicação e automação das tarefas de processamentos de dados, devido a sua alta capacidade de "comunicação" com outras linguagens. Assim,a maior parte das grandes empresas já estão optando por esta tecnologia. Elas estão de olho prioritariamente, na troca de dados entre aplicações 77% e no uso de padrões - 23%. Ninguém discute que o intercâmbio de dados entre as aplicações é o benefício mais palpável do XML, principalmente quando há um movimento geral em torno do comércio eletrônico business-tobusiness, que implica a troca de dados não apenas entre aplicações mas também entre empresas. Sendo assim, a maior motivação ao desenvolvimento deste trabalho é o grande interesse que estão representando as tecnologia XML bem como a gerência de níveis de serviço na comunidade científica internacional, devido às suas amplas aplicabilidades, além da constatação feita através de leituras e análises dos trabalhos correlatos sobre a necessidade de ferramentas SLM/SLA. Em parte de um seminário realizado pela Lucent, em novembro de 2001, chamado de Next Generation SLA Management Tools and Techniques, com Steve Waldbusser e Jeff Kaplan, discutiu-se o estado das ferramentas para gerencimento de SLA disponíveis hoje, e no que estas ferramentas estão deixando a desejar em suas tarefas. Como solução típica para o gerenciamento de redes, temos a utilização de Plataformas de Gerenciamento fechadas. Entretanto, além dos custos elevadíssimos envolvidos neste tipo de solução, temos como agravante a dificuldade na instalação e manutenção e uma curva de aprendizado muito elevada por parte dos usuários, exigindo grande especialização. Os eventos internacionais mais significativos em gerência de redes são o IFIP/IEEE Im International Symposium on Integrated Network Management e o IEEE/IFIP NOMS Network Operation and Management. Nesses eventos, assim como em outros destinados à 845

6 divulgação de trabalhos na área de gerência de redes (LANOMS - Latin American Network Operations and Management Symposium, DSOM - Workshop on Distributed Systems: Operations & Management e APNOMS - Asia-Pacific Network and Management Symposium) e em publicações como o Journal of Network and System Management, os temas Service Level Management e Service Level Agreement, bem como a tecnologia XML têm sido pautas constantes. Este artigo esta organizado da seguinte forma: A seção 2 apresenta o que são os acordos de níveis de serviços, bem como, os parâmetros mais relevantes adotados na implementação da ferramenta. A seção 3 descreve as necessidades do mercado, principalmente as necessidades funcionais de uma ferramenta de gerenciamento de níveis de serviços. A seção 4 mostra detalhes da implementação da ferramenta, como relatorios, migração do código entre outros detalhes. A seção 5 apresenta algumas conclusões sobre este trabalho e discute algumas extensões futuras. Algumas referências são apresentadas na seção 6 para mostrar mais detalhes sobre alguns trabalhos correlacionados. 2 ACORDOS DE NÍVEIS DE SERVIÇOS Acordo de Nível de Serviço (Service Level Agreement - SLA), é um contrato entre uma Provedora de Serviços e o usuário destes serviços. É um acordo, contratualmente garantido, que obriga os provedores a manterem um certo nível de qualidade do serviço [28]. A grande dependência da disponibilidade das redes e serviços de comunicação para um mercado de aplicações críticas cada dia maior, resulta em consumidores em busca de garantias de SLAs para permitir que seus negócios sejam levados adiante. destina. Na Figura 1 temos o processo de gerenciamento do SLA e a fase a qual este artigo se 846

