QUẢN TRỊ MẠNG VÀ NGHI THỨC QUẢN TRỊ MẠNG
Trờng ĐạI Học Quốc Gia Hà Nội Trờng ĐạI Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Luận Văn Tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn minh sáng Đề tài: quản trị mạng và Nghi thức quản trị mạng Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội 1997 Trờng ĐạI Học Quốc Gia Hà Nội Trờng ĐạI Học Khoa Học Tự Nhiên Khoa Công Nghệ Thông Tin Luận Văn Tốt nghiệp cử nhân khoa học Nguyễn minh sáng Đề tài: quản trị mạng và Nghi thức quản trị mạng Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Nam Hải Đào Kiến Quốc Giáo viên phản biện: Phạm Giang Lâm Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội 1997 Mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu 5 Chơng I: Tổng quan quản trị mạng. 7 1.1. Định nghĩa mạng. 7 1.2. Vai trò của một kỷ s mạng. 7 1.3. Cài đặt một mạng. 8 1.4. Tổng quan về quản lý mạng. 9 a. Quản lý lỗi. 10 b. Quản lý cấu hình. 10 c. Quản lý an ninh mạng. 11 d. Quản lý hiệu quả. 11 e. Quản lý tài khoản. 12 1.5. Định nghĩa một hệ quản lý mạng. 12 a.Lợi ích của một hệ quản lý mạng . 12 b.Cấu trúc của một hệ quản lý mạng . 13 c.Một số kiểu cấu trúc của một hệ quản lý mạng NMS. 14 Chơng II. Nghi thức quản trị mạng. 16 2.1. Lịch sử các nghi thức quản lý mạng. 16 2.2. Sự phát triển của các nghi thức chuẩn. 18 2.3. MIB. 20 a. ASN.1 Systax. 21 b. Các nhánh của cây MIB. 22 2.4. Nghi thức SNMP. 24 2.5. Nghi thức CMIS/CMIP. 26 Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên 2.6. Nghi thức CMOT. 29 Chơng III : Nghi thức quản trị mạng. 30 3.1. SNMP version.1 30 a. Kiểu lệnh. 31 b. Cơ sở dữ liệu quản lý. 31 c. Các phép toán. 32 d. Định dạng thông báo. 32 3.2. SNMP version.2 33 a. Cấu trúc thông tin quản lý. 34 b. Các phép toán của nghi thức. 34 c. Định dạng thông báo trong SNMPV.2. 34 d. Kiến trúc quản lý. 35 Chơng IV : Quản lý cấu hình. 38 4.1. Các lợi ích của quản lý cấu hình. 38 4.2. Thực hiện quản lý cấu hình. 39 a. Thu thập dữ liệu một cách thủ công. 39 b. Thu thập tự động. 39 c. Sửa đổi dự liệu cấu hình. 40 d. Lu dữ các thông tin. 40 4.3. Quản lý cấu hình trên một hệ quản lý mạng. 41 a. Công cụ đơn giản. 41 b. Công cụ phức tạp. 42 c. Công cụ cao cấp . 44 d. Sinh báo cáo cấu hình. 45 Kết luận 46 Tài liệu tham khảo 46 Trang 4 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Lời nói đầu Những năm qua chúng ta đã và đang sống trong thời kỳ phát triễn rất nhanh chống và sôi động của công nghệ thông tin. Chiếc máy vi tính đa năng, tiện lợi và hiệu quả mà chúng ta đang dùng, giờ đây đã trở nên chật hẹp và bất tiện so với các máy vi tính nối mạng. Từ khi xuất hiện mạng máy tính, tính hiệu quả tiện lợi của mạng đã làm thay đổi phơng thức khai thác máy tính cổ điển. Mạng và công nghệ về mạng mặc dù ra đời cách đây không lâu nhng nó đã đợc triễn khai ứng dụng ở hầu hết khắp mọi nơi trên hành tinh chúng ta. Chính vì vậy chẵng bao lâu nữa những kiến thức về tin học viễn thông nói chung và về mạng nói riêng sẽ trở nên kiến thức phổ thông không thể thiếu đợc cho những ngời khai thác