Redes de Computadores

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1 Redes de Computadores SNMP Simple Network Management Protocol 1

2 Histórico No final dos anos 70 não haviam protocolos de gerenciamento. A única ferramenta efetivamente usada para gerenciamento foi o Internet Control Message Protocol (ICMP) Redes de Computadores 3 PING -Packet Internet Groper(examinador). Com algumas ferramentas suplementares o PING foi uma satisfatória solução para as exigências de gerenciamento de redes por muitos anos. Redes de Computadores 4 2

3 No final dos anos 80 o crescimento da Internet tornouse exponencial e a atenção foi voltada para o desenvolvimento de uma capacidade de gerenciamento de rede mais poderosa. Era necessário um protocolo com muito mais funcionalidade que PING Redes de Computadores 5 Simple Gateway Monitoring Protocol (SGMP) emitido em novembro de O SGMP era um meio simples de monitorar roteadores. Como cresceu a necessidade de mais ferramentas de gerenciamento de rede, três promissoras abordagens surgiram: Redes de Computadores 6 3

4 High-Level Entity Management System (HEMS): Uma generalização do talvez primeiro protocolo de gerenciamento de rede usado na Internet, o Host Monitoring Protocol (HMP). Simple Network Management Protocol (SNMP): Uma versão melhorada do SGMP. Common management Information Protocol (CMIP) sobre TCP/IP -(CMOT): uma tentativa de incorporar o protocolo (CMIP), serviços, e estrutura de base de dados para gerenciamento de redes sendo padronizado pelo ISO. Redes de Computadores 7 No início de 1988, o Internet Activities Board (IAB) revisou estas propostas e aprovou o desenvolvimento do SNMP como uma solução a curto prazo e CMOT como uma solução de longo alcance. SNMP logo tornou-se o protocolo de gerenciamento padronizado mais usado. CMOT definhou. Redes de Computadores 8 4

5 SNMP apresentava deficiências nas áreas de segurança e funcionalidade Então, foi elaborado o SNMP versão2, que supre algumas destas deficiências. Redes de Computadores 9 Arquitetura de gerenciamento de redes 5

6 Elementos: Estação de gerenciamento; Agente de gerenciamento; Base de informações de gerenciamento (MIB-Management Information Base); Protocolo de gerenciamento de rede. Redes de Computadores 11 Estação de gerenciamento: serve de interface para o gerente da rede no sistema de gerenciamento. Terá no mínimo: Redes de Computadores 12 6

7 Um conjunto de aplicações para análise de dados; Uma interface pela qual o gerente deve monitorar e controlar a rede; A capacidade de traduzir as exigências do gerente no monitoramento e controle de elementos na rede. Uma base de dados de informações extraídas das MIB s de todas entidades gerenciadas na rede. Redes de Computadores 13 Agente de gerenciamento: responde aos pedidos por informação de uma estação, e algumas vezes, manda à estação informações importantes que não foram pedidas. Redes de Computadores 14 7

8 MIB: O meio pelo qual recursos devem ser gerenciados na rede é representá-los como objetos. Cada objeto é um dado variável que representa um aspecto do agente gerenciado. O conjunto destes objetos é a MIB. Redes de Computadores 15 Protocolo de gerenciamento de rede: A estação de gerenciamento e os agentes são vinculados por um protocolo de gerenciamento de rede. O protocolo usado para o gerenciamento de redes TCP/IP é o SNMP. Este protocolo inclui as seguintes capacidades: Redes de Computadores 16 8

9 Get: permite que a estação pegue o valor de objetos do agente; Get Next: permite que a estação pegue o valor do próximo objeto (em relação à posição do objeto na árvore da MIB); Set: permite que a estação estabeleça o valor para objetos do agente; Trap: permite a um agente notificar estação de eventos significativos. Redes de Computadores 17 Protocolo de Gerenciamento de rede 9

10 SNMP foi designado para ser um protocolo do conjunto de protocolos TCP/IP. Ele opera sobre o User Datagram Protocol (UDP). Não usa TCP porque TCP é orientado-aconexão(connection-oriented) e o SNMP e UDP são não-orientados-a-conexão (connectionless-oriented). Redes de Computadores 19 Para uma estação, um processo agente interpreta as mensagens SNMP e controla o acesso à MIB mantida na estação, oferecendo uma interface para o processo gerente. O processo gerente realiza o gerenciamento da rede utilizando SNMP. Redes de Computadores 20 10

