Luận văn quản trị mạng phân tán

Vì vậy, tôi quyết dịnh chon dé tai “Quản trị Mạng phân tán” với mục đích: tích hợp được một giải pháp quản trị mạng đầy đủ nhất có thể cho hệ thông mạng Campus của trường Đại Học Bách

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

LUAN VAN THAC S¥ KHOA HOC

NGANH : XU LY THONG TIN VA TRUYEN THONG

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI

LUAN VAN THAC S¥ KHOA HOC

QUAN TRI MANG PHAN TAN

NGANH: XU LY THONG TIN VA TRUYEN THONG

NGUYÊN MẠNH CƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: TS IÀ QUỐC TRUNG

HÀ NỘI 2009

'Tôi xm cam doan luận văn nảy là công trình nghiên cứu của chính bản thân

Cac nghiên cửu trong luận văn này dựa trên những tổng hợp lý thuyết và hiểu

biết thực tế, không sao chép

Tác giả

Nguyễn Mạnh Cường

LỜI CẢM ƠN

Trong lời đầu tiên của bảo cáo [auiận vẫn tốt nghiệp “Quân trị Mạng phân tản”, tôi

muốn gửi những lòi cảm an chân thành nhất đến tất cả những người đã hỗ trợ, giúp để

tôi về chuyên môn, vội chải và tình thân trong suối quả trình thực hiện Luận vẫn

Trước bất, tôi xin chân thành cảm ơn thấy giáo TẢ Hà Quấc Trang đã trực tiễn

luưởng dẫn , giáp đỡ tôi trong quá trình nghiên cửa hoàn thành huận văn này

“Xi: cảm ơn các thấy, cô Viện Công nghệ Thông tia và Truyền Thông dã giảng dạy,

truyền thụ kiến tuïc cho tôi trong suốt quả trình học tập

Xin được gũi lời cám on chân thành đến Vién Deo tao San Dại hạc, viên để tạo điều

kiên

ất sức thuần lợi trong quả trình học tập của học viên nói riêng và lớp Xứ lý Thông

tẩm và Truyền thông nói chưng

Cho pháp tôi gửi lời căm ơn đến BGĐ và các anh chị em đồng nghiệp tại Trung tâm Mang Thông Tìn DMIHK Là nội, nơi tôi đang công tác đã tích cực tham gia vào các thứ

nghiệm, tìm hiển hệ thông và tạo điều kiện để tôi được thủ nghiệm các giải pháp liên

quun dén dé tai

Cusi ving, 16i xin bay t6 long biét on dén gia đình và bạn bè Àñ giáp đồ, động viên

tôi rất nhiều trong suất quả trình học tập và làm Luận văn tốt nghiệp

Da thời gian và kiển thức có hạn, Luận văn không tránh khỏi những thiểu sót nhất

it mong nhận được ztt đóng góp ÿ kiển cha thay cỗ giáo và các bạn

11a nội, ngày 05 thắng 1ï năm 2009

Sinh viên Nguyễn Mạnh Cường

Danh sách các thuật ngữ và từ viết

Danh muc hinh vé

Lời nói đầu -

Chương T "Tổng quan về nhiệm vụ của luận văn ụ

12 _ Cấu trúc của luậnvăn

Chong I — Cơ sở lý thuyết về quản trị mạng 13 IL1._ Tổng quan về giảm sát mạng

IL11 Khảiniệm

TL12 Muc dich giam sit mang

112 Các giao thức giám sốt mạng

T12.1, Tịchsú của cáo giao thức quản bị, giả

1.2.2 Su phat trién etia các giao thức c

113 Gino thie quan tri SNMP oe

TIL3 Lido chon Cacti va Nagios:

Chương IV Xy dimg ié hình quan tn Mang phin tin, cho Mang Campus

DHBKHN 58

IV Khảo sát hiện trạng hệ thông mạng Campus Trường ĐIIBKIIN cose SB IV.11 Giới thiện tổng quan

