J.P. Martin-Flatin đã đƣa ra ý tƣởng sử dụng XML để quản trị tích hợp trong nghiên cứu về kiến trúc quản trị mạng tích hợp dựa trên Web(WIMA). WIMA cung cấp cách để chuyển đổi thông tin quản trị giữa manager và agent thông qua HTTP. Thông điệp HTTP đƣợc kết hợp với nhiều phần MIME. Mỗi một phần MIME có thể là một tài liệu XML, mỗi file nhị phân, giải mã dữ liệu SNMP … Bằng việc tách rời modul truyền thông và thông tin, WIMA cho phép quản lý các ứng dụng để
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
truyền SNMP, CIM, hoặc các dữ liệu quản lý khác; Mẫu nghiên cứu dựa trên WIMA, JAMAP, quản trị mạng dựa trên push bổ sung sử dụng kỹ thuật Java.
Hình 2.6 - Kiến trúc Quản trị mạng dựa trên nền Web
*WBEM
Web-Based Enterprise Management (WBEM) là một ngành công nghiệp mới để phát triển chuẩn cho quản trị mạng, điều đó không có nghĩa là độc quyền để truy cập và chia sẻ thông tin quản trị mạng. WBEM định nghĩa một mô hình thông tin đƣợc gọi là Common Information Model (CIM). CIM là một lƣợc đồ hƣớng đối tƣợng của đối tƣợng quản trị. Các đối tƣợng quản trị này là đại diện của các nguồn tài nguyên thực sự và lƣợc đồ cung cấp dữ liệu mô tả một cơ chế cho tất cả các loại tài nguyên.
WBEM cung cấp một chuẩn thông tin để định nghĩa dữ liệu đại diện và một tiến trình chuẩn để định nghĩa các thành phần tƣơng tác nhƣ thế nào. Rõ ràng, một phƣơng pháp để truy cập dữ liệu CIM là bắt buộc. DMTF định nghĩa CIM, lập bản đồ XML và các thao tác CIM thông qua HTTP. Các đặc điểm kỹ thuật của CIM để lập bản đồ XML, định nghĩa lƣợc đồ XML đƣợc sử dụng để CIM mô tả các đối tƣợng trong XML thông qua HTTP. Cả CIM và các trƣờng hợp khác đều phải hợp khuân dạng tài liệu XML cho lƣợc đồ này. Các thao tác CIM cho phép triển khai các hoạt động của CIM để thực hiện chuẩn cơ bản. Nó miêu tả việc mã hoá các thao tác CIM trong HTTP sử dụng XML; Định nghĩa cú pháp, ngữ nghĩa của các thao tác yêu cầu và các phản hồi đáp lại. WBEM sử dụng XML cho đối tƣợng quản trị và thao tác mã hoá.
* WIMA
Đến nay, hầu hết các nghiên cứu thành công trong lĩnh vực quản trị mạng dựa trên nền web đƣợc sử dụng là Web-based Integrated Management Architecture (WIMA) của Martin-Flatin. Ông đã xác định các vấn đề trong quản trị mạng dựa trên SNMP bao gồm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Khả năng ảnh hưởng - khó khăn trong quản lý dữ liệu, quá nhiều thông điệp cho khối lƣợng truyền, trễ trong lấy lại bảng, đặt tên OID, không nén đƣợc dữ liệu quản trị và các giao thức vận chuyển không đáng tin cậy.
Thiếu các tính năng - cấp độ thấp về ngữ nghĩa của MIBs, giao thức đơn giản thuần tuý, ngôn ngữ bị giới hạn cho đặc tả MIBs, và không có hỗ trợ cho các phƣơng pháp.
Sử dụng công nghệ web, WIMA sẽ giải quyết hầu hết các vấn đề đƣợc liệt kê trên. WIMA chứng tỏ rằng quản trị mạng dựa trên push là thích hợp hơn hơn quản trị mạng dựa trên pull. Mẫu nghiên cứu dựa trên WIMA là JAva MAnagement Platform (JAMAP), đẩy mạnh triển khai thực hiện quản trị mạng dựa trên push bằng cách sử dụng công nghệ Java. WIMA cung cấp một cách để trao đổi thông tin quản trị giữa manager và agent thông qua HTTP. Các thông điệp HTTP đƣợc cấu trúc với nhiều phần MIME. Mỗi phần MIME có thể là một tài liệu XML, một tập tin nhị phân, dữ liệu BERencoded SNMP; Bằng cách tách mô hình truyền thông và mô hình thông tin, WIMA cho phép quản trị các ứng dụng để chuyển thành SNMP, CIM, hoặc dữ liệu quản trị khác. Martin-Flatin cũng đã chứng tỏ XML đặc biệt thuận tiện cho việc phân phối và quản trị tích hợp.
