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Gerenciamento de Rede:Definição e escopo

Liane TaroucoUFRGS

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Organismos de padronização

• ISO - International Standard Organization• ITU - International Telecommunications Unit• Série de recomendações X.700

• IETF Internet Engineering Task Force• Diversos Grupos de Trabalho produzindo

drafts e evoluem para recomendações oficialmente aprovadas e que são registradas na forma de RFC - Request For Comments

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Definição

Gerenciamento de rede é o ato de iniciar, monitorar e modificar a operação das funções primárias da rede

Funções primárias são aquelas que diretamente apoiam as necessidades dos usuários

Elas permitem, por exemplo, que os usuários tenham acesso à rede e possam intercambiar dados

Gerenciamento é necessário para colocar e manter em operação os sistemas da rede que efetuam estas funções

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Evolução do gerenciamento

• Inicialmente a rede deve ser inicializada (gerência de configuração)

• Se não há erros, a rede entra em operação e inicia a fase operacional. Durante esta fase são monitorados diversos sistemas integrantes da rede, para verificar se não há erros.

• Em caso de falhas, os sistemas com problemas serão identificados, isolados e consertados (gerenciamento de problemas) ou substituidos

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• Novos sistemas vão sendo adicionados para viabilizar o crescimento da rede quando se constata necessidade de mais recursos para atender ao tráfego (gerenciamento de performance)

• Pode-se melhorar o desempenho da rede ajustando seus parâmetros/configuração

• Um registro sistemático dos acessos aos recursos da rede permite efetuar a contabilização (gerência de contabilização) e análise de tendências

Evolução do gerenciamento

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• O controle de acesso precisa ser constantemente efetuado para evitar que os recursos da rede sejam indevidamente utilizados (gerenciamento de segurança)

Evolução do gerenciamento

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Motivações

Controlar os recursos da organizaçãoAcompanhar evolução da redeAprimorar o serviçoBalancear necessidadesReduzir tempo de indisponibilidadeControlar custos

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Problemas• Número crescente de equipamentos• Muitos fornecedores• O isolamento e teste dos problemas complicado devido a:

– Muitos níveis de pessoal envolvido» Técnicos de manutenção» Operadores de rede» Gerentes de sistemas de informação» Gerentes de telecomunicações

– Diversas formas de controle de monitoração» Cada fornecedores oferece ferramentas próprias para monitorar seus

produtos– O problema pode ser causado por qualquer componente de hardware ou

software– O centro de diagnóstico e controle não tem acesso direto a todos os

componentes da rede

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Padronização do gerenciamento

• ISO/OSI gerou modelo de uma arquitetura de gerenciamento– modelo agente-gerente– protocolo de gerenciamento (camada de aplicação)– objetos gerenciados

• Internet adotou modelo com simplificações

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• Desenvolvida pela em relação com o modelo OSI• Conceito básicos : GERENTE-AGENTE OBJETOS GERENCIADOS

• Áreas funcionais: Gerenciamento de falhas Gerenciamento de configuração Gerenciamento de performance Gerenciamento de segurança Gerenciamento de contabilização

Arquitetura do gerenciamento

gerente agente MIB

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GERENTE-AGENTE

AgenteGerente

Agente

Agente

protocolo

Coleta informações

MonitoramControlamRepassam informações

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Estruturação das informações de gerenciamento

• Definição orientada a objetos• MIB-Management Information Base• Objeto gerenciado: representação do que está

sendo gerenciado• Especificação em ASN.1 (Abstract Syntax Notation

One)• Especificação compilável• Objetos genéricos (padronizados)• Objetos específicos (definidos por fornecedores

de produtos)

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Gerenciamento de problemas• Determinar exatamente onde está localizado o problema

• Isolar o resto da rede do segmento com problemas de modo que ela possa continuar funcionando

• Reconfigurar ou modificar a rede de modo a minimizar o impacto da operação sem o componente com problemas

• Consertar ou substituir o componente com problemas para restaurar a rede a seu estado normal