IV.12 Co sé vat chat

IV.L3 Các địch vụ mang cơ

1V.1.4 Những bắt cập và khó khăn trong công tác quản trị mang - 63

TV2 Để xuất Mö hình hệ thông quản Irị Mạng Phân tán 70

IV.3 Cac chite ning cua hé thang

IV.3.1 NM§s

13.2.8 thdng cémh bao

1V3.3 Boi tượng quản tị -

Chương V Củ đị và thứnghiệm [14], 16) DỊ 76 V.I Sơ dồvậtlý và tiến khai, ee TỔ V.2.- Kich bản thứ nghiệm oe

Asynchronous Transfer Mode

Border Gateway Protocol

Common Gateway Interface

Cơ Sở Dữ Liệu

Domain Name Service

File Transler Protocol

HyperText Markup Language

HyperText Transfer Protocol

Internet Control Message Protocol

Intemet Engineering Task Force Internetworking Operating System

Internet Protocol

Management Information Base

Maxium Transfer Unit

Network Management System

Object Identifier

Objecl Management Group

Protocol Data Unit

Reques! For Comment

Remote Monitoring

Structure of Management Infonnation

Simple Network Management Protocol

Transmission Control Protocol

URL Uniform Resource Locator WWW = World Wide Web

Lin 4: [1] Cac tài liệu chuẩn và giao thức SNMP

Hình 5: [10] Một số gronp chuẩn củn MIP,

Hình 6: |10| Cầu trúc cây phân cấp cáo tổ chức quốc tả

Hình 20: Quá trình tạo ra một SNMPvI message

Hình 21: Quá trình xử lý khi nhận được một SVMPv1

Tình 23: Giám sái hiệu năng,

Hình 24: Sơ độ mặt bằng Trường ĐHPKHN

Hình 23: Sơ lông thể mạng "Trường DHBKHN

Hình 26: Sơ đồ kết nỗi mạng phân cập 3 lớp chuẩn

11ình 27: Sơ đồ kết nỗi mang phân cắp mỡ rộng

Hinh 28: Sơ đồ Lạrn thời -

Hình 29: Mô hình bệ thông quản trị ti Mang phân fan

Hinh 30: Mé hinh NM&s

Hinh 31: Hé g cảnh bao

Linh 32: So d3 Vat lý triển khai hệ thông giám sắt -

Hình 33: Giao điện Web chính của Hệ thông giảm sát 77

1linh 36: Giao dién Web Nagios - - 7U

Hình 37 Sơ đỗ westhenrap - quân lý bưu lượng 80

Hình 38: Cac tham so thong kê của thiết bị

Hình 39: Các tham số thông kê của thiết bị theo thời gian

Tình 4E: Hiện trang (hai monitor ede thi

Tình 42: Hiện trang dich vu

Hình 44: Hiễn thị lưu lượng tức thời,

L (heo tháng, năm) đường ra VDC

riên bước ngoặt trong lĩnh vực thông tin và truyền thông Cùng với thời gian,

mạng máy tỉnh ngày càng phát triển, dóng vai trỏ quan trọng trong mọi mặt

của đời sống xã hội Ngày nay, các dịch vụ như email World Wide Web,

chát, đã ưrở thành thiết yếu đối với nhiều người

Tuy nhiên, với sự phát triển bùng nỗ về quy mô và các ứng dụng trên mạng, lâm cho mạng máy tính trở nên lớn hơn, da dạng về chúng loại thiết bị,

phân tán trên những vủng địa lý khác nhau, ngoài những ứng dụng truyền

thống, các ứng dung thời gian thực đỏi hỏi phải dược cầu hình Qo8 tổi ưu Vi

vậy, các mạng máy tính trở nên phức tạp, dẫn đến nhiều vẫn để như hiệu năng,

của mạng không cao, khó phát hiện sự cỗ, mạng để bị xâm nhập, phá hoại và

khó phát hiện, phỏng tránh,

Vì vậy, nhũ cầu giảm sát, theo dõi, quản lý hoạt dộng của mạng máy

tính trở nên ngày một quan trọng cùng với quy mô và độ phức tạp của mạng

Việc giảm sát, quân lý hoạt động mạng máy tỉnh nhằm mục đích tối ưu hoá

hoạt động, phát hiện lỗi, tăng cường an ninh mạng cho mạng máy tính Ngày

nay, giám sát, quản lý mạng là một mảng quan trọng trong vận hành, xây

dựng mạng máy tính

Trong luận văn này, chúng tôi sẽ trinh bảy những vấn để cơ bản về

quản trị mạng những giải pháp hiện nay và lựa chọn giải pháp cho công tác quản trị mạng cho các cơ quan tổ chức, mà cụ thể là giải pháp ứng dụng cho