7 Definir SLA Atribuir o detentor do SLA Monitorizar a conformidade ao SLA Aprimorar o SLA Aperfeiçoar o SLA Obter e analisar dados Figura 1: Processo de gerenciamento de um SLA. 2.1 Parâmetros para o Gerenciamento Para que algo possa ser analisado e gerenciado, é necessário que existam fatores mensuráveis dentro desta atividade. Assim sendo, vários parâmetros para medir a qualidade dos serviços foram observados e dentre estes, alguns foram tidos como mais relevantes, sendo que para cada um destes parâmetros, valores foram tidos como "ideais", "toleráveis" e "indesejados". É importante observar que alguns parâmetros podem variar, de acordo com o tipo de tecnologia que está sendo tratado, como os valores a serem considerados para um destes parâmetros também irão variar de acordo com vários aspectos, tais como a qualidade de serviço desejada e os meios físicos disponíveis [16]. Com base em pesquisas realisadas chegou-se a conclusão de que os principais indicadores para acompanhamento do QoS (Quality of Service) de rede são: Latência, Disponibilidade (serviço e/ou aplicação), Tempo de Resolução de Falhas e Taxa de Erros. Este último representa um importante indicador para gerência pró-ativa quando tratado com antecedência Categorização dos Parâmetros Segundo [16], é importante sabermos que existem parâmetros de QoS que são dependentes do tipo de tecnologia utilizada ou serviços oferecidos, assim como outros são genéricos, independentes do tipo de tecnologia ou serviço. 847

8 Parâmetros Independentes do Serviço e Tecnologia Estes são normalmente os parâmetros especificados em SLAs. Independem de qualquer tipo de fator além da própria competência do Provedor em fornecer o serviço comprometido. Os parâmetros com maior abrangência nas pesquisas realizadas foram: Disponibilidade, Tempo para recuperação de falhas e Tempo para instalação do serviço Parâmetros Dependentes da Tecnologia A decisão sobre qual destes parâmetros serão inclusos no SLA pode ser uma escolha individual para cada serviço contratado. Estes parâmetros precisam responder pelas particularidades técnicas de cada tecnologia. Alguns exemplos são: Camada Física: cabeamento de cobre ou fibra ótica e transmissão terrestre, rádio ou satelital irão interferir diretamente nos parâmetros determinados para Perda, Retransmissão e Latência. Camada ATM: perda e erro de células, intervalo e média de "Peak Cell", Maximum Burst Size, Maximum Cell Rate, Disponibilidade, Throughput e Utilização. Camada Frame-Relay: frames perdidos ou corrompidos, Latência de Transferência de Frames, Disponibilidade, Throughput, Utilização e CIR (Committed Information Rate). Camada IP: pacotes perdidos ou com erro, latência na transferência dos pacotes, Disponibilidade e Utilização Parâmetros mais Comuns em Redes IP Para o escopo deste artigo, os parâmetros de avaliação de redes IP são os mais relevantes. A seguir temos os parâmetros com maior abrangência para este tipo de rede: Latência, Perda de pacotes, Erros e Disponibilidade da Rede. Para exemplificar, abaixo na Tabela 1, temos um cálculo onde pode ser observado o 848

9 número de dias, horas e minutos, que um serviço de rede poderá ficar sem serviço (down) de acordo com o índice de disponibilidade comprometido no SLA. Este SLA considera que o serviço de rede deveria estar disponível durante as 24 horas, 7 dias por semana, durante os 365 dias do ano (24x7x365) [27]: Disponibilidade Sem serviço por ano (24x7x365) % 3 dias, 15 horas, 36 minutos % 1 dia, 19 horas, 48 minutos % 8 horas, 46 minutos % 4 horas, 23 minutos % 53 minutos % 5 minutos Tabela 1: Índices de disponibilidade da rede Fonte: [27]. Como pode ser observado na tabela acima, se um cliente contratou, por exemplo, um Acordo de Nível de Serviço de disponibilidade de % ( quatro noves como é conhecido no jargão técnico), o limite de interrupções (queda no serviço) na conexão de rede contratada, durante todo o período de um ano, é de 53 minutos. Acima disto, a penalidade prevista no contrato poderá ser cobrada pelo usuário. 3 Necessidade de uma Ferramenta de Gerência O advento das redes de computadores, trouxe maior atenção para o valor dos acordos de níveis de serviços (SLAs), como uma ferramenta para assegurar o ótimo desempenho das redes. Em parte de um seminário realizado pela Lucent, em novembro de 2001, chamado de Next Generation SLA Management Tools and Techniques, com Steve Waldbusser e Jeff Kaplan, discutiu-se o estado das ferramentas para gerencimento de SLA disponíveis hoje, e no que estas ferramentas estão deixando a desejar em suas tarefas. Como solução típica para o gerenciamento de redes, temos a utilização de Plataformas de Gerenciamento fechadas. Entretanto, além dos custos elevadíssimos envolvidos neste tipo de solução, temos como agravante a dificuldade na instalação e manutenção e uma curva de 849

