Gerenciamento e Interoperabilidade de Redes

Transcrição

1 Gerenciamento e Interoperabilidade de Redes Gerenciamento Web, Web Services e NETCONF/YANG Prof. João Henrique Kleinschmidt

2 Gerenciamento baseado na Web Web browser Acesso ubíquo Interface Web vs Gerenciamento baseado na Web Gerenciamento baseado na Web Interface de gerenciamento Desktop Gerenciamento XML Web-based enterprise management - WBEM

3 Interface Web Desktop PC Web Browser HTTP NMS Console Web Server SNMP Manager NMS SNMP SNMP Agent Managed Objects

4 Web-Based Element Management (Browser Management)

5 Web-Based Element Management (Browser Management) EWS - Servidores Web Embarcados nos dispositivos Acesso as informações e configuração via browser Vantagens : interface simples e amigável; acesso através de firewalls Desvantagens : Não escalável; configurar centenas de dispositivos individualmente via browser é uma tarefa inviável Não oferece informações integradas sobre o funcionamento da rede

6 XML Extensible Markup Language XML é uma linguagem genérica e auto-descritiva utilizada para formatação de documentos As aplicações lêem os dados, analisam e sabem exatamente o significado de cada parte do documento Um documento XML é um arquivo texto com estrutura Fácil compreensão Fácil de analisar Fácil de depurar Padrão amplamente adotado

7 Por que XML? Dispositivos de rede geram grandes volumes de dados estruturados Arquivos de configuração Tabelas de roteamento Interfaces físicas e lógicas Arquivos de bilhetagem XML é apropriado para descrever dados hierárquicos de maneira padronizada

8 Elementos XML Seis construções principais Open tags: <tag> Close tags: </tag> Data: <tag>data</tag> Empty tags: <tag/> Attributes: <tag foo= bar goo= gar /> Namespaces: <home> <address>123 Main Street</address> <network xmlns:ns2= my.identifying.string > <ns2:address> </ns2:address> </network> </home>

9 Exemplo XML <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <route> <destination> /32</destination> <route-entry> <current-active/> <protocol-name>bgp</protocol-name> <preference>170</preference> <age seconds="1749">00:29:09</age> <local-preference>100</local-preference> <learned-from> </learned-from> <as-path> I</as-path> <nh> <selected-next-hop/> <to> </to> <via>ge-0/0/0.0</via> </nh> </route-entry> </route>

10 DTDs e XML Schemas Ferramentas que definem documentos XML Document Type Definitions (DTDs) Lista os elementos que podem aparecer em um documento XML e as suas relações hierárquicas XML Schemas Define o conteúdo e a semântica além das relações entre elementos Tipos de dados simples e complexos, faixa de valores, expressões regulares e documentação

11 Gerenciamento baseado em XML

12 Gerenciamento baseado em XML O grande potencial do XML na representação e manipulação de informações logo chamou atenção da comunidade de gerenciamento de redes, que passou a apontá-la como uma possível solução para algumas deficiências do SNMP Padrões vinculados a representação e manipulação dos dados Grupos de Trabalhos relacionados

13 WBEM Web Based Enterprise Management DMTF (Distributed Management Task Force) Consórcio de empresas líderes no mercado de redes, que visa desenvolver um padrão não proprietário para o gerenciamento de redes Modelo de Informações CIM (Common Information Model) Modelo Orientado a Objetos Oferece mecanismos para representação de informações e as relações entre elas e as operações e interfaces suportadas É possível representar entidades lógicas e serviços do sistema CIM to XML mapping Define a utilização de XML Schema para a descrição em XML dos objetos CIM CIM operations over HTTP Define como as operações CIM são codificadas em XML no protocolo HTTP Define sintaxe e semântica das operações request e response

14 Web-Based Enterprise Management - WBEM Web Client Desktop PC Web Browser Management Applications SNMP Agent DMI Agent CIM Agent HTTP CIM Object Manager (CIMOM) CIM Schema HTTP HTTP SNMP Provider HTTP DMI Provider SNMP RPC SNMP Managed Objects CIM Managed Objects DMI Managed Objects

15 Gerenciamento de Redes com Web Services Gerenciamento baseado em XML propõe novo padrão de representação e manipulação de informações de gerenciamento Embora a tecnologia XML permita uma arquitetura de gerenciamento distribuída e hierárquica, sua simples utilização (como visto anteriormente) não implementa essas funcionalidades Utilização de operações HTTP para acesso a MIB-XML limita seu uso em tarefas e operações mais sofisticadas, alem de restringir a possibilidade de extensão para soluções de gerenciamento integrado de redes, serviços e negócios.

16 Web Services Baseados no conceito de arquitetura orientada a serviços (SOA). Serviços web são componentes de software fracamente acoplados usados sobre tecnologias padrões da Internet. Modelo de aplicação distribuída a ser utilizado para aplicações baseadas em web de negócio-para-negócio (B2B - business to business) e para integrar sistemas distribuídos já existentes que precisam interagir com a Internet. Tecnologia aberta, independente de linguagem e plataforma.