PHBK Ha nai.

thức và các chuẩn cho giảm sát và quản lý mạng do các tổ chức quốc tế như

TETE, I5O, ITU đã đưa ra

Về phương diện thực tế, chúng tôi sẽ đưa ra mô hỉnh quản trị Mạng

phan tán, cài đặt và thử nghiệm, đánh giá kết quả đại được một phân trong mô

hình.

Chương I Tổng quan về nhiệm vụ của luận

văn

!1 Giới thiệu

hoảng 10 năm trở lại dây, thế giới dã chứng kiến sự phát triển bing nd

của các mạng máy tính và internet Các mạng máy tính ngảy nay rất phức tạp,

chia thành hai phần chỉnh: hạ tầng mạng và các địch vụ mạng Hạ tầng mạng với

hàng loạt thiết bị có chức năng khác nhau như switch, router, firewall, từ các

hãng khác nhau nhu Cisco, Nortel, Extreme, IIP, Alcatel-LucenL kết nối với nhau theo một số câu trúc nhất định Các dịch vụ hoạt động trên hạ tẳng nay

ngày cang da dang véi web, email, voice, ftp,

Với tốc độ phát triển nhanh chóng cùng với sự tích hợp ngày cảng nhiều

các dịch vụ tiện ích, mạng máy Linh ngày cảng trở nên phức tạp và khó kiểm

soát Vì vậy nhu cầu quản lý hoạt động của mạng máy tính trở thành một tất yêu

© Qui mé mang thay đối: Xiạng máy tỉnh ngày cảng phinh to ra, về quy mô

vượt quá khá năng dự phòng tương lai của thiết kế ban đầu Trơng khi các

thiết bị Core, máy chủ có câu hình ngay càng giả cỗi so với sự phát triển quá nhanh về quy mô hạ tầng mạng và dịch vụ mạng Với khả năng kinh

tế của chủng ta, không thể thay mới củng lúc tất cả

« Thiết bị không đồng nhất: Với quy mô mạng tăng lên nhanh chóng,

nhưng thiết bị trong mạng cũng da dạng về chủng loại, sử dựng của nhiều

9/88

hãng khắc nhau như: Cisco, Nurtel, Extreme, TIP và các hãng của Trung

quốc, Đài loan Nhưng bắt cập là: trong số đó việc tự phát sử dụng thiết bị dưới chuẩn, đỏ là các Iĩub không hỗ trợ quản trị làm giảm hiệu suất của

mạng, không có bảo mật, nên gây ra rất nhiều sự cỗ trong mạng lăng phí

thời gian và tiễn bạc cho người sứ dụng, đội ngũ quản trị mạng vả cơ quan

chủ quán

* Ha ting mạng không đồng nhất: Irong mạng sử dụng các loại cáp quang, cáp đồng khác nhau Nhưng vấn để là sau một thời gian sử dụng có

những tuyến cáp bị hỏng, không có kinh phí sửa chữa, thường phải kéo

†ạm từ những điểm gần nhất Hoặc việc mở rộng mạng không đúng tiêu

chuẩn do thiếu kinh phí Những điều này din đến vấn đề làm méo mó kiển

trúc mạng, không theo thiết kế ban đầu gây khó khăn trong công tác quản

trị hiệu năng của hệ thống

« _ Kiến thức về mạng của người sử dụng củn yếu: Hiện nay trong thể giới

CNTT phat triển như vũ bão, mặt bằng công nghệ thông tin của người sử dung cũng được nâng cao hơn trước Nhưng sa với sự phát triển của cáo

