ZENOSS Um recurso para garantia da confiabilidade do Sistema de Supervisão e Controle.

ZENOSS Um recurso para garantia da confiabilidade do Sistema de Supervisão e Controle. Rodrigo Tadeu Claro Analista PL Sistema Supervisão e Controle Operação Tempo Real - OPT CTEEP Cia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista rclaro@cteep.com.br RESUMO Este artigo tem por objetivo descrever uma solução implantada na rede do Sistema de Supervisão e Controle da CTEEP 1 para monitorar, coibir e antever ocorrências de natureza do tipo: indisponibilidade de rede, de equipamentos ou lentidão no acesso durante horários de pico, além de orientar através de relatórios e alertas os futuros gargalos que a rede pode apresentar. Ferramenta open-source 5 com uma arquitetura modular que facilita a incorporação de novas funcionalidades, capaz de monitorar vários tipos de dispositivos tais como: servidores, desktops, switches, roteadores, no-breaks, terminal-server, etc. Possui uma interface web e faz uso do gerenciador de banco de dados para armazenamento das informações. Categoria Sistemas de Controle, Segurança e Telecomunicações. PALAVRAS CHAVES. Zenoss, Monitoramento, Segurança, Disponibilidade, SSC, Software Livre, Jornadas Técnicas ISA. 1. INTRODUÇÃO Problemas na rede do SSC 2 da CTEEP 1 não podem ser freqüentes. Seus usuários não devem embater com problemas do tipo: indisponibilidade de rede, de equipamentos ou lentidão no acesso durante os horários de pico. Contudo, o trabalho em epígrafe tem por objetivo apresentar uma solução implantada na CTEEP 1 para coibir e antever ocorrências desta natureza. Mesmo os administradores de redes mais experientes precisam ter uma visão do estado da infra-estrutura como um todo antes de resolver problemas e, a melhor forma de obter estas informações é através do monitoramento. Existem várias ferramentas disponíveis para este propósito. Porém, é difícil encontrar uma única ferramenta que atenda a todas as necessidades de uma empresa. Uma das soluções mais freqüente é o uso de scripts implementados especificamente para cada cenário. Mas isto nem sempre é uma tarefa fácil. Além disso, quase sempre estes scripts são de difícil reuso e portabilidade. Para atender as necessidades das diferentes configurações e topologias da rede do SSC 2 da CTEEP 1, considerando também os diversos modelos de equipamentos instalados, optou-se pelo uso do protocolo SNMP 3, que além de ocupar pouca largura de banda, é rápido, padronizado e está disponível nos principais dispositivos de mercado. Após varias experiências com ferramentas open-source 5, o Zenoss foi escolhido por possuir uma arquitetura modular que facilitou a incorporação de novas funcionalidades, sendo capaz de monitorar vários tipos de dispositivos tais como: servidores, desktops, switches, roteadores, no-breaks, terminal-server, etc. Possui uma interface web e faz uso do gerenciador de banco de dados MySQL 4 para armazenamento das informações. Com base em seus relatórios e/ou alertas administrativos, foi possível prever situações onde seriam necessárias intervenções, quer para uma correção de configuração incorreta ou até mesmo a substituição de algum dispositivo com mau funcionamento ou obsoleto. O Zenoss foi criado com o propósito de ajudar o administrador a ter um controle efetivo sobre sua rede, possuindo uma rápida curva de aprendizagem, além de permitir à ágil obtenção de resultados, apresentado nos itens a seguir. 1

