Network management week1 2

Quản trị Mạng Các khái niệm TS Trần Hoàng Hải Bộ môn Truyền thông Mạng máy tính Viện Công nghệ thông tin & Truyền thông haith@soict.hust.edu.vn 4/16/15 Mục lục Ø Giới thiệu chung Quản lý Mạng Ø Các khái niệm Quản trị Mạng Ø Các phương pháp tiếp cận Quản trị Mạng Ø Kiến trúc hệ Quản trị Mạng Ø Kết luận 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Sự phát triển hội tụ nhiều công nghệ mạng tiến tới mạng hệ kế NGN (Next Generation Network) năm gần thay đổi nhiều vấn đề kỹ thuật quản lý mạng u  Quản lý mạng lĩnh vực có thay đổi hoàn thiện mạnh mẽ nỗ lực tiêu chuẩn hoá tổ chức tiêu chuẩn lớn giới yêu cầu từ phía người sử dụng dịch vụ u  Các tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế đưa Tổ chức viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union), Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunications Standards Institute), Tổ chức đặc trách kỹ thuật internet IETF (Internet Engineering Task Force) 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Đặc điểm chung hạ tầng viễn thông nay: ü  Các nhà khai thác mạng, nhà cung cấp thiết bị người sử dụng thường áp dụng phương pháp chiến lược khác cho việc quản lý mạng thiết bị ü  Mỗi nhà cung cấp thiết bị thường đưa giải pháp quản lý mạng riêng cho sản phẩm ü  Số lượng thiết bị dịch vụ đa dạng phức tạp tạo thách thức lớn vấn đề quản lý mạng ü  Các thiết bị điển hình cần quản lý gồm: máy trạm, server, tổng đài điện thoại nội bộ, modem, ghép kênh, chuyển đổi giao thức, CSU/DSU, thiết bị tương thích ISDN, card NIC, thiết bị chuyển mạch, bridge, router switch u  Chiến lược Quản trị Mạng phải phù hợp với kiến trúc mạng đáp ứng yêu cầu người sử dụng 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Toàn cảnh tranh quản lý phải bao gồm quản lý tài nguyên mạng tài nguyên dịch vụ, người sử dụng, ứng dụng hệ thống, sở liệu khác loại môi trường ứng dụng u  Quan điểm ITU (ITU-T), chức quản lý mạng liên quan tới tập chức điều hành cho phép trao đổi thông tin quản lý mặt quản lý nguồn tài nguyên, dịch vụ mặt khác u  Trao đổi thông tin quản lý đòi hỏi trường liệu chuyên biệt, giao thức truyền thông mô hình thông tin chuyên biệt, kỹ chuyên biệt để thiết kế, vận hành hệ thống quản lý biên dịch thông tin quản lý báo lỗi, trạng hệ thống, cấu hình độ bảo mật 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Khuyến nghị ITU-T M.3060/Y.2401 (03/2006) định nghĩa yêu cầu chung quản lý mạng NGN gồm có số đặc điểm sau: ü  Cung cấp khả quản lý nguồn tài nguyên NGN mạng lõi, mạng truy nhập, thành phần liên kết nối, mạng khách hàng thiết bị đầu cuối ü  Cung cấp khả quản lý nguồn tài nguyên dịch vụ độc lập với tài nguyên truyền tải, cho phép hỗ trợ phân biệt dịch vụ người sử dụng đầu cuối ü  Cho phép khả kiến tạo dịch vụ cho người sử dụng môi trường kiến tạo dịch vụ NGN ü  Cung cấp khả quản lý mạng tới dịch vụ riêng người sử dụng (báo cáo lỗi, ghi cước trực tuyến) ü  Đảm bảo truy nhập an toàn thông tin quản lý 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Khuyến nghị ITU-T M.3060/Y.2401 (03/2006) định nghĩa yêu cầu chung quản lý mạng NGN gồm có số đặc điểm sau (tiếp): ü  Hỗ trợ mạng giá trị eBussiness dựa luật kinh doanh (khách hàng, nhà cung cấp dịch vụ, đối thủ cạnh tranh, nhà cung cấp) ü  Cho phép người dùng cá nhân tổ chức đưa luật riêng vào môi trường mạng