Centro Universitário Fundação Santo André Disciplina Redes de Computadores Módulo 08 2006 V1.0 Conteúdo Arquitetura de Gerenciamento Porque Gerenciar a Rede Corporativa? Componentes MIB - Management Information Base SMI - Structure of Management Information SNMP Simple Network Management Protocol Produtos de Gerenciamento Revisão
Arquitetura de Gerenciamento Conceito Gerenciamento é o processo de controlar uma rede de modo a maximizar a sua eficiência e produtividade. O Gerenciamento provê facilidades para controlar, coordenar e monitorar os recursos utilizados durante as comunicações realizadas dentro de um ambiente de rede. Arquitetura de Gerenciamento Componentes gerenciador entidade managing de data gerenciamento entity protocolo de gerenciamento agente data Elemento gerenciado agente data Elemento gerenciado Elementos gerenciados contêm objetos gerenciados cujos dados são reunidos numa MIB (Management Information Base) agente data agente data Elemento gerenciado Elemento gerenciado
Arquitetura de Gerenciamento Componentes Estação Gerente Agente Roteador Agente Roteador Agente Rede de Longa Distância Roteador Agente Agente Roteador Porque Gerenciar a Rede Corporativa? Custo do Downtime Industry Financial Financial Media Retail Retail Transport. Application Average Cost per Hour of Downtime Brokerage operations $ 6,500,000 Credit card sales $ 2,600,000 Pay-per per-view $ 150,000 Home shopping (TV) $ 113,000 Catalog sales $ 90,000 Airline reservations $ 89,500 Source: Gartner Group and Contingency Planning Research
Porque Gerenciar a Rede Corporativa? Economias Escondidas Assumindo: Média de US $ 78,000 de perda por hora da rede parada Semana de 5 dias com 9 horas cada Disponibilidade de rede igual a 98% do tempo Se a disponibilidade da rede aumentar para 99.5 % Haverá uma economia anual de US $ 2,700,000 Componentes Agente e Gerente Base de Informação (MIB) Protocolo de Comunicação (SNMP) Entidades de Gerenciamento Processo de Aplicação Gerente Processo de Aplicação Gerente MIB Entidade de Gerencia SNMP agente UDP IP Acesso à Sub-rede Entidade de Gerencia SNMP gerente UDP IP Acesso à Sub-rede MIB Geral Rede
Componentes MIB Agente SNMP Aplicações UDP TCP IP Acesso - Rede 1 Host Tecnologia TCP/IP Gerente MIB SNMP UDP IP Agente MIB Agente MIB Acesso SNMP Aplicações SNMP Rede 1 UDP TCP UDP IP IP Acesso Acesso Rede 1 Rede 1 Rede 2 Rede 2 Acesso Rede 2 Roteador Host Função de Gerente Agente Mapeamento Proprietária SNMP Protocolos Protocolos UDP Proprietários Proprietários IP Acesso Acesso Acesso Rede 1 Rede n Rede n Rede n Agente Proxy Tecnologia Proprietária Componentes Agente Processo residente nos dispositivos a serem gerenciados, tais como em Servidores e estações Switches, roteadores, etc. Impressoras, no-breaks, etc. Envia informações relativas ao dispositivo gerenciado, mediante solicitação Envia ao gerente alarmes (traps) de eventos significativos ocorridos com estes objetos.