máy vi tính, ở nớc ta việc lắp đặt và khai thác mạng máy tính trong vòng mấy năm trở lại đây, đến nay số các cơ quan, trờng học, đơn vị có nhu cầu khai thác các thông tin trên mạng ngày càng gia tăng. Đồng thời cùng với việc khai thác các thông tin mạng, ngời kỹ s cũng cần phải quản lý mạng nhằm khai thác mạng hiệu quả và an toàn. Quản lý mạng là một công việc rất phức tạp, có liên quan đến hàng loạt vấn đề nh: Quản lý lỗi. Quản lý cấu hình. Quản lý an ninh mạng Quản lý hiệu quả. Quản lý tài khoản. Để làm đợc điều này một cách có hiệu quả phải theo dõi một cách toàn diện tình trạng hoạt động của mạng bằng cách sử dụng các nghi thức quản trị mạng. Trong khuôn khổ một bản luận văn tốt nghiệp, không thể đề cập đ- ợc toàn bộ các vấn đề kể trên. ở đây chúng tôi tự giới hạn trong nội dung nh sau: Trang 5 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Chơng 1. Tổng quan về quản lý mạng. Nội dung chính của chơng này là vẽ ra đợc một bức tranh chung về quản lý mạng Chơng 2 sẽ đề cập đến các nghi thức quản trị mạng cơ bản. Đây là vấn đề quan trọng nhất vì nó là cơ sở cho mọi hoạt động quản trị mạng. Chơng 3 sẽ đề cập đến nghi thức quản trị mạng SNMP. Các nghi thức quản trị mạng chuẩn hoá chủ yếu là tạo những giao tiếp chuẩn giữa các phần mềm quản trị với các nguồn tin liên quan đến hoạt động của mạng từ các nút mạng chuyển tới. Thông tin từ các thiết bị thực ra chỉ cung cấp đợc các thông tin liên quan đến quản trị cấu hình, quản trị lỗi, quản trị hiệu quả, một chút về quản trị an ninh và tài khoản. Vì vậy trong năm khía cạnh quản trị mạng nêu trên, các nghi thức quản trị mạng đáp ứng trực tiếp hơn cho hai khía cạnh là quản trị lỗi và quản trị cấu hình. Vì vậy để làm rõ hơn ý nghĩa của các nghi thức quản trị mạng, các chơng sau sẽ trình bày chi tiết hơn quản lý cấu hình. Trang 6 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Chơng I. Tổng quan quản lý mạng 1. 1. Định nghĩa mạng Một mạng dữ liệu (DataNetwork viết tắt là DN) là một tập hợp các thiết bị và các mạch, nhờ đó có thể cung cấp các phơng tiện để chuyển giao thông tin và dữ liệu giữa các máy tính, cho phép ngời dùng ở các khu vực khác nhau dùng chung các nguồn tài nguyên trên một máy khác một nơi nào đó. ở các nớc phát triển, hàng ngày hầu hết mọi ngời đều có công việc liên quan đến DN mà không nhận ra chúng. Một ví dụ điển hình của DN là máy rút tiền tự động (ATM). Một ATM quản lý một nhà băng và chuyển giao các thẻ tín dụng nh sau: Ta có thể rút tiền từ tài khoản của mình hay yêu cầu hoặc tới tài khoản của ta với các thẻ tín dụng. Tuy nhiên, ATM thờng điều hành tại các trạm từ xa (remote sites), có nghĩa là tại các trạm rút tiền, các liên lạc cần thiết sẽ đợc thiết lập để lấy các thông tin về tài khoản của ta. Dù sao các trạm cũng không có đầy đủ các khả năng nh máy chủ vì để làm nh vậy thì lãng phí và đắt. Thay vào đó, ATM sử dụng một DN để thiết lập một kết nối tuyền tin giữa nó và máy chủ, cho phép ATM chia sẻ các tài nguyên tài khoản với máy chủ và lấy các thông tin cần thiết. ATM dùng liên kết