CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT MẠNG 1. Khái niệm Giám sát mạng là việc giám sát, theo dõi và ghi nhận những luồng dữ liệu mạng, từ đó sử dụng làm tư liệu để phân tích mỗi khi có sự cố xảy ra. Khi phụ trách hệ thống mạng máy tính, để giảm thiểu tối đa các sự cố làm gián đoạn hoạt động của hệ thống mạng, người quản trị hệ thống mạng cần phải nắm được tình hình “sức khỏe” các thiết bị, dịch vụ được triển khai để có những quyết định xử lý kịp thời và hợp lý nhất. Ngoài ra, việc hiểu rõ tình trạng hoạt động của các thiết bị, các kết nối mạng… cũng giúp cho người quản trị tối ưu được hiệu năng hoạt động của hệ thống mạng để đảm bảo được các yêu cầu sử dụng của người dùng.
Việc giám sát hoạt động của các thiết bị mạng, ứng dụng và dịch vụ trong môi trường mạng, với hàng chục hay hàng trăm thiết bị, mà người quản trị thực hiện thủ công sẽ không mang lại hiệu quả. Vì thế, cần phải có một phần mềm thực hiện việc giám sát một cách tự động và cung cấp các thông tin cần thiết để người quản trị nắm được hoạt động của hệ thống mạng, đó là hệ thống giám sát mạng. Hệ thống giám sát mạng (Network Monitoring System) là một phần mềm thực hiện việc giám sát hoạt động của hệ thống và các dịch vụ, ứng dụng bên trong hệ thống mạng đó. Nó thực hiện việc thu thập thông tin của các thiết bị mạng, các kết nối, các ứng dụng và dịch vụ bên trong hệ thống mạng để phân tích và đưa ra các thông tin hỗ trợ người quản trị mạng có cái nhìn tổng quan, chi tiết về môi trường mạng.
Dựa trên những thông tin thu thập được, hệ thống giám sát mạng có thể tổng hợp thành các báo cáo, gửi các cảnh báo cho người quản trị để có hướng xử lý phù hợp nhằm giảm thiểu sự cố và nâng cao hiệu suất mạng. Với những thông tin nhận được từ hệ thống giám sát mạng, người quản trị có thể xử lý các sự cố và đưa ra các hướng nâng cấp thiết bị, dịch vụ để đảm bảo 9 hệ thống mạng hoạt động thông suốt. Chức năng của giám sát mạng Cảnh báo qua Web, Email và SMS khi phát hiện tấn công vào hệ thống mạng. Báo động bằng âm thanh và SMS khi một host (Server, Router, Switch…) hoặc một dịch vụ mạng ngưng hoạt động.
Giám sát lưu lượng mạng qua các cổng giao tiếp trên Router, Switch, Server… hiển thị qua các đồ thị trực quan, thời gian thực. Giám sát lưu lượng giữa các thiết bị kết nối với nhau một cách trực quan. Các yếu tố cơ bản trong giám sát mạng Để việc giám sát mạng đạt hiệu quả cao nhất, cần xác định các yếu tố cốt lõi của giám sát mạng như: - Các đơn vị, hệ thống, thiết bị, dịch vụ cần giám sát. - Các trang thiết bị, giải pháp, phần mềm thương mại phục vụ giám sát.
- Xác định các phần mềm nội bộ và phần mềm mã nguồn mở phục vụ giám sát. Ngoài ra, yếu tố con người, đặc biệt là quy trình phục vụ giám sát là vô cùng quan trọng. Tầm quan trọng của giám sát mạng Giám sát mạng thực sự là một việc rất cần thiết trong công việc. Không chỉ bởi tính an toàn và bảo mật dữ liệu, giám sát mạng có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí sửa chữa, giảm thiểu thời gian chết của hệ thống khi gặp sự cố, đảm bảo tính thông suốt trong toàn hệ thống.
