ARQUITETURAS DE
GERENCIAMENTO
Baseado em slides gentilmente cedidos pelo Prof.
João Henrique Kleinschmidt da UFABC.
Introdução
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

A gerência de redes é decomposta nas tarefas de
monitoração e controle das operações em sistemas de
computação interconectados.
Padronização é requerida à medida em que observam
mudanças na estrutura e nos papéis desses sistemas.
Redes de Computadores têm evoluído de ilhas de
processamento isoladas para sistemas de missão crítica
e/ou alcance global.
 O efeito dessa padronização é o estabelecimento de uma
interface comum para a gerência de todos os componentes
presentes numa infraestrutura de rede.

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Gerência OSI
Gerência OSI: Introdução
4

A ISO define cinco áreas funcionais para a
gerência de redes de computadores:
 Gerência
de Falhas
 Gerência de Configuração
 Gerência de Contabilidade
 Gerência de Desempenho
 Gerência de Segurança

Qualquer atividade de gerência pode ser
enquadrada em no mínimo uma dessas áreas
funcionais.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
5

Sistemas gerenciados contêm aplicações denominadas
agentes de gerência.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
6

Agentes armazenam parâmetros de monitoração e controle do
sistema em MITs (Management Information Trees).
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
7

Estações de gerência contêm aplicações denominadas
gerentes.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
8

Gerentes e agentes comunicam-se por meio de um protocolo
orientado a conexão denominado CMIP (Common Management
Information Protocol)
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
9

Comunicação entre gerentes e agentes é viabilizada através
de alguns ASEs (Application Service Elements)
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
10

ACSE (Association Control Service Element) é utilizado para o
estabelecimento e encerramento de associações entre gerentes
e agentes.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
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
Resumo dos serviços providos pelo ACSE:
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
12

ROSE (Remote Operations Service Element) permite que
gerentes invoquem operações remotas em agentes.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
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
Resumo dos serviços providos pelo ROSE:
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
14

CMISE (Common Management Information Service Element)
provê serviços utilizados diretamente por gerentes e agentes
para a troca de informações.
Gerência OSI:
Modelo de Comunicação
15

Resumo dos serviços providos pelo CMISE:
Gerência OSI:
Modelo de Informação
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

Objetos gerenciados são utilizados para modelar recursos
físicos e/ou lógicos de um sistema gerenciado.
Objetos gerenciados são definidos através de um modelo de
dados OO estendido.
Gerência OSI:
Modelo de Informação
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
Exemplo de um objeto gerenciado modelando uma interface
de rede
Gerência OSI:
Modelo de Informação
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
Objetos gerenciados são estruturados em classes através das
GDMO (Guidelines for Definitions of Managed Objects).
Gerência OSI:
Modelo de Informação
19
Gerência OSI:
Modelo de Informação
20

Atributos referem-se às propriedades de um objeto
gerenciado.
Gerência OSI:
Modelo de Informação
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Gerência OSI:
Modelo de Informação
22

Operações referem-se às atividades realizadas em um objeto
gerenciado para conseguir uma ação de gerência.
Gerência OSI:
Modelo de Informação
23
Gerência OSI:
Modelo de Informação
24

Notificações são mensagens não-solicitadas contendo detalhes
sobre a sua causa, sua localização e seu destino.
Gerência OSI:
Modelo de Informação
25
Gerência OSI:
Modelo de Informação
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

Comportamento é uma descrição textual que
expressa a semântica dos atributos e a forma
segundo a qual eles se relacionam.
A presença de notificações, em adição aos
atributos e às operações suportadas por um objeto
gerenciado, explicam o porquê deste ser um
modelo de dados OO estendido.
Gerência OSI:
Modelo de Informação
27
Gerência OSI:
Modelo de Informação
28

Hierarquia de Herança:
Gerência OSI:
Modelo de Informação
29
Gerência OSI:
Modelo de Informação
30

Hierarquia de Registro:
Gerência OSI: Casos de Uso
31

O serviço M-GET é utilizado para a leitura de atributos de
objetos gerenciados.
Gerência OSI: Casos de Uso
32

M-GET pode conter informações relacionadas a escopo e
filtragem de objetos gerenciados.
Gerência OSI: Casos de Uso
33

M-GET pode dar origem a várias respostas ligadas.
Gerência OSI: Casos de Uso
34

Respostas ligadas podem ser canceladas através do serviço
M-CANCEL-GET.
Gerência OSI: Casos de Uso
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


Valores dos atributos de um objeto gerenciado
podem ser modificados através do serviço M-SET.
Operações de um objeto gerenciado podem ser
invocadas a partir do serviço M-ACTION.
Um ou mais objetos gerenciados podem ser criados
ou eliminados a partir dos serviços M-CREATE e MDELETE, respectivamente.
Gerência OSI: Casos de Uso
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
O uso extensivo e periódico do serviço M-GET configura o
mecanismo de polling.
Gerência OSI: Casos de Uso
37

O número N de agentes contatados por um gerente durante
𝑇
um intervalo igual a T é limitado por: 𝑁 ≤
Δ

Onde Δ = 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 + 𝑑 + 𝑒 + 𝑓
Gerência OSI: Casos de Uso
38

Assumindo que:
𝑎 = 𝑐 = 𝑑 = 𝑓 e 𝑏 = 𝑒,
Então:
Δ = 4𝑎 + 2𝑏
Substituindo-se o valor de Δ, tem-se:
𝑇
𝑁≤
Δ
𝑁≤
𝑇
(4a + 2b)
Gerência OSI: Casos de Uso
39

