Tìm hiểu về giao thức quản lý mạng SNMP và thực hiện giám sát, quản trị mạng với phần mềm Solarwinds Orion Network Performance Monitor (NPM)

quản lý mạng bằng phần mềm solarwinds

Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC LỜI NÓI ĐẦU Môn học Quản lý hệ thống mạng là môn học cung cấp cho sinh viên các kiến thức về các giao thức quản lý mạng cũng như các phần mềm, công cụ cần thiết để quản lý hệ thống mạng. Nắm bắt được trạng thái hệ thống mạng để đảm bảo hệ thống mạng được hoạt động xuyên suốt Vì vậy, việc tìm hiểu lý thuyết về các giao thức quản lý mạng cũng như chọn công cụ thích hợp để nghiên cứu, thực hành trong quá trình học tập là điều không thể thiếu. Với mục đích và ý nghĩa trên, nhóm 1 lớp MM02A đã lựa chọn đề tài “Tìm hiểu về giao thức quản lý mạng SNMP và thực hiện giám sát, quản trị mạng với phần mềm Solarwinds Orion Network Performance Monitor (NPM)” để làm đồ án cuối môn học. Nội dung của đồ án chia làm ba chương:  Chương 1: Tổng quan về giao thức SNMP. Mục đích của chương này là cung cấp cho chúng ta những khái niệm cơ bản nhất về giao thức quản lí mạng đơn giản SNMP, các thành phần, chức năng và phương thức hoạt động của giao thức.  Chương 2: Giới thiệu tổng quan về phần mềm giám sát và quản trị mạng Solarwinds. Trong chương này giới thiệu về phần mềm, các chức năng chính cũng như hướng dẫn cài đặt phần mềm.  Chương 3: Đi vào hướng dẫn sử dụng các tính năng chính trong Solarwinds Orion Trong quá trình làm đồ án chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Mong các thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, tháng 3 năm 2011. Nhóm 1 – MM02A Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang i Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .i CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SNMP 1 1.1. Hai phương thức giám sát Poll và Alert .1 1.1.1. Phương thức Poll .1 1.1.2. Phương thức Alert .2 1.2. Giới thiệu giao thức SNMP .3 1.2.1. Ưu điểm trong thiết kế của SNMP 4 1.2.2. Nhược điểm của SNMP .4 1.2.3. Các phiên bản của SNMP 4 1.3. Điều hành SNMP .5 1.3.1. Các thành phần trong SNMP .5 1.3.2. Bộ phận quản lý (manager) .5 1.3.3. Agent 6 1.3.4. Cơ sở thông tin quản lý - MIB .6 1.3.5. Các lệnh cơ bản trong SNMP 7 1.4. Quản lí liên lạc giữa management với các agent .9 1.5. Cơ chế vận chuyển thông tin giữa management và agent 9 1.6. Bảo vệ truyền thông liên lạc giữa management và các agent khỏi sự cố .9 1.7. Các phương thức của SNMP .11 1.7.1. GetRequest .11 1.7.2. GetNextRequest .11 1.7.3. SetRequest .12 1.7.4. GetResponse 12 1.7.5. Trap 12 1.8. Các cơ chế bảo mật cho SNMP .14 1.8.1. Community string 15 1.8.2. View .15 1.8.3. SNMP access control list .16 1.9. Cấu trúc bản tin SNMP 16 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM GIÁM SÁT VÀ QUẢN TRỊ MẠNG SOLARWINDS .18 2.1. Giới thiệu về solarwinds 18 2.2. Các chức năng quản trị của Solarwinds .18 2.3. Cài đặt và cấu hình Solarwinds Orion NetWork Performance Monitor (NPM) .19 2.3.1. Giới thiệu về Orion Network Porformance Monitor (NPM) .19 2.4. Cài đặt và cấu hình .20 2.4.1.1. Yêu cầu cần thiết trước khi cài đặt 20 2.4.1.2. Cài đặt .21 2.4.1.3. Cấu hình 25 CHƯƠNG 3. HƯỚNG DẨN SỬ DỤNG CÁC TÍNH NĂNG CHÍNH TRONG SOLARWINDS ORION NETWORK PERFORMANCE MONITOR (NPM) .30 3.1. Đăng Nhập Lần Đầu Tiên 30 Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang ii Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC 3.2. Giao Diện Chính Của Chương Trình: 30 3.3. Giới Thiệu Giao Diện Home: 31 3.3.1. Summary 31 3.3.2. Group .32 3.3.3. Top 10 32 3.3.4. Event (sự kiện) .33 3.3.5. Alerts (cảnh báo) 34 3.3.6. Syslog 34 3.3.7. Trap (bẩy lỗi) .34 3.4. Giới thiệu giao diện Network: .34 3.4.1. Wireless .34 3.4.2. VSAN (Virtual Storage Area Network): 35 3.4.3. Overview 35 3.4.3.1. IP Network Browser 36 3.4.3.2. Trace route .37 3.4.3.3. Ping .37 3.4.3.4. Enhanced ping .38 3.4.3.5. Port Scanner 38 3.4.3.6. Telnet 39 3.4.3.7. WatchIt! 39 3.4.3.8. Subnet list 39 3.4.3.9. CPU Gauge .40 3.4.3.10. Real-Time Interface Monitor 40 3.4.3.11. MIB Browser .40 3.4.3.12. DOS Ping 41 3.4.3.13. Remote Desktop 41 3.5. Thực hành giám sát mạng với Solarwinds NPM .42 3.5.1. Mô hình giả lập 42 3.5.2. Cấu hình Router cisco hỗ trợ giám sát mạng .42 3.5.3. Thực hiện tìm kiếm phát hiện thiết bị mạng sử dụng Network Sonar Winzad:.44 3.5.4. Thực hiện giám sát router Cisco 3620 .51 3.5.5. Thiết lập một cảnh báo (Alerts) .54 Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang iii Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Minh họa cơ chế Poll 2 Hình 1-2 Minh họa cơ chế Alert 2 Hình 1-3 Mô hình giao thức hoạt động SNMP 8 Hình 1-4 Hoạt động của giao thức SNMP .8 Hình 1-5 Hình minh họa các phương thức SNMPv1 .14 Hình 1-6 Cấu trúc bản tin SNMP .17 Hình 2-7 Giao diện bắt đầu cài đặt NPM .22 Hình 2-8 Điền Email để đăng ký trước khi bắt đầu cài đặt 22 Hình 2-9 Bắt đầu cài đặt .23 Hình 2-10 Chọn đường dẫn để lưu thư mục cài đặt .23 Hình 2-11 Lựa chọn cài đặt 24 Hình 2-12 Quá trinh cài đặt các gói cấu hình .24 Hình 2-13 Cài đặt thành công 25 Hình 2-14 Giao diện đăng nhập quản lý Solarwinds 25 Hình 2-15 Đường dẫn đến tiện ích cấu hình 26 Hình 2-16 Lựa chọn các thành phần được cấu hình .26 Hình 2-17 Lựa chọn kiểu chứng thực 27 Hình 2-18 Sử dụng CSDL hiện hành .27 Hình 2-19 Lựa chọn tùy chọn kích hoạt hay không kích hoạt chứng thực 28 Hình 2-20 Lựa chọn dịch vụ muốn cài đặt .29 Hình 2-21 Quá tình cấu hình 29 Hình 3-22 Giao diện đăng nhập .30 Hình 3-23 Giao diện chính của chương trình .30 Hình 3-24 Tính năng thống kê sự kiện .31 Hình 3-25 Tính năng tìm kiếm 31 Hình 3-26 Xếp hạng và thống kê các sự kiện của hệ thống .31 Hình 3-27 Sơ đồ nhìn tổng quan của mạng 32 Hình 3-28 Hệ thống quản lý node 32 Hình 3-29 Quản lý triggered Alerts 32 Hình 3-30 Top 10 node responed ICMP .33 Hình 3-31 Thống kê sự kiện của các mạng đang quản lý 33 Hình 3-32 Hệ thống cảnh báo - Alerts .34 Hình 3-33 Quản lý thiết bị mạng không dây Wireless .35 Hình 3-34 Trạng thái các node trong mạng 35 Hình 3-35 Menu các tính năng quản lý node .36 Hình 3-36 IP Network Browser 37 Hình 3-37 Tính năng Trace route .37 Hình 3-38 Tính năng Ping 38 Hình 3-39 Enhanced ping .38 Hình 3-40 Tính năng port scanner 39 Hình 3-41 Tính năng giám sát các thiết bị mạng .39 Hình 3-42 SubnetList – Xây dựng danh sách các subnet trong mạng 40 Hình 3-43 CPU Gauge – Giám sát CPU của server và router Cisco .40 Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang iv Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC Hình 3-44 Hiển thị các thông tin về Router và Switch 40 Hình 3-45 Truy vấn cấu hình software hoặc là hardware qua SNMP .41 Hình 3-46 Ping nodes .41 Hình 3-47 Mô hình giả lập quản lý mạng với Solarwinds NPM 42 Hình 3-48 Lệnh cấu hình kích hoạt SNMP trên router cisco .43 