Componentes Gerente Processo em execução em uma estação de gerenciamento Requisita informações de gerenciamento aos agentes Recebe alarmes enviados pelo agente Controle dos objetos gerenciados, através de operações enviadas ao agente. Componentes Protocolo de Comunicação SNMP - Simple Network Management Protocol Comunicação entre: Gerentes Agentes Gerentes Gerentes (SNMPv2, v3) Transporte de operações de gerenciamento
Componentes Base de Informação MIB - Management Information Base Contém uma coleção de variáveis, denominadas objetos, que representam os recursos gerenciados. Tais objetos correspondem a variáveis de dados que podem ser lidas ou atualizadas mediante uma operação de gerenciamento. Existem MIBs padronizadas para diversas tecnologias de rede e protocolos de comunicação. Componentes Entidades de Gerenciamento Software local responsável por executar as funções de gerenciamento dentro de um sistema Não é padronizado pela arquitetura (depende do equipamento) Tais funções incluem: Coleta, armazenamento, alteração e fornecimento de informações de gerenciamento. Realização de testes e outras operações de gerenciamento
Componentes Processos de Aplicação Conjunto de aplicativos através do qual o administrador da rede interage com os elementos da rede Normalmente associado a uma estação gráfica (Estação de gerenciamento) Exemplos de aplicações: Interface gráfica para visualização da topologia da rede e do estado dos componentes da rede Gerenciamento de VLANs / ELANs Análise e gerenciamento de tráfego Visualização gráfica das interfaces dos equipamentos de rede Aplicativos para alarmes e recuperação de falhas Componentes Tipos de Agentes SNMP Agente Extensível Arquitetura Modular, permite adaptação para novos elementos gerenciados pelo mesmo agente (ex. novas aplicações em um mesmo servidor) Agente Monolítico Não Extensível, otimizado e específico para um determinado ambiente (ex. Roteador)
Componentes Agente Proxy (Proxy SNMP) Tipos de Agentes SNMP Agente especializado, converte entre arquitetura SNMP e outras arquiteturas Necessário mapeamento caso a caso Exemplos de possibilidades SNMP CMIP SNMP gerenciamento via console serial (RS-232) Gerente SNMPv1 Agente SNMPv2... Gerente SNMP UDP IP... Mapeamento Agente SNMP Protocolos UDP Proprietários IP...... Agente Proprietário Protocolos Proprietários... Tecnologia TCP/IP Agente Proxy Tecnologia Proprietária MIB Management Information Base Os recursos a serem gerenciados são representados através de valores de um conjunto de variáveis MIB Dispositivo Gerenciável Legenda: -Objeto da MIB - Conjunto de Recursos Gerenciados Em outras palavras, através do comportamento de um conjunto de variáveis associadas a um dispositivo, pode-se representar o seu comportamento como um todo
MIB Management Information Base Quais seriam os conjuntos de variáveis representativas do comportamento de um: Roteador? Hub / Switch? Servidor? Estação? No-break? Um conjunto de variáveis representando o funcionamento de um dispositivo gerenciado recebe o nome de MIB (Management Information Base) As variáveis de uma MIB SNMP recebem o nome de objetos Exemplo de MIB: módulo UDP MIB Management Information Base Object ID Nome Tipo Comentários 1.3.6.1.2.1.7.1 UDPInDatagrams Counter32 número total de datagramas entregues neste nó 1.3.6.1.2.1.7.2 UDPNoPorts Counter32 número de datagramas com app destino inexistente 1.3.6.1.2.1.7.3 UDInErrors Counter32 número de datagramas não entregues por outras razões 1.3.6.1.2.1.7.4 UDPOutDatagrams Counter32 número de datagramas enviados 1.3.6.1.2.1.7.5 udptable SEQUENCE uma linha para cada porta emn uso por uma aplicação, fornece o número da porta e o endereço IP