2. VISÃO GERAL DA APLICAÇÃO O sistema Zenoss fornece uma completa cobertura para redes, servidores, aplicativos, serviços e virtualização. Como função principal ele fornece dados para a consciência operacional combinando a descoberta de novos dispositivos e redes, disponibilidade, inventário, monitoramento de desempenho, gestão de eventos e relatórios. No seu nível mais alto, o sistema compreende estas áreas principais: - Descoberta e configuração de redes e dispositivos; - Desempenho e disponibilidade; - Gerenciamento de falhas e eventos; - Alertas e correções; - Análise e Relatórios. O Zenoss unifica essas áreas em um único sistema com uma interface de usuário moderna, interativa e Web. 2.1.2 Descoberta Com um sofisticado modelo de detecção, seu preenchimento manual torna-se um desafio para a manutenção. Para enfrentar esse desafio, ele faz uso da função de descoberta para preencher o modelo. Durante a descoberta, o sistema acessa cada dispositivo monitorado em sua infra-estrutura e interroga-o em detalhe, aquisitando informações sobre seus componentes, integração de rede e dependências. 2.1.3 Normalização Uma vez que o Zenoss coleta informações de diferentes plataformas e através de protocolos diferentes, a quantidade e formato destas informações disponíveis varia. Por exemplo: informação do sistema de arquivos reunidos a partir de um servidor Linux é diferente de informação semelhantes recolhidas a partir de um servidor Windows. O Zenoss padroniza os dados recolhidos para que você possa realizar comparações válidas de métricas detectadas por diferentes métodos e sistemas diferentes. 2.1.4 Agentless (Coleta de Dados) Figura 1 Visão de alto nível 2.1 PRINCÍPIOS DO NÚCLEO O núcleo do Zenoss foi projetado com os seguintes princípios: 2.1.1 Modelagem O modelo do sistema lhe permite compreender o ambiente em que operará. Através de análise sofisticada e detalhada, o Zenoss determina como monitorará e gerenciará ambientes complexos de TI 11. O núcleo do modelo padrão descreve informações básicas sobre o sistema operacional de cada dispositivo de hardware. O modelo é baseado em objeto, e é facilmente estendido através de herança de objetos. Para coletar informações, o Zenoss depende de agentes de coleta de dados. Assim sendo, ele se comunica com um dispositivo através de um dos protocolos (SNMP 3, SSH 8, Telnet 9, e WMI 10 ) para minimizar o impacto sobre estes sistemas monitorados. 2.1.5 Infra-estrutura de TI 11 completo Ao contrário de outras ferramentas, a abordagem inclusiva do sistema unifica todas as áreas da infra-estrutura de TI 11 - rede, servidores e aplicações. Principalmente para eliminar a necessidade de acessar várias ferramentas. 2.1.6 Herança de configuração O Zenoss estende o conceito de herança em linguagens orientadas a objeto para configuração. Todos os parâmetros básicos de configuração (propriedades de configuração) e os sentidos de monitoramento (acompanhamento dos templates) usam a herança para descrever como um dispositivo deve ser monitorado. A herança permite 2

ainda que se descreva a um nível elevado, como os dispositivos devem ser monitorados. Ele também suporta aperfeiçoamentos contínuos através da configuração. 2.1.7 Cross-Platform Monitoramento O Zenoss monitora o desempenho e a disponibilidade de sistemas operacionais heterogêneos (incluindo Windows, Linux e Unix), qualquer dispositivo com o protocolo SNMP 3 habilitado em rede (roteadores, switches, nobreaks), e uma variedade de aplicações de software (Weblogic 12 e VMWare 16 ). 2.1.8 Escala Você pode implantar o sistema em um único servidor para gerenciar centenas de dispositivos. A versão Enterprise permite que você gerencie grandes sistemas distribuídos usando escala horizontal. 2.1.9 Extensibilidade O mecanismo do sistema de extensão, ZenPacks, permite rápida adição e modificação para personalizar o seu ambiente. 3. TECNOLOGIAS E ARQUITETURA Sistema de arquitetura aplicado ao Zenoss: desenvolvimento Zope Web, da empresa Zope Plone. Utilizando-se de tecnologias como JavaScript, Mochi Kit, ExtJS, YUI, fornecendo um ambiente dinâmico e poderoso para a aplicação. Com base nestas tecnologias, essa é a camada que o usuário do Zenoss pode acessar e gerenciar as funcionalidades e componentes, como por exemplo: verificar o status dos ativos da rede; observar e responder aos eventos gerados; gerenciar os usuários e, obter e gerar relatórios. 3.2 CAMADA DE DADOS Camada onde são armazenadas as informações de configuração e coleta, utilizadas pelo Zenoss. Que faz uso de três repositórios distintos: ZenRRD, para armazenamento de coletas temporárias e para a adição de novos coletores; ZenModel, funciona como um modelo de configuração para dispositivos, componentes, grupos e localidades; ZenEvents, utilizado para o armazenamento dos dados em um banco tipo MySQL 4. 3.3 CAMADA DE PROCESSO Nesta camada são geradas as comunicações entre a coleta e a camada de dados. A camada de processo utiliza a tecnologia Twisted PB um sistema bi-direcional do sistema de RPC (Remote Procedure Call) para sua comunicação. 3.4 CAMADA COLLECTION Figura 2 Arquitetura do Zenoss 3.1 CAMADA USER Esta camada é implementada como uma aplicação para web, sendo acessível pela maioria dos navegadores (browsers) atuais. A camada User foi construída com base no framework de Esta camada compreende os serviços que coletam dados provenientes da camada de dados. Utilizando nestes serviços vários daemons que dão suporte para execução da modelagem, acompanhamento e gerenciamento de eventos. O sistema de modelagem utiliza os protocolos SNMP 3 (Simple Network Management Protocol), SSH 8 (Secure Shell) e WMI 10 (Windows Management Instrumentation) para coletar informações a partir das máquinas e dispositivos remotos. Após esta coleta de dados, através destes protocolos, entra em cena o sistema de plug-ins de modelagem que é responsável por converter os dados coletados para o formato utilizado pelo Zenoss. 3

