CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ QUẢN TRỊ 1. Sự cần thiết Những năm 1970s mạng máy tính bắt đầu đƣợc hình thành. Khi đó trung tâm mạng là hệ thống các máy tính lớn (Mainframe) và việc quản trị chúng là do chính các nhà cung cấp thiết bị nhƣ IBM, AT&T… Vì thế vấn đề quản trị mạng chƣa thực sự đƣợc quan tâm rộng rãi, việc quản trị cũng đơn giản và hƣớng cục bộ. Những năm 1980s đã có sự thay đổi đáng kể trong công nghệ truyền thông dữ liệu.
Các bộ vi xử lý ra đời đã tạo ra một bƣớc tiến quan trọng và đem lại nhiều tiện lợi hơn rất nhiều so với máy tính lớn. Sự thu nhỏ ngày càng tinh vi hơn của các vi mạch (IC) đƣa đến việc sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân tại nhà và trong kinh doanh. Do nhu cầu trao đổi và xử lý thông tin ngày càng cao, ngƣời sử dụng dùng các máy tính độc lập bắt đầu chia sẻ các tập tin bằng cách dùng modem kết nối với các máy tính khác. Cách thức này gọi là điểm nối điểm hay truyền theo kiểu quay số.
Hệ thống chƣa thể đáp ứng đƣợc nhu cầu khi mà số lƣợng kết nối tăng. Và đến thập niên 1990, bộ quốc phòng Mỹ đã cho triển khai phát triển các mạng diện rộng (WAN) tin cậy nhằm mục đích quân sự và khoa học. Công nghệ này khác với điểm nối điểm. Nó cho phép nhiều máy tính kết nối lại với nhau bằng các đƣờng dẫn khác nhau.
Bản thân mạng sẽ xác định dữ liệu di chuyển từ máy tính này đến máy tính khác nhƣ thế nào. Thay vì chỉ có thể thông tin với một máy tính tại một thời điểm, nó có thể thông tin với nhiều máy tính cùng lúc bằng cùng một kết nối. Bắt đầu từ đó, số lƣợng các mạng LAN với các máy tính nhỏ bắt đầu tăng nhanh và đặc biệt phát triển mạnh mẽ từ khi công nghệ truyền tốc độ cao trên diện rộng ra đời. Khi mà các mạng LAN, MAN, WAN ra đời và phát triển nhanh chóng cả về số lƣợng, chất lƣợng, quy mô cũng nhƣ về công nghệ, nó đòi hỏi các nhà quản trị phải nắm bắt nhanh chóng và có kế hoạch quản trị chúng một cách tập trung.
Mặt nữa, khi mà ƣu thế của các loại mạng máy tính đang thể hiện rõ thì nó cũng đặt ra những thách thức về tiêu chuẩn kết nối các thiết bị ngoại vi. Kết quả là những hệ thống hiện có thời đó chỉ cho phép thiết bị (cả về phần cứng và phần mềm) của một nhà sản xuất kết nối đƣợc với nhau. Điều này là hết sức bất tiện cho việc triển khai mạng cũng nhƣ rất phiền toái cho ngƣời sử dụng khi muốn lắp đặt mạng phục vụ cho công việc, cũng nhƣ hạn chế ngăn cản việc mở rộng mạng một cách “thoải mái” cho những quy mô lớn z 12 hơn. Các công ty nhận thức đƣợc các lợi ích đạt đƣợc từ việc tạo ra các công nghệ mạng, họ bắt đầu mở rộng và phát triển thêm các mạng, các công nghệ mạng mới và các sản phẩm về mạng đƣợc phát triển rất nhanh.
Giữa những năm 1980s, các công ty lớn đã trở thành các chuyên gia phát triển ra các công nghệ mạng. Mỗi công ty lại tạo ra một công nghệ do đó các thiết bị và sản phẩm về mạng có nhiều sự khác nhau. Với sự phát triển đa dạng đó đã phát sinh các vấn đề khi kết nối mở rộng mạng. Hiện nay không còn các tổ chức chỉ theo một hãng sản xuất thiết bị và sử dụng một kiểu kiến trúc.