Hình 3-49 Kết quả thống kê hoạt động của SNMP trên router cisco bằng lệnh .43 Hình 3-50 Kết quả debug để giám sát SNMP trên router .44 Hình 3-51 Khởi động Network Discovery .44 Hình 3-52 Tùy chọn tạo Discovery mới 45 Hình 3-53 Tạo Discovery mới 45 Hình 3-54 Điền tham số SNMP .46 Hình 3-55 Kết quả sau khi tạo SNMP 46 Hình 3-56 Tạo mới vCenter 47 Hình 3-57 Tạo mới Vmware Credential .47 Hình 3-58 Dãy IP cần quét .48 Hình 3-59 Điều các tham số SNMP để Scan .49 Hình 3-60 Chọn lịch Discovery 49 Hình 3-61 Quá trình Discovery 50 Hình 3-62 Kết quả Discovery .50 Hình 3-63 Lưu kết quả Discovery vào CSDL .51 Hình 3-64 Các node mạng và trạng thái sau khi quét .51 Hình 3-65 Thông tin tổng quan của router .52 Hình 3-66 Thông tin cụ thể về router .53 Hình 3-67 Thông tin về CPU và Memory được sửa dụng .53 Hình 3-68 Giám sát các interface của router 54 Hình 3-69 xem chi tiết thông tin về interface .54 Hình 3-70 Thiết lập quản lý Alerts .55 Hình 3-71 Cấu hình Alerts .55 Hình 3-72 Chỉnh sửa Alerts 56 Hình 3-73 Thiết lập cấu hình thời gian cho Alerts .56 Hình 3-74 Reset condition 57 Hình 3-75 Suppress alert .57 Hình 3-76 Lập lịch cho Alerts 58 Hình 3-77 Tùy chọn cấu hình phương thức báo hiệu của Alerts .58 Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang v Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC SNMP Mục đích của chương này là cung cấp cho chúng ta những khái niệm cơ bản nhất về giao thức quản lí mạng đơn giản SNMP, các thành phần, chức năng và phương thức hoạt động của giao thức. Phần đầu chương giới thiệu tổng quan về SNMP, cấu trúc và đặc điểm cũng như hoạt động của giao thức này. Sau đó giới thiệu các phiên bản sau của SNMP và phân tích được những khác biệt của các phiên bản sau với phiên bản SNMP đầu tiên. 1.1. Hai phương thức giám sát Poll và Alert Đây là hai phương thức cơ bản của các kỹ thuật giám sát hệ thống, nhiều phần mềm và giao thức được xây dựng dựa trên hai phương thức này, trong đó có SNMP. Việc hiểu rõ hoạt động của Poll & Alert và ưu nhược điểm của chúng sẽ giúp chúng ta dễ dàng tìm hiểu nguyên tắc hoạt động của các giao thức hay phần mềm giám sát. Hoặc nếu muốn tự phát triển một cơ chế giám sát của riêng mình thì nó cũng là cơ sở để giúp chúng ta xây dựng một nguyên tắc hoạt động đúng đắn. 1.1.1. Phương thức Poll Nguyên tắc hoạt động: Trung tâm giám sát (manager) sẽ thường xuyên hỏi thông tin của thiết bị cần giám sát (device). Nếu Manager không hỏi thì Device không trả lời, nếu Manager hỏi thì Device phải trả lời. Bằng cách hỏi thường xuyên, Manager sẽ luôn cập nhật được thông tin mới nhất từ Device. Ví dụ : Người quản lý cần theo dõi khi nào thợ làm xong việc. Anh ta cứ thường xuyên hỏi người thợ “Anh đã làm xong chưa ?”, và người thợ sẽ trả lời “Xong” hoặc “Chưa”. Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang 1 Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC Hình 1-1 Minh họa cơ chế Poll 1.1.2. Phương thức Alert Nguyên tắc hoạt động: Mỗi khi trong Device xảy ra một sự kiện (event) nào đó thì Device sẽ tự động gửi thông báo cho Manager, gọi là Alert. Manager không hỏi thông tin định kỳ từ Device. Ví dụ: Người quản lý cần theo dõi tình hình làm việc của thợ, anh ta yêu cầu người thợ thông báo cho mình khi có vấn đề gì đó xảy ra. Người thợ sẽ thông báo các sự kiện đại loại như “Tiến độ đã hoàn thành 50%”, “Mất điện lúc 10h”, “Có điện lại lúc 11h”, “Mới có tai nạn xảy