Gestione di Reti Principi Generali .pdf

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Dipartimento di Informatica e Sistemistica, Università di Napoli Federico II Corso di Reti di Calcolatori II – Anno accademico 2007/2008

Reti di Calcolatori II

Network Management

Principi Generali

Giorgio Ventre

COMICS LAB

Dipartimento di Informatica e Sistemistica

Università di Napoli Federico II


Nota di Copyright

Quest’insieme di trasparenze è stato ideato e realizzato dai

ricercatori del Gruppo di Ricerca sull’Informatica Distribuita del

Dipartimento di Informatica e Sistemistica dell’Università di

Napoli e del Laboratorio Nazionale per la Informatica e la

Telematica Multimediali. Esse possono essere impiegate

liberamente per fini didattici esclusivamente senza fini di lucro,

a meno di un esplicito consenso scritto degli Autori. Nell’uso

dovrà essere esplicitamente riportata la fonte e gli Autori. Gli

Autori non sono responsabili per eventuali imprecisioni

contenute in tali trasparenze né per eventuali problemi, danni o

malfunzionamenti derivanti dal loro uso o applicazione.

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Obiettivi

• Evidenziare le problematiche di gestione

delle reti

• Doppio approccio top-down e bottom-up

• Definizione di un’architettura di gestione

• Cenno sulla gestione integrata


Network Management

systems & architectures

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Network management systems

• Two different roles:

• Controller entity ⇔ Manager

• Controlled entity ⇔ Agent

• Agents are implemented in network devices

• The manager entity is implemented as a collection of

software tools (Network Management Application, NMA)

running in a network control workstation

• Agents (or Network Management Entities, NME) respond to

requests issued by the manager (NMA)

A network management system is a collection of tools

for network monitoring and control


Network management architecture (1)

NME Appl

Comm

OS

Workstation

(agent)

NME Appl

Comm

OS

Server

(agent)

NME

Comm

OS

Router

(agent)

NMA

NME Appl

Comm

OS

Network control host

(manager)

Network

• Manager

Network Management Applicat.

• Agents

Network Management Entities

Controller entity(workstation running NMA)

Controlled entities(workstations, network devices, …)

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MIBManagement

application

Mgmt server

Network

Network

EM EM

Network resources (hosts, routers, ... ) with management agents

Management clients (PCs, workstations)

Mgmt server

Management

applicationMIB

Network management architecture (2)

Distributed architecture

Advanteges:

• reduced traffic overhead

• scalability

• reliability

proxies


Network Management

definition

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Scope of Network Management

The ISO 7498-4 Recommendation (1989) identifies the

following 5 Functional Areas for Network Management:

• Performance management

Measurement and presentation of performance indices

• Fault management

Detection, notification, isolation & correction of net faults

• Configuration management

Monitoring and management of device hw/sw configuration

• Accounting management

Measurement of resource usage for billing/fair sharing (quotas)

• Security management

Control of accesses to net resources

Protection against sabotages / misbehaviours


Approccio top-down (1)

� un Provider è innanzitutto una struttura organizzata

con scopi di lucro…

� il mestiere del Provider è di:

» guadagnarsi nuovi clienti

» soddisfare i clienti acquisiti

» farsi pagare…

� tutto ciò costituisce il suo Core Business

� il business viene realizzato dalle persone attraverso

un insieme di processi aziendali (Business processes

-- comportamenti, comunicazioni, procedure…)

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Approcci possibili verso il Network Management

� Il problema del network management può essere affrontato con due differenti approcci non esclusivi:» Approccio Top-Down

Si parte dai servizi e dalle funzionalità per poter determinare le strategie di controllo e di monitoraggio

» Approccio Bottom-UpSi parte dalle caratteristiche dei sistemi e apparati per determinare l’influenza che il loro funzionamento ha sul sistema e sui servizi



Service Offer

definitionService

Configuration

Service

Monitoring

Network planning and provisioning

Customer Care

€418.20

Billing

Assurance

Network

Inventory

Service

Provisioning

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Aree funzionali di network management

(ISO)

� Configuration Management

� Fault Management

� Performance Management

� Security Management

� Accounting Management

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� mantenere alta la soddisfazione del cliente

� mantenere “alti” i livelli di servizio fornito

» “good enough” quality: il cliente non deve risentire

di eventuali problemi

» le prestazioni fornite devono essere in linea con

quanto concordato

» concetto di contratto tra cliente-fornitore: Service

Level Agreement

� compromesso tra livello di qualità e costi del processo per mantenerlo (trade-off)

� finché il cliente non si accorge di un disservizio, tutt’OK!