10 aprendizado muito elevada por parte dos usuários, exigindo grande especialização. Segundo [24], até o ano de 2001, existiam no mercado cerca de 800 ferramentas destinadas a gerenciamento de níveis de serviço. Atualmente este número encontra-se por volta de 1000 [26]. A primeira vista 900 ferramentas aparenta ser um número expressivo de ferramentas à referida função. No entanto todas as ferramentas encontradas, são extremamente, caras na faixa de U$ ,00, sendo que em muitos casos estas não atendem as reias necessiades dos usuários. Segundo entrevista realizada pela Lucent Technologies, em Fevereiro de 2001, a uma série de profissionais da área de TI, além das ferramentas serem extremamente caras e não atenderem as reais necessidades da empresa, muitas delas prometem realizarem/desempenharem uma determinada função que não são capazes. Outro fator questionado pelos entrevistados foi a não integração com os atuais softwares de gerenciamento possuidos pelas empresas. Ponto este ainda marcado pela não possibilidade de extenção das ferramentas, para suprimento de eventuais carências da empresa. Percebe-se que o mercado para os fornecedores destas ferramentas são os grandes Provedores de Serviços de Rede, ficando então desassistidas as pequenas e médias organizações que hoje necessitam destas informações praticamente tanto quanto as grandes organizações. Estes dados foram fundamentais para a pretensão de se desenvolver uma ferramenta de gerência que atenda a estas necessidades dos usuários e que ao mesmo tempo seja de utilização e código livre. 3.1 Produtos de Gerenciamento de Nível de Serviço O mercado de ferramentas para gerenciamento apresenta um fenômeno interessante. Periodicamente, surge uma nova área de interesse que se torna o assunto polêmico por vários meses ou em casos esporádicos, até mesmo por vários anos [24]." Quando algum novo tema polêmico surge, as empresas buscam atacar a nova 850

11 oportunidade de mercado. Algumas empresas se apressam em desenvolver e fornecer novos produtos. Outras optam por apenas adaptarem ou reformularem seus produtos já existentes. Nos piores casos, algumas empresas alteram apenas suas estatégias de marketing, diringindo-o para a nova área. O que acaba ocorrendo em alguns destes casos, é que embora a ferramenta não atenda realmente ao tema proposto, os fornecedores insistem em afirmar o total cumprimento das tarefas pela ferramenta. Os produtos de SLM abrangem uma vasta gama de funções e formatos. Com o intuito de não cair na armadilha preparada por alguns fabricantes, descrita no parágrafo anterior, na hora de escolher uma ferramenta de gerenciamento de níveis de serviço, deve-se observar alguns aspectos como examinar os produtos de acordo com as funções de SLM de monitoração, relatórios, análise e administração. Em seguida é importante delinear as questões de monitoração onde os dados são capturados e em que formato. É importante lembrar os formatos de banco de dados aceitos por cada produto, sendo importante importar e exportar os dados com facilidade em um sistema de SLM. A seleção de um sistema com BD proprietário para algumas função de back-end limitará a possibilidade de personalizar o software ou expandi-lo com produtos de terceiros. Em uma pesquisa realizada pela Lucent Technologies, Figura 2, sobre a satisfação dos usuários com as atuais ferramentas, mostra a ocorrência de um declínio na satisfação com as ferramentas e produtos de auxílio à Gerência de Nível de Serviços, bem como com os serviços oferecidos pelos diversos provedores nesta área, em relação ao ano anterior. Figura 2: Satisfação com as ferramentas de Gerência de Nível de Serviços (1) e com os serviços oferecidos pelos Provedores (2) Fonte: [26]. 851