ra”. Hình 1-2 Minh họa cơ chế Alert Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang 2 Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC 1.2. Giới thiệu giao thức SNMP SNMP là “giao thức quản lý mạng đơn giản”, dịch từ cụm từ “Simple Network Management Protocol”. Thế nào là giao thức quản lý mạng đơn giản ? Giao thức là một tập hợp các thủ tục mà các bên tham gia cần tuân theo để có thể giao tiếp được với nhau. Trong lĩnh vực thông tin, một giao thức quy định cấu trúc, định dạng (format) của dòng dữ liệu trao đổi với nhau và quy định trình tự, thủ tục để trao đổi dòng dữ liệu đó. Nếu một bên tham gia gửi dữ liệu không đúng định dạng hoặc không theo trình tự thì các bên khác sẽ không hiểu hoặc từ chối trao đổi thông tin. SNMP là một giao thức, do đó nó có những quy định riêng mà các thành phần trong mạng phải tuân theo. Một thiết bị hiểu được và hoạt động tuân theo giao thức SNMP được gọi là “có hỗ trợ SNMP” (SNMP supported) hoặc “tương thích SNMP” (SNMP compartible). SNMP dùng để quản lý, nghĩa là có thể theo dõi, có thể lấy thông tin, có thể được thông báo, và có thể tác động để hệ thống hoạt động như ý muốn. VD một số khả năng của phần mềm SNMP :  Theo dõi tốc độ đường truyền của một router, biết được tổng số byte đã truyền/nhận.  Lấy thông tin máy chủ đang có bao nhiêu ổ cứng, mỗi ổ cứng còn trống bao nhiêu.  Tự động nhận cảnh báo khi switch có một port bị down.  Điều khiển tắt (shutdown) các port trên switch. SNMP dùng để quản lý mạng, nghĩa là nó được thiết kế để chạy trên nền TCP/IP và quản lý các thiết bị có nối mạng TCP/IP. Các thiết bị mạng không nhất thiết phải là máy tính mà có thể là switch, router, firewall, adsl gateway, và cả một số phần mềm cho phép quản trị bằng SNMP. Giả sử bạn có một cái máy giặt có thể nối mạng IP và nó hỗ trợ SNMP thì bạn có thể quản lý nó từ xa bằng SNMP. SNMP là giao thức đơn giản, do nó được thiết kế đơn giản trong cấu trúc bản tin và thủ tục hoạt động, và còn đơn giản trong bảo mật (ngoại trừ SNMP version 3). Sử dụng phần mềm SNMP, người quản trị mạng có thể quản lý, giám sát tập trung từ xa toàn mạng của mình. Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang 3 Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC 1.2.1. Ưu điểm trong thiết kế của SNMP SNMP được thiết kế để đơn giản hóa quá trình quản lý các thành phần trong mạng. Nhờ đó các phần mềm SNMP có thể được phát triển nhanh và tốn ít chi phí. SNMP được thiết kế để có thể mở rộng các chức năng quản lý, giám sát. Không có giới hạn rằng SNMP có thể quản lý được cái gì. Khi có một thiết bị mới với các thuộc tính, tính năng mới thì người ta có thể thiết kế “custom” SNMP để phục vụ cho riêng mình (trong chương 3 tác giả sẽ trình bày file cấu trúc dữ liệu của SNMP). SNMP được thiết kế để có thể hoạt động độc lập với các kiến trúc và cơ chế của các thiết bị hỗ trợ SNMP. Các thiết bị khác nhau có hoạt động khác nhau nhưng đáp ứng SNMP là giống nhau. VD bạn có thể dùng 1 phần mềm để theo dõi dung lượng ổ cứng còn trống của các máy chủ chạy HĐH Windows và Linux; trong khi nếu không dùng SNMP mà làm trực tiếp trên các HĐH này thì bạn phải thực hiện theo các cách khác nhau. 1.2.2. Nhược điểm của SNMP.  Làm tăng lưu lượng đáng kể.  Không cho phép phân bổ tác động trực tiếp cho các đại lý.  