Trong kiến trúc quản trị mạng, việc sử dụng công nghệ push, cùng với SNMP agent đƣợc hình thành bởi bản đồ mức mô hình SNMP/XML. Nhƣ trong WIMA, kế thừa XML/HTTP để trao đổi thông tin quản trị giữa agent và manager. Tuy nhiên, cũng có hƣớng sử dụng tiếp cận khác để quản trị đối tƣợng địa chỉ. Sự khác nhau của phƣơng pháp địa chỉ xuất phát từ sự khác biệt trong phƣơng pháp tiếp cận thông tin mẫu. WIMA không đề xuất các mô hình tiếp cận thông tin mới, mà sử dụng XML và DOM cho mô hình thông tin quản trị.
* XNAMI
Năm 1999, John et al. đề xuất kiến trúc dựa trên XML cho quản trị SNMP của mạng ứng dụng và đƣợc gọi là XNAMI. Kiến trúc này cho phép quản trị hệ thống để mở rộng agent của MIB với framework SNMP. Thao tác GET, SET của SNMP trong các đối tƣợng mở rộng đƣợc thực hiện bởi Java.
XNAMI chuyển Java bytecode vào XNAMI bằng cách sử dụng thao tác GET SNMP. Các agent XNAMI thực thi ngay khi nhận đƣợc SNMP GET chuyển đến để mở rộng đối tƣợng. Ngoài ra, các agent XNAMI còn hỗ trợ đại diện của MIB trong XML. Tài liệu XML mô tả MIB đƣợc chuyển giao và tải về bởi thao tác SNMP. Trong kiến trúc này, XML đƣợc sử dụng để đại diện cho các định nghĩa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MIB và lƣu giữ nó trong một cây DOM tại agent, và để duyệt qua các modul MIB tại manager. XML đƣợc sử dụng cho việc chuyển và xử lý định nghĩa MIB, nhƣ với các giá trị MIB.
* Quản trị dựa trên XML sử dụng dịch vụ Web
- IRTF-NMRG dùng dịch vụ Web để quản trị mạng Internet:
Nhóm nghiên cứu về quản trị mạng (NMRG -Network Management Research Group) của IRTF (Internet Research Task Force) là nơi diễn đàn, thảo luận và phát triển các kỹ thuật mới để cải tiến quản trị trên Internet. Gần đây, tổ chức NMRG đã tổ chức họp để tìm ra những thuận lợi và bất lợi của kỹ thuật sử dụng các dịch vụ Web trong quản trị Internet. Trong buổi trao đổi về dịch vụ Web, tổ chức này đã thảo luận cụ thể về những kỹ thuật dịch vụ Web bao gồm: SOAP, WSDL và UDDI và so sánh chúng với SNMP. Họ cũng bàn về an ninh trong các dịch vụ Web, công việc của NMGR trong lĩnh vực này mới đƣợc triển khai và chƣa có kết quả đáng kể.
- Giao thức quản trị OASIS:
OASIS là sản phẩm chuẩn trên phạm vi toàn thế giới trong lĩnh vực an ninh, dịch vụ Web, XML conformance, các giải pháp kinh doanh, xuất bản điện tử … Mục đích của giao thức quản trị OASIS là để phát triển giao thức quản trị dựa trên XML cho các dịch vụ Web, để đƣa ra kỹ thuật dựa trên Web cho kiểm tra và điều khiển các phần tử quản trị trong môi trƣờng phân tán, dựa trên kỹ thuật truy cập các modul, các phƣơng pháp, các thao tác quản trị gồm, OMI (Open Model Interface), XML, SOAP và DMTF CIM. Giao thức quản trị TC trong lĩnh vực này cũng trong giai đoạn mới triển khai, tuy vậy nó cũng đã đƣợc công bố vào 1/2003.
2.5. Phương pháp để quản trị mạng tích hợp dựa trên XML
Nghiên cứu về quản trị mạng tích hợp dựa trên XML, có 4 phƣơng pháp là: quản trị SNMP và agent, quản trị dựa trên XML và agent SNMP, quản trị SNMP và agent dựa trên XML, manager và agent dựa trên XML. Trong phần này cũng đề cập đến sự so sánh về 4 phƣơng pháp theo diện mạo của 3 mô hình quản trị, đó là: mô hình tổ chức, mô hình thông tin và mô hình truyền thông cũng nhƣ mô tả sự phân loại các công việc trong từng phƣơng pháp.
2.5.1. Bốn phương pháp cho tích hợp
Hình 2.7 miêu tả có 4 khả năng có thể kết hợp giữa manager và agent có thể đƣợc xét đến. Kết hợp kiểu thứ nhất với kiểu cuối cùng là kiểu điển hình trong khuôn khổ quản trị mạng dựa trên XML và SNMP. Các cổng trong kết hợp kiểu thứ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2 với kiểu thứ 3 là việc chuyển đổi các thông điệp và các thao tác giữa các lƣợc đồ quản trị khác nhau.
