Monitoramento da Rede Ipê
(MonIPÊ): Visão Geral
José Augusto Suruagy Monteiro
[email protected]
http://wiki.monipe.rnp.br
Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Objetivos do Serviço MonIPÊ
• Monitorar e disponibilizar dados sobre o estado da
Rede Ipê de modo a:
– Melhorar a percepção do usuário em relação à rede
• Ajuste das expectativas dos usuários
– Redução do custo de diagnósticos
• Identificação antecipada de problemas de desempenho
• Identificação eficiente de problemas de desempenho
• Gerentes de rede com acesso a dados fora do seu domínio
administrativo (NRENs associadas)
– Transformar o projeto das aplicações:
• Que poderão se adaptar utilizando informações disponíveis sobre
o estado da rede
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Visão
• Dados sobre desempenho:
– Disponível:
• As pessoas podem encontrá-la.
• “Comunidade de confiança” permitindo o acesso em
domínios administrativos diferentes.
– Ubíqua:
• Implantada amplamente (cobertura dos caminhos de
interesse)
• Confiável (configuração consistente)
– Valiosa:
• Acionável (a análise sugere o procedimento a ser adotado)
• Automatizável (aplicações agem de acordo com os dados)
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Métricas
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Atraso de ida e volta (RTT – Round Trip Time)
Perdas de ida e volta
Utilização
Atraso em um sentido (One way delay)
Variação do atraso em um sentido (jitter)
Perdas em um sentido
Reordenação de Pacotes
Largura de banda alcançável (TCP, UDP)
MOS (Mean Opinion Score)
Fluxos (volume de pacotes, bytes, tipo de protocolo)
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Ferramentas
•
•
•
•
•
Ping:
– Atraso de ida e volta (RTT – Round Trip Time)
– Perdas de ida e volta
SNMP:
– Utilização
OWAMP:
– Atraso em um sentido (One way delay)
– Variação do atraso em um sentido (jitter)
– Perdas em um sentido
– Reordenação de Pacotes
Iperf/BWCTL:
– Largura de banda alcançável (TCP, UDP)
Netflow/Sflow
– Fluxos (volume de pacotes, bytes, tipo de protocolo)
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The Wizard Gap
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Experiência Real Fim-a-fim
•Percepção do usuário
•Aplicação
•Sistema Operacional
•Pilha IP do hospedeiro
•Placa de rede
•Rede Local
•Rede do backbone do
campus
•Enlace do Campus para a
rede regional/PoP
•Conexão do PoP ao
backbone da Rede Ipê
•Conexões internacionais
OLHO
APLICAÇÃO
PILHA
CONECTOR
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REDE
...
...
...
...
Ei, isto não está
funcionando
direito!
Desenvolvedor
da Aplicação
Administrador
da LAN
O Problema
Outros estão
chegando bem
O problema não é nosso
Fale com os outros
Administrador
da LAN
Está tudo
OK
Administrador
do Sistema
Administrador
do Sistema
Rede do
Campus
O computador
está
funcionando
bem!
Desenvolvedor
da Aplicação
Rede do
Campus
Parece ok!
Ninguém mais
está reclamando
PoP
PoP
Como você resolve um
problema no meio do caminho?
Todo mundo diz que está tudo
funcionando bem!
Backbone
Todas as luzes
estão verdes
Não estamos vendo
nada errado!
A rede está com baixa utilização
perfSONAR
• Infra-estrutura para a monitoração do desempenho de
redes.
• Facilita a solução de problemas de desempenho fim-afim em caminhos através de diversas redes.
• Contém um conjunto de serviços que disponibilizam
medições de desempenho num ambiente federado.
• Estes serviços agem como uma camada intermediária
entre as ferramentas de medição e as aplicações de
diagnóstico ou de visualização.
• Utiliza protocolos bem definidos para a troca de dados
de medições entre redes.
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Arcabouço do perfSONAR
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Testes através de Múltiplos
Domínios
ESNet
Internet
2
Géant
NREN
NREN
.
.
.
Clara
NREN
...
RNP
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...
