Gerenciamento de Redes. RMON Remote Network Monitoring

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1 Gerenciamento de Redes RMON Remote Network Monitoring

2 RMON - Conceitos Básicos A RMON fornece um modo efetivo e eficiente de monitorar comportamento da sub-rede enquanto reduz a carga nos outros agentes e nas estações de gerenciamento. Monitores de rede (analisadores de rede / probes): São dispositivos usados para estudar o tráfego na rede como um todo. Produzem informação de sumário, incluindo estatísticas de erro, estatísticas de desempenho. Geralmente é necessário um monitor por subrede. Podem ser um: dispositivo stand-alone cujo único propósito é obter e analisar o tráfego; dispositivo com outras responsabilidades (workstation, um servidor ou roteador). Monitores remotos: se comunicam com uma estação central de gerenciamento da rede. RMON é muito mais que um agente MIB-II 2

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4 RMON Objetivos de Projeto Operação Off-line Monitor trabalha remotamente Gerente se conecta quando necessário Monitoramento Preemptivo monitoramento contínuo, com possibilidade de contactar o gerente ao observar falhas Detecção de problemas e relatórios Capacidade de identificar problemas a partir dos dados (ex: congestionamento, broadcast storm) Value-added data análise de alto nível dos dados, interpretação autônoma Informações sumarizadas Gerentes múltiplos 1 monitor pode responder para mais de um gerente simultaneamente 4

5 RMON - MIB Na definição de uma MIB RMON, são definidas: funções para monitoramento da rede, interfaces para comunicação entre consoles de gerenciamento baseadas em SNMP e monitores remotos. A MIB é organizada em grupos funcionais Dentro de cada grupo existem tabelas de controle e tabelas de dados Control table Read-write Cada linha contém informações de controle sobre a monitoração, sendo cada coluna um parâmetro Descreve os dados Exemplo: uma linha pode conter informações sobre a fonte de coleta, tipo de dado a coletar, frequência de coleta etc. Data table Read-only Contém os dados coletados 5

6 Monitoramento RMON 6

7 MIB-II Object Groups iso(1) org(3) dod (6) internet (1) directory (1) mgmt (2) mib-2 (1) system (1) interface(2) at (3) ip (4) icmp (5) tcp (6) udp (7) egp (8) transission(10) snmp(11) rmon (16) private (4) enterprises(2)

8 RMON - MIB Root ISO Org DoD 1. Statistics MIB 1 & 2 MIB 1 Mgmt Internet Private RMON 2. History 3. Alarm 4. Hosts 5. Host TopN 6. Matrix 7. Filter 8. Capture MIB 2 9. Event 10. Token Ring 8

9 RMON MIB Statistics mantém estatísticas de utilização e de erro para cada subrede monitorada pelo agente History registra amostragens periódicas, para interfaces monitoras, de estatísticas disponíveis no grupo de estatísticas. Default = coleta a cada 30min, mantém 50 últimas coletas. Alarm Usado para definir os limiares de performance. Um alarme pode ser emitido se o valor de um objeto ficar abaixo de um mínimo ou acima de um máximo. Host contém informações sobre os hosts ligados à sub-rede. 9

10 RMON: Estrutura da MIB no RMON HostTopN contém estatísticas dos hosts que lideram um ranking de acordo com algum parâmetro. Exemplo: os 10 hosts que mais transmitiram durante 24h Matrix Mantém informações de tráfego entre pares de hosts na sub-rede Filter permite que o monitor observe pacotes que atendem a um filtro (captura seletiva) Packet Capture estabelece o esquema de buferização dos dados capturados pelos filtros Event Definição dos eventos gerados pelo agente RMON a partir da observação de valores de outros objetos da MIB 10

11 RMON Grupos e Funções Token Ring Statistics Token Ring Statistics Token Ring History History Control Ethernet Statistics Ethernet Statistics Ethernet History History Control Remotely Monitored Network Data Gathering RMON Probe Host and Conversation Statistics Host Statistics HostTopN Statistics Matrix Statistics Network Manager Filter Group Packet Filtering Channel Filtering Packet Capture Alarm Generation Event Generation 11

12 statistics rmon 1 etherstatstable etherstatsentry etherstatsindex etherstatsdatasource etherstatsdropevents etherstatsoctets etherstatspkts etherstatsbroadcastpkts etherstatsmulticastpkts etherstatscrcalignerrors etherstatsundersizepkts etherstatsoversizepkts etherstatsfragments etherstatsjabbers etherstatscollisions etherstatspkts64octets etherstatspkts65to127octets etherstatspkts128to255octets etherstatspkts256to511octets etherstatspkts512to1023octets etherstatspkts1024to1518octets etherstatsowner etherstatsstatus ifindex.1. 12