12 3.2 Necessidades do Mercado No decorrer da implantação do SLA, muitas são as barreiras e dificuldades encontradas pôr parte do setor de TI, para atingir os objetivos de gerenciamento. A principal barreira em 95 % dos casos é a insatisfação com as atuais ferramentas de auxílio ao Gerenciamento de Nível de Serviços, principalmente no que se refere ao gerenciamento pró-ativo. Conseqüentemente um fator que fica prejudicado com as deficiências apresentadas pelas atuais ferramentas é a medição de performance das aplicações corporativas, as quais tem crescido na mesma proporção que o mercado de comércio eletrônico e outras aplicações fortemente baseadas em rede, ocupando cada dia mais a largura de banda de rede disponível. A dificuldade de operação das atuais ferramentas também representam um forte empecilho, a implantação dos SLAs, acarretando a necessidade de mão de obra-qualificada Abrangência de SLAs nas Empresas do Sul do Brasil Em uma consulta realizada a algumas das principais empresas, não apenas da área tecnológica, mas também de outras áreas, no Sul do Brasil, mais especificamente Rio Grande do Sul e Santa Catarina, constatou-se que 43% dos entrevistados possuem um SLA, sendo que a média de parâmetros de SLAs implementados ficou pôr volta de três. Algumas da empresas chegam a ter oito SLAs implementados, o que ao nível de Brasil é uma boa média. Grande parte dos que ainda não possuem uma implementação de SLA, estão trabalhando para que no mínimo um SLA seja oferecido ou contratado nos próximos meses. A satisfação das empresas com os SLAs implementados são unanimidade em todas as consultadas. Muitas já estão pensando em futuras extensões dos SLAs atuais ou até mesmo a criação de novos SLAs. Em relação à satisfação com as ferramentas, muitas comprovam as insatisfações descritas anteriormente e que serão descritas na seção 3.3. No entanto algumas delas estão 852

13 parcialmente satisfeitas com as ferramentas que possuem. As insatisfações estão sendo todas levadas em conta no desenvolvimento da ferramenta. Durante a pesquisa, observou-se que os objetivos básicos para o desenvolvimento dos SLAs, foram a avaliação da qualidade de serviço, justificativa para futuros investimentos, atribuição de prioridades aos serviços, avaliação da satisfação dos usuários, determinar níveis de desempenho necessários, avaliação e administração das espectativas dos usuários e determinar o impacto da TI nos negócios. Além dos temas abordados acima destacam-se ainda, em 95% dos casos a disponibilidade da rede, seguido pelo desempenho da rede, disponibilidade e tempo de resposta dos aplicativos, taxa de erros e confiabilidade. Entre as empresas consultadas encontram-se: TIM Celular, Claro Digital, Global Telecom, Celesc, Telesc, Vant Comunications, Terra, Via-RS, DoctorNet, JosaPar e CRT. 4 Implementação Como descrito anteriormente, este artigo tem como motivação à implementação e a continuidade do refinamento de uma ferramenta de gerenciamento de redes, focada ao Gerenciamento de Níveis de Serviços que esta sendo desenvolvida em parceria pela UCPel, PUC-RS e PARKS/SA, em um projeto entitulado como Gerenciamento de Níveis de Seriço em Redes TCP/IP. Esta ferrementa está sendo desenvolvida em PHP, e além deste refinamento, como descrito anteriormente, o artigo baseia-se no estudo de uma possível integração da linguagem na qual a ferramenta está sendo desenvolvida com a linguagem de modelagem XML. A ferramenta é baseada na WEB, utilizando um servidor WWW (Apache). Sendo baseada na filosofia de software livre, a ferramenta utiliza o banco de dados MySQL, linguagem de programação C e PHP, sistema operacional Linux e o pacote Net-SNMP. O banco de dados é utilizado para armazenar as informações dos equipamentos a serem gerenciados, as quais são obtidas das MIBs dos dispositivos. Além disto é função do BD 853