chung ü  Đưa nhìn nhận tổng thể nguồn tài nguyên nhằm che dấu độ phức tạp đa dạng công nghệ ü  Hỗ trợ vấn đề thu thập liệu cước cho người điều hành mạng hai phương thức online offline ü  Cung cấp khả khôi phục mạng mạng lỗi, giám sát mạng khách hàng, cung cấp dịch vụ tích hợp từ đầu cuối tới đầu cuối tự động định nguồn tài nguyên 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Khuyến nghị ITU-T M.3060/Y.2401 (03/2006) định nghĩa yêu cầu chung quản lý mạng NGN gồm có số đặc điểm sau (tiếp): ü  Cung cấp khả điều hành mạng dựa chất lượng dịch vụ ü  Khả trao đổi thông tin quản lý qua vùng biên mạng: Giữa vùng dịch vụ vùng truyền tải, mặt điều khiển mặt quản lý vùng quản lý ü  Có giao diện quản lý phần tử mạng tiêu chuẩn, dễ phát triển cho nhà cung cấp dịch vụ người sử dụng dịch vụ ü  Có khả điều khiển, phân tích tìm kiếm thông tin quản lý thích hợp 4/16/15 Giới thiệu chung Quản lý Mạng u  Mặc dù có nhiều quan điểm khác mô hình quản lý thống ba chức quản lý gồm: giám sát, điều khiển báo cáo tới người điều hành ü  Chức giám sát có nhiệm vụ thu thập liên tục thông tin trạng thái tài nguyên quản lý sau chuyển thông tin dạng kiện đưa cảnh báo tham số tài nguyên mạng quản lý vượt ngưỡng cho phép ü  Chức điều khiển có nhiệm vụ thực yêu cầu người quản lý ứng dụng quản lý nhằm thay đổi trạng thái hay cấu hình tài nguyên quản lý ü  Chức đưa báo cáo có nhiệm vụ chuyển đổi hiển thị báo cáo dạng mà người quản lý đọc, đánh giá tìm kiếm, tra cứu thông tin báo cáo 4/16/15 Những khái niệm u  Khái niệm: Quản trị mạng liên quan đến việc giám sát, điều khiển phối hợp tài nguyên mạng máy tính u  Quản trị mạng cung cấp chế/ công cụ nhằm hỗ trợ việc giám sát, điều khiển phối hợp tất đối tượng quản trị nằm lớp vật lý lớp liên kết liệu u  Quản trị mạng liên quan đến hành vi, phương pháp, quy trình, công cụ nhằm mục đích trì hoạt động, quản trị, vận hành trì/ bảo trì hệ thống mạng 4/16/15 10 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Cơ chế quản lý Quản trị Mạng: Cơ chế quản lý mạng bao gồm giao thức quản lý mạng, giao thức quản lý mạng cung cấp chế thu thập, thay đổi truyền liệu quản lý mạng qua mạng u  Hai giao thức thường dùng phổ biến SNMP CMIP u  SNMP thực trình thu thập thông tin đặt bẫy cảnh báo cho thiết bị Các tham số truy nhập qua SNMP nhóm vào bảng sở thông tin quản lý MIB u  CMIP thực trình thu thập cài đặt tham số tương tự SNMP cho phép nhiều kiểu điều hành phức tạp 4/16/15 81 Kiến trúc Quản trị Mạng Local, Long-distance, Oversea Phone service 080, 070, collect-call third-party IN service cellular, C2, PCS, TRS World-Wide Web Email, DNS, FTP News, Telnet, IRC RealAudio, RealVideo MBone FDDI Token Ring Fast Ethernet ATM SS#7 WANs Gigabit Ethernet Ethernet Access Networks SDH B-ISDN PSDN PSTN ISDN IN/AIN Computer Networks Video Conferencing Electronic Commerce Internet Phone Banking, Accounting Distance Learning PCS Telecom Networks Video-on-Demand Tele-conferencing Video-conferencing Internet Telephony Hình 21: Mạng Internet ngày 4/16/15 82 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc hệ Quản trị Mạng Hình 22: Kiến trúc hệ quản trị mạng 4/16/15 83 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Các phần tử hệ Quản trị Mạng Network control host (manager) NMA Server (agent) NME Appl NME Appl Comm OS Comm OS Router (agent) Workstation (agent) NME