Ficha de Trabalho Prático Nº1- Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP.

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1 Universidade do Minho - Dep. to Informática MIECOM, 4º Ano - 2º Semestre, 2009/2010 Gestão de Redes Ficha de Trabalho Prático Nº1- Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP. Objectivos: Familiarização com a arquitectura e filosofias do modelo de gestão preconizado pelo Internet-standard Network Management Framework (INMF), dando especial relevo ao Simple Network Management Protocol (SNMP) e às Management Information Bases (MIBs). Além disso, os alunos devem solidificar os conceitos inerentes aos seguintes aspectos deste framework de gestão: a. Arquitectura do sistema, i.e., quais as entidades intervenientes e qual a sua função; diferenças entre o conceito de objecto 1 de gestão e instância de objecto de gestão; b. A evolução das normas integrantes, desde a primeira versão de 1991 até ao SNMPv3; c. Structure of Management Information (SMI); d. Os mecanismos de segurança integrados. Observações: A primeira parte deste trabalho deverá ser realizada ao longo de 4-6 horas efectivas de trabalho. A segunda parte deverá ser realizada ao longo de horas efectivas de trabalho. Requisitos: Ter competências sólidas sobre o INMF. Saber utilizar a inteligência com um nível de competência mínimo. AVISOS: Não serão tolerados atropelos aos direitos de autor, à moral, ética e bons costumes do bom aluno e programador... 1 Ou variável de gestão.

2 1. O Jogo... Pretende-se que sejam criadas duas aplicações de software que funcionem independentemente uma da outra mas que estejam de acordo com um protocolo aplicacional e que utilizem o modelo administrativo, modelo de dados e modelo comunicacional segundo o INMFv2. Uma das aplicações é um agente SNMP (ou Gerador) que implementará uma MIB especial para monitorização de interfaces virtuais que geram chaves (sequências de caracteres) e outra aplicação será um manager SNMP (ou Monitor) que tentará descobrir as chaves geradas no agente no mais curto espaço de tempo possível. A MIB implementada no Gerador será identificada pelo OID.999 em baixo do ramo normalizado.experimental e incluirá os seguintes objectos de gestão: LockString (do tipo DisplayString, OID.1) Uma pequena string que identifica o programa Monitor que tem bloqueado o agente para uso privado. O valor desta string só deve ser conhecida entre o Gerador e o Monitor para qual está bloqueado. Quando o Gerador não está bloqueado o valor deverá ser igual a public. LockTime (do tipo Counter32, OID.2) O número de décimos de segundo que passaram desde que o valor do objecto LockString foi alterado de public para um outro valor privado. Quando o valor de LockString passar para public, LockTime deve ficar com o valor 0 (zero). O valor deste objecto deve ser actualizado a cada décimo de segundo. IfNumber (do tipo Integer32, OID.3) Número de interfaces virtuais implementados pelo programa Gerador. IfTable (do tipo Sequence Of IfEntry, OID.4) Tabela de interfaces virtuais, cada um a gerar continuamente uma chave (stream de caracteres). o IfEntry (OID IfTable.1) Linha/sequência de objectos assim definidos: IfIndex (do tipo InterfaceIndex, OID IfEntry.1) O índice do interface virtual dentro da tabela. IfKeyChar (do tipo DisplayString com SIZE [1], OID IfEntry.2) O caracter da chave, que num dado instante, está a ser disponibilizado para leitura num determinado interface. As chaves dos interfaces virtuais são caracterizadas indepentemente umas das outras através dos seguintes parâmetros: Índice valor do índice do interface da tabela de interfaces virtuais a que está associada a chave. Valor stream que pode ter entre 5 e 20 caracteres (cada caracter tem um valor binário entre 0 e 255). Ritmo velocidade a que os caracteres individuais da chave são disponibilizados no respectivo interface virtual; este parâmetro pode ter um dos seguintes valores (em caracteres/minuto): 600, 300, 150, 75, 50, 40, 30, 20, 10 e 5. O Gerador deve ser implementado como um agente SNMPv2c (programa servidor a correr em background) e que deve ser configurado, no mínimo, pelo utilizador através dos seguintes parâmetros (que podem ser introduzidos na linha de comando, num interface web ou num ficheiro de configuração, ou numa combinação de vários destes métodos): Porta UDP para estar à escuta dos programas Monitores. Número de interfaces da Tabela de Interfaces Virtuais a ser implementada. Parâmetros das chaves de cada interface virtual. Trabalho Prático Nº1 Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP. 2