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• Registro, acompanhamento e eliminação dos fatores que impedem a efetiva comunicação

• Acionar serviço de manutencão• Monitorar prazos de atendimento• Efetuar testes de aceitação

Gerenciamento de problemas

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Gerenciamento de configuração e nomes

• Dispositivos podem ser configurados para atuar de diferentes maneiras, usando diferentes protocolos

• Parâmetros de configuração precisam ser inicializados e eventualmente alterados

• Novos componentes podem ser adicionados e seu registro precisa ser mantido atualizado

• As ligações entre os componentes (físicas e lógicas) necessitam ser mantidas atualizadas

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Gerenciamento de performance

• Monitorar e controlar• Estabelecer padrão de normalidade• Determinar limites de capacidade de utilização• Perfil de tráfego• Gargalos• Tempo de resposta• Throughput

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Tendências da rede

• Detectar tendências e prever comportamento provável da rede

• Registrar alterações/consertos na rede• Avaliar MTBF (Mean Time Bertween Failures)

e MTTR (Mean Time To Repair)• Análise das informações disponíveis sobre

problemas acontecidos

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Gerenciamento de segurança

• Monitorar e controlar o acesso aos recursos da rede e às informações

• Coletar, armazenar e examinar registros de auditoria e logs de segurança

• Ativar e desativar procedimentos de log

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Gerenciamento de contabilização

• Um usuário ou grupo de usuários pode estar abusando de seus privilégios e sobrecarregando a rede, em prejuízo dos demais

• Usuários podem estar fazendo uso ineficiente da rede e o gerente da rede pode auxiliar a alterar procedimentos que melhorem a performance

• A gerência da rede tem mais condições de planejar o crescimento da rede se conhece a atividade dos usuários com suficiente detalhamento

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Acesso e uso da rede

• Quem acessa que recursos?• Com que frequência?• Apoio na utilização

– Operação inadequada– Documentação incompleta sobre a rede e sua operação

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Tipos de problemas• Primeiro nível

– Procedimentos– Aplicações– OperaçãoAtendidos pelo help-desk

• Segundo nível– Relacionados com falhas

» componentes do sistema» hardware» software» aplicações

Requer intervenção de técnico

• Terceiro nível– Afetam muitos componentes– Não são facilmente isoladosAtendidos pelo setor de suporte

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Problemas

• Intermitentes ou constantes• Internos ou externos• Causados por :

– software– hardware– ambiente

• Podem ou não ser passíveis de repetição

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Sistema de Gerenciamento de Rede

• Coleção de ferramentas para monitoração e controle da rede integrado

Interface com operador único Ergonomia• Equipamentos extras Minimizar necessidade de hardware adicional Aproveitar características dos equipamentos integrantes da rede• Aplicações de gerenciamento Manipulam os dados passíveis de obtenção via Sistema de Gerenciamento da Rede

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Escopo

• OSI Protocolo CMIP (camada de aplicação) Orientado a eventos Apoiado pelo pilha OSI completa Classes de objetos gerenciados

• Internet Protocolo SNMP (aplicação sobre UDP) Orientado a polling Agentes simples em muitos equipamentos Categorias simplificadas de objetos gerenciados

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Modêlo de gerência - SNMPModêlo de gerência - SNMP

AGENTE

GERENTE

PROTOCOLO SNMP

GETGET-NEXTSETGET-RESPONSETRAP

O protocolo SNMP é transportado pelo protocolo UDP

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Inspecionando a redeInspecionando a rede

AGENTE

GET

GET-RESPONSE

MIB - Management Information BaseModelo conceitual independente de

implementaçãoSistema de informações contendo os

dados sobre as entidades da rede (físicas e lógicas)

MIB I, MIB II (extensível)

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MIB II - Grupos de objetos

• System • Interfaces • AT• IP• ICMP• TCP• UDP• EGP• Transmission• SNMP

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Outras MIBs

• Servidor Novell• Clientes • UPS• Hosts• PU e LUs SNA• Aplicações distribuídas• Cafeteiras, torradeiras etc...