14 armazenar o cadastro dos usuários bem como suas respectivas permissões. O pacote NET-SNMP, permite estabelecer rotinas para coleta de informações das MIBs dos equipamentos gerenciados via protocolo SNMP. Esta rotina deve ter a capacidade de a partir do BD, saber quais são os equipamentos gerenciados (a cada momento), bem como as interfaces gerenciadas de cada equipamento (também verificadas a cada momento para saber se nenhuma nova interface foi colocada ou retirada da monitoração). 4.1 Net SNMP O pacote de comandos SNMP da NET-SNMP, anteriormente denominado UCD-SNMP (University of California, Davis), foi originalmente baseado no CMU-SNMP, pacote da Carnegie Mellon University [25]. São reconhecidos por sua qualidade e possuem inúmeras implementações de gerência baseados nestes pacotes de comandos. Estes pacotes implementam os comandos disponíveis no protocolo SNMP. Os comandos servem, basicamente, para requisitar ou gravar informações nos equipamentos gerenciados através dos agentes implementados. Como exemplo, snmpget, snmpset, snmpwalk e snmptrap são alguns dos comandos destes pacotes. São comandos simples, assim como o próprio SNMP, mas que utilizados em conjunto e baseados em profundos estudos das informações disponíveis nas MIBs, podem gerar poderosos sistemas de gerenciamento. Seguindo a tendência de softwares livres e de domínio público, o pacote NET-SNMP, que será utilizado neste estudo, é disponibilizado gratuitamente e possui como principal ambiente de instalação Sistemas Operacionais baseados em Unix, entre eles o GNU-Linux Protocolo SNMP O SNMP (Simple Network Management Protocol) pode ser visto como um protocolo padrão para troca de informação de gerenciamento de redes. Sua operação é bastante simples, sendo as mensagens (primitivas de serviço) utilizadas por ele as citadas a seguir: 854

15 Get (Request, Next Request, Response): Trata-se do pedido do gerente para ler os dados de gerenciamento da MIB do agente. A Get Request faz o pedido inicial pelo gerente, a Response envia os dados para o gerente e a Next Request pede outro trecho da tabela seqüencialmente. Set (Request): Serve para alteração de dados da MIB. O gerente recebe um pedido de Set Request para alterar determinado dado. Trap: É um informe dado ao gerente de que algo de anormal está acontecendo no sistema, tem funcionamento semelhante a um alarme. Devido ao fato do protocolo SNMP estar sobre o protocolo UDP, o qual é um protocolo não orientado a conexão, o SNMP também acaba sendo não orientado a conexão, ou seja, nenhuma conexão entre a estação de gerenciamento e seus agentes é mantida. No SNMP, informações são trocadas entre uma estação de gerenciamento e um agente através de uma mensagem SNMP, a qual inclui o Número da versão SNMP, Nome da comunidade para ser usada para esta troca e Tipos do Protocolo de Unidade de Dados (PDUs). As operações em SNMP são limitadas a recuperar e modificar o valor de informações gerenciadas. Um gerente pode recuperar e modificar o valor das informações acessíveis por um agente, informar outro gerente do valor da informação de gerenciamento em um agente e um agente pode relatar um evento ao gerente. Com base nas necessidades, carências e limitações apresentadas pelo SNMPv1, foi desenvolvido pela comunidade Internet uma nova versão deste protocolo. Esta versão foi chamada SNMPv2 que aos poucos está sendo substituída pelo SNMPv Relatórios SLA- Fórmulas utilizadas Os relatórios de níveis de serviços são um veículo importante de comunicação entre o departamento de TI, a comunidade de usuários e os ramos de negócio. Deve ser percebido como um meio de demonstrar a importância dos serviços de TI e como uma forma de divulgar a qualidade dos serviços prestados pelo departamento de TI. 855