13 history etherhistorytable etherhistoryentry etherhistoryindex etherhistorysampleindex etherhistoryintervalstart etherhistorydropevents etherhistoryoctets etherhistorypkts etherhistorybroadcastpkts etherhistorymulticastpkts etherhistorycrcalignerrors etherhistoryundersizepkts etherhistoryoversizepkts etherhistoryfragments etherhistoryjabbers etherhistorycollisions etherhistoryutilization historycontroltable historycontrolentry historycontrolindex historycontroldatasource historycontrolbucketsrequested historycontrolbucketsgranted historycontrolinterval historycontrolowner historycontrolstatus rmon 2 13

14 hosts rmon 4 hosttable hostentry hostaddress hostcreationorder hostindex hostinpkts hostoutpkts hostinoctets hostoutoctets hostouterrors hostoutbroadcastpkts hostoutmulticastpkts hostcontroltable hostcontrolentry hostcontrolindex hostcontroldatasource hostcontroltablesize hostcontrollastdeletetime hostcontrolowner hostcontrolstatus hosttimetable hosttimeentry hosttimeaddress hosttimecreationorder hosttimeindex hosttimeinpkts hosttimeoutpkts hosttimeinoctets hosttimeoutoctets hosttimeouterrors hosttimeoutbroadcastpkts hosttimeoutmulticastpkts 14

15 Exemplo Grupo Host Top N HostTopN Host 1 Host 2 Host 3 Host 4 Host 5 Host 6 Host 7 Host 8 Host 9 Host Giga Octets Figure 8.5 HostTop-10 Output Octets 15

16 Exemplo: Tabelas de controle e dados - Matrix 16

17 Grupo alarm Identificar condições anormais pelo monitor e disparar alarmes: o Ex: se houver mais de 200 erros de CRC (limiar) em qualquer período de 5 minutos (intervalo de amostragem), um alarme é gerado e enviado. Grupo Alarm contém uma única tabela alarmtable, com cada entrada: o Uma variável a ser monitorada (alarmvariable) o INTEGER, counter, gauge, TimeTicks o Um intervalo de amostra (alarminterval) o Valor amostrado mais recente (alarmvalue) o Parâmetros de limiar o o alarmrisingthreshold, e alarmfallingthreshold alarmstartupalarm o 1 (risingalarm), 2 (fallingalarm), 3 (risingorfallingalarm) 17

18 Grupos Filter e Capture O grupo filtros captura pacotes usando expressões lógicas O grupo capture pode capturar pacotes que passaram pelo filtro ou apenas gravar estatísticas baseados nos pacotes capture Group 18

19 Grupo event Suporta definições de eventos (problemas, sintomas de problemas) o Un evento é disparado por uma condição localizada o Ex: monitorar uma variável que cruzou um limiar causa um evento Controla a geração e notificação de eventos Um evento pode causar (1) uma mensagem SNMP Trap, (2) informações gravadas em log eventtable: eventdescritpion: descrição textual eventtype: nenhum(1), log(2), snmp-trap (3) log-and-trap(4) eventcommunity: identifica a comunidade que irá receber a trap SNMP. logtable: logtime: valor do sysuptime quando o log foi criado logdescription: descrição do evento que ativou esta entrada logeventindex: identifica o evento que gerou esta entrada 19

20 RMON Características Características do RMON caem em duas categorias Configuração Um monitor remoto precisa ser configurado para coleta de dados Configuração é feita inserindo, alterando ou removendo linhas da tabela de controle As funções do monitor são definidas em termos das linhas da tabela de controle Invocação de ação 20

21 RMON Invocação de Ações O SNMP só pode ler os valores do objeto e setar valores de objeto em uma visão da MIB. RMON permite invocar uma ação (comando) em função de valores assumidos por objetos dentro da MIB Objeto é usado para representar o comando, e uma ação específica é tomada se o objeto for setado para um valor específico. A RMON MIB inclui vários objetos desse tipo. Os objetos representam estados. Uma ação é realizada se a estação gerenciada mudar o estado (valor do objeto) Estados podem ser alterados usando o comando SNMP set 21

22 RMON Compartilhamento de Agentes Os problemas de compartilhamento são: Pedidos concorrentes para recursos podem exceder a capacidade do monitor fornecer tais recursos; Uma estação de gerenciamento pode capturar e manter recursos do monitor por um longo período de tempo, não permitindo o seu uso para outras funções de gerenciamento desejadas por outras estações de gerenciamento. Recursos podem ser atribuídos para uma estação de gerenciamento que pode travar sem liberar os recursos. O projeto RMON prevê maneiras de lidar com todas as situações acima Monitor usa uma etiqueta de dono (owner label) nos recursos alocados. endereço IP, nome da estação de gerenciamento, gerente, telefone 22

