Proposta de Modelo para Sistema
de Gestão de Redes de
Comunicações Avançadas
Francisco M. M. Fontes (Eng. Elect. e de
DID/CET - Portugal Telecom
Tel: +351-34-89 13 247
Fax: +351-34-20 722
e-mail: [email protected]
Telecomunicações)
DIT/UPM
e-mail: [email protected]
1ª Conferência Nacional sobre Redes de Computadores - CRC’98
Univ. Coimbra, 9 e 10 de Novembro de 1998
Resumo
• Objectivos
• Estado da Arte
• Requisitos Identificados
• Elementos constituintes do sistema proposto
• Organização dos elementos do sistema
• Modelo de Informação
• Estado actual
• Conclusões
CRC’98, 10 Nov 98,sld 2
Objectivos
• Definir o modelo arquitectural e estrutural para um
sistema a aplicar à Gestão de redes de
Comunicações fazendo uso de uma aproximação
pragmática à área em causa
• Ter como objectivo principal a monitorizar e controlo
de parâmetros relacionados com a Qualidade de
Serviço (QoS) fornecida pelas entidades geridas
• Que o modelo proposto seja apropriado para a
integração de novas soluções e tecnologias
CRC’98, 10 Nov 98,sld 3
Estado da Arte
• Comunidade Internet
– SNMP(v1, v2, v3)
– disman, rtfm, diffserv
• Soluções baseadas em tecnologias Web
– JMAPI, DMTF (WBEM e CIM)
• Código executável móvel
– Agentes Móveis, Redes Activas
• Ambientes distribuídos
– CORBA, disman, MbD
• Mecanismos incorporados nas próprias tecnologias.
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Requisitos Identificados
• Baixa latência para o utilizador e para as entidades
geridas
• Proporcionar independência temporal e espacial na
execução das operações de gestão
• Real distribuição de tarefas de gestão e controlo
• Fácil adaptabilidade a ambientes de dimensões
variadas e fácil crescimento
• Eficiência na utilização dos recursos requeridos
• Colaboração activa das diversas entidades do sistema
para a obtenção do resultado final.
• Eficiência e simplicidade
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Arquitectura Geral do Sistema
G
U
U
U
U
Modelos Three-tier
Nível dos
Gestores
M
com servidor único
U
U
M
U
Nível de
Interface de
Utilizador
M
S
S
Nível dos
Servidores de
Gestão
S
S
S
S
S
A/I A/I A/I A/I A/I
A/I
Modelos Three-tier
com múltiplos servidores
U
U
S
U
S
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
A/I
Nível dos
Agentes e
Interfaces
Nativos de
Gestão
Rede
A/I A/I A/I A/I A/I
U
U
Utilizador
Modelos Two-tier
- Quatro níveis distintos
- Cada nível alberga um tipo distinto de entidade
A/I A/I A/I A/I A/I
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Modelo de referência
U
U
V1
H3
A
V1
H1
M
M
V2
H4
B
Entidades
estranhas ao
sistema de
gestão
V2
H2
S
S
V3
A/
I
V3
A/
I
• É com base neste modelo que se
definem os serviços e protocolos
de comunicação entre as distintas
entidades do sistema
V1: Http, RMI (comunicação entre
browsers e Gestores)
V2: RMI
V3: Protoclos e mecanismos nativos das
entidades geridas (SNMP, CMIP,
telnet, http)
H1, H3: RMI, CORBA
H2, H4: RMI
• Para efeitos da operação do sistema, não se considera a
existência de comunicação entre entidades U e A/I
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Interface de Utilizador - U
• Baseado em browsers Web suportando Java
• Operações de autenticação de utilizadores
– Definição de um conjunto de perfis
– Utilização de nome de utilizador e palavra de chave
– Na interacção entre o browser e o sistema, o utilizador
tem de ser inequivocamente identificado como único
• Separação do equipamento de suporte ao interface de
utilizador do resto do sistema
• O utilizador descreve, através do interface gráfico
próprio, as operações de gestão a serem realizadas e
a forma de visualizar os resultados
• O processamento a executar-se no terminal do
utilizador deve ser mínimo
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Gestores - G
• Interface aos utilizadores do sistema para
autenticação, carregamento de applets Java e
páginas HTML, e diálogo com as applet
• Manter uma base de informação relativa:
– aos utilizadores do sistema (quem são, acções de
gestão definidas, visualização desejada)
– ao próprio sistema (que entidades o constituem, onde
se localizam)
– às entidades geridas (quem as gere, como podem ser
geridas)
• Representação dos utilizadores e suporte à sua
mobilidade
• Suporte aos serviços centralizados do sistema e
monitorização do nível inferior (Servidores)
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Servidores de Gestão - S
• Entidades do sistema em contacto directo as
entidades geridas, comportando:
– Abstracções das entidades geridas (seguindo um
modelo definido e reflectindo as características de
interesse)
– Módulos Funcionais de Gestão com a definição das
funções de gestão a executar
– Conjunto de operações de gestão definidas pelos
utilizadores
– Suporte aos protocolos de comunicação utilizados
• Executam as operações de gestão de acordo com os
parâmetros definidos (periódicamente, um nº prédeterminado de vezes ou quando se verifique alguma condição
definida)
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Agentes e Interfaces de Gestão Nativos- A/I
• Definem as capacidades de gestão, visíveis do
exterior, apresentadas pelas entidades geridas
• Utilização mínima dos recursos existentes nas
entidades geridas
• Poderão seguir algum standard ou serem
proprietários
– SNMP, CMIP, CORBA, http, telnet, interface série, ...