Dƣới con mắt của những nhà thiết kế mạng, ngay cả hạ tầng phần mềm truyền thông cũng đƣợc thiết kế khác nhau và thể hiện theo nhiều lựa chọn đa dạng. Chính vì những lý do đó mà các tổ chức quốc tế cần có những quy chuẩn chung nào đó cho việc thiết kế và lắp đặt mạng. Trên thế giới hiện có một số cơ quan định chuẩn, họ đƣa ra hàng loạt chuẩn về mạng, tuy các chuẩn đó có tính chất khuyến nghị chứ không bắt buộc nhƣng chúng rất đƣợc các cơ quan chuẩn quốc gia coi trọng. Hai trong số các cơ quan chuẩn quốc tế là: - ISO: Là tổ chức tiêu chuẩn quốc tế hoạt động dƣới sự bảo trợ của Liên Hợp Quốc với thành viên là các cơ quan chuẩn quốc gia với số lƣợng khoảng hơn 100 thành viên với mục đích hỗ trợ sự phát triển các chuẩn trên phạm vi toàn thế giới.
- CCITT (nay là ITU): Tổ chức tƣ vấn quốc tế về điện tín và điện thoại làm việc dƣới sự bảo trợ của Liên Hiệp Quốc có trụ sở chính tại Geneva, Thụy sỹ. Các thành viên chủ yếu là các cơ quan bƣu chính viễn thông các quốc gia. Tổ chức này có vai trò phát triển các khuyến nghị trong các lĩnh vực viễn thông. Từ việc phát triển các mạng LAN đã tạo điều kiện cho việc xử lý phân tán và chuyển các ứng dụng từ hệ thống máy tính lớn vào các máy tính để bàn.
Trong môi trƣờng kinh doanh, thông tin về hiện trạng các ứng dụng phân tán trên mạng là những thông tin hết sức quan trọng. Khi mạng hoạt động quá tải, các tài nguyên trên mạng cùng với các ứng dụng phân tán làm cho nhà quản trị không thể nhìn mạng một cách bao quát đƣợc, nhiều nguyên nhân có thể gây nên hỏng hóc toàn bộ mạng hoặc làm giảm hiệu năng hoạt động của mạng. Nhƣ vậy, việc truyền dữ liệu đƣợc chuyển sang các mạng phân tán thì vấn đề đảm bảo cho các ứng dụng trên mạng cũng nhƣ hệ thống mạng hoạt động tốt trở thành một yêu cầu cấp thiết. Hệ thống z 13 mạng khi đó đòi hỏi phải có sự giám sát quản lý chặt chẽ và cần phải có công cụ hỗ trợ quản trị.
Và cũng ở thời điểm này khi các lĩnh vực về mạng đã đƣợc phát triển rất nhanh, nó đã làm ảnh hƣởng đến cả việc quản trị hàng ngày và kế hoạch, chiến lƣợc phát triển mạng. Mỗi công nghệ mạng mới đòi hỏi phải có rất nhiều các nhà chuyên gia. Tuy nhiên, giữa những năm 1980s do việc bố trí nhân viên nên chỉ yêu cầu một ngƣời quản lý tất cả hệ thống mạng. Và vì thế khi mạng máy tính phát triển phức tạp đã tạo ra một cơn khủng hoảng thực sự cho rất nhiều tổ chức.
Do đó, cần thiết phải có việc quản trị mạng tự động đƣợc tích hợp qua nhiều loại môi trƣờng khác nhau. Đây cũng chính là lý do để các chuẩn và công cụ quản trị mạng ra đời. Và thực tiễn ngày nay cũng cho thấy, sự phức tạp của mạng máy tính này không đơn thuần chỉ thể hiện ở các chủng loại thiết bị mạng nhƣ Router, Switch, Server,…mà nó còn thể hiện ở quy mô mạng. Hơn nữa sự phức tạp cũng còn thể hiện bởi sự đa dạng ở các dịch vụ mạng.
