MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, với các nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời, khoa học và công nghệ ngày càng phát triển để đáp ứng các nhu cầu đó. Đi kèm với việc công nghệ phát triển là sự mở rộng không ngừng về quy mô và chất lƣợng của cơ sở vật chất, của hạ tầng mạng. Tất cả các tổ chức, các doanh nghiệp đều khác nhau, nhƣng sự ảnh hƣởng của hệ thống mạng đối với hoạt động của doanh nghiệp hầu nhƣ không thay đổi.
Thực tế, khi doanh nghiệp phát triển, mạng lƣới phát triển không chỉ về quy mô và tính phức tạp, mà còn trong ý nghĩa và giá trị. Hạ tầng mạng còn đặc biệt quan trong khi mọi hoạt động của các tổ chức, doanh nghiệp phụ thuộc hầu hết vào chúng. Mạng lƣới giám sát đối với mạng của một doanh nghiệp hay một tổ chức là một chức năng quan trọng có thể giúp tăng hiệu suất mạng, tăng năng suất lao động và giảm chi phí cơ sở hạ tầng. Nó có thể tìm kiếm và giúp giải quyết các sự cố của các thiết bị và hoạt động của ngƣời dùng.
Với một nguồn tài nguyên quan trọng thì việc đảm bảo cho nguồn tài nguyên này có thể hoạt động liên tục là một vấn đề thiết yếu. Và đây cũng là một thách thức bởi vì có rất nhiều mối nguy cơ tiềm tàng nhƣ hackers, tấn công từ chối dịch vụ, virus, mất cắp thông tin đe dọa đến hệ thống của tổ chức hay doanh nghiệp dẫn tới việc hệ thống ngƣng hoạt động, mất dữ liệu làm giảm độ tin cậy cũng nhƣ lợi ích thu đƣợc từ hệ thống. Ngoài ra, các hệ thống mạng ngày càng phát triển mạnh, với công nghệ mới, thiết bị mới, nên việc đảm bảo cho hệ thống hoạt động một cách trôi chạy là vô cùng khó khăn và quan trọng. Trong vai trò quản trị hệ thống hay là một chuyên gia bảo mật thông tin thì công tác giám sát mạng luôn là một công việc cần thiết.
Giám sát mạng cho biết đƣợc tình trạng băng thông đƣợc sử dụng trên mạng, xác định đƣợc ngƣời dùng nào đang chạy các ứng dụng chia sẻ file hay có virus/trojan nào đang âm thầm hoạt động trên mạng hay không. Có khá nhiều công cụ có thể dùng cho quá trình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 14 giám sát mạng nhƣ ethereal, Sniffer Pro hay công cụ giám sát mạng của Microsft Network Monitoring. Chính vì thế, vấn đề kiểm soát và giám sát mạng đã đƣợc đặt ra nhƣ là một trong những nội dung quan trọng của mạng TCP/IP hiện đại. Đề tài nghiên cứu giải pháp giám sát mạng máy tính nhằm đáp ứng các yêu cầu quan trọng, đặc biệt đối với các mạng không đồng nhất : Đảm bảo mạng không bị gián đoạn trong quá trình giám sát; Đảm bảo việc khai thác tài nguyên có hiệu quả cho tất cả các ngƣời sử dụng; Đảm bảo an toàn, tin cậy và trung thực của thông tin cung cấp.Chính vì vậy việc giám sát hệ thống là một công việc vô cùng quan trọng và cấp thiết đối với mọi tổ chức, doanh nghiệp, cơ quan.Mục tiêu thực hiện đề tài Nghiên cứu các giải pháp thích hợp để giám sát hoạt động, dịch vụ trong môi trƣờng mạng và tài nguyên của hệ thống.
