Nghiên cứu chuẩn quản trị máy tính và ứng dụng trong giảng dạy

Đại học Thái Nguyên Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền Thông Nguyễn Thế Hà Nghiên cứu chuẩn quản trị máy tính và ứng dụng trong giảng dạy 2013 i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan luận văn này của tự bản thân tôi tìm hiểu, nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Văn Tam. Các chương trình thử nghiệm và ñánh giá kết quả do chính bản thân tôi tìm hiểu, các kết quả là hoàn toàn trung thực. Các tài liệu tham khảo ñược trích dẫn và chú thích ñầy ñủ. Tác giả luận văn Nguyễn Thế Hà ii LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cám ơn chân thành ñến toàn thể các thầy cô giáo Viện Công nghệ thông tin và Trường ðại học Công nghệ thông tin và Truyền thông – ðại học Thái Nguyên ñã dạy dỗ chúng em trong suốt quá trình học tập chương trình cao học tại trường. ðặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Tam, viện Công Nghệ Thông Tin Việt Nam ñã quan tâm, ñịnh hướng và ñưa ra những góp ý, gợi ý, chỉnh sửa vô cùng quí báu cho em trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các bạn bè ñồng nghiệp, gia ñình và người thân ñã quan tâm, giúp ñỡ và chia sẻ với em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Thái Nguyên, ngày 08 tháng 04 năm 2013 Học viên Nguy ễn Thế H à Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ðẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN TRỊ MẠNG 3 1.1. Lịch sử phát triển của quản trị mạng 3 1.2. Kiến trúc và quản trị mạng mô hình OSI 4 1.3. Kiến trúc và quản trị mạng mô hình SNMP 5 1.3.1. Bản chất SNMP 6 1.3.2. RFCs và các phiên bản của SNMP 7 1.3.3. Mô hình của SNMP 8 1.3.4. SMI và MIB 11 1.3.5. Kiến trúc giao thức SNMP 13 1.4. Một số mô hình quản trị mạng khác 18 1.4.1. Mô hình quản trị mạng dựa trên Web 18 1.4.2. Mô hình quản lý mạng bằng XML (XML-based network management) 20 1.4.3. Ưu – nhược ñiểm của XML trong việc quản lý mạng 20 1.4.4. Công nghệ XML trong quản trị mạng 22 Chương 2 CHUẨN GIAO DIỆN QUẢN TRỊ MÁY TÍNH DMI 24 2.1. Giới thiệu chung 24 2.1.1. ðộng lực 24 2.1.2. Các yếu tố của DMI 25 2.1.3. Mô hình dữ liệu 28 2.1.4. Giao diện truy nhập từ xa 30 2.1.5. An ninh 32 2.2. Giao diện thành phần CI 33 2.2.1. Cấu trúc dữ liệu 34 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.2.2. Chức năng của Modul cung cấp dịch vụ cho thành phần 36 2.2.3. Chức năng cung cấp bởi thành phần 38 2.3. Các chức năng hỗ trợ giao diện quản lý MI (Tùy chọn) 39 2.3.1. Xem xét về chương trình 40 2.3.2. RPC trừu tượng 41 2.3.3. Thiết lập và kết thúc kết nối 41 2.4. Ứng dụng và mở rộng chuẩn DMI trong Hệ ñiều hành Window 43 2.4.1. Giới thiệu 43 2.4.2 Windows Management Instrumentation Technology……………45 2.4.3. Kiến trúc WMI 47 Chương 3 ỨNG DỤNG GIAO THỨC QUẢN TRỊ MẠNG ðỂ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN TRỊ MẠNG 49 3.1. Giới thiệu chung về hệ thống 49 3.2. Các chức năng chính của phần mềm 49 3.3 Xây dựng hệ thống 50 3.2.1 Công cụ sử dụng 50 3.2.2 Giao diện lập trình trong ActiveSocket 51 3.3 Kết quả sau khi xây dựng chương trình thu thập thông tin 66 3.3.1. Giao diện chính của chương trình 66 3.3.2. Mô phỏng một số phương thức trong SNMP 66 3.3.3 Nạp file cơ sở dữ liệu MIB vào chương trình 67 3.3.4 Chức năng hiển thị danh sách các thiết