� gestione reattiva» si aspetta la telefonata del cliente per ottenere segnalazioni sullo

stato di salute della rete

» tra l’inizio del disservizio e la risoluzione possono passare ore

(tempi di comunicazione esterna, interna, tempi di indagine, tempi

di ripristino)

� gestione proattiva

» si monitora lo stato di salute della rete in permanenza

(misure, ricezione “notifiche”…)

» si individua la sorgente di eventuali problemi, e si

scatena la loro risoluzione

» idealmente, tutto può avvenire anche prima che il

cliente se ne accorga (o che lo segnali se il ripristino è

tempestivo)

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� la gestione può avvenire

» su base reclamo (telefonata infuriata del cliente)

» su base allarme (ricezione di indicazioni asincrone dagli

apparati)

» su base misure (interrogazioni regolari degli apparati,

calcolo di tendenze…)

� in ogni caso, gestire vuol dire essenzialmente:

» aspettare (in maniera più o meno attiva)

» diagnosticare (appena avvenuta una segnalazione)

» risolvere (appena fatta la diagnosi)

� non sempre è richiesto l’intervento di un operatore...


Approccio bottom-up (1)

� Quali sono gli elementi costitutivi di una rete?

» doppino telefonico, cavi coassiali, fibre ottiche, antenne,

parabole, CDN, CDA, ponti radio, ponti ottici

» ripetitori, hub, concentratori (MUX), wireless BSS,

satelliti

» bridge, router

» firewall, gateway

» centrali di collegamento, Point of Presence (PoP)

» software, sistemi di controllo, end-points

» workstations, file servers, stampanti

» mail server, web server, news server

» …

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Router (switch)

Interfacce di reteDa lì partono i cavi coassiali o ottici

verso gli altri apparati

Interfaccia di controllo

(porta seriale)

Dietro ad ogni interfaccia c’è una scheda elettronica (che può guastarsi)



� Controllo apparato attraverso segnali “out-of-band”:

» attraverso un’interfaccia dedicata (control interface, e.g.

linea seriale) ⇒ per attaccarsi bisogna essere fisicamente

accanto all’apparato

» attraverso una infrastruttura di controllo: rete parallela di

controllo degli apparati ⇒ bisogna ridondare le linee che

accedono agli apparati, e creare una struttura gerarchica di

controllo

� Controllo apparato attraverso segnali “in-band”:

» viene usata la stessa infrastruttura trasmissiva per il

controllo dell’apparato

» in caso di non raggiungibilità per disservizio a livello

trasmissivo, si perde la visibilità sull’apparato per la diagnosi

e la risoluzione

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� la salute della rete è anche la salute di

ognuno dei suoi componenti

� la gestione dell’apparato consiste nel

modellare il suo stato di funzionamento, e

nel monitoraggio di questo stato

� questa informazione va raccolta, aggregata

o correlata, e sintetizzata per essere utile ad

un operatore o un automa decisionale


Strumenti di gestione

� Strumenti rudimentali:

» ping, per verificare la raggiungilibità di un

indirizzo (però è basato su ICMP, spesso filtrato dai router, e.g. in presenza di NAT)

» traceroute, per verificare il percorso seguito

da un pacchetto IP per raggiungere un indirizzo

» telnet, per accedere ai router e verificare la

configurazione e lo stato delle interfacce

→ router di marche diverse hanno comandi diversi

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Necessità di un’architettura

Cause:

» eterogeneità apparati

» numerosità apparati

» complessità topologica

delle reti

» criticità del

mantenimento del

servizio

Esigenze:

» separazione dei ruoli

» modello dati uniforme

» protocollo di gestione

standard

» protocollo di

comunicazione

standard

» architettura di gestione

flessibile e scalabile

» riduzione costi


Gestione integrata: problemi (1)

� Un singolo guasto (e.g. un’interfaccia che si

blocca) può essere segnalata da più NMS

� Come si capisce dove sta il guasto?

� ⇒ correlazione tra allarmi e/o tra stati

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Interface X

down

Interface Y

not responding

Gestione integrata: problemi (2)

Logical

Link down

Link

down

“Qua non va

niente!”

Possono arrivare in ordine aleatorio, in momenti separati

⇒ la difficoltà è di metterle in relazione (event correlation)

e risalire alla causa (root cause analysis)

NMS1 NMS2 NMS3


Possibili ambiti di gestione

� come fornitore di servizi: gestione di una rete geografica

(backbone + accessi) e di servizi a valore aggiunto (VAS)

� come impresa con una rete interna: gestione della propria

LAN e dell’accesso a Internet; gestione degli asset

aziendali: workstations, file servers, stampanti, server di

posta, ecc.

� come impresa con numerosi sede esterne: gestione delle

singole LAN, dei collegamenti con le altre sedi (VPN, Rete

Privata Virtuale -- Intranet), dei collegamenti con altre

aziende (Extranet)

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