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Grupo SISTEMA

sysDescr descrição do sistemasysLocation localização física do sistemasysContact pessoa responsável pelo sistemasysName nome do sistema

Exemplos de objetos gerenciados Exemplos de objetos gerenciados relevantes para gerência de falhasrelevantes para gerência de falhas

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GRUPO INTERFACES

Dados sobre cada interface específico do dispositivo

• ifTable tabela com informações sobre todos os interfaces• ifEntry linha com informações sobre um interface• ifNumber número de interfaces

Exemplos de objetos gerenciados Exemplos de objetos gerenciados relevantes para gerência de falhasrelevantes para gerência de falhas

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Exemplos de objetos gerenciados Exemplos de objetos gerenciados relevantes para a gerência de relevantes para a gerência de

configuraçãoconfiguraçãoGrupo INTERFACES

• ifDescr nome do interface• ifType tipo do interface• ifMTU máximo tamanho de datagrama• ifSpeed velocidade do interface (BPS)• ifAdminStatus up/down/test

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Exemplos de objetos gerenciados Exemplos de objetos gerenciados relevantes para gerência de relevantes para gerência de

performanceperformance• ifInDiscards taxa de entradas descartadas• ifOutDiscards taxa de transmissões descartadas• ifInErrors taxa de erros de entrada• ifOutErrors taxa de erros em transmissões• ifInOctets taxa de bytes recebidos• ifInUcastPkts taxa de pacotes unidirecionados recebidos• ifOutUcastPkts taxa de pacotes unidirecionados enviados• ifInNUcastPkts taxa de pacotes multirecionados recebidos• ifOutNUcastPkts taxa de pacotes multirecionados enviados• ifInUnknownProtos taxa de pacotes recebidos com protocolo desconhecido• ifOutQLen total de pacotes na fila de saída

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TRAPSTRAPS• Mensagens não solicitadas geradas por um

agente SNMP

AGENTETRAP

COLDSARTWARMSTARTLINK DOWNLINK UPFAILURE OF AUTHENTICATIONEXTERIOR GATEWAY PROTOCOL NEIGHBOR LOSSENTERPRISE-SPECIFIC

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Comentários sobre SNMP

• “Lingua franca of network management”• Ambiente TCP/IP• Gera tráfego devido à necesidade de GETs

sobre cada objeto gerenciado• Bastante disseminado: agentes em dispositivos variados Sistemas de Gerenciamento (gerentes)

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penta% snmpi -a routcvsnmpi> bulk systemsnmpi: 3 rows retrieved in 0.643473 seconds during 8 iterationssnmpi: threads: at most 2 active, total of 6 created, and 5 did nothingsnmpi: messages: 9 requests sent, along with 0 retriessnmpi: 9 responses rcvd, along with 0 duplicatessnmpi: timeouts: min=0.082 fin=0.082 max=2.000 secondspartial results only...row system1.0 "ROUTCV DEC WANrouter 500 V1.0.7"2.0 1.3.6.1.4.1.36.2.15.4.2.1.13.0 3 days, 14 hours, 2 minutes, 42 seconds (30976200 timeticks)

EXEMPLO

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RMON- Remote Monitoring MIB

Agente procuradorMIB definida inicialmente para informações

Ethernet e FDDI, que permite coleta e algum nível de tratamento local de dados, por um dispositivo diretamente conectado a uam rede local

Pode ser implementada num HUB, num analisador de rede ou mesmo numa estação da rede (mesmo num PC)

Pode operar off-line, coletando dados para posterior envio ao gerente

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Comentários sobre RMON

• Competidor com analisadores de rede• Ambiente TCP/IP• Usa SNMP para reportar dados• Extensões proprietárias

RMONRoteador

Estação deGerência da rede

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Exemplo de visão da rede

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Exemplo de visão de equipamento

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GERENTE AGENTECMIP

AMBIENTE OSI

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CMISE-Common Management Information Service ElementsACSE- estabelecer e desfazer associaçõesROSE- Remote Operations Service Element invocação de operação em um sistema remoto identificação da operação código argumentos respostas : resultado rejeição erro