16 Os relatórios são ainda a forma que os usuários possuem para verificar se o contrato estabelecido entre eles e a prestadora do(s) serviço(s) está sendo cumprido. O ideal é a geração de vários tipos de relatórios, podendo assim existirem tipos de relatório especificos para cada setor (setor de TI, diretoria, recursos humanos, entre outros). O objetivo é a geração de relatórios em um formato correspondente aos objetivos dos ramos de negócio e que seja facilmente compreendido pelos interessados finais. Esta diferenciação é uma das implementações que encontramvam-se pendentes na ferramenta. Abaixo, as Figuras 3 e 4, demonstram estes relatórios. Figura 3: Relatórios Gerados 1 Figura 4: Relatórios Gerados 2. Os relatórios são gerados, não apenas para diferentes setores, mas também para diferentes objetivos como disponibilidade de serviços, de desempenho, de segurança, de reparações, entre outros que estão sendo estudados. Existe esta necessidade para que o setor de TI, tenha detalhes suficientes sobre todos os aspectos de qualidade de serviço e para satisfazer os interesses e os enfoques dos diversos tipos de públicos. A geração de relatórios de SLA, se da a partir da leitura dos valores dos objetos da MIB de cada equipamento/interface que são armazenados no BD, gerando assim gráficos estatísticos de SLA. 856

17 Algumas informações de gerenciamento não podem ser obtidas apenas sabendo-se o valor de algumas variáveis dentro de um certo período de tempo. Para estes tipos de informações, cálculos (muitas vezes envolvendo inclusive o valor de mais de uma variável) são necessários para se alcançar o resultado desejado. A seguir temos as principais fórmulas que serão utilizadas nos relatórios Relatório de Largura de Banda Utilizada Largura de banda utilizada é uma das estatísticas de Performance mais utilizada em gerenciamento da capacidade da rede bem como para a solução de problemas. A seguir, temos as fórmulas utilizadas para o cálculo desta informação: Utilização onde: ( in) = ifinoctets 8 ifspeed t - ifinoctets é a taxa de bytes recebidos; e - ifspeed é a largura de banda da interface. Utilização ( out) = ifoutoctets 8 ifspeed t onde: - ifoutoctets é a taxa de bytes enviados; e - ifspeed é a largura de banda da interface. Utilização Utilização ( total) = ( in) + Utilização 2 ( out) Para linhas full-duplex, o cálculo de utilização total é de fato a média da utilização das duas direções de tráfego. Em outras palavras, se a Utilização (in) é de 40 % e a Utilização (out) é 60 %, então a Utilização (total) é de 50 %. Por outro lado, o tráfego total de um elemento é realmente a soma do tráfego das duas direções. 857