NREN
perfSONAR
• www.perfsonar.net
• Colaboração entre:
–
–
–
–
ESNet
Géant2
Internet2
RNP
• Participantes da Géant2:
– ARNES, BELNET,
CARNET, CESNET,
DANTE, DFN, FCCN,
GARR, GRNET, IST,
POZNAN, RedIRIS,
Renater, SURFnet,
SWITCH, UNINETT
• Participantes da Internet2:
– FERMIlab, GeorgiaTech,
SLAC, University of
Delaware, University of
Indiana.
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Arquitetura perfSONAR
• Middleware interoperável de medições de redes:
–
–
–
–
Modular
Baseado em serviços Web
Descentralizado
Controlado localmente
• Integra:
–
–
–
–
–
Ferramentas e arquivos de medições de redes
Descoberta
Autenticação e autorização
Transformação de dados
Topologia
• Baseado em:
– esquemas definidos pelo NMWG do OGF.
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Serviços do perfSONAR
• Ponto de medição (MP – Measurement Point):
– CL-MP (Command Line MP), Ping, SNMP, etc.
• Arquivo de medições (MA – Measurement Archive):
– RRD-MA, SQL-MA, Flow SA-MA
• Descoberta (LS – Lookup Service)
– Em desenvolvimento a integração entre LSs de redes
diferentes (dLS – distributed LS)
• Autenticação e Autorização (AS)
– AuthN, AuthR (em desenvolvimento), baseados no eduGAIN
• Topologia (TopS)
– Baseado em esquema em definição no NML-WG do OGF
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Serviços do perfSONAR
• Transformação (TS)
– Ex.: agregação, correlação, filtragem e tradução de dados.
• Proteção de Recursos (RP – Resource Protector)
– Limitar a utilização de recursos limitados, tais como largura de
banda.
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Interação multidomínio
Useful graph
Fonte: www.perfsonar.net
Cliente
Here is who I am, I’d like to access MA B
Token MA
Here is who
I’d likeA,toMA
access
MAAA
Token MB
a,b,cI am,
: Network
A, AA
Where Link utilisation along - Path a,b,c?
you go
Get Link utilisation a,b,c Get link Here
utilisation
c,d,e,f AA B
AA A
Here
you
a,b,c:
go
Network
A
–
LS
A,
Where Link utilisation along - Path a,b,c,d,e,f?
c,d,e,f : Network B, MA B, AA B
LS A
a
MA A
LS B
b
MA B
e
c
Rede A
d
Rede B
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f
perfSONAR-MDM-3.1
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Lookup Service (LS)
Authentication Service (AS)
RRD MA
SQL MA
perfSONAR Buoy MA (BWCTL Data)
BWCTL MP
Telnet/SSH MP
Command Line MP (CL-MP)
perfSONAR-OS Pinger MP e MA
Disponibilizado em 21/01/09
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Ferramentas de visualização
• CNM (Customer Network Management)
– Desenvolvido pela DFN
• perfsonarUI
– Desenvolvido pela acad.bg
• VisualperfSONAR
– Desenvolvido pelo University Computing Centre em Zagreb.
• NEMO
– Em desenvolvimento pela UNNINET
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perfsonarUI
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Atividades de medições na RNP
• GT-QoS (2002-2003)
– Infra-estrutura de medições de fluxos (Netflow)
• GT-QoS 2 (2003-2004)
– Análise de dados do Netflow
– Medições passivas com placas de captura
– Medições ativas com AMP e OWAMP
• GT-Medições (2004-2005)
– Implantação do ambiente piPEs-BR
– Implantação de um ambiente de monitoramento de acordos de
nível de serviço (nSLA).