bị trên máy Agent 67 3.3.5 Chức năng hiển thị danh sách các chương trình ứng dụng trên máy người dùng 68 3.3.6 Chức năng hiển thị thông tin bộ nhớ lưu trữ trên máy Agent 68 3.3.7 Chức năng hiển thị các giao diện mạng trên máy Agent 69 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ Chữ viết tắt Diễn giải Ý nghĩa OSI Open Systems Interconnection Kết nối các hệ thống mở SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản trị mạng IETF Internet Engineering Task Force Là tổ chức chịu trách nhiệm ñưa ra các chuẩn SMI Structure of Management Information Cơ cấu quản lý thông tin MIB Management information base Cơ sở thông tin quản lý UDP User Datagram Protocol Giao thức gói dữ liệu người dùng TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol suite Giao thức ñiều khiển giao vận / Bộ giao thức liên mạng DMI Desktop Management Interface Quản lý giao diện máy tính ñể bàn MI Management Interface Giao diện quản lý CI Component Interface Thành phần giao diện MIF Model Interchange Format ðịnh dạng thông tin quản lý LMS Learning management system Hệ thống quản lý học tập CMS Content management system Hệ thống quản lý nội dung MENS Multimedia education network system Hệ thống phòng học ña chức năng DCOM Distributed Component Object Model DMTF Distributed Management Task Force Phân phối lực lượng quản lý công việc SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn WMI Windows Management Instrumentation Là một công nghệ quản lý cơ sở hạ tầng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Truy nhập dữ liệu DMI 34 Bảng 2.2 Danh sách truy cập dữ liệu DMI 35 Bảng 2.3 Thông tin ñăng ký DMI 36 Bảng 2.4 Chức năng ñăng ký DMI 37 Bảng 2.5 Chức năng xóa ñăng ký DMI 37 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Mô hình OSI 4 Hình 1.2 Sự ghép nối giữa các tầng 5 Hình 1.3 ðịnh nghĩa các tài liệu chuẩn của SNMPv1 và SNMPv2 8 Hình 1.4 Mô hình tổ chức hai lớp SNMP 9 Hình 1.5 Mô hình tổ chức ba lớp SNMP 10 Hình 1.6 Nguyên tắc hoạt ñộng và cấu trúc của SNMP 11 Hình 1.7 Cấu trúc thông tin quản trị SMI 11 Hình 1.8 Cây MSI 12 Hinh 1.9 Cấu trúc cây MIB 13 Hình 1.10 Kiến trúc quản trị mạng SNMP 13 Hình 1.11 Kiến trúc quản trị mạng SNMP 14 Hình 1.12 Các mô hình quản lý mạng 21 Hình 1.13 Sơ ñồ công nghệ XML trong quản trị mạng 22 Hình 2.1. Sơ ñồ khối chức năng. 28 Hình 2.2. Sơ ñồ của ñại diện thuộc tính Mô hình dữ liệu. 29 Hình 2.4. Kiến trúc Giao diện truy nhập từ xa 32 Hình 3.1 66 Hình 3.2 66 Hình 3.3 67 Hình 3.4 67 Hình 3.5 68 Hình 3.6 68 Hình 3.7 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ðẦU Công nghệ mạng Internet/Intranet ñang phát triển mạnh mẽ và xu hướng tích hợp các mạng không ñồng nhất ñể chia sẻ thông tin cũng xuất hiện ngày càng nhiều. Việc bảo ñảm hệ thống mạng hoạt ñộng tin cậy, hiệu năng cao, thông tin tin cậy ñòi hỏi mạng phải ñược quản trị một cách hiệu quả. Trong quản trị mạng, ngoài việc quản lý các thiết bị mạng như thiết bị ñịnh tuyến, thiết bị chuyển mạch…Việc theo dõi bảo ñảm hoạt ñộng liên tục của các máy tính trên mạng là hết sức cần thiết. Tuy nhiên, thông thường phần mềm quản trị không thể trực tiếp theo dõi, ñiều khiển các thành phần (phần cứng, hệ ñiều hành và các phần mềm ứng dụng bên trong hệ thống máy tính như máy chủ, máy trạm, chuẩn DMI, (Desktop Management Interface) ra