11 estação de gerenciamento SNMP getrequest Aplicação de gerenciamento GetNextRequest SetRequest GetResponse Trap gerente SNMP UDP IP Protocolos Network-Dependent aplicação de gerenciamento de objetos Mensagens SNMP rede ou internet Recursos gerenciados getrequest agente SNMP objetos gerenciados GetNextRequest SetRequest GetResponse Trap agente SNMP UDP IP Protocolos Network-Dependent Redes de Computadores 21 Mensagens Trap técnica Trap-directed-polling Cada agente deve notificar a estação de qualquer evento fora do comum. Estes eventos são comunicados através de mensagens, chamadas de traps. Redes de Computadores 22 11

12 Proxies O uso do SNMP exige que todos os agentes, assim como as estações de gerenciamento, suportem UDP e IP. Isto exclui o gerenciamento de alguns dispositivos, assim como algumas bridges e modems, que não suportam nenhuma parte do conjunto de protocolos TCP/IP. Redes de Computadores 23 Para acomodar estes dispositivos, foi desenvolvido o conceito de proxy. Um agente SNMP atua como um proxy para um ou mais dispositivos. O agente proxy converte cada mensagem para o protocolo de gerenciamento usado pelo dispositivo. Redes de Computadores 24 12

13 Estrutura de informação de gerenciamento (SMI) Define a estrutura geral na qual a MIB pode ser definida e construída. Identifica o tipo de dado que pode ser usado pela MIB, e como os recursos são representados e nomeados na MIB. Redes de Computadores 26 13

14 A MIB pode armazenar tipos simples de dados escalares e vetores bi-dimensionais de escalares. A SMI não suporta a criação de estruturas de dados complexas. Redes de Computadores 27 A linguagem usada para definir a SMI é a ASN.1 (Abstract Syntax Notation One). Redes de Computadores 28 14

15 Módulos Um módulo é um conjunto de descrições ASN.1 relativas a um tema comum. Por exemplo, a especificação de um protocolo ou de uma MIB. Redes de Computadores 29 <<módulo>> DEFINITIONS : : = BEGIN <<links>> <<declarações>> END Redes de Computadores 30 15

16 <<módulo>> : é o nome do módulo; <<links>> : importação de bibliotecas ou outros módulos; <<declarações>> : contém as definições de : - Tipos : definem novas estruturas de dados (iniciam com letra maiúscula). - Valores : instâncias de um tipo (inicia com letra minúscula). - Macros : usados para extender a gramática da linguagem ASN.1(letras maiúsculas). Redes de Computadores 31 Tipos e Valores Definição de tipos e valores : nometipo : : = TYPE nomevalor nometipo : : = VALUE Redes de Computadores 32 16

17 Tipos Simples INTEGER : inteiros OCTET STRING : uma string de octetos, onde cada byte pode ter qualquer valor de 0 a 255. OBJECT IDENTIFIER : um meio de identificar algum objeto. É uma seqüência de números inteiros não negativos, dispostos em uma árvore. NULL : Atualmente este tipo não é usado. Redes de Computadores 33 Tipos Construídos SEQUENCE : uma lista ordenada de zero ou mais elementos de um ou mais tipos ASN.1 (Chamado de estrutura, em outras linguagens). SEQUENCE OF <<tipo>> : uma lista ordenada de zero ou mais elementos do mesmo tipo ASN.1 (vetores). Redes de Computadores 34 17

18 Tipos Rotulados Definição de um novo tipo rotulando um tipo já existente. O tipo original e o novo tipo só diferem no rótulo. Redes de Computadores 35 Subtipos A partir de um tipo já existente, cria-se um subtipo definindo quais elementos do tipo original serão permitidos no subtipo. Redes de Computadores 36 18

19 A SMI define seis novos tipos : IpAdress : representa um endereço IP. NetworkAdress : representa um endereço de alguma família de protocolos (atualmente a única disponível é a IP, então NetworkAdress é a mesma coisa que IpAdress ). Counter : Um inteiro não negativo que é incrementado em 1 até alcançar um valor máximo. Redes de Computadores 37 Gauge : Um inteiro não negativo que pode ser incrementado ou decrementado em 1. TimeTicks : Conta o tempo em centenas de segundos a partir de um determinado tempo. Opaque : Codifica uma instância de qualquer tipo ASN.1. O resultado é uma string de octetos Redes de Computadores 38 19

20 A SMI define também dois tipos construídos: list : <list> : : = SEQUENCE { <tipo1>... <tipo n> Redes de Computadores 39 table: <table> : : = SEQUENCE OF <list> list é definido para ser usado como as colunas de table. Redes de Computadores 40 20