Không có sự điều khiển tổng hợp của nhiều nơi quản lý. 1.2.3. Các phiên bản của SNMP SNMP có 4 phiên bản: SNMPv1, SNMPv2c, SNMPv2u và SNMPv3. Các phiên bản này khác nhau một chút ở định dạng bản tin và phương thức hoạt động. Hiện tại SNMPv1 là phổ biến nhất do có nhiều thiết bị tương thích nhất và có nhiều phần mềm hỗ trợ nhất. Trong khi đó chỉ có một số thiết bị và phần mềm hỗ trợ SNMPv3. Năm 1993, SNMP Version 2 (SNMPv2) được IETF đưa ra với mục đích giải quyết vấn đề tồn tại trong SNMPv1 là cơ chế đảm bảo bảo mật. SNMPv2 có nhiều thay đổi so với SNMPv1 như hổ trợ các mạng trung tâm cấp cao, mạng phân tán, cơ chế bảo mật, làm việc với khối dữ liệu lớn . Tuy nhiên SNMPv2 không được chấp nhận hoàn toàn bởi vì SNMPv2 chưa thoả mãn vấn đề bảo mật và quản trị bởi vậy năm 1996 những phần bảo mật trong SNMPv2 bị bỏ qua và SNMPv2 được gọi là “SNMPv2 trên cơ sở truyền thông” hay SNMPv2c. Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang 4 Đồ án môn học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC Năm 1998, IETF bắt đầu đưa ra SNMPv3 được định nghĩa trong RFCs 2571-2575. Về bản chất, SNMPv3 mở rộng để đạt được cả hai mục đích là bảo mật và quản trị. SNMPv3 hổ trợ kiến trúc theo kiểu module để có thể dể dàng mở rộng. Như thế nếu các giao thức bảo mật được mở rộng chúng có thể được hổ trợ bởi SNMPv3 bằng cách định nghĩa như là các module riêng. 1.3. Điều hành SNMP 1.3.1. Các thành phần trong SNMP Hệ thống quản lý mạng dựa trên SNMP gồm ba thành phần: bộ phận quản lí (manager), đại lý (agent) và cơ sở dữ liệu gọi là Cơ sở thông tin quản lý (MIB). Mặc dù SNMP là một giao thức quản lý việc chuyển giao thông tin giữa ba thực thể trên, song nó cũng định nghĩa mối quan hệ client-server (chủ tớ). ở đây, những chương trình client là bộ phận quản lý, trong khi client thực hiện ở các thiết bị từ xa có thể được coi là server. Khi đó, cơ sở dữ liệu do agent SNMP quản lý là đại diện cho MIP của SNMP. 1.3.2. Bộ phận quản lý (manager) Bộ phận quản lý là một chương trình vận hành trên một hoặc nhiều máy tính trạm. Tùy thuộc vào cấu hình, mỗi bộ phận quản lí có thể được dùng để quản lý một mạng con, hoặc nhiều bộ phận quản lý có thể được dùng để quản lý cùng một mạng con hay một mạng chung. Tương tác thực sự giữa một người sử dụng cuối (end-user) và bộ phận quản lý được duy trì qua việc sử dụng một hoặc nhiều chương trình ứng dụng mà cùng với bộ phận quản lý, biến mặt bằng phần cứng thành Trạm quản lý mạng (NMS). Ngày nay, trong thời kỳ các chương trình giao diện người sử dụng đồ họa (GUI), hầu hết những chương trình ứng dụng cung cấp môi trường cửa sổ chỉ và click chuột, thực hiện liên vận hành với bộ phận quản lý để tạo ra những bản đồ họa và biểu đồ cung cấp những tổng kết hoạt động của mạng dưới dạng thấy được. Qua bộ phận quản lý, những yêu cầu được chuyển tới một hoặc nhiều thiết bị chịu sự quản lý. Ban đầu SNMP được phát triển để sử dụng trên mạng TCP/IP và những mạng này tiếp tục làm mạng vận chuyển cho phần lớn các sản phẩm quản lý mạng dựa trên SNMP. Tuy nhiên SNMP cũng có thể được chuyển qua NetWare IPX và những cơ cấu vận chuyển khác. Nhóm 1 - MM02A– Nguyễn Hoàng – Hữu Nghị – Tấn Việt Trang 5 . thiếu. Với mục đích và ý nghĩa trên, nhóm 1 lớp MM02A đã lựa chọn đề tài Tìm hiểu về giao thức quản lý mạng SNMP và thực hiện giám sát, quản trị mạng với phần. học Quản lý hệ thống mạng VIETHANITC LỜI NÓI ĐẦU Môn học Quản lý hệ thống mạng là môn học cung cấp cho sinh viên các kiến thức về các giao thức quản lý mạng