ñời ñể bù ñắp vào khoảng trống này. DMI ñược thiết kế như một lớp trìu tượng, ñộc lập với máy tính, hệ ñiều hành và phần mềm quản trị mạng. DMI cho phép theo dõi ñiều khiển máy tính cục bộ hay từ xa. Mạng và công nghệ về mạng mặc dù ra ñời cách ñây không lâu nhưng nó ñã ñược triển khai ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của ñời sống kinh tế - xã hội. Ở nước ta, việc lắp ñặt và khai thác mạng máy tính trong vòng mấy năm trở lại ñây ñã rất phổ biến và ñược sử dụng ở hầu hết các cơ quan, trường học, doanh nghiệp. Trong nhà trường, bên cạnh các hệ thống quản lý học tập chung LMS, hệ thống phần mềm quản trị lớp học CMS ñem ñến nhiều thay ñổi tích cực trong cách giảng và học. CMS thường ñược xây dựng trên cơ sở chuẩn DMI và các hệ quản trị máy chủ SMS. Từ các phân tích trên tôi chon ñề tài “Nghiên cứu chuẩn quản trị máy tính và ứng dụng trong giảng dạy” ñể phát triển luận văn của mình. Phạm vi nghiên cứu của luận văn này gồm những vấn ñề sau: Tổng quan về quản trị mạng; Chuẩn giao diện quản trị máy tính DMI; Triển khai Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 quản lý lớp học dựa trên chuẩn quản trị máy tính. Trong luận văn sử dụng các phương pháp phân tích, ñối sánh, liệt kê, trực quan, thực nghiệm, nghiên cứu tài liệu, tổng hợp các kết quả liên quan ñến lĩnh vực nghiên cứu. Nội dung chính của luận văn gồm ba chương Chương 1: Tổng quan về quản trị mạng. Trong chương này, luận văn sẽ trình bày: Lịch sử phát triển của quản trị mạng, kiến trúc và quản trị mạng mô hình OSI, và nội dung trọng tâm chính của chương sẽ trình bày về kiến trúc và quản trị mạng mô hình SNMP. Chương 2: Chuẩn giao diện quản trị máy tính DMI. Trong chương II luận văn sẽ trình bày: Giới thiệu chung, giao diện thành phần CI, các chức năng hỗ trợ giao diện quản lý MI (tùy chọn). Chương 3: Ứng dụng giao thức quản trị mạng ñể xây dựng chương trình quản trị mạng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... GIAO DI N QU N TR MÁY TÍNH DMI Như chúng ta ñã bi t, trong Ki n trúc máy tính có hai chu n giao ti p ñư c s d ng r ng rãi: ðó là ISA (Industry Standard Architecture) và PCI (Peripheral Component Interconnect) Tuy nhiên, các chu n này ph c v chính cho vi c ghép n i các thi t b ngo i vi v i ñơn v trung tâm c a máy tính ð qu n lí máy tính m t cách toàn di n t ph n c ng, h ñi u hành và các ph n m m d ch... line) còn các máy tính x lý thông tin c a ngư i s d ng (Host) ho c các tr m cu i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 (Terminal) ñư c n i tr c ti p vào các nút m ng ñ khi c n thì trao ñ i thông tin qua m ng B n thân các nút m ng thư ng cũng là máy tính nên có th ñ ng th i ñóng c vai trò máy c a ngư i s d ng Các máy tính ñư c k t n i thành m ng máy tính nh m ñ... 1.6 Nguyên t c ho t ñ ng và c u trúc c a SNMP 1.3.4 SMI và MIB a) C u trúc thông tin qu n tr SMI (Structure of Management Information) Hình 1.7 C u trúc thông tin qu n tr SMI C u trúc thông tin qu n tr (SMI) ñ nh nghĩa m t cơ c u t ch c chung trong ñó m t MIB có th ñư c ñ nh nghĩa và t o ra SMI nh n d ng các ki u d li u trong MIB và ch rõ các tài nguyên trong MIB ñư c miêu t và ñ t tên Số hóa bởi Trung... Agent ñ bi t vài thông tin m u ch t như các ñ c tính giao ti p; m t vài th ng kê v tính năng gi i h n như là s lư ng trung bình các gói tin