Appl Comm OS 4/16/15 Networks NME Comm OS NMA = network management application NME = network management entity Appl = application Comm = communications software OS = operating system 84 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Các hệ thống mạng ngày thông thường chia làm hệ thống mạng phổ biến, mạng viễn thông (telecommunications networks) mạng TCP/IP (IP networks) u  hệ thống mạng đặc tả chuẩn: TUT’s Telecommunication Management Network (TMN) cho mạng viễn thông IETF’s Simple Network Management Protocol (SNMP) cho mạng IP u  Telecommunications Management Network mô hình giao thức chuẩn đặc tả ITU-T để quản trị hệ thống mở mạng truyền thông Nó dựa đặc tả mô hình OSI, ITU-T M.3000, ITU-T Recommendation X.700 4/16/15 85 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Internet Network Management Framework (IETF) ü  SNMPv1 (Internet Full Standard) ü  SNMPv2 (Internet Full Standard) ü  SNMPv3 (Internet Proposed Standard) u  OSI Network Management Framework (ISO/ITU-T) ü  CMIP (X.700 Series) u  Telecommunication Management Network (ITU-T) ü  TMN (M.3000 Series) u  Distributed Management Task Force (DMTF) ü  DMI, CIM, WBEM 4/16/15 86 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Telecommunications Management Network mô hình giao thức chuẩn đặc tả ITU-T để quản trị hệ thống mở mạng truyền thông Nó dựa đặc tả mô hình OSI, ITU-T M.3000, ITU-T Recommendation X.700 Hình 23: Mối quan hệ hệ TMN với mạng truyền thông 4/16/15 87 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Chuẩn tham chiếu M.3010 định nghĩa kiến trúc chung hệ TMN đưa vài kiến trúc phân tầng dạng trìu tượng hóa mức khác nhau: ü  Kiến trúc chức (functional architecture), mô tả loạt chức quản trị mang ü  Kiến trúc vật lý (physical architecture), mô tả chức quản trị thực thi/ thao tác thiết bị vật lý ü  Kiến trúc thông tin (information architecture), mô tả khái niệm tham chiếu từ mô hình OSI ü  Kiến trúc đặc tả logic (logical layered architecture (LLA)) mô tả mô hình quản trị gắn liền với trách nhiệm người quản trị, người sử dụng 4/16/15 88 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Telecommunications Management Network: Kiến trúc chức ü  ü  ü  ü  ü  ü  OSF: Operations System Functions; MF: Mediation Functions; WSF: Work Station Functions; NEF: Network Element Functions QAF: Q Adaptor Functions Lưu ý: khối WSF, NEF QAF phần nằm đường cạnh kiến trúc TMN để nói lên phần chức chúng đặc tả TMN Hình 24: TMN Functional Blocks 4/16/15 89 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc chức TMN: Kiến trúc TMN đưa khái niệm điểm tham chiếu để phác họa giao tiếp khối chức q, f x đặc tả toàn TMN Hình 25: Các điểm tham chiếu kiến trúc chức TMN 4/16/15 90 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc chức TMN: cung cấp phương tiện để truyền tải xử lý thông tin có liên quan đến vấn đề quản lý mạng viễn thông dịch vụ ü  OSF (Operation System Function) cung cấp chức quản lý OSF xử lý thông tin quản lý nhằm mục đích giám sát phối hợp điều khiển mạng viễn thông: •  Hỗ trợ ứng dụng vấn đề cấu hình, lỗi, hoạt động, tính toán quản lý bảo mật, •  Chức tạo sở liệu để hỗ trợ: cấu hình, topology, tình hình điều khiển, trạng thái tài nguyên mạng, •  Hỗ trợ cho khả giao tiếp người máy, •  Các chương trình phân tích lỗi phân tích hoạt động, •  Khuôn dạng liệu tin hỗ trợ thông tin hai thực thể chức TMN hai khối chức TMN thực thể bên ngoài, •  Phân tích định, tạo khả cho đáp ứng quản lý 4/16/15 91 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc chức TMN: cung cấp phương tiện để truyền tải xử lý thông tin có liên quan đến vấn đề quản lý mạng viễn thông dịch vụ ü  NEF (Network Element Function) khối chức thông tin TMN nhằm mục đích giám sát điều khiển NEF cung cấp chức viễn thông hỗ trợ mạng viễn thông cần quản lý ü  WSF (Work Station Function ) cung cấp chức cho hoạt động liên kết người sử dụng với OSF WSF xem chức trung gian người sử dụng OSF ü  QAF (Q Adapter Function) cung cấp chuyển đổi để kết nối NEF OSF tới TMN, phần tử mạng không thuộc TMN với TMN cách độc lập 4/16/15 92 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc chức TMN: cung cấp phương tiện để truyền tải xử lý thông tin có liên quan đến vấn đề quản lý mạng viễn thông dịch vụ ü  MF (Mediation Function) hoạt động để truyền thông tin OSF NEF, cung cấp chức lưu trữ, lọc, biến đổi liệu nhận từ NEF ü  MF cung cấp tập chức cổng nối (Gateway) hay chuyển tiếp (Relay), làm nhiệm vụ cất giữ (lưu), biến đổi phù hợp, lọc phân định tập trung thông tin ü  MF bao gồm chức xử lý (thực hiện, hiển thị, lưu giữ, lọc thông tin, etc) truyền tải thông tin (Biến đổi giao thức, biến đổi tin, biến đổi tín hiệu, dịch/ ánh xạ địa chỉ, định tuyến tập trung liệu, etc) 4/16/15 93 Kiến trúc Quản trị Mạng u  Kiến trúc vật lý TMN: rõ giới hạn nút mạng giao diện thông tin nút Hình 24: Quan hệ mô hình chức kiến trúc vật lý 4/16/15 94 Kết luận u  Giới thiệu vấn đề quản lý mạng, bao gồm khái niệm, yêu cầu cách thức tiếp cận quản lý quản lý hiện, quản lý ẩn, quản lý tập trung hay phân cấp, phân tán, hướng đối tượng hay tích hợp u  Kiến trúc quản lý mạng giới thiệu mạng quản lý viễn thông TMN với kiến trúc chức vật lí điển hình 4/16/15 95 [...]... Các dịch vụ mạng : HTTP, FTP, SMTP, IMAP, POP3, DNS, DHCP,… 4/16/15 23 Những khái niệm cơ bản u  Network Management Building Blocks Hình 6 minh họa mối quan hệ giữa các khối quản lý chức năng 4/16/15 24 Những khái niệm cơ bản u  Network Management Building Blocks Hình 7 minh họa mối quan hệ giữa các khối quản lý chức năng 4/16/15 25 Những khái niệm cơ bản u  Mối quan hệ giữa quản lý thống kê & quản... năng (Performance management) : Hình 6: minh họa kiến trúc của quản lý hiệu năng 4/16/15 20 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý hiệu năng (Performance management) : ü  ü  ü  ü  ü  Device Performance Monitoring Network Element Performance Monitoring System and Server Performance Monitoring Network Performance Monitoring Service Monitoring Hình 7: minh họa tiêu chuẩn sẵn sàng 4/16/15 21 Những khái niệm... trong 1 mạng ü  Quy hoạch mạng (network planning), lưu lượng mạng để hỗ trợ cân bằng tải (load balancing), ü  Cấp phép khoá mã phân phối (cryptographic key distribution authorization), quản trị cấu hình (configuration management) , quản lý lỗi (fault management) , quản lý an ninh (security management) , quản lý hiệu năng (performance management) , quản lý băng thông (bandwidth management) , phân tích định... (accounting management) 4/16/15 14 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý thống kê (Accounting management) : Hình 1: minh họa các thiết bị mạng cùng với các bản lưu thống kê khác nhau được tạo ra 4/16/15 15 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý thống kê (Accounting management) : Hình 2: minh họa kiến trúc 3 lớp của quản lý thống kê 4/16/15 16 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý thống kê (Accounting management) :... 