MIB-II II MIB Management Information Base Conforme visto anteriormente, um dado recurso deve ser representado da mesma maneira nas MIBs de dispositivos distintos Deve-se padronizar quais objetos cada MIB deve conter MIB-II Define quais objetos são essenciais em um dispositivo TCP/IP Deve ser suportada em todos os dispositivos gerenciáveis via SNMP Contém 10 grupos de objetos, de acordo com a afinidade de suas funções MIB Management Information Base MIB-II II - Grupos Grupos system interfaces at ip icmp tcp udp egp transmission snmp Tipo de Informação Informações Gerais do Sistema Interfaces de Rede Mapeamento end. IP em end. Físicos Protocolo IP Protocolo ICMP Protocolo TCP Protocolo UDP Protocolo EGP Interfaces com mecanismos de transmissão mais complexos
ATIVIDADE 08 1. Discorra a respeito do conceito de Gerenciamento de Redes de Computadores? 2. Faça um diagrama da arquitetura de gerenciamento e explique a função de seus principais componentes. 3. Porque gerenciar uma Rede Corporativa de Computadores? 4. Discorra a respeito dos componentes da Arquitetura de. 5. Explique os conceitos de Gerente e de Agente. 6. O que é MIB? SMI Structure of Management Information Define a estruturação dos objetos de uma MIB Características dos objetos (ex.: tipos permitidos, estruturas de dados, sintaxe, valores, etc.) Organização dos objetos na MIB, visando sua identificação (estrutura de nomeação) Regras de codificação dos valores dos objetos, para a transmissão entre agente e gerente
SMI Structure of Management Information Características de Objetos na MIB Tipos de Dados Estrutura de Dados Modo de Acesso Status de Implementação Integer Escalares Read-only Mandatory String Tabelas Read-write Optional Ipaddress Write-only Obsolete Counter Timeticks Not-accessible Deprecated Sequence Nomeação de Objetos SMI Structure of Management Information Questão: como nomear cada possível objeto padrão (protocolos, dados, outros..) em cada possível padrão de rede?? Resposta: ISO Object Identifier tree: nomeação hierarquica de todos os objetos cada ramificação tem um nome e um número ISO ISO-ident. Org. US DoD Internet 1.3.6.1.2.1.7.1 udpindatagrams UDP MIB2 management
SMI Structure of Management Information Nomeação de Objetos - ISO Object Identifier Tree É definida uma árvore de nomeação global Administrada de forma conjunta pela ISO e ITU-T, que delegam o controle dos identificadores a outras instituições CCITT (ITU-T) [0] ISO [1] União ISO/CCITT [2] Recomendação[0] Operador de Rede [3] Membro [0] Organização Identificada [3] Questões [1] Administração [2] Padronização [1] Autoridade de Registro [2] Exemplo de Identificação de Objeto: Prefixo de qualquer classe de objeto Definido pela ISO: 1.1.10165.0.0 Classe de Objeto [0] Gerenciamento [10165] MIB [0] Name Binding [3] Número da Norma Atributo [1]Notificação [2] SMI Structure of Management Information Nomeação de Objetos Objetos são identificados por sua posição nesta árvore de nomeação O identificador único dos objetos é denominado de OID (Object Identifier). Nó internet sob responsabilidade do IAB Nós sob enterprises sob responsabilidades de fabricantes Ex.: OID do nó mib: iso. org. dod. internet. mgmt. mib ou 1. 3. 6. 1. 2. 1 Directory (1) ISO (1) Org (3) DoD (6) Internet (1) Private (4) Mgmt (2) Experimental (3) MIB (1)
Nomeação de Objetos Localização da MIB II system (1) interfaces (2) address transl (3) ip (4) Fonte: 3Com icmp (5) tcp (6) SMI Structure of Management Information udp (7) ISO (1) Org (3) DoD (6) Internet (1) Mgmt (2) MIB (1) Experim (3) snmp (11) Directory (1) Private(4) Enterprises (1) transmi (10) Cabletron (59) egp (8) 3Com (43) IBM (1) Chipcom (49) SMI Structure of Management Information Nomeação de Objetos Exemplos de Variáveis da MIB II MIB (1) system (1) sysname (5) sysdescr (1) interfaces (2) at (3) icmp (5) udp (7) egp (8) snmp (11) transmission (10) iftable.ifentry.iftype (2.1.3) ip (4) tcp (6) ipforwarding (1) iproutetable (21)