18 4.2.2 Relatório de Erros por Interface Erros por Interface é um relatório importantíssimo para detecção de, principalmente, falhas ou ruído nos meios de transmissão. Em situações onde este tipo de informação torna-se necessária, este relatório indica o percentual de pacotes com erros do total de pacotes recebidos ou enviados. Certamente, o percentual de pacotes recebido (in) é o mais relevante, em virtude que normalmente este tipo de erro será encontrado na recepção dos dados e não no envio. As fórmulas são muito semelhantes às anteriores, apenas com a óbvia mudança das variáveis envolvidas e que este cálculo, devido justamente ao tipo de informação disponível na MIB-II, é feito levando-se em conta os pacotes IP e não os bytes de dados enviados ou recebidos. Erros ( in) = ifinerrors ifinucastpkts + ifinnucastpkts Porcentagem de erros de entrada onde: - ifinerrors é a taxa de erros de entrada; - ifinucastpkts é a taxa de pacotes unicast recebidos; e -ifinnucastpkts é a taxa de pacotes no-unicast recebidos. Erros ( out) = ifouterrors ifoutucastpkts + ifoutnucastpkts Porcentagem de erros de saída onde: - ifouterrors é a taxa de erros de saída; - ifoutucastpkts é a taxa de pacotes unicast enviados; e -ifoutnucastpkts é a taxa de pacotes no-unicast enviados. Este relatório não possui um terceiro gráfico indicando o total de erros, somando ou fazendo a média entre os erros de entrada e de saída. Isto se deve ao motivo de que o relevante nestes casos é justamente descobrir se, caso estejam acontecendo erros, estes são no recebimento dos pacotes (a grande maioria dos casos) ou no envio e finalmente o percentual desta taxa de erros. 858

19 Os objetos IfOutOctets e ifoutdiscards juntos podem sinalizar um congestionamento da rede, isto caso ocorra um aumento do valor de ifoutdiscards devido ao descarte de muitos pacotes que tenham que deixar a interface, e uma diminuição do número total de bytes de saída, indicado pelo objeto IfOutOctets. Através do objeto IfInUnknownProtos pode-se ter informações do número de descartes ocorridos devido ao recebimento de pacotes de protocolos desconhecidos, portanto, caso o valor dos objetos IfInUnknownProtos e IfInDiscards estiverem crescendo proporcionalmente não há detecção de nenhum problema. O objeto IfOutlen indica se o dispositivo está tendo problemas para enviar dados para fora, seu valor aumenta de acordo com o aumento do número de pacotes aguardando para deixar a interface. Para calcular-se a taxa de utilização de uma detreminada interface, pode-se utilizar as seguintes formulas: - Total de bytes que trafegam na porta em determinado período: Total Bytes = InOctets + OutOctets - Total de bytes por segundo: Total de Bytes/segundo =Total de Bytes / tempo_amostra_segundo - Total de bits por segundo: Total de bits/segundo = Total de bytes x 8 - Taxa de utilização: Total de bits/segundo / ifspeed Caso queira-se o valor em Mbps, divide-se por Relatório de Disponibilidade De acordo com [16], o parâmetro Disponibilidade provavelmente seja o mais significativo indicador de QoS/SLM em qualquer tipo de serviço. 859

20 Parâmetro Disponibilidade Indisponibilidade Tempo acumulado de Indisponibilidade up times up times Fórmula up times down times down times 100 down times down times acumulados durante um período de tempo Tabela 2: Cálculos de Disponibilidade Fonte: [16]. 4.3 Metodologia de Medição Este tópico enfatiza a importância de implementar uma metodologia de medição de informações para utilização na análise de dados de desempenho. Como deve ser estabelecida uma metodologia antes de se analisar o desempenho do sistema, este módulo focaliza a criação de uma metodologia de medição e identifica um processo de coleta e utilização de dados do sistema Obtenção dos Dados Para determinar o grau de utilização de um determinado recurso, ou, sua capacidade e desempenho máximos, primeiro deve-se identificar o que é normal no ambiente. Cada ambiente é único, com diferentes fatores afetando o modo como os recursos são utilizados ou consumidos. Para chegar a este nível considerado normal no ambiente gerenciado, deve-se começar com uma coleta de dados em períodos variados, priorizando-se aqueles considerados de pico. Através desta base de dados, pode-se futuramente identificar o desempenho de um recurso, classificando este como normal, abaixo das expectativas ou acima das espectativas. Com base nestas informações da base de dados pode-se tomar as medidas necessária, podendo estas variarem desde a não realização de ajuste algum, já que o desempenho esta 860

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