4. PROTOCOLOS O Zenoss suporta tecnologias de monitoramento e gerenciamento como SNMP 3, WMI 10, ping, varreduras de portas e monitoramento de portas baseado em SSH 8. O SNMP 3 é o padrão para obtenção de informações e gerenciamento, sendo suportado pela grande maioria de dispositivos de rede. Para dispositivos que não dão suporte ao SNMP 3 e nem ao WMI 10, é possível realizar testes limitados, porém servindo para monitoramento baseado em ping ou varredura de porta. O monitoramento por SSH 8 permite que o Zenoss se conecte a uma máquina e execute comandos para determinar seu estado. Figura 3 DashBoard do Zenoss 5. SERVIDOR DE SYSLOG 14 Uma funcionalidade importante do Zenoss é seu servidor de SYSLOG 14l. Ele pode atuar como um concentrador de arquivos de log gerados pelos dispositivos monitorados. O serviço de monitoramento de log é fator importante para o gerenciamento de uma rede, pois, através dele pode-se detectar causa e efeito de inúmeros problemas. Por utilizar o sistema de tratamento de eventos WMI 10, é possível monitorar arquivos de log de hosts no sistema operacional Windows. 6.2 INFRAESTRUTURA O Zenoss oferece várias opções para acessar as informações da infra-estrutura de TI 11, veja a figura 4. 6. INTERFACES E MONITORAMENTO 6.1 DASHBOARD 13 A interface principal do Zenoss é o DashBoard 13. Ele oferece informações sobre o status da infraestrutura de TI 11. É a janela principal do Zenoss que permite o monitoramento de dispositivos e eventos, por exemplo, dispositivos, alertas, visão de localização geográfica dos dispositivos, etc, apresentados na figura 3. Figura 4 Infra-estrutura O Zenoss possibilita através desta interface uma rápida visão sobre os dispositivos monitorados, com informações de endereços de IP s, a que tipo de classe esse dispositivo pertence, nome do dispositivo, estado e os eventos (alertas classificados por três estágios), sendo eles: grave, médio e pequeno. Com base nestes alertas, o Zenoss é capaz de enviá-los através de SMS 6 e email. Sendo os 4

alertas altamente customizáveis, o administrador pode por exemplo, configurar os alertas do servidor de email s para recebê-los assim que sejam gerados, ou ainda, optar por recebê-los somente em dias específicos ou por tipo de gravidade. Outra opção que o administrador pode contar é o Zapplet, uma applet para desktop, servindo para monitorar dados da rede e que fornece informações sobre o status e eventos no systray do sistema. com as coordenadas que abrangem a área de dispersão da rede e com isso, configurar e monitorar os dispositivos em sua localidade. Com esse recurso, pode-se verificar em tempo real a conectividade entre sites da infra-estrutura. 6.3 CONSOLE DE EVENTOS Nessa interface, o Zenoss apresenta o que está acontecendo na rede através de alertas muito detalhados e que facilitam muito a vida do administrador. Veja a figura 5. Figura 6 Mapa da Rede 6.5 INVENTÁRIO O Zenoss oferece uma análise detalhada de todos os componentes de hardwares encontrados pelo processo de modelagem. Esta opção pode fornecer informações sobre a memória disponível e utilizada no dispositivo, espaço disponível em disco, Swap utilizada, CPU 15, placas de expansão, coolers, sensores de temperatura e fontes de alimentação, além do desempenho destes, vide figura 7. Figura 5 Console de Eventos Todos os alertas possuem hyperlinks que ao serem visitados, levam o administrador diretamente sobre os detalhes do evento sob consulta. 6.4 MAPA DA REDE O mapa da rede representa a camada três da topologia da rede. A partir do mapa, pode-se determinar rapidamente o status de cada dispositivo através do uso da cor de fundo e, com detalhamento para o sistema operacional em uso, conforme figura 6. Um recurso poderoso que pode ser usado no Zenoss é o Google Maps, podendo gerar mapas Figura 7 Inventário e desempenho 5

