ARQUITETURAS DE GERENCIAMENTO. Baseado em slides gentilmente cedidos pelo Prof. João Henrique Kleinschmidt da UFABC.

Transcrição

1 ARQUITETURAS DE GERENCIAMENTO Baseado em slides gentilmente cedidos pelo Prof. João Henrique Kleinschmidt da UFABC.

2 Introdução 2 A gerência de redes é decomposta nas tarefas de monitoração e controle das operações em sistemas de computação interconectados. Padronização é requerida à medida em que observam mudanças na estrutura e nos papéis desses sistemas. Redes de Computadores têm evoluído de ilhas de processamento isoladas para sistemas de missão crítica e/ou alcance global. O efeito dessa padronização é o estabelecimento de uma interface comum para a gerência de todos os componentes presentes numa infraestrutura de rede.

3 3 Gerência OSI

4 Gerência OSI: Introdução 4 A ISO define cinco áreas funcionais para a gerência de redes de computadores: Gerência de Falhas Gerência de Configuração Gerência de Contabilidade Gerência de Desempenho Gerência de Segurança Qualquer atividade de gerência pode ser enquadrada em no mínimo uma dessas áreas funcionais.

5 5 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Sistemas gerenciados contêm aplicações denominadas agentes de gerência.

6 6 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Agentes armazenam parâmetros de monitoração e controle do sistema em MITs (Management Information Trees).

7 7 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Estações de gerência contêm aplicações denominadas gerentes.

8 8 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Gerentes e agentes comunicam-se por meio de um protocolo orientado a conexão denominado CMIP (Common Management Information Protocol)

9 9 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Comunicação entre gerentes e agentes é viabilizada através de alguns ASEs (Application Service Elements)

10 10 Gerência OSI: Modelo de Comunicação ACSE (Association Control Service Element) é utilizado para o estabelecimento e encerramento de associações entre gerentes e agentes.

11 11 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Resumo dos serviços providos pelo ACSE:

12 12 Gerência OSI: Modelo de Comunicação ROSE (Remote Operations Service Element) permite que gerentes invoquem operações remotas em agentes.

13 13 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Resumo dos serviços providos pelo ROSE:

14 14 Gerência OSI: Modelo de Comunicação CMISE (Common Management Information Service Element) provê serviços utilizados diretamente por gerentes e agentes para a troca de informações.

15 15 Gerência OSI: Modelo de Comunicação Resumo dos serviços providos pelo CMISE:

16 16 Gerência OSI: Modelo de Informação Objetos gerenciados são utilizados para modelar recursos físicos e/ou lógicos de um sistema gerenciado. Objetos gerenciados são definidos através de um modelo de dados OO estendido.

17 17 Gerência OSI: Modelo de Informação Exemplo de um objeto gerenciado modelando uma interface de rede

18 18 Gerência OSI: Modelo de Informação Objetos gerenciados são estruturados em classes através das GDMO (Guidelines for Definitions of Managed Objects).

19 19 Gerência OSI: Modelo de Informação

20 20 Gerência OSI: Modelo de Informação Atributos referem-se às propriedades de um objeto gerenciado.

22 22 Gerência OSI: Modelo de Informação Operações referem-se às atividades realizadas em um objeto gerenciado para conseguir uma ação de gerência.

24 24 Gerência OSI: Modelo de Informação Notificações são mensagens não-solicitadas contendo detalhes sobre a sua causa, sua localização e seu destino.

26 Gerência OSI: 26 Modelo de Informação Comportamento é uma descrição textual que expressa a semântica dos atributos e a forma segundo a qual eles se relacionam. A presença de notificações, em adição aos atributos e às operações suportadas por um objeto gerenciado, explicam o porquê deste ser um modelo de dados OO estendido.

28 28 Gerência OSI: Modelo de Informação Hierarquia de Herança:

30 30 Gerência OSI: Modelo de Informação Hierarquia de Registro:

31 Gerência OSI: Casos de Uso 31 O serviço M-GET é utilizado para a leitura de atributos de objetos gerenciados.

32 Gerência OSI: Casos de Uso 32 M-GET pode conter informações relacionadas a escopo e filtragem de objetos gerenciados.

33 Gerência OSI: Casos de Uso 33 M-GET pode dar origem a várias respostas ligadas.

34 Gerência OSI: Casos de Uso 34 Respostas ligadas podem ser canceladas através do serviço M-CANCEL-GET.

35 Gerência OSI: Casos de Uso 35 Valores dos atributos de um objeto gerenciado podem ser modificados através do serviço M-SET. Operações de um objeto gerenciado podem ser invocadas a partir do serviço M-ACTION. Um ou mais objetos gerenciados podem ser criados ou eliminados a partir dos serviços M-CREATE e M- DELETE, respectivamente.