g i và nh n trên m i giao ti p trong m t kho ng th i gian Khi các gi i h n này ñư c xác l p, tr m qu n tr ng ng ki m soát theo k u “b phi u” và m i Agent có trách nhi m thông báo cho tr m qu n tr v các s ki n không bình thư ng Các s ki n này ñư c truy n trong thông... QUAN V QU N TR M NG Trong chương này, lu n văn s trình bày: L ch s phát tri n c a qu n tr m ng, ki n trúc và qu n tr m ng mô hình OSI, và n i dung tr ng tâm chính c a chương s trình bày v ki n trúc và qu n tr m ng mô hình SNMP 1.1 L ch s phát tri n c a qu n tr m ng - T nh ng năm 60 ñã xu t hi n các m ng x lý trong ñó các tr m cu i (terminal) th ñ ng ñư c n i vào m t máy x lý trung tâm Máy x lý trung tâm... Interface) Chu n DMI cùng v i chu n SNMP (Simple Network Management Protocol) ñáp ng t t cho cho h th ng có nhu c u qu n tr c thi t b m ng và c máy tính Trong quá trình phát tri n, các thi t b m ng, các máy tính ñư c trang b các phiên b n SNMP và DMI khác nhau và m t s ñư c cài ñ t h qu n tr khác ð có m t ki n trúc qu n tr m ng th ng nh t cho phép qu n tr các h th ng h n h p các thi t b c a nhi u nhà... ñây ñư c g i là l p d ch v , là m t chương trình thư ng trú ch y trên m t h th ng máy tính, ñây là chương trình làm nhi n v trung gian gi a MI và CI và th c hi n d ch v ñ i di n cho MI và CI Sơ ñ kh i ch c năng ñư c hi n th trong Hình 2-1 Phiên b n DMI 1.1 giao di n hư ng kh i MI và CI là giao di n c c b , ñư c s d ng trong m t h th ng duy nh t MI hư ng th t c m i là m t giao di n truy nh p t xa s d... m t giao th c nh , nh ñ trao ñ i thông ñi p XML qua HTTP K t lu n Trong chương 1, lu n văn ñã trình bày v l ch s phát tri n c a qu n tr m ng, ki n trúc và qu n tr m ng v i mô hình OSI và trong chương này t p chung tìm hi u sâu hơn v mô hình qu n tr m ng v i SNMP, trong mô hình SNMP bao g m 2 thành ph n chính ñó là: Manager: Là m t máy tính ch y chương trình qu n lý m ng Manager còn ñư c g i là m t NMS... ñó nên ph i dùng b nh ñ m (buffer) ñ lưu tr t m th i các thông tin - T ñ u nh ng năm 70, các máy tính ñã ñư c n i v i nhau tr c ti p ñ t o thành m t m ng máy tính nh m phân tán t i c a h th ng và tăng ñ tin c y - Cũng trong nh ng năm 70, b t ñ u xu t hi n khái ni m M ng truy n thông (communication network), trong ñó các thành ph n chính c a nó là các nút m ng, ñư c g i là các b chuy n m ch (switching... ng 7 xu ng t ng 1 và vào môi trư ng truy n tin Khi qua m i t ng ñư c b sung thêm ph n ñi u khi n c a t ng ñó (header) T ng 2 thêm FCS ñ ki m soát l i Khi thu: S li u t ñư ng truy n vào t ng 1 và lên t ng 7 Qua m i t ng ñư c ki m tra l i ph n ñi u khi n c a t ng ñó N u sai: Yêu c u bên kia phát l i, n u ñúng kh b ph n ñi u khi n t ng mình và chuy n tin lên t ng trên 1.3 Ki n trúc và qu n tr m ng mô . tài Nghiên cứu chuẩn quản trị máy tính và ứng dụng trong giảng dạy ñể phát triển luận văn của mình. Phạm vi nghiên cứu của luận văn này gồm những vấn ñề sau: Tổng quan về quản trị mạng; Chuẩn. học Thái Nguyên Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền Thông Nguyễn Thế Hà Nghiên cứu chuẩn quản trị máy tính và ứng dụng trong giảng dạy 2013 i LỜI CAM ðOAN. của quản trị mạng, kiến trúc và quản trị mạng mô hình OSI, và nội dung trọng tâm chính của chương sẽ trình bày về kiến trúc và quản trị mạng mô hình SNMP. Chương 2: Chuẩn giao diện quản trị máy