Những tiêu chí dưới đây sẽ giải thích rõ hơn vì sao giám sát mạng lại là một phần quan trọng đối với các doanh nghiệp: - Tính bảo mật: Đảm bảo các thông tin không bị lộ ra ngoài. Là một trong những phần quan trọng của giám sát mạng, tính năng này sẽ theo dõi những biến động trong hệ thống mạng và cảnh báo cho quản trị viên biết khi có sự cố xảy ra kịp. Thông qua màn hình giám sát, người quản trị có thể xác định được vấn đề khả nghi và tìm cách giải quyết phù hợp nhất cho vấn đề đó. 10 - Khả năng xử lý sự cố: Khả năng này là một trong các lợi thế của giám sát mạng.
Tiết kiệm thời gian chẩn đoán sai lệch trong mạng, giám sát viên có thể biết chính xác thiết bị nào đang có vấn đề và xử lý nó một cách nhanh nhất trước khi người dùng mạng phát hiện. - Tiết kiệm thời gian và tiền bạc: Nếu không có phần mềm giám sát thì sẽ mất nhiều thời gian để tìm kiếm và sửa lỗi hệ thống mà lẽ ra chỉ mất vài giây để sửa lỗi đó. Điều này không chỉ tốn thêm chi phí mà còn làm giảm năng suất lao động. Ngược lại, nhờ có phần mềm giám sát, vấn đề sẽ nhanh chóng được tìm ra và xử lý hiệu quả, có thể tập trung nhiều hơn vào công việc khác, lợi nhuận công ty cũng gia tăng.
- Lập kế hoạch thay đổi: Với giám sát mạng, giám sát viên có thể theo dõi được thiết bị nào sắp hỏng và cần phải thay mới. Giám sát mạng cho người giám sát khả năng lên kế hoạch sẵn và dễ dàng tạo ra thay đổi cần thiết cho hệ thống mạng. Những lợi ích của việc xây dựng hệ thống giám sát mạng Phát hiện sự cố, kết nối thất bại của hệ thống, dịch vụ hay thiết bị mạng 24/7 và gửi các thông tin tới người quản trị. Thay thế thiết bị quá tải trước khi nó ảnh hưởng đến hệ thống.
Xác định các điểm thắt cổ chai trong hệ thống. Tìm ra bất thường trong mạng có thể dẫn đến mối đe dọa an ninh. Các quy tắc khi thiết kế hệ thống giám sát mạng 1. Mô hình FCAPS (Fault Configuration Accounting Performance Security) Một trong những quy tắc khi thiết kế hệ thống giám sát là tuân theo mô hình FCAPS.
“Theo tiêu chuẩn của ISO (International Standard Organization), mô hình được phân loại thành 5 chức năng chính, đó là chức năng quản lý lỗi (Fault management), quản lý cấu hình (Configuration management), quản lý kế toán (Accounting management), quản lý hiệu năng (Performance management) và quản lý bảo mật (Security management): - Quản lý lỗi: Hạng mục này có thể thực hiện quá trình ghi nhận, cô lập và xử lý lỗi 11 xảy ra trên mạng. Việc xác định những vấn đề tiềm ẩn trong mạng cũng do hạng mục này đảm nhiệm. - Quản lý cấu hình: Giúp thu thập và lưu trữ các cấu hình của vô số thiết bị, bao gồm việc lần ra những thay đổi cấu hình trên thiết bị, góp phần quan trọng trong việc chủ động quản trị và giám sát mạng. - Quản lý kế toán: Thường áp dụng cho các nhà cung cấp dịch vụ mạng.
Trong hệ thống mạng, công việc này được thay bằng việc quản lý người dùng mạng, nói cách khác, quản trị viên sẽ cấp cho người dùng mật khẩu, quyền để vào mạng. - Quản lý hiệu năng: Quản lý toàn bộ hiệu năng của mạng, tốc độ truyền, thông lượng truyền, những gói tin bị mất, thời gian phản hồi, v. và thường sử dụng bằng giao thức SNMP. - Quản lý bảo mật: Là một hoạt động rất quan trọng trong quản trị mạng.