• Normalmente rígidos, sem possibilidade de estender
as funcionalidades apresentadas
• Difícil executar remotamente operações de
configuração e controlo mais complexas
• Em diálogo directo com os Servidores de Gestão
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Cenários de Utilização
Browsers Web
M
M
S
S
M
S
M
M
M
M
S
S
S
• Diferentes números de
entidades do sistema
na rede gerida
A/I
• Modos de interacção
entre Gestores e
Servidores de Gestão
(definição de operações
de gestão e recolha de
resultados)
Browsers Web
M
M
S
M
M
M
S
M
M
M
S
A/I
CRC’98, 10 Nov 98,sld 12
Funções de Gestão
• Elementos funcionais, existentes nos Servidores de
Gestão, e distribuídos previamente à sua utilização
• Organizados por Módulos Funcionais de Gestão
• Disponibilizam funções de valor acrescentado às
funcionalidades nativas dos elementos geridos
• Possíveis de relacionar-se por operadores aritméticos,
lógicos ou entre elas
• Adicionam-se, retiram-se e substituem-se de acordo
com as necessidades de gestão existentes
• Poderão ter uma única instância em cada Servidor ou
várias instâncias uma por cada referência nas
operações de gestão
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Operações de Gestão
• Definidas pelos utilizadores do sistema, é através delas
que se faz a interacção utilizador-sistema de gestãoentidades geridas
• Expressões simples e legíveis sem necessidade de
conhecimentos de linguagens de programação ou
desenvolvimento de scripts
– Inclusão de operadores numéricos, lógicos, e funções de
gestão
– Definição de parâmetros de execução (cronométricos e
numéricos) e de dependência
• Possibilidade de definição de estados de gestão,
caracterizados pelas operações a executar em cada
estado (teste) e durante a transição de estados
(correcção)
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Árvores de Gestão: conceitos
• Organização interna das entidades de um mesmo tipo
(aplicada aos Servidores de Gestão)
• Cada novo Servidor colocado em funcionamento na
rede estabelece um canal lógico único de
comunicação com um Servidor já existente.
– Obtenção de uma organização horizontal em árvore, de
estrutura fixa, mas com raiz indefinida (esta é definida
em cada situação particular pelo Servidor tomado como
referência para a operação a executar)
• Possibilidade de existência de Múltiplas Árvores na
mesma rede
• Cada Servidor pode pertencer a mais que uma Árvore
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Árvores de Gestão: funcionalidades
• Suportar operações que se aplicam a um número
elevado de entidades do sistema (Servidores):
– Distribuir elementos funcionais de suporte à gestão
– Distribuir as operações de gestão
– Ajudar em tarefas de inventariação dos recursos
geridos
– Ajudar na procura dos elementos gestores de um
determinado recurso a gerir
– Processamento cooperativo da informação de gestão
gerada pelos Servidores de Gestão
• Necessidade de definir operações de monitorização e
controlo das Árvores de Gestão:
• registo de novos nós, detecção de loops, substituição de nós,
reconfiguração, etc.
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Árvores de Gestão: exemplos
Localização geográfica com ligações
lógicas entre Servidores de Gestão
Vistas distintas da Árvore de Gestão
1
1
6
5
1
7
1
2
8
2
4
3
3
2
Vizinhos
8
5
4
6
7
9
8
6
7
9
9
1
2
3
Tabela de conectividade da Árvore de Gestão
Nó
2
1
2
5
6
2
1
3
4
3
2
4
2
5
1
6
1
7
7
6
Árvore de Gestão alternativa
6
5
7
8
6
9
9
8
3
Situação proibida
6
5
7
6
5
1
8
2
4
3
7
1
8
2
9
4
•Cada elemento (Servidor) guarda a coluna que lhe
corresponde
•Existe um elemento central (Gestor) que guarda toda a
informação (para operações de reconfiguração, consulta,
etc.)
Múltiplas Árvores de Gestão
1
5
4
8
2
9
3
4
9
CRC’98, 10 Nov 98,sld 17
Modelo de Informação
U
U
M
M
S
Representação gráfica
no interface do utilizador
seguindo os aspectos de
interesse para ele
Modelo visto pelos
Gestores
Modelo visto pelos
Servidores de Gestão
Configuracão física do
conjunto gerido
• Utilização das características OO da linguagem
• Utilização de modelos já existentes (CIM)
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Estado Actual
• Sistema em desenvolvimento, seguindo o modelo
proposto e utilizando a linguagem de programação
JAVA
• Utilização do JMAPI (JAVA Management API)
• Primeiro protótipo realizado Abr./98
• Segundo protótipo para fim de 98
• Testes no ambiente local CET, utilizando ATM e
equipamento de vários fabricantes (e.g. CISCO e
FORE)
• Prioridade à utilização de SNMP como protocolo
nativo de comunicação com as entidades geridas
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Conclusões
• Área a suscitar grande interesse por parte de diversos
grupos de investigação
• A utilização do Java para a realização de algumas
entidades poderá limitar as suas prestações; por outro
lado garante a total portabilidade a diversas
plataformas
• O modelo alcançado apresenta uma grande
flexibilidade, tanto na sua adaptação a diversas
situações de aplicação, como para a integração de
diversas soluções e tecnologias no seu
desenvolvimento.
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