3 O Gerador deve utilizar obrigatoriamente a string public como valor inicial da community string (CS) para leitura e escrita. Assim que um Monitor bloqueia o Gerador, ambos devem passar a utilizar a string definida pelo Monitor para novo valor de LockString como nova CS de leitura e escrita e que apenas deve ser conhecida por esse Monitor e pelo Gerador. O Gerador deve criar mensagens de log (que devem ficar em ficheiro nome configurável ou devem ser enviadas para o stdout ou stderror). Cada mensagem deve ocupar uma linha de printout e deve utilizar a seguinte sintaxe: time::operation-type::operation-parameters, em que time é a data+hora do sistema local na altura em que a operação começou a ser executada, operation-type identifica o tipo de operação e operation-parameters indica os parâmetros relevantes para a operação registada. Mais em detalhe, o tipo de operação pode ser: locking quando o Gerador bloqueia o acesso a um só Monitor depois de receber um snmpset-request válido e de ter mudado o valor da variável LockString; o novo valor de LockString deve ser registdo nos operation-parameters. unlocking quando o Gerador desbloqueia o acesso para que todos os Monitores possam tentar bloquear a sua utilização; isto pode acontecer quando o Monitor que tem o bloqueio faz um snmp-set-request do valor public para LockString ou quando o Gerador conclui que deixou de haver comunicação com o Monitor que o tinha bloqueado (provavelmente através de um mecanismo de timeout); o operation-parameters deve ser igual, neste último caso, a timenout, enquanto no primeiro caso não precisa de se registar nada. snmp-out quando o Gerador recebe uma mensagem SNMP; o operation-parameters deve registar o tipo de operação SNMP recebida, a label de identificação do pedido, a identificação do emissor (IP+Porta UDP), o valor da CS, todos os OIDs e, no caso dum snmp-set-request, os valores associados. snmp-in quando o Gerador envia uma mensagem SNMP para um Monitor; o operationparameters deve registar o tipo de operação SNMP enviad, a label de identificação do pedido original, a identificação do receptor (IP+Porta UDP), o valor da CS, todos os OIDs e valores associados. discard quando o Gerador, depois de receber uma mensagem SNMP decide ignorar o pedido; o operation-parameters deve registar o tipo de operação SNMP recebida, a label de identificação do pedido e a identificação do emissor (IP+Porta UDP). change quando o Gerador actualiza qualquer valor das instâncias dos objectos da MIB implementada; em operation-parameters deve registar o OID (ou pequena string descritiva) e valor da instância do objecto modificado. error quando o Gerador quiser registar uma operação interna relevante que condiziu a um estado de erro em qualquer valor na MIB, a um erro de seguraça ou a um estado de erro na máquina de estados do protocolo aplicacional ou de comunicação. O Monitor deve utilizar um sistema de log análogo mas em que a operação do tipo change não é necessária sendo trocada por uma operação do tipo eureka que deve ser registada quando o Monitor descobre uma chave de um dos interfaces. Neste caso, operation-parameters deve registar o índice da do interface que continha a chave no Gerador e o valor da própria chave. No caso das operações locking e unlocking, o Monitor deve registar a operação apenas quando receber a mensagem snmp-response válida e correspondente ao seu pedido original para bloquear ou desbloquear o Gerador. Segue-se uma descrição sequencial do funcionamento normal dos Geradores e Monitores e respectivo mecanismo de interação. 1. O Gerador é posto em execução pelo utilizador segundo configuração específica. Os valores das instâncias dos objectos LockString, LockTime e IfNumber devem ser inicializados a public, 0 (zero) e 0 (zero), respectivamente. A CS inicial deve ser igual a public. Trabalho Prático Nº1 Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP. 3