Phƣơng pháp tiếp cận thứ nhất trong hình 2.7 (a) là phần bổ sung XML. Quản trị mạng dựa trên SNMP là một khía cạnh của quản trị giao diện ngƣời sử dụng, trong đó SNMP không đề cập rõ ràng cơ chế hiển thị thông tin quản trị. Cách tồn tại là đƣa ra quyền sở hữu riêng và chi tiết thiết bị GUI. Thông tin quản trị SNMP chuyển đổi từ tài liệu XML và XSL biến đổi sang kiểu hiển thị định dạng từ XML sang HTML và HTML đƣa ra quản trị giao diện ngƣời dùng dựa trên Web (Web MUI).
Hình 2.7 - Các phƣơng pháp kết hợp giữa manager và agent
Phƣơng pháp tiếp cận thứ 2 trong hình 2.7 (b) minh họa quản trị SNMP quản lý các thiết bị đƣợc trang bị với các agent dựa trên XML thông qua cổng XML/SNMP. Kiểu kết hợp này không thiết thực và khó thực hiện, vì hầu hết các thiết bị mạng hiện tại đều đã đƣợc trang bị các agent SNMP và nó cũng khó để chuyển đổi thông tin quản trị đƣợc định nghĩa trong lƣợc đồ XML và trong SNMP SMI.
Ngƣợc lại, phƣơng pháp tiếp cận thứ 3 của quản trị mạng dựa trên XML và agent SNMP trình bày ở hình 2.7(c) là có thể thực hiện đƣợc trong khuôn khổ quản trị thực tế. Bởi sự kết hợp này đƣa ra các phƣơng thức để quản trị các thiết bị mạng, do đã đƣợc trang bị với agent SNMP kế thừa trong mạng toàn cầu của quản trị mạng tích hợp dựa trên XML.
Phƣơng pháp tiếp cận cuối cùng trong hình 2.7 (d); Phƣơng pháp thay thế agent SNMP và manager SNMP bằng agent dựa trên XML và quản trị dựa trên XML, là ý tƣởng lựa chọn sử dụng các lợi ích tối đa của quản trị mạng dựa trên XML. Kỹ thuật này có thể ứng dụng để giới hạn vị trí với việc loại ra các phần với các hệ thống quản trị mạng dựa trên SNMP đang tồn tại.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.5.2. Sự so sánh giữa 4 phương pháp
Bảng 2.1 so sánh 4 phƣơng pháp theo diện mạo của 3 mô hình quản trị mạng - mô hình tổ chức, mô hình thông tin và mô hình truyền thông. Mô hình tổ chức có tất cả 4 phƣơng pháp là: quản trị và kiểu agent. Phƣơng pháp tiếp cận thứ 2 và thứ 3 cần cổng SNMP/XML và cổng XML/SNMP, theo thứ tự định sẵn. Cổng này phải đƣa ra cả hai sự chuyển đổi đó là chuyển đổi chi tiết và chuyển đổi tƣơng tác giữa hai ứng dụng quản trị. Đặc trƣng Manager và agent SNMP Quản trị SNMP và agent dựa trên XML
Quản trị dựa trên XML và agent SNMP Quản trị dựa trên XML và agent Mô hình tổ chức Manager - Agent Manager- Agent (cổng SNMP/XML) Manager - Agent (cổngXML/ SNMP) Manager - Agent Mô hình thông tin SNMP SMI Lƣợc đồ XML (chuyển đổi chi tiết)
SNMP SMI (chuyển đổi chi tiết) Lƣợc đồ XML Mô hình truyền thông SNMP, nhận, thiết đặt, giữ, MIB với OID
SNMP và HTTP (chuyển đổi tƣơng tác) HTTP và SNMP (chuyển đổi tƣơng tác) HTTP, nhận, gửi, biểu thức XPath Bảng 2.1- So sánh giữa 4 phƣơng pháp
Lƣợc đồ XML có rất nhiều lợi ích trong định nghĩa dữ liệu quản trị và so sánh với SNMP SMI và WBEM CIM. Lƣợc đồ XML là mềm dẻo và có thể mở rộng, cho phép các thẻ mớí đƣợc thêm vào mà không làm thay đổi cấu trúc tài liệu đang tồn tại. Vì lý do đó, lƣợc đồ XML đƣợc sử dụng để biểu diễn thông tin quản trị bằng việc thêm vào các kiểu dữ liệu mới và định nghĩa cấu trúc tài liệu của thông tin quản trị. Hơn nữa, nó rất dễ học và cũng có thể sử dụng cho các mục đích khác nhau, bao gồm cả đánh giá. Bằng việc sử dụng các công cụ tạo ra XML, những ngƣời phát triển có thể dễ dàng tạo ra các tài liệu XML, lƣợc đồ cơ sở dữ liệu và các khuôn mẫu khác của cấu trúc dữ liệu dựa trên lƣợc đồ XML.