Các phần mềm ứng dụng trên mạng cũng đa dạng không kém phần cứng từ các loại hệ điều hành nhƣ Window, Linux,…cho đến các ứng dụng thƣơng mại, giáo dục,… Nhƣ vậy, vấn đề quản trị mạng là hết sức phức tạp và khó khăn. Để quản trị mạng máy tính một cách hiệu quả và tiến tới chiến lƣợc phát triển mạng trong tƣơng lai, đòi hỏi ngƣời quản trị cần phải am hiểu sâu sắc về tất cả các công nghệ quản trị mạng và chi tiết các chuẩn cho quản trị mạng hiện nay. Việc quản trị mạng máy tính đƣợc thực hiện theo chuẩn đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc cài đặt, giám sát, theo dõi, cấu hình các thiết bị cũng nhƣ ứng dụng trên mạng. Phải nói rằng hầu hết các sản phẩm quản trị mạng hiện nay đều tuân theo mô hình kiến trúc Manager/Agent dựa trên SNMP.
SNMP đƣợc coi nhƣ chuẩn quản trị cho liên mạng dựa trên TCP/IP và thực hiện các chức năng theo mô hình chức năng mà hệ thống chuẩn hoá OSI do ISO đã đề ra. Hệ thống quản trị mạng OSI Mô hình OSI hay còn gọi là mô hình kết nối mở các hệ thống là một cơ sở dành cho việc chuẩn hoá các hệ thống truyền thông, nó đƣợc nghiên cứu và xây dựng bởi ISO. Việc nghiên cứu về mô hình OSI đƣợc bắt đầu tại ISO vào năm 1971 với mục tiêu nhằm tới việc nối kết các sản phẩm của các hãng sản xuất khác nhau và phối hợp các hoạt động chuẩn hoá trong các lĩnh vực z 14 viễn thông và hệ thống thông tin. Đến năm 1984, mô hình tham chiếu OSI chính thức đƣợc đƣa ra giới thiệu.
Mặc dù đã ra đời từ rất lâu, mô hình tham chiếu OSI vẫn đang là “kim chỉ nam’ cho kiến trúc của các mạng máy tính, và là công cụ đắc lực nhất đƣợc sử dụng để tìm hiểu xem dữ liệu đƣợc gửi và nhận ra sao trong một mạng máy tính nói chung. Ngoài mô hình tham chiếu mạng 7 tầng nổi tiếng, OSI còn đƣa ra kiến trúc quản trị mạng cũng nhƣ mô hình chức năng nổi tiếng trong lĩnh vực này. Kiến trúc hệ quản trị mạng theo OSI Theo quan điểm của ISO, mô hình kiến trúc quản trị mạng OSI thể hiện mối quan hệ giữa tiến trình ứng dụng quản trị hệ thống SMAP với cơ sở dữ liệu thông tin quản trị MIB và 7 tầng của hệ thống quản trị mạng. Mô hình này cũng định nghĩa các giao diện nhƣ giao diện quản trị hệ thống SMI và giao diện quản trị tầng LMI.
Nó đƣợc thể hiện cụ thể trên hình 1. [1] System Management Application Process (SMAP) System Management Interface (SMI) System Management LME CMIP Application Entity (SMAE) Management Information LME Presentation Layer Base (MIB) LME Session Layer LME Transport Layer LME Network Layer LME Data Link Layer LME Physical Layer Layer LME = Layer Management Entity Management CMIP = Common Management Interface (LMI) Information Protocol Hình 1.1: Mô hình kiến trúc quản trị mạng OSI z 15 Mỗi tầng của mô hình OSI có các chức năng quản trị tầng riêng và các chức năng đó đƣợc thực hiện bởi thực thể quản trị tầng LME tƣơng ứng. Đồng thời, mô hình cũng đặc tả một giao thức truyền thông giữa Manager và Agent đƣợc gọi là giao thức thông tin quản trị chung CMIP. Các chức năng quản trị mạng OSI Mô hình chức năng là mô hình đƣợc ứng dụng rộng rãi nhất do đó nó đƣợc coi là mô hình chuẩn khi nói đến quản trị mạng OSI.
Các phạm vi chức năng này có thể đƣợc mô tả nhƣ trong hình 1.2: Các phạm vi chức năng trong mô hình quản trị mạng OSI 1.