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Atividades de medições na RNP
• GT-Medições 2 (2005-2007)
– Refinamento do protótipo (compatibilização com o
perfSONAR): CL-MP, ICE, CactiSONAR, Documentação e
Testes
– Pilotos:
• Implantação de MPs na Rede Ipê
• Monitoração para o piloto do projeto EELA
• Integração com as ferramentas do GT-GV
– Disseminação:
• Workshop de Medições
• Curso no 13º SCI
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MPs do Piloto do GT-Medições 2
Ativos com GPS
Ativos sem GPS
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Testes Regulares - OWAMP
Malha de medição rede IPÊ – Full Mesh - OWD
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Testes Regulares – BWCTL
Malha de medição rede IPÊ – Largura de banda alcançável –
Janela TCP 32kbps
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NDT:Teste de Acesso
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Ferramenta desenvolvida: ICE
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Ferramenta desenvolvida:
CactiSONAR
• Controle do monitoramento fim-a-fim no contexto do
perfSONAR
• Aumentar as possibilidades de gerenciamento
• Integra a infra-estrutura do perfSONAR ao CACTI
• Permite aos administradores:
– Observarem dados históricos
– Agregação e a composição de métricas
• Implementa o RRD-MA:
– Expõe dados coletados pelo ambiente
– Serviço configurável permitindo restrição sobre os dados
publicados
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CactiSONAR ambiente
Integrado
Admin
Interface
Núcleo do CACTI
Usuário
perfSONAR-UI
Usuário
perfSONAR-UI
M
A
R
R
D
CACTISonar
CACTI
Arq. RRD
G
E
R
Ê
N
C
I
A
Conf. MySQL
MP
MP
MP
Roteador
Switch
Servidor
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Exemplos de Novos Gráficos do
CactiSONAR
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
Variação de atraso unidirecional (OWAMP)
Atraso bi-direcional (Ping)
Largura de banda alcançável em UDP
MOS baseado em atraso, variação do atraso e perdas (Ping)
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Acesso ao RRD-MA do
CACTISonar
perfSONARUI acessando alguns dados do CACTISonar
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O Serviço Experimental MonIPÊ
• Objetivo principal:
– prover informações de monitoramento a todos os tipos de
usuários.
• Público Alvo:
– Usuários da RNP e das NRENs parceiras.
• Fase experimental:
– Infra-estrutura inicial implantada em pontos específicos da
Rede Ipê.
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Objetivos Específicos
1) Caracterização do tráfego através de medições de
fluxos que atravessam os roteadores;
2) Medições de alta precisão do desempenho da rede,
por meio da obtenção das medidas de atraso,
variação do atraso, perdas e largura de banda
disponível;
3) Testes regulares de conectividade;
4) Medições de desempenho de última milha tendo em
vista o usuário final;
5) Um ambiente de verificação e acompanhamento do
desempenho da rede.
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Categorias de Usuários
• Usuários em geral:
– visualização dos resultados obtidos com os testes regulares,
– utilização de ferramentas de aconselhamento e
– testes na rede de acesso.
• Usuários avançados:
– demandam a realização de testes personalizados e
– acompanhamento para experimentos colaborativos.
– GT Travel, GT-Overlay, CNPTEC, EELA 2, LHC, etc.
• Usuários de gerência:
– Administradores das redes institucionais, CEO, etc.
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Infraestrutura em implantação
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Componentes
• Ponto de Medição de Linha de Comando (CL-MP) – realiza testes
de medição através das ferramentas de monitoramento;
• Measurement Archive (MA) – módulo que realiza o
armazenamento dos dados de medição;
• Ferramentas de visualização – permitem aos usuários acesso ao
ambiente MonIPÊ;
• Lookup Service (LS) – permite a consulta aos serviços
disponíveis no ambiente MonIPÊ;
• Authentication Service (AS) – fornece autenticação aos serviços
disponíveis;
• NFDUMP – coleta dados dos roteadores e armazena numa base
RRD.
• NFSEN – ferramenta web de visualização que faz acesso à base
RRD do NFDUMP.
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Localização dos MPs
Implantados em 2008
A implantar em 2009
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Equipamentos em cada
Localidade (MPs)
Kit de sincronização com GPS
{ndt| bwctl}.pop-XX.rnp.br
{owamp}.pop-XX.rnp.br
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Servidores Centrais
MA-SQL, LS e AS
CactiSONAR e MA-RRD
Medições passivas (fluxos)
Está prevista a instalação de servidores de redundância ainda em 2009
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Portal do Serviço MonIPÊ
www.monipe.rnp.br
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Wiki do Serviço MonIPÊ
http://wiki.monipe.rnp.br
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Equipe Atual
UFSC:
• Edison T. L. Melo
• André Durieux
• Marco Curi
• Jonatan
• Paulo
• Rodrigo Pescador
• RNP:
– Ari Frazão Jr. (CEO)
– Leonardo Carneiro (CEO)
– Ana Lucia de Moura (DI)
UNIFACS:
• Herbert M. Souza
• José Suruagy
• Leobino Sampaio
• Patrícia Dourado
• Yuri Leal
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OBRIGADO!
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