loại hình tân công vào hệ thống mang thì vẫn không thể theo kịp Vì vay,

cảng ngày hệ thống mạng càng xảy ra nhiều lỗi cho virus và các kiểu Lin

công khác nhau của Hackcr Miặt khác, một số người sử dụng có thể vô

tỉnh, tự ý sử dụng thiết bị mạng có câu hình không phù hợp với hệ thống,

lam xảy ra những lỗi rất dáng tiếc Trong khi việc khắc phục tầm ra vị trí sây lỗi rất mắt nhiều thời gian trong một hệ thống mạng không quy chuẩn

10/98

Với những khó khăn trên, cần phải có một hệ thống quản trị để giúp cho người quân trị có được cái nhìn tổng quát và chính xác về hiện trang của mạng,

'phục vụ cho công việc:

+ _ Phát hiện và phòng chống những tấn công vào hệ thống mạng

©_ Khắc phục sự cố mạng chính xác và kịp thời

© Nang cao hiệu ning mang

* Lập kế hoạch phục vụ công tác quy hoạch và mở rộng mạng trong tương

lại

Là một cán hộ kỹ thuật đang công tác tại một đơn vị có chức năng quản trị Mạng Campus của một trưởng dại học, tôi ý thức rõ những khỏ khăn trong việc

quản trị hệ thống mạng Đây cũng là những vấn đề thực tế đang diễn ra trong

nhiều trường, cơ quan, tổ chức ở Việt Nam Vì vậy, tôi quyết dịnh chon dé tai

“Quản trị Mạng phân tán” với mục đích: tích hợp được một giải pháp quản trị

mạng đầy đủ nhất có thể cho hệ thông mạng Campus của trường Đại Học Bách

khoa Hà Nội (ĐHBHA) và cũng là mồ hình tham khâo cho những hệ thống,

mang Campus cia các Trường, sắc cơ quan Lễ chức khác hiện nay

Với những yêu cầu trên, Tôi sẽ thực hiện nhưng nhiệm vụ trong luận văn

như sau

* ‘Tim hiéu ly thuyết, nguyên lý quản trị mạng, mô hình, các giải pháp giám

sát mạng hiện có

« _lrên cơ sở thực tế để xuất Mô hình quản trị mang cho mạng Campus của

Trường Đại lọc Bách Khua 1à Nội

® Cài đặt, thực thi các thành phần của mô hình, có kết quả thứ nghiệm

11/98

Đánh giá Kết quả đạt được

1.2 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được chia thành 6 chương với các nội dung chỉnh sau:

Chương 1: Tổng quan về nhiệm vụ của luận văn, trình bảy những vấn dé

cơ bản sẽ được giới thiệu trong dễ tài, lý do lựa chọn dễ tải và tóm tất sơ

qua về cầu trúc luận văn

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về quản trị mạng, trình bày những vẫn dé co

bản của giao thức quản trị mạng SNMTP, sự ra đời và phát triển của các

giao thức quản trị và giám sát mạng, các van dễ liên quan dén SNMP,

MIB, cũng như các chuẩn cơ bản cla SNMP, các hạn chế của SNMP và

khắc phục

Chương 3: Các mô hình và giải pháp giảm sát mạng hiện nay, trình bảy về

các mô hình giám sát cơ bản và các sản phẩm phần mềm giám sát mạng

thông dụng hiện nay

Chương 4: Xây dựng mô hình quản trị Mạng phân tán, cho Trường

ĐIIBEIIN: đề xuất mê hình quản trị mạng cho hệ thống mạng phân Lán

nói chung và cụ thế cho hệ thống mạng của ĐHBK Hà nội

Chương 5: Cài đặt vả thứ nghiệm, đưa ra Kết quả thực tiễn áp dụng, trình

bày những kết quả dạt dược của để tài

Chương 6: Kết luận, trình bày những khả năng phát triển, mở rộng của đề

tải, dễ có thể ứng dụng được nhiễu hơn trong thực tế, dặc biệt là áp dụng,

vào hệ thông quản trị mạng trong các cơ quan tễ chức vả trong các trưởng

Đại học ở Việt Nam

12/98

Chương II Cơ sở lý thuyết vẻ quản trị mạng

H.1 Tổng quan về giám sát mạng

II.1.1 Khải niệm

‘Theo t6 chic IRKE (IKKE Standard 802 6-1990[Reference 1 1]), “Quản trị mạng cung cấp cơ chế cho việc giám sát, điều khiển vả phổi hợp tất câ các đối

tượng quản trị trong một hệ thắng mở”

