Gerência de Redes de Computadores: Principais Conceitos e Evolução

GERÊNCIA DE REDES DE COMPUTADORES Gerenciamento de redes Universidade Federal da Grande Dourados Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 1 Plano de aula 2 Gabarito prova 1 Gerenciamento de redes Revisão aula passada Introdução Evolução Áreas funcionais OSI Sistemas de gerenciamento de redes NMS RMON Gerenciamento de redes distribuídas Necessidade de Gerenciamento Com as ferramentas e procedimentos adequados de gerência você pode já ter a resposta Procedimento de Resolução do Problema Por que gerenciar redes Devido à importância das redes de computadores e telecomunicações em relação aos negócios das instituições Devido ao porte e à complexidade das mesmas As redes atuais são extremamente heterogêneas Sem um controle efetivo os recursos não proporcionam o retorno que a instituição necessita Os recursos computacionais e as informações da organização geram grupos com diferentes necessidades de suporte nas áreas de desempenho disponibilidade e segurança A utilização dos recursos deve ser monitorada e controlada para garantir que as necessidades dos usuários sejam satisfeitas a um custo razoável Monitorização e Controle de Redes Monitorização de redes Classificação da informação Estática ex a localização e o responsável por um determinado equipamento Dinâmica ex estado de uma interface de rede Estatística ex quantidade média de pacotes transmitidos por hora Técnicas para coleta de informações Polling e Event Reporting Controle de redes Controle de configuração ex distribuição de softwares Controle de segurança Evolução 1970s Redes centralizadas Terminais ligados a mainframes Baixas velocidades de comunicação Gerenciamento fornecido por Fabricantes dos mainframes ex IBM Fornecedores de circuitos de comunicação ex ATT Companhia telefônica atuante na área Evolução 1980s Aumento do número de LANs Conexões mais rápidas interligam os micros O modelo OSI Open Systems Interconnect define 5 áreas de gerenciamento modelo funcional denominado FCAPS Gerenciamento de falhas Fault Gerenciamento de configuração Configuration Gerenciamento de contabilidade Accounting Gerenciamento de desempenho Performance Gerenciamento de segurança Security Aplicações centralizadas em mainframes migram e transformamse em aplicações distribuídas entre micros Funções básicas Identificar quais dispositivos fazem parte da rede e quais são suas configurações de hardware e software Coletar informações da topologia de rede Controlar inventário Iniciar e encerrar as operações dos elementos gerenciados Alterar a configuração dos elementos gerenciados Gerar relatórios de configuração Exemplo Determinar os equipamentos que devem ser atualizados Assim como as aplicações o gerenciamento de redes não é mais centralizado mas distribuído Quando ocorre uma falha é importante que seja possível rapidamente Determinar com precisão onde a falha ocorreu Isolar o resto da rede da falha de tal forma que ela continue a funcionar sem interferências Reconfigurar ou modificar a rede para minimizar o impacto da operação sem componente que falhou Reparar ou trocar o componente com problemas para restaurar a rede ao seu estado anterior Exemplo monitorar enlaces 1990s Gerenciamento de contabilidade Uso de tecnologia baseada no WWW O gerente da rede deve controlar o uso dos recursos com o objetivo de Especificar registrar e controlar o acesso de usuários e dispositivos aos recursos da rede Evitar que um usuário ou grupo de usuários abuse de seus privilégios de acesso e monopolize a rede em detrimento de outros usuários Evitar que usuários façam uso ineficiente da rede assistindoos na troca de procedimentos e garantindo a desempenho da rede Conhecer as atividades dos usuários com detalhes suficientes para planejar o crescimento da rede Exemplo Indicar horários de maior demanda por determinados serviços Gerenciamento de redes é mais maduro e acompanha tecnologias como ATM e Frame Relay das WANs no seu gerenciamento Gerenciamento de desempenho Algumas das questões relativas ao gerenciamento de desempenho são Qual é o nível de utilização dos recursos O tráfego é excessivo A vazão throughput foi reduzida para níveis aceitáveis Existem gargalos O tempo de resposta pode ser considerado aceitável ou deve melhorar Exemplo Taxa de utilização de determinados dispositivos Hoje Gerenciamento de segurança O gerenciamento de segurança abrange Controle de serviços Garantir que a política de segurança seja seguida em conformidade Controlar acesso à rede ou parte da rede e às informações obtidas dos nós da rede Coletar armazenar e examinar os registros de auditoria e logs de segurança bem como ativação e desativação destas atividades Exemplo Listagem de acessoshorários e objetos Inclui também a segurança física Cartões de acesso e sistemas de monitorização