Thông qua đó có thể phát hiện các nguy cơ, mối đe dọa đến hệ thống trong thời gian sớm nhất để có phƣơng án khắc phục kịp thời, nhằm giảm thiểu ảnh hƣởng và tăng hiệu quả làm việc của hệ thống mạng. Đề tài sẽ tập trung vào tìm hiểu giao thức quản trị mạng SNMP và khả năng giám sát mạng của giao thức SNMP, khả năng giám sát của hệ thống Nagios. Nó đáp ứng đƣợc những gì cho công việc quản trị mạng. Cách thức nó hoạt động nhƣ thế nào và triển khai thử nghiệm trên hệ thống máy ảo.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu giao thức quản lý mạng. - Nghiên cứu các chƣơng trình giám sát hệ thống, dịch vụ, hiệu suất mạng dựa trên mã nguồn mở. - Tìm kiếm giải pháp giám sát mạng tối ƣu. - Triển khai mô hình giám sát hệ thống mạng.
Ý nghĩa của đề tài a. Ý nghĩa khoa học - Là tài liệu tham khảo về lĩnh vực Giám sát mạng máy tính. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 15 - Nắm vững nội dung nghiên cứu về tổng quan các kiến trúc của hệ thống quản lý hiện tại của mạng. - Cung cấp lý thuyết về giao thức giám sát (Giao thức SNMP).
- Giới thiệu chức năng quản lý mạng; tóm tắt các mạng lƣới giám sát yêu cầu chức năng. - Cung cấp lý thuyết về giám sát hệ thống. - Chỉ ra tầm quan trọng của việc giám sát hệ thông. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Quản lý các dịch vụ mạng, quản lý các máy trạm của khoa phòng trong bệnh viện.
- Giám sát các dịch vụ phục vụ công tác của bệnh viện. - Giám sát các thiết bị đầu cuối. - Giám sát dịch vụ mạng, máy trạm phục vụ công tác điều hành hệ thống của bệnh viện tiến tới phục vụ nâng cấp hệ thống mạng bệnh viện. - Giám sát lƣu lƣợng mạng, giám sát máy in, giám sát router… 5.
Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu, thông tin có liên quan đến đề tài. - Xây dựng hệ thống giám sát mạng thực nghiệm để minh chứng những nghiên cứu về lý thuyết. Nội dung của luận văn: Bố cục luận văn gồm 3 chƣơng Chƣơng I: Quản trị và giám sát mạng dựa trên SNMP 1. Giao thức quản trị mạng SNMP 1.
Hoạt động của SNMP 1.Get – next Chƣơng 2: Nghiên cứu giải pháp quản trị và giám sát các hoạt động của máy tính trên mạng 2. Giám sát mạng và máy tính dựa trên SNMPvới MIB mở rộng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www. Giới thiệu chuẩn giám sát từ xa RMON 2. Giám sát mạng và máy tính dựa trên WMI 2.
Thiết kê tổng thể hệ thống quản trị mạng 2.1 Sơ đồ chức năng và quy trình của hệ thống 2. Giao diện Web quản trị 2. Giám sát máy tính dựa trên mã nguồn mở 2.1 Giám sát máy tính cài hệ điều hành Windows 2.2 Giám sát máy tính cài hệ điều hành Linux/Unix Chƣơng 3: Xây dựng hệ thống giám sát mạng hoạt động của máy tính thử nghiệm 3. Phần mềm giám sát Nagios core 3.
Xây dựng hệ thống dựa trên mã nguồn mở Nagios 3. Mô hình thử nghiệm 3. Kết quả thử nghiệm CHƢƠNG I: QUẢN TRỊ MẠNG VÀ GIÁM SÁT MẠNG DỰA TRÊN GIAO THỨC SNMP 1. Giao thức quản trị mạng SNMP Simple Network Management Protocol (SNMP): là một giao thức cung cấp phƣơng pháp để giám sát và điều khiển các thiết bị mạng và để quản lý các cấu hình, thu thập thống kê, hiệu suất và bảo mật.