21 Objetos Cada objeto é definido seguindo este modelo: objeto OBJECT IDENYIFIER : : = { tipo sufixo } --identificador nome OBJECT -TYPE --definição dos tipos SINTAX tipo ACCESS acesso STATUS estado : : = valor (valor do nome do objeto) Redes de Computadores 41 SINTAX : define o tipo de dado do objeto. Pode ser um tipo básico ou um tipo definido por um usuário. ACCESS : pode ser: - read-only : as instancias do objeto podem ser lidas, mas não alteradas; - read-write : as instancias do objeto podem ser lidas ou alteradas; - write-only : as instancias do objeto podem ser alteradas, mas não lidas; - not-accessible : as instancias do objeto não podem ser lidas nem alteradas. Redes de Computadores 42 21

22 STATUS : - mandatory :os nós gerenciados devem implementar este objeto; - optional :os nós gerenciados podem implementar este objeto; - obsolete : os nós gerenciados não podem implementar este objeto. Os objetos em uma MIB são organizados em uma árvore. Redes de Computadores 43 SNMP versão 2 Além dos mecanismos de troca de mensagens do SNMP versão 1(Get, GetNext, Set, Trap e Response), a versão 2 inclui o GetBulk e o Inform. Redes de Computadores 44 22

23 GetBulk (bulk = grande volume): semelhante ao GetNext, mas permite que a estação pegue o valor dos n próximos objetos (em relação à posição do objeto na árvore da MIB); Inform: permite a um gerente notificar à outro gerente de eventos significativos. Redes de Computadores 45 MIB do SNMPv2 Os objetos definidos como parte do SNMPv2 são organizados em três MIB s. Cada MIB é organizada em grupos( grupo é uma coleção de objetos). Redes de Computadores 46 23

24 A MIB SNMPv2 Define objetos que descrevem o comportamento de uma entidade. Esta informação permite ao agente monitorar a quantidade de atividade de um agente e a quantidade de recursos de um agente. Redes de Computadores 47 Contém 5 grupos: Gurpo de Estatísticas SNMPv2 : controla o número de mensagens enviadas, mensagens recebidas, mensagens com erros. Gurpo de Estatísticas SNMPv1 : Gurpo Fonte de objetos : permite que uma entidade SNMPv2 atue como agente. Redes de Computadores 48 24

25 Gurpo Trap : permite que entidades SNMPv2 que atuam como agentes gerem mensagens trap. Gurpo Set : serve para resolver dois problemas que podem ocorrer com o uso da operação Set. Primeiro, ordem da execução de operações. Segundo, o uso da operação Set por múltiplos gerentes pode resultar em uma base de dados inconsistente Redes de Computadores 49 A MIB gerente-para-gerente Permite a um gerente superior definir eventos que um gerente subordinado usará para mandar mensagens de alerta para o gerente superior. Esta MIB deve ser usada para permitir o uso de gerentes intermediários. Redes de Computadores 50 25

26 Consiste em dois grupos: Grupo de Alarme : define um conjunto de alarmes para os objetos. Grupo de Evento : quando um alarme é disparado, ele aciona um evento, que é o InformRequest, que é enviado a um gerente superior. Redes de Computadores 51 Aplicações de gerenciamento Gerente MIB Gerente/Agente Agente MIB MIB Agente Agente Agente MIB MIB MIB Redes de Computadores 52 26

27 A MIB do grupo A MIB do grupo está relacionada com a segurança. Redes de Computadores 53 Segurança SNMPv2 Os serviços de segurança no SNMPv2 são três: privacidade, autenticação e controle de acesso. Redes de Computadores 54 27

28 Privacidade: proteção de dados transmitidos. O mecanismo de proteção usado é a criptografia. Autenticação: qualquer dado é autentico quando não é alterado e quando vem da fonte que diz ter vindo. O mecanismo de autenticação para SNMPv2 é o MD5 digest authentication protocol. Controle de acesso: garantir que apenas usuários autorizados tenham acesso a uma MIB, e possam modificar os dados da MIB. Redes de Computadores 55 Exemplo MIB-II 28

29 Grupos que formam a MIB-II Grupo de sistema Contém informações de configuração: system OBJECT IDENTIFIER : := { mib 1 } Alguns objetos : sysdescr: descrição do dispositivo sysname: nome do dispositivo syslocation: localização física do dispositivo sysservices: serviços oferecidos pelo dispositivo Redes de Computadores 58 29

