CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ MẠNG VỚI GIAO THỨC SNMP 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG MẠNG Sự phát triển và hội tụ mạng trong những năm gần đây đã tác động mạnh mẽ tới tất cả các khía cạnh của mạng lưới, thậm chí cả về những nhận thức nền tảng và phương pháp tiếp cận Quản lý mạng cũng là một trong những lĩnh vực đang có những sự thay đổi và hoàn thiện mạnh mẽ trong cả nỗ lực tiêu chuẩn hóa của các tổ chức tiêu chuẩn lớn trên thế giới và yêu cầu từ phía người sử dụng dịch vụ. Mặt khác các nhà khai thác mạng, nhà cung cấp thiết bị và người sử dụng thường áp dụng các phương pháp chiến lược khác nhau cho việc quản lý mạng và thiết bị của mình. Mỗi nhà cung cấp thiết bị thường đưa ra giải pháp quản lý mạng riêng cho sản phẩm của mình.
Trong bối cảnh hội tụ mạng hiện nay, số lượng thiết bị và dịch vụ rất đa dạng và phức tạp đã tạo ra các thách thức lớn trong vấn đề quản lý mạng. Nhiệm vụ của quản lý mạng rất rõ ràng về mặt nguyên tắc chung, nhưng các bài toán quản lý cụ thể lại có độ phức tạp rất lớn. Điều này xuất phát từ tính đa dạng của các hệ thống thiết bị và các đặt tính quản lý của các loại thiết bị, và xa hơn nữa là chiến lược quản lý phải phù hợp với kiến trúc mạng và đáp ứng yêu cầu của người sử dụng. Một loạt các thiết bị điển hình cần được quản lý gồm: Máy tính cá nhân, máy trạm, server, máy vi tính cỡ nhỏ, máy vi tính cỡ lớn, các thiết bị đầu cuối, thiết bị đo kiểm, máy điện thoại, tổng đài điện thoại nội bộ, các thiết bị truyền hình, máy quay, modem, bộ ghép kênh, bộ chuyển đổi giao thức CSU/DSU, bộ ghép kênh thống kê, bộ ghép và giải gói, thiết bị tương thích ISDN, card NIC, các bộ mã hóa và giải mã tín hiệu, thiết bị nén dữ liệu, các gateway, các bộ xử lý front-end, các đường trung kết, DSC/DAC, các bộ lặp, bộ tái tạo tín hiệu, các thiết bị chuyển mạch, các bridge, router và switch, tất cả mới chỉ là một phần của danh sách các thiết bị sẽ phải được quản lý.
Toàn cảnh của bức tranh quản lý phải bao gồm quản lý các tài nguyên mạng cũng như các tài nguyên dịch vụ, người sử dụng, các ứng dụng hệ thống, các cơ sở dữ liệu khác nhau trong các loại môi trường ứng dụng. Về mặt kỹ thuật, tất cả thông tin trên được thu thập, trao đổi và được kết hợp với hoạt động quản lý mạng lưới dưới dạng các số liệu Nhóm 1 – Lớp: MM03A Trang 7. Tìm hiều giao thức SNMP và PM QLHTM Orion Netflow Traffic Analyzer quản lý bởi các kỹ thuật tương tự như các kỹ thuật sử dụng trong mạng truyền số liệu. Tuy nhiên sự khác nhau căn bản giữa truyền thông số liệu và trao đôi thông tin quản lý là việc trao đôi thông tin quản lý đòi hỏi các trường dữ liệu chuyên biệt, các giao thức truyền thông cũng như các mô hình thông tin chuyên biệt, các kỹ năng chuyên biệt để có thể thiết kế, vận hành hệ thống quản lý cũng như biên dịch các thông tin quản lý về báo lỗi, hiện trạng hệ thống, cấu hình và độ bảo mật.