này để gửi các thông tin chuyển giao của ta. Ví dụ nh số tài khoản, số tiền định rút hay số tiền định gửi đến cho máy chủ, mà ở đó sẽ gửi lại các kết quả kiểm tra về tài khoản của ta. Một ví dụ khác, một nhà khoa học tại một phòng nghiên cứu ở Chicago muốn chạy một chơng trình, máy tính cục bộ phòng máy này sẽ mất 8 giờ để hoàn thành chơng trình. Tuy nhiên máy này cũng đợc kết nối với một DN của một máy chủ ở Miami mà nó chỉ cần 3 giờ để chạy chơng trình. Trong trờng hợp này, sử dụng DN để lấy tin tức từ máy chủ nó sẽ tiết kiệm đợc 5 giờ tính toán và cho nhà khoa học kết quả tính toán nhanh hơn. Nh chúng ta thấy, liên kết thông tin qua máy tính với DN cho phép các tổ chức có thể chia sẽ các thông tin nguồn giữa các máy với nhau và nhờ đó giúp cho các tổ chức trở nên có năng suất và đạt hiệu quả hơn. 1. 2. Vai trò của một kỹ s mạng: Do tầm quan trọng của DN nên một số chuyên gia hệ thống gọi là các kỹ s mạng (Network Engineer viết tắt là NE) đợc giao trách nhiệm cài đặt, bảo trì thông tin, giải quyết các sai hỏng của mạng. Công việc của họ có thể là đơn giản nh trả lời các câu hỏi hoặc các Trang 7 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên yêu cầu của ngời sử dụng hoặc phức tạp hơn nh thay thế thiết bị hỏng hóc, hoặc tiến hành các thủ tục phục hồi sai hỏng do một sự kiện hỏng hóc nào đó. Thêm vào đó, khi mạng đợc mở rộng, các vấn đề cũng tăng lên, Để hoàn tất các tác vụ NE phải hiểu rất rõ và nắm bắt một số thông tin về mạng. Khối lợng thông tin có thể lớn và phức tạp đến nỗi họ không thể quản lý đợc, đặc biệt là khi mạng đợc mở rộng hay thờng xuyên thay đổi. Để giúp đỡ NE làm các công việc của họ, các nhà nghiên cứu đã đa ra các quan niệm về quản lý mạng và xây dựng các công cụ quản lý mạng. 1. 3. Cài đặt một mạng Cài đặt một DN, không có nghĩa là bảo đảm rằng tất cả mọi ngời trong tổ chức có thể thâm nhập vào các thông tin nguồn. Điều trớc tiên NE phải đáp ứng đợc yêu cầu trao đổi thông tin của tổ chức, để thành công thì ngời kỹ s mạng phải thiết lập kế hoạch toàn diện. Họ phải lập một DN để làm thỏa mãn yêu cầu của từng ngời sử dụng trên hệ thống máy tính, các nhà phân tích cũng cần đánh giá xem hệ thống có hoạt động tốt với các kế hoạch thiết kế DN hay không. Khi xây dựng một kế hoạch NE phải luôn luôn tham khảo cộng đồng ngời sử dụng để giúp họ tìm ra cách cài đặt tốt nhất. Việc thiết kế có thể kèm theo việc thêm vào một số bộ phận mới, trên một mạng đã có thể tạo ra một nhánh cho bộ phận mới khác. Tuy nhiên sẽ phải mất nhiều lần để kiểm tra các ứng dụng và nghi thức sử dụng một mạng. Để có một mạng ngời kỹ s phải thực hiện các tác vụ sau: a. Thiết kế và xây dựng. b. Bảo trì c. Mở rộng. d. Tối u hoá. g. Xử lý sự cố Trớc tiên ngời kỹ s sử dụng sơ đồ mạng phải quyết định cái gì là cần thiết để xây dựng mạng nh thiết bị, phần mềm và phơng thức kết nối. Có hai kiểu kỹ thuật kết nối truyền tin giữa các điểm của DN là: mạng cục bộ (LAN) và mạng rộng (WAN). Một LAN kết nối các máy chủ với nhau với tốc độ từ khoảng 4 đến 1000 megabit/giây. Với mục