SMI Structure of Management Information Regras de Codificação dos Objetos da MIB Linguagem formal para a definição dos objetos da MIB Subconjunto da ASN.1 (Abstract Sintax Notation), padronizada pela ISO 8824 e ITU-T X.208 Garante que os objetos são definidos de maneira não-ambígua Codificação BER (Basic Encoding Rules), associado ao ASN.1 e padronizado nas normas ISO 8825 / ITU-T X.209 Conversão ASN.1 Bytes a serem enviados na rede, independente da arquitetura interna SMI Structure of Management Information Regras de Codificação dos Objetos da MIB Linguagem de Definição de Dados Apresenta sintaxe e semântica para definição de dados de gerenciamento de forma não-ambígua Tipos de dados: formato genérico dos dados OBJECT-TYPE tipo de dado, status, semântica do objeto gerenciado MODULE-IDENTITY grupos de objetos relacionados num módulo MIB Tipos de Dados Básicos INTEGER Integer32 Unsigned32 OCTET STRING OBJECT IDENTIFIER IPaddress Counter32 Counter64 Gauge32 Time Ticks Opaque
SMI Structure of Management Information Regras de Codificação dos Objetos da MIB Linguagem de Definição de Dados Descrição de um objeto de uma MIB usando ASN.1 sysdescr OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString (SIZE (0..255)) ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "A textual description of the entity. It is mandatory that this only contain printable ASCII characters." ::= { iso org dod internet mgmg mib system 1 } Características Duas formas de transportar informações da MIB: comandos e eventos managing entidade gerenciadora entity pedido resposta agente data elemento Managed gerenciado device Modo comando/resposta managing entidade gerenciadora entity trap msg agente data elemento Managed gerenciado device Modo evento
Características Protocolo do tipo Request-Response, não-orientado à conexão Utilização do UDP Operações atômicas Se o gerente enviar um pedido de leitura dos valores de uma lista de objetos e um dos objetos não puder ser lido, não será devolvido o valor de nenhum dos objetos Gerenciamento Centralizado Define apenas operações entre gerente e agentes Não são definidas primitivas de comunicação entre gerentes Características Arquitetura TCP/IP Camada de Aplicação TELNET FTP SMTP DNS SNMP Camada de Transporte Transmission Control Protocol User Datagram Protocol Camada Internet ARP ICMP Internet Protocol RARP Camada da Interface de Rede Ethernet Token Ring FDDI
Características Simple Network Management Protocol UDP Porta 161 Mensagens SNMP Messages UDP Porta 162 Alarmes (traps) SNMP Frame Ethernet Pacote IP Datagrama UDP Mensagem SNMP CRC Características Mecanismo básico: Polling Para obter informações de recursos gerenciados, o gerente deve periodicamente requisitar o valor dos objetos da MIB e, baseado nestes valores, decidir se o dispositivo está operando normalmente Problema!!! Gerente T= 0 min T= 10 min T= 20 min Taxa de Erro? 0% Taxa de Erro? 0% Taxa de Erro? 30% Agente 0% 10% 20% 30%
Operações Tipo de Mensagem GetRequest GetNextRequest GetBulkRequest Função Manager-to-agent: me envie dados (instância,próximo na lista, bloco) InformRequest SetRequest Response Manager-to-Manager: eis o valor da MIB Manager-to-agent: define valor da MIB Agent-to-manager: valor, resposta ao pedido Trap Agent-to-manager: informa gerenciador de evento excepcional Operações Gerente Agente Gerente Agente GetRequestPDU GetNextRequestPDU GetResponsePDU GetResponsePDU (a) Leitura de Dados Gerente SetRequestPDU Agente Gerente Agente GetResponsePDU TrapPDU (b) Atualização de Dados (c) Notificação
Operações GetRequest PDU Lê os valores das variáveis da lista. Exemplo: GetRequest (ipforwarding; sysname; iproutenexthop iproutedest=10.1.0.0) Get Request (1.3.6.1.2.1.4.1; 1.3.6.1.2.1.1.5; 1.3.6.1.2.1.4.21.1.7 1.3.6.1.2.1.4.21.1.1 =10.1.0.0). Operações GetResponsePDU Devolve os valores pedidos ou alterados Exemplo: GetResponse (ipforwarding=1; sysname= Zeus ; iproutenexthop=10.1.0.1 iproutedest=10.1.0.0)