CMISE

ACSE ROSE

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CMISE

M-INITIALISE ACSE M-TERMINATE M-ABORT M-EVENT-REPORT relatar M-GET obter informação M-SET modificar informação M-ACTION solicitar execução de ação M-CREATE criar instância de objeto M-DELETE eliminar instância de objeto

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TMN-Telecommunicatons Management Network

• Recomendações série M-3000 para gerenciamento de:– Redes públicas e privadas (telefonia móvel,redes virtuais, redes inteligentes,

redes de longa distância, redes metropolitanas e redes locais)– SDH-Synchronous Digital Hierarchical– Sistemas de transmisão digital e analógica– Computadores– PABX– Software associado a serviços de telecomunicações– Sistemas de suporte e infra-estrutura (energia, ar-condicionado,alarmes em

edifícios)

• Usa CMIP• Adaptadores

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SNMPv2

• Gerenciar recursos arbitrários e não apenas recursos de rede (aplicações, sistemas e comunicação gerente-a-gerente)

• Continua simples e rápido• Incorpora segurança• Funciona sobre TCP/IP, OSI e outros protocolos • Interopera com plataformas SNMP• Gerenciamento hierárquico

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Estação de Gerência SMP

Estação de Gerência SMPComunicação

Gerente-a-Gerente

Gerente deNível médio

Token-Ring

Conexõesdiretas comagentes

Ethernet

Agente mestre

Agente 1 Agente 2 Agente 3

SIstema Software AplicaçõesOperacional Comunic.

HOST (WS, servidor, etc...)

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Operações do protocolo SNMP2

• GetRequest• GetNextRequest• SetRequest• Response• Trap• GetBulkRequest• InformRequest

• Mapeamento de transporte UDP como mecanismo de transporte TCP/IP OSI

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RMON2• Aspectos em discussão• Granularidade dos dados (amostragem)• Análise de protocolos em sete níveis incluindo protocolos definidos pelos usuário• Configuração do testador• Trap destination table x event• Armazenamento não volátil• Filtragem de pacotes baseada em regras

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Ferramentas de gerência de Ferramentas de gerência de redesredes

• Inspeção dos objetos gerenciados• Setar filtros e limiares• Armazenamento / log• Apresentação diagramas, cores mensagens• Resposta automática “trouble ticketing systems” interpretação / explicação / sugestão

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Banco de dados de apoio

• Causa e conserto dos problemas• Tempo e outros recursos dispendidos• Reconfigurações efetuadas• Soluções paliativas, pendentes de

providências futuras

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Banco de dados pode ser distribuído

• Dados podem setar particionados– totalmente redundante– parcialmente redundante

• Informações mais detalhadas em bases locais• Dados de interesse mais global ou valores

agregados em um sub-sistema à parte

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Aplicações de gerenciamento

• Tratamento inteligente dos dados• Detecção de rajadas• Gerência proativa• Determinação dinâmica de limiares• Reconhecimento de padrões• Análise de tendências• Registro seletivo

Software de terceiros

Desenvolvimento próprio

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Usuário do Sistemade Gerência

Interface gráfico

SCHEDULERAgenda de

metascorrentes Análise

da rede

BASE DECONHECIMENTO

Modeloda rede

Formulaçãode metas

Interface do gerenciamento da rede

Rede

Triggers

Atividades

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Respostas desejadas

• ONDE enviar um técnico• QUANDO enviar• QUEM enviar (qualificação)• QUE equipamento é necessário para localizar

e eliminar a causa do problema• COMO o serviço é afetado• QUAL o status das linhas e equipamento de

backup

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Suporte necessário

• Orientação– passos ou etapas a cumprir– roteiros– temporizadoresmúltiplos vendedores

• Estrutura baseada em papel• Em situação de operação degradada

– suspensão de certas atividades em função de» importância» grau de urgência dos serviços» outras variáveis: dia, hora