17 Arquitetura SOA

18 Modelo Convencional de Gerenciamento mapeado para Web Services

19 Gerenciamento de Redes com Web Services Web Services no Gerenciamento - Arquitetura de processamento distribuído baseado em XML pode facilmente endereçar arquitetura atual do Gerenciamento de Redes Aplicação de Gerenciamento de redes pode ser interpretada como um serviço web Recursos Gerenciáveis de uma rede podem ser gerenciados localmente ou remotamente obedecendo uma estrutura de interfaces definidas Paradigma Gerente-Agente pode ser mapeado para Web Services onde o lado agente pode ser considerado um Provedor de Serviços e o lado gerente como um Consumidor de Serviços

20

21 Gerenciamento de Redes com Web Services WSDL permite a definição de interfaces, contendo desde operação de simples leituras de variáveis (como no SNMP) até operações complexas de configuração de dispositivos, possibilitando a integração com outros serviços e negócios UDDI Registro Central de Serviços, no caso de gerenciamento, onde seriam publicados todos os serviços de gerenciamento disponibilizados pelos recursos gerenciáveis da rede Modelo de Informações Toda a tecnologia de WebServices baseia-se em XML. A representação das informações de gerenciamento do recursos gerenciáveis (tais como as MIBs SNMP) são endereçadas em XML. Existem várias propostas de padronização dessas informações, mas ainda não há um modelo definitivo. Modelo de Comunicação Mensagens SOAP transportadas sobre HTTP em operações WSDL. SOAP Protocolo de mensagem baseado em XML para o transporte de conteúdos entre serviços web e seus programas clientes.

22 Arquitetura SOAP SOAP é um protocolo aberto que permite uma forma uniforme de realizar RPCs utilizando HTTP como protocolo de comunicações e XML para a serialização dos dados Na versão mais simples, uma mensagem SOAP é enviada através de um comando POST HTTP

23 Elementos WSDL <types>: define os tipos de dados utilizados pelo serviço Web (pode referenciar um XML Schema) <messages>: especifica as mensagens usadas na comunicação com o serviço Web <porttype>: define um conjunto de operações que são executadas por um serviço <binding>: associa um protocolo ao serviço <service>: especifica o endereço de rede no qual o serviço pode ser acessado

24 Padrões relacionados OASIS WSDM - Web Services Distributed Management Padronização da utilização de Web Services para gerenciamento

25 Padrões relacionados Ws-Management Descreve um protocolo baseado em SOAP para gerenciamento de sistemas tais como PCs, Servidores, Dispositivos de Redes, WebServices, Aplicações em Geral e outras Entidades gerenciáveis Para promover a interoperabilidade entre aplicações de gerenciamento e os recursos gerenciados a especificação identifica um conjunto de funções e operações padrão para o gerenciamento de qualquer sistema : DESCOBRIR a presença de recursos gerenciáveis e navegar entre eles; CRIAR e APAGAR objetos que representem recursos gerenciáveis, assim como LER e ESCREVER nesses objetos. ENUMERAR o conteúdo de coleções ou contêineres tais como logs e tabelas SUBSCREVER a eventos emitidos pelos recursos gerenciados EXECUTAR métodos de gerenciamento específicos com parâmetros de entrada e saída fortemente tipados

26 Tecnologias de Gerenciamento de Redes Comparação de alguns aspectos básicos

27 Tecnologias de Gerenciamento de Redes Comparação de alguns aspectos técnicos

28 Network Configuration Group (NETCONF) Objetivo : Padronizar aspectos específicos de configuração de redes através de XML NETCONF é o protocolo padrão desenvolvido pelo IETF e YANG é a linguagem de modelagem de dados associada Protocolo Netconf Por que NETCONF? Gerenciamento de configuração SNMP falhou no ger. configuração; CLI é usado na maioria das vezes (interface de linhas de comando) Modelo de transação robusto Transações network-wide (mudanças em vários dispositivos serão feitas apenas se todos tiverem sucesso) Modelagem de dados avançada com YANG Operações de protocolo definidas com YANG Baseado em XML Mecanismo de roll back Aplicar e testar uma configuração Testar e rejeitar uma configuração

29 NETCONF

30

31 NETCONF: Conteúdo

32 NETCONF: Operações

33 NETCONF: Mensagens

34 NETCONF: Transporte

35 NETCONF

36 Nomeação de dados

37 Tradução de dados Tradução entre SMIv2 (SNMP) e YANG definidas na RFC 6643 Tabelas SMIv2 podem ser traduzidas para YANG Provê uma tradução padrão read-only de dados SMIv2 que podem ser recuperados com NETCONF

38 NETCONF <hello> Uma sessão começa com a troca de lista de capacidades O servidor anuncia todas suas capacidades e atribui um ID de sessão O cliente anuncia a versão do protocolo que suporta Todas as características do servidor e módulos de informação YANG suportados podem ser descobertos pelo cliente

39 Datastores (bases de dados) running: representação obrigatória da configuração atual sendo executada candidate: opcional usado para coletar optional scratchpad used to collect edits to apply all-or-none startup: repersentação opcional optional não-volátil da configuração que será usada na próxima inicialização (reboot)

40 RPC (Chamada de Procedimento Remoto) Cada mensagem NETCONF deve ser um documento válido XML Todas as operações usam um mecanismos de RPC específico do NETCONF Todas as operações são definidas com declarações rpc YANG

41 Operações básicas do protocolo

42 Exemplo de operação Configurar MTU da interface Ethernet em 1500

43 Aplicando configuração em vários dispositivos simultaneamente (transação network-wide) - Trocar capacidades (hello) entre os dispositivos - Limpar os data stores candidates dos dispositivos - Travar (lock) os data stores candidates - Travar (lock) os data stores running - Copiar running para candidates - Editar os candidates - Validar os candidates - Fazer o commit dos candidates para running - Destravar (unlock) os candidates - Usar confirm-commit

44 Estrutura de um módulo YANG

45 Exemplo:OSPF

46 Representação XML do YANG