Quản lý bảo mật trong FCAPS bao gồm quá trình kiểm soát truy cập tài nguyên trên mạng, kèm theo các dữ liệu, cấu hình và bảo vệ thông tin người dùng. Báo cáo và cảnh báo Công việc của giám sát mạng là thu thập dữ liệu từ các thành phần mạng và xử lý, trình bày chúng dưới dạng mà quản trị viên có thể hiểu - tiến trình này được gọi là báo cáo. Báo cáo giúp quản trị viên biết được hiệu suất của các nút mạng, trạng thái mạng hiện tại. Với các dữ liệu từ bản báo cáo, quản trị viên có thể đưa ra quyết định về việc quản lý dung lượng, bảo trì mạng, xử lý sự cố hay bảo mật mạng.
Tuy nhiên, việc làm này không giúp quản trị viên bảo trì mạng ở hiệu suất cao. Vì thế, việc tạo các cảnh báo dựa trên ngưỡng cùng các điểm kích hoạt sẽ là nhân tố bổ sung giúp các nhà quản trị xác định các vấn đề có thể xảy ra trước khi nó gây sụp đổ toàn hệ thống. Tích hợp lưu trữ dữ liệu Hệ thống giám sát thu thập và dùng dữ liệu từ các thành phần mạng cho các chức năng liên quan. Trong khi đó, mạng vẫn tiếp tục giám sát để đảm bảo vấn đề sẽ được phát hiện trước khi mạng bị sập.
Việc tiếp tục công việc như vậy sẽ tích lũy một lượng lớn dữ liệu 12 và nó có thể làm chậm hiệu suất, tác động đến không gian lưu trữ dữ liệu hay làm chậm việc xử lý sự cố, giám sát hệ thống sử dụng dữ liệu tích hợp là để tránh những việc như vậy xảy ra. Tích hợp dữ liệu là một quá trình thu thập dữ liệu theo thời gian đã được tổng hợp và gói gọn để dữ liệu trở thành dạng chi tiết. Mức độ chi tiết của bản báo cáo được tạo ra bởi dữ liệu tích hợp sẽ phụ thuộc vào mô hình mà hệ thống được tích hợp. Dữ liệu sẽ được lấy trung bình theo thời gian và đưa vào bảng dữ liệu chi tiết, điều này giúp hệ thống giám sát tạo ra các bản báo cáo về các nút có thể kéo dài khoảng thời gian trong mạng mà không gây ra các vấn đề về hiệu suất hay không gian lưu trữ.
Các giải pháp và công cụ giám sát mạng phổ biến Hệ thống giám sát mạng có thể được xây dựng theo một trong ba giải pháp sau: - Giải pháp quản lý thông tin an ninh: tập trung thu thập, lưu trữ và biểu diễn nhật ký. - Giải pháp quản lý sự kiện an ninh: tập trung xử lý, phân tích các nhật ký đã được thu thập để đưa ra cảnh báo cho người dùng. - Giải pháp quản lý và phân tích sự kiện an ninh: là sự kết hợp của hai giải pháp trên nhằm khắc phục những hạn chế vốn có. Mô hình của giải pháp quản lý và phân tích sự kiện an ninh gồm 3 thành phần chính: a) Thu thập nhật ký an toàn mạng bao gồm các giao diện thu thập nhật ký trực tiếp từ các thiết bị, ứng dụng và dịch vụ.
Thành phần này có tính năng: - Thu thập toàn bộ dữ liệu toàn bộ nhật ký từ các nguồn thiết bị, ứng dụng. - Kiểm soát băng thông và không gian lưu trữ thông qua khả năng lưu giữ và chọn lọc dữ liệu nhật ký. - Phân tách từng sự kiện và chuẩn hóa các sự kiện vào một lược đồ chung. - Tích hợp các sự kiện để giảm thiểu số lượng các sự kiện gửi về thành phần phân tích và lưu trữ.