tiêu là cung cấp các kết nối có liên quan trong khoảng cách ngắn. Một WAN thờng xử lý ở tốc độ khoảng từ 9,6 kilobit/giây đến 45 mêgabit/giây, và hơn nữa để thực hiện các việc truyền thông tin trong khoảng cách xa. Có nhiều công nghệ để kết nối các LAN một cách trong suốt với ngời sử dụng. Sau khi xây dựng mạng, ngời kỹ s sau đó phải tiến hành bảo trì Trang 8 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên mạng. Bất kể là ngời kỹ s đã phải làm những gì trong việc xây dựng mạng, mạng vẫn cần đợc bảo trì. Ví dụ phần mềm đang chạy cần đợc đổi mới, một số bộ phận của mạng cần đợc nâng cấp hay một số thiết bị bị hỏng cần đợc thay thế. Những thay đổi trong yêu cầu của ngời sử dụng cũng luôn luôn có ảnh hởng tới toàn bộ sơ đồ tổng thể mạng. Do đó nẩy sinh ra vấn đề thứ ba cho ngời kỹ s mạng là việc mở rộng mạng, bởi vì việc mở rộng một mạng đang tồn tại luôn tối u hơn việc thiết kế và xây dựng một mạng mới. Ngời kỹ s cần phải cung cấp những giải pháp sửa chữa, thay đổi một cách đúng nhất. Tác vụ thứ t của ngời kỹ s là phải tối u hoá DN, đây không phải là tác vụ đơn giản, nên chú ý một mạng thông thờng có hàng trăm các thiết bị khác nhau, mỗi thiết bị có tính chất riêng của chúng và tất cả đều làm việc một cách hài hoà, thông qua một sơ đồ tỉ mỉ ngời kỹ s mới có thể đảm bảo đợc chúng làm việc một cách tốt nhất với các chức năng của chúng trong DN, khi thay đổi hay sửa chữa ngời kỹ s phải lập kế hoạch triển khai với các loại thiết bị mới, phải biết thông số nào cần thiết phải cài đặt, thông số nào không phù hợp với tình huống hiện tại, ngời kỹ s có thể hoàn thành việc tối u hoá mạng của mình. Qua các bớc thực hiện trên, NE có thể giảm tối thiểu các lỗi trên mạng. Tuy nhiên không phải mạng nào cũng hoàn hảo, các lỗi có thể xẩy ta bất cứ lúc nào cho dù mạng đợc thiết kế tối u. Chính vì thế nên có tác vụ thứ năm: dàn xếp các tranh chấp bởi vì nó luôn tồn tại với những lý do không thể biết trớc. 1. 4. Tổng quan về quản lý mạng: Các tổ chức đã đầu t rất nhiều thời gian và tiền của để xây dựng một hệ DN phức tạp mà nó rât cần đợc bảo trì tốt. Các công ty thờng có một vài kỹ s mạng để bảo trì máy, thật là tiện lợi khi các máy có thể tự kiểm tra bảo quản trong việc điều hành và xử lý thay cho các công việc buồn tẻ hàng ngày của các kỹ s. Quản lý mạng (NM: Network Management) là quá trình điều khiển các DN phức tạp, nhằm tối u hoá tính năng suất và hiệu quả của máy dựa trên các khả năng của chính hệ thống để thực thi việc quản lý mạng. Qúa trình này bao gồm: Thu thập dữ kiện, hoặc là tự động hoặc là thông qua sự nỗ lực của các kỹ s. Nó có thể bao gồm cả việc phân tích các dữ liệu và đa ra các giải pháp và có thể còn giải quyết các tình huống mà không cần đến ngời kỹ s. Thêm vào đó nó có thể làm các bản báo cáo có ích cho các kỹ s trong việc quản lý mạng. Để hoàn tất các công việc một hệ quản lý mạng cần có 5 chức năng sau. Trang 9 Luận văn tốt nghiệp Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Quản lý lỗi. Quản lý cấu hình. Quản lý an toàn. Quản lý hiệu quả. Quản