4 2. O Monitor é posto em execução por outro utilizador segundo configuração específica, incluindo identificação do Gerador a contactar. A CS inicial deve ser igual a public. 3. O Monitor deve tentar bloquear o Gerador mas só deve tentar enviar um snmp-set-request depois de confirmar que o Gerador está desbloqueado, i.e., depois de confirmar que o valor de LockString é public. 4. Assim que o Gerador receber um snmp-set-request válido deve bloquear a sua utilização a esse Monitor e passar a utilizar como CS de escrita e leitura o valor incluído no pedido (a CS public deixa de funcionar). Deve modificar o valor de LockString em conformidade, enviar a respectiva mensagem snmp-response ao Monitor em causa e iniciar o contador LockTime. O bloqueio à utilização do Gerador por outros Monitores é implícita, isto é, é conseguida pela mudança da CS. 5. Depois de confirmado o bloqueio do Gerador, o Monitor deve tentar descobrir o valor completo de todas as chaves dos interfaces virtuais do Gerador através de mecanismos de polling adequado. Sempre que descobrir a sequência completa de uma chave o Monitor deve registar uma operação de eureka e publicar o valor da chave. Quando todas as chaves estiverem descobertas o Monitor deve desbloquear o Gerador enviando uma mensagem de snmp-set-request para o Gerador com o valor de public para a variável LockString. Depois de receber a confirmação de que o valor de LockString ficou com o valor original o Monitor deve terminar a sua execução. Para tornar o sistema mais imune a ataques de DOS o Gerador deve apenas processar a mensagem SNMP mais recente em intervalos de décimo de segundo e ignorar ( discard ) todas as que forem recebidas durante esse intervalo. 2. Avaliação O trabalho irá ser avaliado nas seguintes componentes: Qualidade da estrutura e estratégia da solução de software adoptada. Qualidade da MIB definida (o relatório tem que incluir a definição da MIB com os objectos já explicados. Qualidade do Relatório. Qualidade do código e respectivos comentários. Qualidade da Apresentação/Defesa dos programas. Domínio das tecnologias necessárias à execução correcta da solução. Percepção que o Docente tem do empenho do aluno. A nota final do trabalho é o resultado da ponderação de todas estas componentes da avaliação. 3. Relatório Elabore o relatório do trabalho para ser entregue fisicamente e por . A primeira página do texto do relatório deve conter apenas, bem visível: Identificação do Grupo e dos elementos individuais (nome e número). Identificação do Trabalho/Parte em questão. Data da entrega. Trabalho Prático Nº1 Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP. 4

5 O texto do relatório deve conter, no mínimo, as seguintes secções: i. Índice. ii. Introdução pequena explicação do problema e seus principais requisitos e a forma como moldaram a solução proposta. iii. Modelo proposto explicação da arquitectura da solução implementada. iv. Funcionalidades explicação das funcionalidades (incluindo os argumentos/parâmetros de execução) implementadas na solução. v. MIB experimental texto e explicação da MIB exprimental definida segundo os requisitos enunciados. vi. Interface explicação de todas as formas de interface com as aplicações. vii. Código explicação das partes/classes/funções mais relevantes do código. viii. Exemplos apresentação de exemplos de utilização das aplicações construídas. ix. Resultados e Auto-avaliação apresentação e análise dos resultados experimentais. x. Melhorias apresentação de melhorias possíveis aos programas. xi. Conclusão conclusões finais sobre a actividade de execução do trabalho e dos resultados conseguidos. 4. Bibliografia específica e material de apoio Material de apoio: Manuais do ucd-snmp e scottty. MIBs em /usr/share/snmp/mibs e /aplicacoes/mibs Recurso Recurso Recurso Bibliografia: M. Rose, The Simple Book, Second Edition, Prentice Hall, B. Dias, Gestão de Redes, PAPCC, Universidade do Minho, W. Stallings, SNMP, SNMPv2, SNMPv3, and RMON 1 and 2, Addison-Wesley, D. Mauro, K. Schmidt, Essential SNMP, O Reilly, Ver outros recursos na secção da Bibliografia na página da disciplina e no CD fornecido no início do semestre. Trabalho Prático Nº1 Parte II Gestão de Redes Internet. Ferramentas SNMP. 5

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