Các cơ chế quản lý mạng được nhìn nhận từ hai góc độ, góc độ mạng chỉ ra hệ thống quản lý nằm tại các mức cao của mô hình OSI và từ phía người điều hành quản lý hệ thống. Mặc dù có rất nhiều quan điểm khác nhau về mô hình quản lý nhưng chúng đều thống nhất bởi ba chức năng quản lý cơ bản gồm: giám sát, điều khiển và đưa ra báo cáo tới người điều hành. Chức năng giám sát: có nhiệm vụ thu thập liên tục các thông tin về trạng thái của các tài nguyên được quản lý sau đó chuyển các thông tin này dưới dạng các sự kiện và đưa ra các cảnh báo khi các tham số của tài nguyên mạng được quản lý vượt quá ngưỡng cho phép Chức năng quản lý: có nhiệm vụ thực hiện các yêu cầu của người quản lý hoặc các ứng dụng quản lý nhằm thay đổi trạng thái hay cấu hình của một tài nguyên được quản lý nào đó. Chức năng đưa ra báo cáo: có nhiệm vụ chuyển đổi và hiển thị các báo cáo dưới dạng mà người quản lý có thể đọc, đánh giá hoặc tìm kiếm, tra cứu thông tin được báo cáo.
Trong thực tế, tùy theo từng công việc cụ thể mà còn có một vài chức năng khác được kết hợp với các hệ thống quản lý và các ứng dụng quản lý được sử dụng như quản lý kế hoạch dự phòng thiết bị, dung lượng, triển khai dịch vụ, quản lý tóm tắt tài nguyên, quản lý việc phân phối tài nguyên mạng các hệ thống, quản lý việc sao lưu và khôi phục tình trạng hệ thống, vận hành quản lý tự động. Phần lớn các chức năng phức tạp kể trên đều nằm trong hoặc được xây dựng dựa trên nền tảng của ba chức năng quản lý lớp cao là giám sát, điều khiển và đưa ra báo cáo. Hiện nay có hai phương pháp quản lý mạng được sử dụng khá phổ biến là quản lý mạng tập trung và quản lý mạng phân cấp. Nhóm 1 – Lớp: MM03A Trang 8.
Tìm hiều giao thức SNMP và PM QLHTM Orion Netflow Traffic Analyzer Đối với hình thức quản lý mạng tập trung: Chỉ có một thiết bị quản lý thu nhận các thông tin và điều khiển toàn bộ các thực thể mạng. Các chức năng quản lý được thực hiện bởi manager, khả năng của hệ thống phụ thuộc rất lớn vào mức độ thông minh của manager. Kiến trúc này thường được sử dụng rất nhiều và có trung tâm quản trị mạng. So với các chức năng thuộc manager chức năng Agent thường rất đơn giản, thông tin trao đổi từ manager tới các agent thông qua các giao thức thông tin quản lý như giao thức SNMP.
Tuy nhiên hệ thống quản lý tập trung rất khó mở rộng vì mức độ phức tạp của hệ thống tăng.1: Mô hình quản lí tập trung Hình 1.1: Mô hình quản lí tập trung Ưu điểm: Quan sát cảnh báo và các sự kiện mạng từ một vị trí. Bảo mật được khoanh vùng đơn giản. Nhược điểm: Lỗi hệ thống quản lý chính sẽ gây tác hại tới toàn bộ mạng. Tăng độ phức tạp khi có thêm các phân tử mới vào mạng.
Nhóm 1 – Lớp: MM03A Trang 9. Tìm hiều giao thức SNMP và PM QLHTM Orion Netflow Traffic Analyzer Đối với phương thức quản lý phân cấp: Hệ thống được chia thành các vùng tùy theo nhiệm vụ quản lý tạo ra hệ thống phân cấp quản lý. Trung tâm xử lý đặt tại gốc của cây phân cấp, các hệ thống phân tán được đặt tại nhánh cây.2: Mô hình quản lí phân tán Hình 1.2: Mô hình quản lí phân tán Ưu điểm: Có khả năng mở rộng hệ thống quản lý nhanh. Nhược điểm: Danh sách thiết bị quản lý phải được xác định và cấu hình trước 1.
TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SNMP 1. Giới thiệu giao thức SNMP Các bài toán được đặt ra để quản lý một hệ thống mạng bao gồm: Giám sát tài nguyên máy chủ, giám sát lưu lượng trên các port của switch - router, và bài toán cuối cùng là hệ thống tự động cảnh báo sự cố tức thời. Với các bài toán trên thì giao thức SNMP ra đời nhằm giúp người quản trị quản lý tốt hệ thống của mình, giúp họ biết được tài nguyên đang được sử dụng , lưu lượng ra vào trên các cổng là bao nhiêu, và thông báo các sự cố kịp thời. Với bài toán giám sát tài nguyên máy chủ, yêu cầu được đặt ra là nếu bạn có hàng ngàn máy chủ chạy các hệ điều hành khác nhau, vậy làm thế nào bạn có thể giám sát tài Nhóm 1 – Lớp: MM03A Trang 10.
Tìm hiều giao thức SNMP và PM QLHTM Orion Netflow Traffic Analyzer nguyên của tất cả máy chủ hàng ngày, hàng giờ để kịp thời phát hiện các máy chủ đang quá tải. Giám sát tài nguyên máy chủ là theo dõi tỷ lệ chiếm dụng CPU, dung lượng còn lại của ổ cứng, tỷ lệ sử dụng bộ nhớ RAM,.Ứng dụng SNMP giúp người quản trị giám sát được máy chủ, nó sẽ lấy được thông tin từ nhiều HĐH khác nhau. Với bài toán giám sát lưu lượng trên các port của switch, yêu cầu được đặt ra là làm thế nào giám sát lưu lượng đang truyền qua tất cả các port của thiết bị suốt 24/24, kịp thời phát hiện các port sắp quá tải. Ứng dụng SNMP giúp bạn giám sát lưu lượng, nó sẽ lấy được thông tin lưu lượng đang truyền qua các thiết bị.
Với bài toán hệ thống tự động cảnh báo sự cố tức thời, yêu cầu được đặt ra là nếu một port nào đó mất tín hiệu, hoặc có ai đó vừa đăng nhập vào hệ thống nhưng khai báo sai thông tin username và password và hệ thống tự động khởi động lại, vậy làm thế nào người quản trị biết được sự kiện đó đang xảy ra, để giải quyết vấn đề này, ứng dụng thu thập sự kiện (event) và cảnh báo (warning) bằng SNMP, nó sẽ nhận cảnh báo từ tất cả các thiết bị và hiện nó lên màn hình hoặc gửi email cho người quản trị. Khái niệm giao thức SNMP Cốt lõi của SNMP là một tập hợp đơn giản các hoạt động giúp nhà quản trị mạng có thể quản lý, thay đổi trạng thái của mạng. Ví dụ chúng ta có thể dùng SNMP để tắt một interface nào đó trên router của mình, theo dõi hoạt động của card Ethernet, hoặc kiểm soát nhiệt độ trên switch và cảnh báo khi nhiệt độ quá cao. SNMP thường được tích hợp vào trong router, nhưng khác với SGMP (Simple Gateway Management Protocol) được dùng chủ yếu cho các router Internet, SNMP có thể dùng để quản lý các hệ thống Unix, Window, máy in, nguồn điện … Nói chung, tất cả các thiết bị có thể chạy phần mềm cho phép lấy được thông tin SNMP đều có thể quản lý được.
Không chi các thiết bị vật lý mới quản lý được mà cả những phần mềm như web server, database. Một hướng khác của quản lý hệ thống mạng là theo dõi hoạt động mạng, có nghĩa là theo dõi toàn bộ một mạng, trái với theo dõi router, host, hay các thiết bị riêng lẻ. RMON (Remote Network Monitoring) có thể giúp ta hiểu làm sao một mạng có thể tự hoạt động, làm sao các thiết bị riêng lẽ trong một mạng có thể hoạt động đồng bộ trong mạng đó. Nhóm 1 – Lớp: MM03A Trang 11.
Tìm hiều giao thức SNMP và PM QLHTM Orion Netflow Traffic Analyzer 1.