de vídeo Ferramentas e sistemas Firewalls Intrusion Detection Systems IDS Intrusion Prevention Systems IPS Antivirus Sistemas de gerenciamento e cumprimento de políticas Gerenciamento por Delegação por Exceção Agentes Móveis Transferências de Scripts etc Um NMS é um conjunto de ferramentas para a monitorização e controle de uma rede Projetado para ver toda a rede como uma arquitetura unificada Endereços e rótulos atribuídos a cada ponto Atributos específicos de cada elemento e enlace conhecido pelo sistema Interface única com o operador com um conjunto de comandos poderoso mas amigável Necessidade de uma quantidade mínima de equipamentos hardware e software especiais IA Corba Java e gerenciamento de QoS Consiste em um conjunto de atividades realizadas para manter dinamicamente o nível de serviço em uma rede ou conjunto de redes Estas atividades asseguram alta disponibilidade de recursos pelo rápido reconhecimento de problemas disparando funções de controle quando se fizer necessário NOC é um centro de monitoramento que deve estar apto para Coletar e armazenar informações Identificar prevenir e solucionar rapidamente possíveis problemas eou falhas Registrar problemas Evolução Sistemas de Gerenciamento de Redes NMS Os elementos ativos da rede fornecem informações de status de forma regular ao centro de controle da rede NMS para equipamentos de um único fabricante versus para redes com múltiplos fornecedores São usados dois ou mais centros de controle de rede Alta disponibilidade backup Um centro permanece ocioso ou coletando estatísticas O outro centro é usado para controle 1970s Elementos de um NMS Host de controle da rede gerente NMA NME Apl Com SO Workstation agente NME Apl Com SO Servidor agente NME Appi Com SO Roteador agente NME Com SO NMA network management application aplicação de gerência de rede NME network management entity entidade de gerenciamento de rede Apl aplicação Com software de comunicação SO sistema operacional Mainframe Entidade de Gerenciamento de Rede NME Presente em cada nó da rede possui um conjunto de software dedicado à tarefa de gerência Tarefas executadas Coleta estatísticas sobre atividades de comunicação e de rede Armazena as estatísticas localmente Responde a comandos do centro de controle gerente Transmite estatísticas coletadas para o gerente Muda um parâmetro ex um temporizador usado em um protocolo de transporte Fornece informações de status Gera tráfego artificial para executar um teste Envia mensagens para o centro de controle quando houver mudanças significativas nas condições locais 1980s Aplicação de Gerência de Rede NMA Inclui uma interface com o operador para permitir a um usuário autorizado gerenciar a rede Responde a comandos do usuário Apresenta informações Envia comandos para as NMEs espalhadas pela rede Comunica com e controle NMEs em outros nós Protocolo de gerenciamento de rede na camada de aplicação Dispositivos Arquitetura do Software de Gerência Três categorias gerais Software de apresentação ao usuário Software de gerência de rede Software de suporte à comunicação e banco de dados Estação Gerenciadora Modelo de Arquitetura de um NMS Unified user Interface Presentation of network management Information to users Network Management application Application element Application element Network management data transport service MIB access module Management information base Communications protocol stack Managed networks 1990s Software de apresentação ao usuário Web Server Interface nos sistemas de gerenciamento Software de gerência de rede Aplicação de gerência de rede Este módulo consiste de Um protocolo de GR usado para trocar informações de gerenciamento entre gerentes e agentes Uma interface de serviço para os elementos de aplicação Provê funções bem primitivas get set e trap O software de gerência de rede precisa acessar uma MIB Management Information Base local e a agentes e gerentes remotos A MIB local a um agente contém Informação refletindo a configuração e o comportamento deste nó Parâmetros usados para controlar a operação deste nó A MIB local a um gerente contém Informação específica ao nó Informação resumida sobre os agentes sob seu controle Módulo de acesso à MIB Inclui software básico de gerência de arquivos que permite acesso à MIB Converte o formato local da MIB para uma forma padronizada em todo o sistema de gerência de redes Pilha de protocolo de comunicação Pilha OSI ou TCPIP Dá suporte ao protocolo de gerência de rede Dá suporte às comunicações entre agentes e gerentes Provê informação geral sobre o sistema gerenciado Resumo de Padrões SNMPv3 Full Standards SNMP Network Management System SNMP Entity identified by snmpEngineID Dispatcher Message Processing Subsystem Security Subsystem Access Control Subsystem Applications Command Generator Notification Receiver Command Responder