30 Grupo de interfaces contém informações sobre as entidades da interface. Este grupo contém dois níveis de objetos, o número interfaces em um nó e uma tabela contendo informação destas interfaces: interfaces OBJECT IDENTIFIER : := { mib 2 } ifnumber : o número interfaces em um nó Redes de Computadores 59 --Tabela do grupo de interfaces iftable OBJECT IDENTIFIER : := { interfaces 2 } ifentry OBJECT IDENTIFIER : := { iftable 2 } Alguns objetos da tabela : ifindex : número da interface ifdescr : descrição da interface iftype : tipo da interface ifmtu : tamanho máximo da unidade de transferência ifspeed : velocidade de transferência em bits / segundo Redes de Computadores 60 30

31 Grupo de tradução de endereço Contém informações sobre endereços. É composto de uma tabela usada para mapear endereços IP em endereços de nível 2 dependentes da rede em uso. at OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 3 } attable OBJECT IDENTIFIER : : = { at 1 } atentry OBJECT IDENTIFIER : : = { attable 1} Redes de Computadores 61 Cada linha da tabela possui três colunas: atifindex : numero da interface atphysadress : endereço de mídia para mapeamento atnetadress : endereço IP para mapeamento Redes de Computadores 62 31

32 Grupo IP Possui vários escalares e três tabelas ( de endereços IP, de roteamento IP, de tradução de endereços IP ) ip OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 4 } Alguns escalares: ipforwarding : atua como um roteador ou como um host IpInReceives : total de datagramas recebidos ipinhdrerrors: datagramas descartados por erro de formato ipinaddrerrors:datagramas descartados por erro de entrega Redes de Computadores 63 --tabela de endereços ipaddrtable OBJECT IDENTIFIER : : = { ip 20 } ipaddrentry OBJECT IDENTIFIER : : = { ipaddrtable 1 } Alguns objetos da tabela de endereços IP: ipadentaddr : endereço IP desta entrada ipadentifindex : número da interface Redes de Computadores 64 32

33 --tabela de roteamento iproutingtable OBJECT IDENTIFIER : : = { ip 21 } iproutingentry OBJECT IDENTIFIER: := {iproutingtable 1 } Alguns objetos da tabela de roteamento IP: iproutedest : endereço IP de destino iprouteifindex : número da interface iproutemetric1: métrica de roteamento #1 iprouteproto : mecanismo usado para determinar a rota Redes de Computadores 65 --tabela de tradução de endereços ipnettomediatable OBJECT IDENTIFIER : : = { ip 22 } ipnettomediaentry OBJECT IDENTIFIER : : = 1 } { ipnettomediatable Alguns objetos da tabela de tradução de endereços IP: ipnettomediaifindex : número da interface ipnettomediaphysaddress : endereço da media para mapeament Redes de Computadores 66 33

34 Grupo ICMP Consiste em 26 contadores, que controlam o número de vezes que uma mensagem do tipo foi gerada, o número de vezes que a mensagem deste tipo foi recebida pela entidade IP local, o número de mensagens ICMP recebidas, enviadas, recebidas com erro, ou não enviadas devido a um erro. icmp OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 5 } Redes de Computadores 67 Grupo TCP Contém vários escalares e uma tabela : tcp OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 6 } Alguns escalares: tcprtoalgorithm : identifica o algoritmo de retransmissão tcprtomin : tempo mínimo de retransmissão em milisegundos tcprtomáx : tempo máximo de retransmissão em milisegundos tcpmaxconn : número máximo de conexões TCP permitidas simultaneamente Redes de Computadores 68 34

35 --tabela do grupo TCP tcpconntable OBJECT IDENTIFIER : : = { tcp 13 } tcpconnentry OBJECT IDENTIFIER : : ={ tcpconntable 1} Alguns objetos da tabela: tcpconnstate : estado da conexão tcpconnlocaladress : endereço IP local Redes de Computadores 69 Grupo UDP Contém quatro contadores e uma tabela: udp OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 7 } Alguns escalares: udpnoports : datagramas com destino desconhecido udpinerros : datagramas descartados por erro de formato Redes de Computadores 70 35

36 --tabela do grupo UDP udptable OBJECT IDENTIFIER : : = { udp 5 } udpentry OBJECT IDENTIFIER : : = { udptable 1 } Os objetos da tabela: udplocaladdress : endereço IP local udplocalport : porta UDP local Redes de Computadores 71 Grupo EGP Deve ser implementado pelos nós que implementam o Exterior Gateway Protocol. Redes de Computadores 72 36

37 Grupo de transmissão É um espaço livre, usado par incluir novas definições. Redes de Computadores 73 Grupo SNMP Permite a manipulação de funções do SNMP. snmp OBJECT IDENTIFIER : : = { mib 11 } * Os objetos mais importantes já foram citados (Get, Set,...). Redes de Computadores 74 37