36 Gerência OSI: Casos de Uso 36 O uso extensivo e periódico do serviço M-GET configura o mecanismo de polling.

37 Gerência OSI: Casos de Uso 37 O número N de agentes contatados por um gerente durante um intervalo igual a T é limitado por: N T Δ Onde Δ = a + b + c + d + e + f

38 Gerência OSI: Casos de Uso 38 Assumindo que: a = c = d = f e b = e, Então: Δ = 4a + 2b Substituindo-se o valor de Δ, tem-se: N T Δ T N (4a + 2b)

39 Gerência OSI: Casos de Uso 39 Considerando uma LAN na qual: Cada agente é contatado a cada 15 min. O tempo de processamento de mensagens é igual a 50 ms. O atraso da rede é igual a 1 ms. Tem-se: N N T (4a + 2b) (4 0, ,001) N 4.455

40 Gerência OSI: Casos de Uso 40 Por outro lado, considerando uma WAN na qual: Cada agente é contatado a cada 15 min. O tempo de processamento de mensagens é igual a 50 ms. O atraso da rede é igual a 500 ms. Tem-se: N N T (4a + 2b) (4 0, ,5) N 750

41 Gerência OSI: Casos de Uso 41 O mecanismo de Notificações é viabilizado pelo serviço EVENT-REPORT.

42 Gerência OSI: Casos de Uso 42 O número N de agentes que podem ser manipulados por um gerente recebendo notificações numa taxa Λ e levando um tempo Ω para processar uma mensagem é limitado por: N 1 Λ 1 Ω Onde 1 é o intervalo de tempo entre a geração de duas Λ notificações consecutivas de um agente, e pode variar dependendo dos limiares (thresholds) de filtragem.

43 Gerência OSI: Casos de Uso 43 Considerando uma LAN na qual: Cada agente é contatado a cada 15 min. O tempo de processamento de mensagens é igual a 50 ms. O atraso da rede é igual a 1 ms. Tem-se: N 1 Λ 1 Ω N 1 Λ 1 0,05 N 20 Λ

44 Gerência OSI: Casos de Uso 44 Se os critérios de filtragem forem aplicados de tal forma que o tráfego gerado seja igual ao da estratégia de polling, então para o caso as LAN temse 1 Λ = 15min (ou 900 s). Assim: N 20 Λ N N Se o tráfego for projetado para ser 10 vezes inferior ao da estratégia de polling, tem-se N

45 Gerência OSI: Casos de Uso 45 No caso da WAN, o número máximo de agentes manipulados seria o mesmo, sendo portanto independente do tipo da rede considerada. Enquanto a estratégia de polling utiliza um modelo de comunicação síncrono e iniciado pelo gerente, a estratégia de notificações baseia-se num modelo assíncrono e iniciado pelo agente. Na maioria dos casos uma combinação de ambas as estratégias é utilizada para a gerência de uma determinada infraestrutura de rede.

46 46 Gerência Internet

47 Gerência Internet: Introdução 47 Nos primórdios da Internet, as únicas ferramentas utilizadas para a sua gerência eram baseadas no protocolo ICMP (por exemplo, o PING). Com o crescimento da Internet, fazia-se cada vez mais necessário um protocolo padrão, funcional e simples de se entender e implementar. As principais tentativas surgidas nesse sentido foram: CMOT Common Management Information Services and Protocol Over Tcp/ip. SNMP Simple Network Management Protocol

48 Gerência Internet: Introdução 48 A Arquitetura CMOT possui um modelo de comunicação idêntico àquele definido pela ISO. A estruturação da informação de gerência obedece basicamente à estruturação definida na arquitetura SNMP. Na verdade, as arquiteturas SNMP e CMOT foram compreendidas inicialmente como soluções de curto e longo prazo, respectivamente. O grande número de implementações SNMP tornaram essa abordagem uma solução permanente.

49 Gerência Internet: Introdução 49 À exemplo do que ocorre com a abordagem da ISO, a arquitetura SNMP define também um modelo de comunicação e um modelo de informação. Essa arquitetura tem incorporado várias inovações ao longo de sua existência, de forma que existem atualmente três versões: SNMPv1 SNMPv2 SNMPv3

50 Gerência Internet: SNMP 50 Sistemas gerenciados contêm aplicações denominadas agentes SNMP.

51 Gerência Internet: SNMP 51 Agentes armazenam parâmetros de monitoração e controle do sistema gerenciado em MIBs (Management Information Bases).

52 Gerência Internet: SNMP 52 Estações de gerência contêm aplicações denominadas gerentes.

53 Gerência Internet: SNMP 53 Gerentes e agentes comunicam-se por meio de um protocolo não orientado a conexão denominado SNMP (Simple Network Management Protocol).

54 Gerência Internet: SNMP 54 À semelhança do que ocorre com a abordagem definida pela ISO, na arquitetura SNMP os recursos físicos e lógicos de um sistema são modelados como objetos gerenciados. A SMI (Structure of Management Information) definida para o SNMPv1 especifica como os objetos gerenciados armazenados em MIBs são definidos e nomeados. De forma a motivar sua implementação e facilitar sua extensibilidade, a SMI SNMPv1 é bem mais simples que aquela definida pela ISO.

55 Gerência Internet: SNMP 55 Mais sobre a Gerência SNMP nos tópicos: Bases de Informação de Gerenciamento (MIBs) Protocolo Simples de Gerenciamento de Redes (SNMP)