23 RMON - Possíveis Problemas Práticos Sobrecarga no processamento de Pacotes Exemplo: o usuário estabelece que a estação de gerenciamento irá recuperar cada pacote individual ou até mesmo todo cabeçalho de pacote individual em um canal definido. Alternativa é fazer o máximo de análise possível localmente, no monitor, e enviar mais resultados agregados para a estação de gerenciamento. Exemplo de plataforma remota; 23

24 RMON2 RMON1 + extensões RMON lida da camada física à camada MAC (enlace) RMON2 estende funcionalidades RMON para demais camadas RMON2 pode monitorar, por exemplo, WWW, Mail, FTP, Grupos adicionais da RMON2-MIB iso.org.dod.internet.mgmt.mib-2.rmon protocoldir - Diretório de protocolo protocoldist - distribuição de protocolo addressmap - mapeamento de endereços nlhost - camada de rede do host nlmatrix - matriz da camada de rede alhost - camada de aplicação do host almatrix - matriz da camada de aplicação usrhistory - histórico do usuário probeconfig - configuração do probe 24

25 ISO Root Org RMON DoD RMON1 RMON2 Internet Mgmt Private 1. Statistics 11. Protocol Directory MIB 1&2 2. History 3. Alarm 12. Protocol Distribution 13. Address Map 4. Hosts 14. Network-Layer Host MIB 1 5. Host Top N 15. Network-Layer Matrix 6. Matrix 16. Application-Layer Host MIB 2 7. Filter 17. Application-Layer Matrix 8. Capture 18. User History 9. Event 19. Probe Configuration 10. Token Ring 20. RMON Conformance 25

26 Aplicação Apresentação Sessão Transporte RMON2 Rede Enlace Físico RMON 26

27 Estudos de caso PROBLEMA 1: O gerente de rede em uma empresa está com problemas com os usuários finais. Usuários na divisão de engenharia estão rodando simulações e utilizam a rede corporativa. As simulações podem rodar durante dias e precisam de um conjunto complexo de conexões cliente/servidor que devem rodar a velocidade máxima durante toda a simulação. A partir de um certo momento, as simulações começam a demorar duas vezes mais e a divisão de engenharia está culpando a falta de banda e quer que a rede Ethernet de 100 Mbps migre para 1Gbps ou mais. PROBLEMA 2: Um usuário final em uma grande empresa está reclamando sobre um tempo de respostas anormalmente lento quando acessa seus dados de pesquisa. PROBLEMA 3: Uma grande empresa de petróleo tem uma grande rede corporativa roteada com muitas rotas alternativas. O backbone consiste de enlaces WAN conectados permitindo até 3 caminhos alternativos para o tráfego. Periodicamente, numa certa hora do dia, usuários remotos ligam para o help desk reportando sérios problemas de comunicação com o centro de processamento de dados (conexões caem, etc.) Técnicos procuram o problema mas ele some sozinho depois de uma hora. 27

28 RMON - Conclusões RMON não é simplesmente um agente MIB II Uso inteligente do RMON para identificar problemas (zeroin on problems) Filtros podem ser pesados Filtros sofisticados podem retornar poucas informações Ambos RMON e RMON2 são importantes 28

29 O que aprendemos sobre SNMP e RMON? Quais são as limitações do SNMP? Gerencia dispositivos individualmente Não permite invocação de ações Não coleta tráfego da rede Quais são as vantagens do RMON? Monitoramento remoto Coleta de tráfego da rede (em modo promíscuo) Filtragem de captura (channels) Dispara ações a partir do gerente e a partir de alarmes 29

30 SNMP na Prática Linux : netsnmp Ferramentas de Gerenciamento em alto nível : HPOpenView, NetView, Nagios, CiscoWorks 2000, 3Com Transcend, Nortel ONMS... MRTG

31 SNMP Razões do Sucesso Interoperabilidade Simplicidade Pequena carga de processamento nos agentes (dumb agents)...

32 SNMP Limitações do Modelo Escalabilidade e eficiência Aumento do overhead da rede Aumento de atrasos (latência) Capacidade de Processamento do gerente Limite de segmento do gerente

33 SNMP Limitações do Modelo Escalabilidade e eficiência Transferência ineficiente de grande quantidade de dados Limitação do get-next Get-bulk overshoot effect Tamanho máximo de mensagem SNMP datagrama UDP Ausência de mecanismos de compressão Baixa eficiência do BER Protocolo de transporte não confiável (UDP)

34 SNMP Limitações do Modelo Segurança Mecanismo de comunidades limitado (v1/v2) Não pode ser considerado como autenticação Texto da comunidade trafega em claro Configurações complexas no SNMPv3 Mecanismo de Chaves Compartilhadas inseguro (v3) Dificuldade de atravessar Firewalls

35 SNMP Limitações do Modelo Gerenciamento Integrado e Configurações de redes Modelo de informações limitado Não orientado a objetos Não hierárquico Difícil programação de Interfaces de Gerenciamento mais aprimoradas devidos as limitações