4: minh họa kiến trúc của quản lý thống kê 4/16/15 17 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý thống kê (Accounting management) : Hình 5: ví dụ về thống kê traffic/ application 4/16/15 18 Những khái niệm cơ bản u  Quản lý thống kê (Accounting management) : ü  ü  ü  ü  ü  ü  ü  ü  4/16/15 Network monitoring User monitoring and profiling Application monitoring and profiling Capacity planning Traffic... 28 Những khái niệm cơ bản u  Chức năng và nhiệm vụ của người quản trị hệ thống mạng trong các cơ quan, tổ chức: vận hành/ quản lý các hệ thống và dịch vụ mạng như FTP Server, Mail Server, Web Server, DNS Server, etc Hình 1: Hệ thống mạng là xương sống của cơ quan/ tổ chức 4/16/15 29 Những khái niệm cơ bản u  Chức năng và nhiệm vụ của người quản trị hệ thống mạng trong các cơ quan, tổ chức: Hình 2: ... cấp các thành phần một hệ quản trị mạng 4/16/15 31 Những khái niệm cơ bản u  Phân cấp giữa người quản trị mạng, người quản trị hệ thống và dịch vụ mạng: Hình 4: Application, System and Network Management 4/16/15 32 Những khái niệm cơ bản u  Tầm quan trọng của việc quản trị hệ thống mạng: ü  Hệ thống mạng là một cấu trúc phức tạp cần thiết có sự quan tâm thường xuyên, ví dụ cấu hình một thiết bị... Các thành phần trung gian: Bao gồm các thiết bị như repeater, bridge:, router, gateway và hub ü  Các thành phần viễn thông: Bao gồm các thiết bị như modem, multiplexer, và switch như ATM switch 4/16/15 22 Những khái niệm cơ bản u  Tài nguyên giám sát: các thành phần phần mềm ü  Hệ điều hành: Hệ điều hành là phần mềm cơ sở cho mọi thiết bị tính toán ví dụ như DOS, Window, Linux … ü  Các phần mềm ứng... Quản trị Mạng liên quan đến rất nhiều đối tượng khác nhau, mỗi đối tượng với các tiêu chí/ ảnh hưởng khác nhau phụ thuộc vào mối quan tâm của họ Những đối tượng này thường được phân thành 2 nhóm như sau: Hình 5: 2 lớp đối tượng của Quản trị Mạng 4/16/15 34 Những khái niệm cơ bản u  Vấn đề kỹ thuật với người QTM: ü  Đặc thù của các chương trình ứng dụng/ dịch vụ mạng (Application Characteristics):... (Provisioning): Trù bị liên quan đến việc cấu hình các tài nguyên trong hệ thống mạng để hỗ trợ các dịch vụ sẵn có Ví dụ, nó thể bao gồm việc thiết lập mạng để 1 khách hàng có thể nhận được dịch vụ thoại 4/16/15 12 Những khái niệm cơ bản u  Các chức năng chính của quản trị mạng là FCAPS – Fault, Configuration, Accounting, Perfomance và Security ü  Quản lý lỗi: phát hiện, cô lập, thông báo và sửa lỗi gặp phải ... POP3, DNS, DHCP,… 4/16/15 23 Những khái niệm u  Network Management Building Blocks Hình minh họa mối quan hệ khối quản lý chức 4/16/15 24 Những khái niệm u  Network Management Building Blocks... (Performance management) : Hình 6: minh họa kiến trúc quản lý hiệu 4/16/15 20 Những khái niệm u  Quản lý hiệu (Performance management) : ü  ü  ü  ü  ü  Device Performance Monitoring Network Element... (configuration management) , quản lý lỗi (fault management) , quản lý an ninh (security management) , quản lý hiệu (performance management) , quản lý băng thông (bandwidth management) , phân tích định tuyến (Route