Thông tin quản trị theo định dạng tài liệu XML đƣợc phân phối thông qua HTTP. Các thao tác của HTTP là nhận và gửi. Thao tác nhận HTTP thu thập thông tin quan trị từ thiết bị và thao tác gửi HTTP cập nhật thông tin quản trị. Quản trị dựa trên XML nhận khai báo từ cổng XML/SNMP hoặc cổng agent dựa trên XML bằng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kỹ thuật push sử dụng thao tác gửi. Giống nhƣ quản trị mạng dựa trên XML hình thành chức năng quản trị cơ sở thông qua thao tác nhận và gửi HTTP, nó không cần phát triển giao thức quản trị mới.
XPath đƣợc sử dụng cho đối tƣợng quản lý địa chỉ trong các ứng dụng dựa trên XML. Cú pháp sử dụng bởi XPath đƣợc định nghĩa cho sử dụng URLs và các giá trị thuộc tính XML. Giả thuyết chính đằng sau XPath là sự cắt ngang của tài liệu XML để tới tại một nút cụ thể. Với lý do đó, ngƣời quản trị có thể truy vấn quản lý có hiệu quả các đối tƣợng của agent sử dụng XPath. Trong thao tác nhận giá trị đơn này có thể đƣợc tìm lại bằng các tham số của XPath, hoặc là nhiều giá trị có thể đồng thời cùng lấy lại đƣợc. Chúng ta cũng có thể lấy lại đƣợc thông tin cụ thể với điều kiện và bộ lọc của biểu thức XPath.
Công việc nghiên cứu của Libsmi của F.Strauss, Avaya Labs, và cổng đƣợc tập trung trong phƣơng pháp thứ 3 cho quản trị mạng tích hợp của quản trị mạng dựa trên SNMP. Hiệu quả công nghiệp của Juniper và Cisco là phƣơng pháp thứ 4 của quản trị dựa trên XML và agent. Nghiên cứu quản trị dựa trên XML là quản trị các thiết bị mạng của họ với quyền sở hữu agent dựa trên SNMP riêng bao gồm cả khả năng xử lý tài liệu XML cho cấu hình quản trị.
2.6. Thiết kế hệ thống quản trị dựa trên XML
Nội dung trong phần trƣớc, là nghiên cứu 4 phƣơng pháp quản trị mạng dựa trên XML. Để thay đổi hệ thống quản trị mạng dựa trên SNMP bằng hệ thống quản trị mạng dựa trên XML, thì quản trị dựa trên XML, agent dựa trên XML và cổng là cần thiết.
2.6.1. Manager dựa trên XML
Hình 2.8 minh hoạ kỹ thuật manager dựa trên XML. Web server đƣợc sử dụng để quy định quản trị viên với Web - MUI và nhận các yêu cầu từ các ứng dụng quản trị và chuyển chúng để quản trị thông qua Management Script. Web server
đƣợc sử dụng để nhận các thông điệp không đồng bộ, đƣợc khai báo từ các thiết bị thông qua HTTP. HTTP client đóng vai trò trong các modul giao diện của thiết bị và chuyển thành quản trị đồng bộ thông tin với agent. Cơ sở dữ liệu đƣợc sử dụng cho lƣu trữ thông tin quản trị để phân tích lâu dài. Kho chứa tạm thời XSL lƣu trữ các file để tạo các tài liệu HTML từ tài liệu XML. Các thành phần quản trị giống nhƣ Device Configuration Manager, Analyzer,… sử dụng giao diện DOM để tác
động đến phần tử quản trị. Các chức năng ứng dụng thông tin quản trị đƣợc thể hiện trong dữ liệu XML, những chức năng này gồm: lọc, thu thập dữ liệu từ nhiều agent.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Các thành phần cơ sở xử lý chức năng quản trị là Management Server Manager,
Monitoring Manager, Device Configuration Manager, Analyzer, Notification Handler, Logging Manage, Presenter and Event Reporter. Management Server Manager - Quản
lý các tham số cấu hình để quản trị xử lý môi trƣờng và nắm giữ các kỹ thuật của nhiều thiết bị. Thành phần này cũng quản lý tài danh sách khoản administrator.
Device ConfigurationManager - Nhận và thiết đặt cấu hình của thiết bị đƣợc
quản trị.
Monitoring Manager - Là modul để nhận thông tin theo dõi giống nhƣ tình