7. VANTAGENS DA IMPLEMENTAÇÃO NA CTEEP 1 Vários benefícios foram atingidos após sua implementação que aconteceu em 31 de maio de 2011, entre elas podemos destacar: Detecção de excesso de tráfego de dados em link de roteadores entre os Centros de Operação Principal e de Retaguarda; Quedas de links de comunicações externas entre CTEEP 1 e demais agentes do setor elétrico; Detecção de excesso de ocupação em disco e uso de memórias; Detecção de uso de área de Swap, forçando indicando a aquisição de memórias físicas; Detecção de mau funcionamento de interfaces de rede; Indicação de hardware obsoleto, entre outros. O Zenoss fornece via web a sua interface de monitoramento, possibilitando o referido acesso a partir de qualquer plataforma de sistema, desde que utilizado um browser compatível. Uma grande vantagem está no módulo de relatórios. Onde existe a possibilidade de criação e customização dos mesmos, ou ainda, escolha dos pré-definidos no sistema, vide figura 8 abaixo. É distribuído sobre dois formatos de licenciamento: o Core e o Enterprise, sendo o Core sua versão free software e comunitária (utilizada na CTEEP 1 ), e Enterprise que conta com um contrato de suporte e algumas configurações pré-instaladas além de plug-ins avançados. Outra vantagem é a sua rápida detecção de alterações em dispositivos, seja por software ou hardware. Lembrando da facilidade do envio de alertas através de email, SMS 6 e Twitter 7, tornando o trabalho de monitoramento menos árduo. 8. SEGURANÇA Uma questão que sempre vem à tona quando abordamos algo sobre redes de SSC 2 é a questão sobre CyberSecurity (Camada da Segurança da Informação). Principalmente nos dias atuais, onde empresas de segurança detectam a todo momento novas pragas virtuais capazes de coletar informações avançadas de sistemas (Flame), executar comandos remotos em ambientes de supervisão e controle (StuxNet e Duqu), precisamos atentar para não inserir em nossas redes mais um facilitador para estas ocorrências. O Zenoss aplicado na CTEEP 1 está instalado em um Debian GNU/Linux, sistema operacional consagrado e conhecido pela sua arquitetura desenvolvida com foco na segurança. Além de trabalharmos com outros recursos tais como, Rede Militarizada, Firewall, IDS 17 e Hardening 18. 9. CONCLUSÃO Com um sistema de tratamento de logs e alertas bem sofisticados, fornecendo informações detalhadas para o tratamento destes eventos, o Zenoss trouxe para a CTEEP 1 um ganho expressivo na qualidade dos serviços que envolvem a infra-estrutura do seu SSC 2, reduzindo os índices de indisponibilidade e ajudando na previsão de futuras aquisições e substituições de equipamentos. Figura 8 Módulo de Relatórios 6

10. GLOSSÁRIO 12. MINI CURRÍCULO DO AUTOR. CTEEP 1 Cia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista; SSC 2 Sistema de Supervisão e Controle; SNMP 3 - Simple Network Management Protocol; MySQL 4 - é um sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD), que utiliza a linguagem SQL (Linguagem de Consulta Estruturada, do inglês Structured Query Language) como interface; Open-source 5 - O termo código aberto, ou open source em inglês, foi criado pela OSI (Open Source Initiative) e refere-se a software também conhecido por software livre; SMS 6 (Short Message Service) é uma mensagem de texto que é enviada de um telefone; Twitter 7 É um micro-blogging; SSH 8 Secure Shell; Telnet 9 Protocolo de Terminal Virtual; WMI 10 Windows Management Instrumentation; TI 11 Tecnologia da Informação; Weblogic 12 Servidor da Plataforma J2EE; DashBoard 13 Painel de Indicadores; SYSLOG 14 Servidor de Arquivos de LOG; CPU 15 Unidade Central de Processamento. VMWare 16 Máquina Virtual; IDS 17 Sistema de Detecção de Intrusão; Hardening 18 Processo de varredura de vulnerabilidades em hardware e software. Rodrigo Tadeu Claro Análise e Desenvolvimento de Sistemas - 2010 Santa Bárbara D Oeste, São Paulo, Brasil Cargo atual: Analista Pleno do Sistema Supervisão e Controle Operação Tempo Real - OPT CTEEP Cia de Transmissão de Energia Elétrica Paulista. 11. BIBLIOGRAFIA [1] GUIMARÃES, Matuzalém, Artigo Monitoramento de Redes com Zenoss para o portal Viva o Linux: http://www.vivaolinux.com.br/artigo/monitoram ento-de-redes-com-o-zenoss, junho de 2010. [2] ZENOSS, Site da Comunidade do ZENOSS - http://community.zenoss.org/index.jspa, acesso em maio de 2012. [3] ZENOSS, Site da Comunidade do ZENOSS / Documentação - http://community.zenoss.org/community/docum entation, acesso em maio de 2012. 7