Notification Originator Proxy Forwarder Other Figure 127 SNMP Entity Version Community PDU Type Request ID 0 Name X Value X a GetRequest GetNexRequest e SetRequest Version Community PDU Type Request ID Error Status Error Index Name X Value X b GetResponse Version Community PDU Type Enterprise Agent Addr Generic Trap Specific Trap Ti me Name X Value X c Trap Ex uso do GetNextRequest para pegar uma tabela de rotas Station Agent 0000 ipRouteDest1 GetRequestipRouteDest1 GetResponse0000 GetNextRequestipRouteDest0000 GetResponse150000 GetNextRequestipRouteDest150000 GetResponse13112800 GetNextRequestipRouteDest13112800 GetResponse12914100 GetRequestipRouteDest12914100 GetResponse proximo objeto na ordem lexicográfica ipRouteDest Sete tipos de Traps são definidos Coldstart reinicialização com mudanças Warmstart reinicialização sem mudanças Link down Link up Falha de autenticação perda de vizinho EGP Específico da plataforma Proxies Intermediários Por que usar proxies Sistemas antigos podem não suportar padrões de gerência de rede Sistemas pequenos podem não ser adequados a implementar um NME completo Alguns componentes não suportam software de agente Ex modems e multiplexadores Operação de proxies Traduz os pedidos e respostas entre gerentes e o sistema alvo Age em nome de um ou mais outros nós Arquitetura de um gerente proxy Management application Client stub Protocol stack Proxy manager Server stub Protocol stack Client proxy stub Protocol stack Management application Client stub Protocol stack Standard operations and event reports Proprietary operations and event reports RMON MIB Monitorização remota de Dispositivos de Rede A monitorização remota de dispositivos se aplica a um segmento de rede Probe dispositivo responsável pela monitorização remota Um probe se encarrega de pegar informações de todos os dispositivos de um segmento de rede RMON MIB padronizada RFC 1757 apenas para segmentos de rede Ethernet Obsoleted by RFC2819 Status DRAFT STANDARD Set2003 monitorização remota de Dispositivos de Rede cont A definição da MIB RMON tem 5 metas RMON Group Function Statistics Contains statistics measured by the probe for each monitored interface on this device History Records periodic statistical samples from a network and stores them for later retrieval Alarm Takes statistical samples periodically from variables in the probe and compares them with previously configured thresholds If the monitored variable crosses a threshold an event is generated Host Contains statistics associated with each host discovered on the network HostTopN Prepares statistics about the top N hosts on a subnetwork based on the available parameters Matrix Stores statistics for conversations between sets of two addresses As the device detects a new conversation it creates a new entry in its table Filters Enables packets to be matched by a filter equation These matched packets form a data stream that may be captured or may generate events Packet Capture Enables packets to be captured after they flow through a channel Events Controls the generation and notification of events from a device Token Ring Extensions Contains four groups to define some additional monitoring functions specified for Token Ring They are the Ring Station Group the Ring Station Order Group the Ring Station Configuration Group and the Source Routing Statistics Group RMON2 47 Fornece análise e estatísticas por meio diversas camadas Visão além de LANs e verificação de aplicações específicas Gerenciamento Distribuído de Rede Um NMS centralizado permite ao gerente manter o controle sobre toda a configuração equilibrando os recursos em função das necessidades e otimizando a utilização global dos recursos Por que utilizar um gerenciamento distribuído Proliferação de estações e PCs potentes e de baixo custo Proliferação de LANs departamentais Controle local e otimização de aplicações distribuídas Computação distribuída Arquitetura da gerência distribuída de rede Arquitetura hierárquica Gerentes departamentais Gerencia aplicações reduzidas downsized e LANs de PCs Gerenciamento Distribuído de Rede Benefícios Arquitetura de um Sistema Distribuído de Gerência Exercícios 52 Defina os seguintes termos entidade gerenciadora dispositivo gerenciado agente de gerenciamento de rede MIB e protocolo de gerenciamento de rede O que significa um processador do SNMP A Internet tem uma camada de apresentação Se não tiver como são tratadas as questões de diferenças entre arquiteturas de máquinas por exemplo a representação diferente de números inteiros em máquinas diferentes Arquitetura Típica de um Sistema Distribuído de Gerência Bibliografia 53 William Stallings SNMP SNMPv2 SNMPv3 and RMON 1 and 2 3rd EditionAddisonWesley 1999 Douglas Mauro and Kevin Schmidt Essential SNMP 2nd Edition OReilly 2005 LarryWalsh SNMP MIB HandbookWyndham Press 2008