SNMP là giao thức đƣợcsử dụng rất phổ biến để giám sát và điều khiển thiết bị mạng nhƣ switch, router, ridge. Sử dụng trong các hệ quản trị nhƣ Unix, Windows, Printers, Modem racks, power supplies và các thiết bị khác. Với những văn phòng nhỏ chỉ có vài thiết bị mạng và đặt tập trung một nơi thì có lẽ chúng ta không thấy đƣợc lợi ích của SNMP. Nhƣng với các hệ thống mạng lớn, thiết bị phân tán nhiều nơi và bạn cần phải ngồi một chỗ mà có thể quản lý tất cả thiết bị mới thấy đƣợc lợi ích của SNMP.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ 17 Tổ chức IETF (Internet Engineering Task Force) đánh giá cao vai trò của SNMP trong quản trị mạng Internet. IETF đã đƣa ra một loạt các RFC (Requests for Comments) mà ở đó các giao thức hầu hết dựa trên cơ sở IP. Giao thức SNMP đƣợc thiết kế để cung cấp một phƣơng thức đơn giản để quản lý tập trung mạng TCP/IP. Nếu bạn muốn quản lý các thiết bị từ 1 vị trí tập trung, giao thức SNMP sẽ vận chuyển dữ liệu từ client (thiết bị mà bạn đang giám sát) đến server nơi mà dữ liệu đƣợc lƣu trong log file nhằm phân tích dễ dàng hơn.
Các phần mềm ứng dụng dựa trên giao thức SNMP nhƣ: Tivoli của IBM, MOM của Microsft và HP Openview vv… Giao thức SNMP là giao thức đã đƣợc thị trƣờng chấp nhận trong thời gian rất ngắn. Điều đó là sự chứng minh tốt nhất cho ƣu điểm của nó. Giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP giúp ngƣời quản trị xác định và sửa chữa các vấn đề trong TCP/IP internet. Ngƣời quản lý thực thi SNMP client trên máy tính cục bộ của họ, máy tính PC chẳng hạn và sử dụng client để liên lạc với một hoặc nhiều SNMP server nào thực thi trên máy tính ở xa (thƣờng là các gateway).
SNMP sử dụng mô hình fetch-store, trong đó mỗi server duy trì một tập hợp các biến khái niệm để chứa các số liệu thống kêđơn giản, nhƣ là đếm số packet nhận đƣợc, cũng nhƣ các biến phức tạp tƣơng ứng với các cấu trúc dữ liệu TCP/IP, nhƣ là RARP cache và các bảng định tuyến IP. Giao thức SNMP nằm ở tầng ứng dụng nó làm dễ dàng việc trao đổi thông tin giữa các thiết bị mạng. Nó hoạt động dựa trên tầng UDP của giao thức IP. Về tập lệnh, giao thức SNMP chỉ có 5 lệnh cơ bản để trao đổi thông tin giữa trạm quản lý và các agent là: Get-Request, Get-Next-Request, Set-Request, Get- Response và Trap.
Đây chính là một ƣu điểm của SNMP. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.1 – Lƣu đồ giao thức SNMP Trong SNMP có 3 vấn đề cần quan tâm: Manager, Agent và MIB (Management Information Base). MIB là cơ sở dữ liệu dùng phục vụ cho Manager và Agent. + Manager là một server có chạy các chƣơng trình có thể thực hiện một số chức năng quản lý mạng.
Manager có thể xem nhƣ là NMS (Network Manager Stations). NMS có khả năng thăm dò và thu thập các cảnh báo từ các Agent trong mạng. Thăm dò trong việc quản lý mạng là đặt ra các câu truy vấn đến các Agent để có đƣợc một phần nào đó của thông tin. Các cảnh báo của Agent là cách mà Agent báo với NMS khi có sự cố xảy ra.
Cảnh bảo của Agent đƣợc gửi một cách không đồng bộ, không nằm trong việc trả lời truy vấn của NMS. NMS dựa trên các thông tin trả lời của Agent để có các phƣơng án giúp mạng hoạt động hiệu quả hơn. Ví dụ khi đƣờng dây T1 kết nối tới Internet bị giảm băng thông nghiêm trọng, router sẽ gửi một thông tin cảnh báo tới NMS. NMS sẽ có một số hành động, ít nhất là lƣu lại giúp ta có thể biết việc gì đã xảy ra.
