Reti di Calcolatori II

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1 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. 1

2 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 2

3 Network management systems A network management system is a collection of tools for network monitoring and control 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) Network management architecture (1) NMA NME Appl Comm OS Network control host (manager) Controller entity (workstation running NMA) Network Manager Network Management Applicat. Agents Network Management Entities NME Appl NME NME Appl Comm OS Workstation (agent) Comm OS Router (agent) Comm OS Server (agent) Controlled entities (workstations, network devices, ) 3

4 Network management architecture (2) Management clients (PCs, workstations) Mgmt server Management application MIB Network Mgmt server Management application MIB Distributed architecture Advanteges: reduced traffic overhead scalability reliability Network EM proxies EM Network resources (hosts, routers,... ) with management agents Network Management definition 4

5 Scope of Network Management The ISO 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 ) 5

6 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-Up Si parte dalle caratteristiche dei sistemi e apparati per determinare l influenza che il loro funzionamento ha sul sistema e sui servizi Approccio top-down (2) Customer Care Billing Service Offer definition Inventory Service Provisioning Service Configuration Assurance Service Monitoring Network planning and provisioning Network 6

7 Approccio top-down (3) Approccio top-down (4) Aree funzionali di network management (ISO) Configuration Management Fault Management Performance Management Security Management Accounting Management 7

8 Approccio top-down (5) 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! Approccio top-down (6) 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) 8

9 Approccio top-down (7) 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» 9

10 Approccio bottom-up (2) Router (switch) Interfacce di rete Da 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) Approccio bottom-up (3) 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 10

11 Approccio bottom-up (4) 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 11

12 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 12

13 Gestione integrata: problemi (2) NMS1 NMS2 NMS3 Qua non va niente! Link down Logical Link down Interface X down Interface Y not responding Possono arrivare in ordine aleatorio, in momenti separati la difficoltà è di metterle in relazione (event correlation) e risalire alla causa (root cause analysis) 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) 13

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