lý tài khoản. Năm chức năng trên đợc định nghĩa bởi ISO trong hội nghị về mạng. a. Quản lý lỗi: ( FM:Fault Management) FM là một quá trình định vị các lỗi , nó bao gồm cácvấn đề sau: Tìm ra các lỗi. Cô lập lỗi Sửa chữa nếu có thể. Sử dụng kỹ thuật FM, các kỹ s mạng có thể định vị và giải quyết các vấn đề nhanh hơn. Ví dụ, trong một quá trình cài đặt, một ngời sử dụng thâm nhập vào một hệ thống từ xa qua một đờng đi với rất nhiều thiết bị mạng. Đột nhiên liên lạc bị cắt đứt, ngời sử dụng thông báo cho kỹ s mạng. Với một công cụ quản lý lỗi kém hiệu quả muốn biết lỗi này có phải do ngời sử dụng gây ra không ngời quản trị phải thực hiện các test, ví dụ nh đa vào một lệnh sai hoặc cố ý vào một hệ mạng không cho phép. Nếu thấy ngời sử dụng không có lỗi thì sau đó cần phải kiểm tra các phơng tiện nối giữa ngời sử dụng và hệ thống từ xa đó, bắt đầu từ thiết bị gần ngời sử dụng nhất. Gỉả sử ta không tìm ra lỗi trong thiết bị kết nối. Khi vào vùng dữ liệu trung tâm, ta thấy mọi đèn hiệu đều tắt và có thể xem thêm các ổ cắm, lúc đó phích cắm rời ra ta kết luận rằng có một ai đó đã ngẫu nhiên rút phích cắm ra, sau khi cắm lại ta sẽ thấy mạng làm việc bình thờng. Ví dụ trên là một lỗi thuộc loại đơn giản. Nhiều lỗi không dễ dàng tìm nh thế. Với sự giúp đỡ của FM ta có thể tìm ra cách giải quyết các vấn đề nhanh hơn. Thực ra, ta có thể tìm và sửa các sai hỏng trớc khi ngời sử dụng thông báo. b. Quản lý về cấu hình (Configuration Management - CM ) Hình trạng các thiết bị trong một mạng có ảnh hởng quan trọng đến hoạt động của mạng. CM là quá trình xác định và cài đặt lại cấu hình của các thiết bị đã bị có vấn đề. Gỉa sử một version A của phần mềm chạy trên một cầu Ethernet có một vấn đề nào đó làm giảm hiệu năng của mạng. Để giải quyết các dị th- ờng này nhà sản xuất đa ra một bản nâng cấp lên version B mà nó sẽ phải đòi hỏi chúng ta phải cài đặt mới đối với từng cầu trong số hàng trăm cầu Trang 10 [...]... giao tiếp chung cho cả hai nghi thức đợc dùng ngày nay là UDP và TCP chơng III Nghi thức quản trị mạng SNMP Nh đã biết, nghi thức quản lý mạng đơn giản SNMP là một nghi thức ở tầng ứng dụng, nó cho phép dễ dàng trao đỗi các thông tin quản lý giữa các thiết bị trong mạng Trong chơng này ta sẽ mô tả chi tiết nghi thức quản trị mạng SNMP 3.1 SNMP Version 1 Trang 29 Luận văn tốt nghi p Trờng Đại học Khoa... Các nghi thức thử nghi m đặt trong cây con Experimental - Cây con Private (4) Cây con Private (4) là đợc dùng để định nghĩa các đối tợng cụ thể riêng biệt 2.4 Nghi thức SNMP Hầu hết nghi thức quản lý mạng dùng cho mạng là nghi thức quản trị mạng đơn giản Thực ra đầu tiên RFC 1067 đã đa ra và đã định nghĩa các thông tin đợc truyền qua giữa hệ thống quản lý mạng và các Agent Trang 23 Luận văn tốt nghi p... hành mạng Interfaces(2) Đặc tả giao tiếp mạng Address tranlation(3) ánh xạ địa chỉ IP(4) Đặc tả nghi thức Internet ICMP(5) Đặc tả nghi thức điều khiển thông báo liên mạng Tcp(6) Đặc tả nghi thức truyền UDP(7) Đặc tả nghi thức Datagram cho ngời dùng EGP(8) Đặc tả nghi thức