Considerando uma LAN na qual:
 Cada
agente é contatado a cada 15 min.
 O tempo de processamento de mensagens é igual a 50
ms.
 O atraso da rede é igual a 1 ms.
Tem-se:
𝑇
(4a + 2b)
15 × 60
𝑁≤
(4 × 0,05 + 2 × 0,001)
𝑁 ≤ 4.455
𝑁≤
Gerência OSI: Casos de Uso
40

Por outro lado, considerando uma WAN na qual:
 Cada
agente é contatado a cada 15 min.
 O tempo de processamento de mensagens é igual a 50
ms.
 O atraso da rede é igual a 500 ms.
Tem-se:
𝑇
(4a + 2b)
15 × 60
𝑁≤
(4 × 0,05 + 2 × 0,5)
𝑁 ≤ 750
𝑁≤
Gerência OSI: Casos de Uso
41

O mecanismo de Notificações é viabilizado pelo serviço
EVENT-REPORT.
Gerência OSI: Casos de Uso
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
O número N de agentes que podem ser manipulados por
um gerente recebendo notificações numa taxa Λ e levando
um tempo Ω para processar uma mensagem é limitado por:
1
1
𝑁≤
⋅
Λ
Ω
1
Onde
é o intervalo de tempo entre a geração de duas
Λ
notificações consecutivas de um agente, e pode variar
dependendo dos limiares (thresholds) de filtragem.
Gerência OSI: Casos de Uso
43

Considerando uma LAN na qual:
Cada agente é contatado a cada 15 min.
 O tempo de processamento de mensagens é igual a 50 ms.
 O atraso da rede é igual a 1 ms.
Tem-se:

1
1
𝑁≤
⋅
Λ
Ω
1
1
𝑁≤
⋅
Λ
0,05
20
𝑁≤
Λ
Gerência OSI: Casos de Uso
44

Se os critérios de filtragem forem aplicados de tal
forma que o tráfego gerado seja igual ao da
estratégia de polling, então para o caso as LAN temse
1
Λ
= 15min (ou 900 s). Assim:
20
𝑁≤
Λ
𝑁 ≤ 20 × 900
𝑁 ≤ 18.000
Se o tráfego for projetado para ser 10 vezes inferior ao
da estratégia de polling, tem-se 𝑁 ≤ 180.000
Gerência OSI: Casos de Uso
45



No caso da WAN, o número máximo de agentes
manipulados seria o mesmo, sendo portanto
independente do tipo da rede considerada.
Enquanto a estratégia de polling utiliza um modelo
de comunicação síncrono e iniciado pelo gerente,
a estratégia de notificações baseia-se num modelo
assíncrono e iniciado pelo agente.
Na maioria dos casos uma combinação de ambas
as estratégias é utilizada para a gerência de uma
determinada infraestrutura de rede.
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Gerência Internet
Gerência Internet: Introdução
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

Nos primórdios da Internet, as únicas ferramentas
utilizadas para a sua gerência eram baseadas no
protocolo ICMP (por exemplo, o PING).
Com o crescimento da Internet, fazia-se cada vez
mais necessário um protocolo padrão, funcional e
simples de se entender e implementar. As principais
tentativas surgidas nesse sentido foram:
 CMOT
– Common Management Information Services and
Protocol Over Tcp/ip.
 SNMP – Simple Network Management Protocol
Gerência Internet: Introdução
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



A Arquitetura CMOT possui um modelo de comunicação
idêntico àquele definido pela ISO.
A estruturação da informação de gerência obedece
basicamente à estruturação definida na arquitetura
SNMP.
Na verdade, as arquiteturas SNMP e CMOT foram
compreendidas inicialmente como soluções de curto e
longo prazo, respectivamente.
O grande número de implementações SNMP tornaram
essa abordagem uma solução permanente.
Gerência Internet: Introdução
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

À exemplo do que ocorre com a abordagem da
ISO, a arquitetura SNMP define também um
modelo de comunicação e um modelo de
informação.
Essa arquitetura tem incorporado várias inovações
ao longo de sua existência, de forma que existem
atualmente três versões:
 SNMPv1
 SNMPv2
 SNMPv3
Gerência Internet: SNMP
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
Sistemas gerenciados contêm aplicações denominadas
agentes SNMP.
Gerência Internet: SNMP
51

Agentes armazenam parâmetros de monitoração e controle do
sistema gerenciado em MIBs (Management Information Bases).
Gerência Internet: SNMP
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
Estações de gerência contêm aplicações denominadas
gerentes.
Gerência Internet: SNMP
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
Gerentes e agentes comunicam-se por meio de um protocolo
não orientado a conexão denominado SNMP (Simple Network
Management Protocol).
Gerência Internet: SNMP
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


À semelhança do que ocorre com a abordagem
definida pela ISO, na arquitetura SNMP os recursos
físicos e lógicos de um sistema são modelados como
objetos gerenciados.
A SMI (Structure of Management Information) definida
para o SNMPv1 especifica como os objetos
gerenciados armazenados em MIBs são definidos e
nomeados.
De forma a motivar sua implementação e facilitar sua
extensibilidade, a SMI SNMPv1 é bem mais simples que
aquela definida pela ISO.
Gerência Internet: SNMP
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
Mais sobre a Gerência SNMP nos tópicos:
 Bases
de Informação de Gerenciamento (MIBs)
 Protocolo Simples de Gerenciamento de Redes (SNMP)