Operações GetNextRequest PDU Lê os valores das próximas variáveis da lista. Exemplo: GetNextRequest (ipforwarding; sysname; iproutenexthop iproutedest=10.1.0.0) GetResponse (ipdefaultttl=15; syslocation= 3o. andar ; iproutenexthop=10.2.1.1 iproutedest=10.1.0.0)). Utilização: Percorrer linhas de uma tabela Percorrer uma MIB desconhecida Operações SetRequest PDU É usada para atualizar variáveis e inserir ou remover a linha de uma tabela (depende da implementação). Exemplo: SetRequest (ipforwarding=2; sysname= Hera ; iproutenexthop=10.2.0.1 iproutedest=10.1.0.0) SetRequest (1.3.6.1.2.1.4.1=2; 1.3.6.1.2.1.1.5= Hera ; 1.3.6.1.2.1.4.21.1.7=10.2.0.1 1.3.6.1.2.1.4.21.1.1 =10.1.0.0). GetResponse (ipforwarding=2; sysname= Hera ; iproutenexthop=10.2.0.1 iproutedest=10.1.0.0)
Operações Trap PDU - Tipos (generic trap): Indica a ocorrência de um evento significativo junto ao agente 0 1 2 3 4 5 6 coldstart warmstart linkdown linkup authenticationfailure egpneighborloss entterprisespecific Inicialização do agente Reinicialização manual do agente (ex.: comando ou botão de reset) Queda de um enlace Reativação de um enlace Mensagem SNMP com comunidade inválida Perda de comunicação com gateway (EG) vizinho. Ocorrência de algum evento específico descrito no campo Specific Trap. Formatos das Mensagens Cabeçalho Get/Set Variáveis para Operações Cabeçalho do Trap Informação do Trap
Formatos das Mensagens PDU type request id 0 0 variablebindings (a) GetRequestPDU, GetNextRequestPDU e SetRequestPDU PDU type request id error status error index variable bindings (b) GetResponsePDU PDU type enterpr ise agent addr generic trap specific trap time stamp variablebindings (c) Trap version community SNMP PDU (d) Mensagem SNMP Formatos das Mensagens Campo version community request id error status error index variablebindings enterprise agent addr generic trap specific trap time-stamp versão do SNMP Descrição informação utilizada como senha p ara autenticar a mensagem SNMP. identificação de pedido. indica o tip o de erro ocorrido no tratatamento do pedido correspondente (e.g., 0 - sem erro, 1 - request PDU m uito longa... (4) - objeto read-only). informação adicional relativa ao erro ocorrido, contendo a indicação da variável da lista q ue causou do erro) lista de variáveis e seus valores. tipo do objeto que origou o trap. endereço IP do objeto que gerou o trap. tipo de trap código que especifica a natureza do trap. tem p o decorrido entre a última reniciação da entidade que emitiu o trap e a generação de trap.
Produtos de Gerenciamento Visualização Gráfica em Sistema Gerente Produtos de Gerenciamento Váriavel MIB sendo plotada em Gráfico
Produtos de Gerenciamento Indicadores Críticos Disponibilidade A indisponibilidade dos serviços impacta diretamente os negócios da empresa Tempo de Resposta (Desempenho) Um tempo de resposta elevado também pode impactar os negócios da empresa Cliente Produtos de Gerenciamento Desempenho (Tempo de Resposta) Servidor Rede T1 T2 T3 Tempo de Resposta = T1 + T2 + T3 Métodos Intrusivos e não intrusivos Utilização de agentes Estimativa de tempos Amarração da pergunta e resposta de uma transação
Produtos de Gerenciamento Exemplo de Relatório Produtos de Gerenciamento Exemplo de Relatório
Produtos de Gerenciamento Exemplo de Relatório ATIVIDADE 09 1. Para que serve a SMI no? 2. Discorra a respeito da Nomeação de Objetos da MIB. 3. O que é ISO Object Identifier Tree? 4. Discorra a respeito do protocolo SNMP descrevendo os tipos de mensagens existentes. 5. Qual o propósito da Visualização Gráfica no Gerenciamento? 6. Discorra a respeito de dois indicadores críticos no Gerenciamento.