cổng ngoài CMOT(9) Dịch vụ thông tin quản lý chung Tranmission(10) Đặc tả Nghi thức truyền SNMP(11) Đặc tả nghi thức quản lý mạng. .. của chuỗi chung 2.5 Nghi thức CMIS/CMIP : Nhiều ngời cho rằng nghi thức này có thể là tốt nhất đối vơi nhu cầu quản lý mạng theo mô hình tham chiếu OSI ở đây CMIS định nghĩa dịch vụ cung cấp bởi mỗi thành phần trong mạng nhằm phục vụ quản lý mạng Dịch vụ này thờng là chung Còn nghi thức CMIP là nghi thức thực thi dịch vụ CMIS Các nghi thức mạng OSI đợc dùng để cung cấp một kiến trúc mạng chung cho tất... CMIS/CMIP cũng cung cấp một bộ nghi thức quản lý mạng trọn vẹn để dùng với nhiều thiết bị mạng Với CMIS/CMIP một hệ thống (các thiết bị mạng) đợc xem là một hệ thống mở và bình đẳng Trang 25 Luận văn tốt nghi p Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Quản trị mạng là một ứng dụng trên mạng, và nằm trên tầng 7 trong mô hình tham chiếu về kiến trúc mạng ở đây các đơn vị dịch vụ thông tin quản trị chung (Common Management... hầu hết các việc quản lý của tổ chức là tập trung tại một khu vực thì một NMS sẽ có nhiều thuận lợi Trang 14 Luận văn tốt nghi p Trờng Đại học Khoa học tự nhiên Chơng II Nghi thức quản trị mạng Nh đã trình bày quản lý mạng một cách có hiệu quả phụ thuộc vào ngời kỹ s quản trị mạng có khả năng giám sát và điều khiển mạng đợc hay không Thiếu những thông tin về tình trạng hoạt động của mạng, ngời kỹ s... Địa chỉ của một giao diện mạng Trạng thái hoạt động của một thiết bị giao tiếp mạng Các nghi thức mạng đợc chuẩn hoá mang thêm đến những lợi ích mới ở chỗ dữ liệu truyền đến và thu nhận về từ các thiết bị mạng là nhất Trang 18 Luận văn tốt nghi p Trờng Đại học Khoa học tự nhiên quán Trớc khi đi tới 2 nghi thức quản trị mạng tiêu chuẩn là CMIP và SNMP ta cũng nên điểm qua một vài sự kiện Trớc hết là... nghi thức quản lý mạng khác nhau nh sau: - Hệ thống quản lý thực thể ở mức cao (HEMS:High-level Entity Management System) - Nghi thức giám sát cổng đơn ( SGMP: Simple Gateway Monitoring Protocol) - Nghi thức thông tin quản lý chung trên TCP (CMIP : Common Management Information Protocol ) Nh một giải pháp tạm thời, IAB đã khuyến cáo cài đặt ngay nghi thức quản lý mạng đơn giản (SNMP) dựa trên nghi thức. .. trong quản trị mạng Nó cũng liên quan đến các tổ chức nghi n cứu chuẩn hoá các thông tin quản trị mạng Nút gốc của cây MIB không có tên nhng có 3 cây con nh sau: + CCITT(0), đợc quản trị bởi CCITT (International Telephone and Telegraph Consultative Committee) + ISO(1), đợc quản trị bởi ISO Trang 21 Luận văn tốt nghi p Trờng Đại học Khoa học tự nhiên + Joint-CCITT - ISO(2), đợc quản trị bởi ISO và CCITT... 3 Layer 2 Layer 1 Các nghi thức ứng dụng đợc dùng bởi CMIS không thay đổi chế độ thi hành của CMOT Nghi thức CMOT thờng dựa vào các nghi thức CMISE, ACSE và ROSE nh trớc khi đợc miêu tả với CMIS Tuy nhiên trong khi chờ đợi ISO thiết lập nghi thức ở mức 6 thì sử dụng nghi thức khác gọi là Lightweight presentation protocol (LPP) ở Layer 6 và nó đợc định nghĩa trong RFC 1085 Nghi thức này cung cấp giao