Trong dịnh nghĩa về quấn trị mạng, chức năng quan trọng của quản trị

mạng là giám sát Giám sát là việc liên tục theo đối một mạng máy tính để phát

hiện ra các thành phần hoạt động sai hoặc chậm và thông báo cho các thành viên

quan tri mạng trong trường hợp khẩn cấp thông qua email, nhắn tim hay các hình

thức bán động Đây là một chức năng quan trọng trong hệ thống quản trị mạng

11.1.2 Mục đích giảm sắt mạng

e Nâng cao tính sẵn sàng: Giám sát mạng làm tăng hiệu năng hoạt động, của mạng máy tinh bằng cách giảm thời gian chết của mạng và giảm thời

gian phần hồi khi có sự cố Những trục trắc của mạng phải thông báo cho

người quản trị mạng dé được phan hỏi và sửa chữa kịp thời

« Giảm chỉ phi hoạt dộng: Tôi thiểu hoá chi phí hoạt động của mạng là

mục tiêu lớn nhất của việc giám sát mang

5 Tăng hiện năng mạng: Iliệu năng mạng được tăng lên nhờ tối ưu hoá

hoạt động mạng, giảm sát và phân bổ hợp lý các tài nguyên và giám thiểu

Nâng can tính an toàn: Các chức nẵng an nình nhằm bảo vệ các tài

nguyên mạng trước những truy cập bat hop pháp

Tai nguyén giám sat:

Các tải nguyên giám sát bao gồm các thành phần phần cứng, phần mềm trong

mạng máy tính

Các thành phần nhân cứng:

Đường truyền và các thiết bị phục vụ kết nếi: Bao gồm tất cả các thiết bị

mạng ở tầng Vật lý như bộ tập trung, các bộ chuyển di giao thức, các dầu

kết nối

Các thành phần tinh Lon: Bao gồm các thiết bị lưu trữ, các thiết bị xử lý,

Tây in

Các thành phần trung gian: Bao gồm các thiết bị như repeater, bridge,

router, gateway va hub

Các thành phần viễn thông: Bao gồm các thiết bị như modem, multiplexer,

và switch như ATM switch

Các thành phần nhần mềm:

Hệ điều hảnh: Hệ điểu hành là phan mềm cơ sở cho mọi thiết bị tính toán

vi du nhu DOS, Window, Linux

Các phần mềm ủng dụng: Phẩn mêm ứng dụng bao gồm các phần mềm

quan lý, các phần mềm xử lý văn bản, âm thanh, hình ảnh, các công cụ

Các phần mềm trong các thiết bị trung gian: La các phần mềm chứa trong

router, switch, bridge, gateway, hub

14/98

«_ Các phần mềm viễn thông: 1.à các phần mềm cho phép kết nối nhiều mạng,

khác nhau

© Cae dich vu mang: HTTP, KTP, SMTP, IMAP, POP, DNS, DHCP,

1I.2 Các giao thức giám sát mạng

1.2.1 Lịch sử của các giao thức quản trị, giảm sát mạng:

Cho tới gần đây, việc thu thập thông tin tử các thiết bị mạng khác nhau đã

dồi hỏi các kỹ sư phải học một loạt các nhương pháp để lẫy được các đữ liệu Lý

do đối với điều này là các sẵn phẩm nỗi mạng mới đã được phát triển, các nhà

chế tạo chúng đã thiết lập các cơ chế thích hợp để có thể thu thập đữ liệu từ các

sẵn phẩm của họ: kết quả là có hai công cụ có cùng chức năng nhưng được dưa

7a từ các nhà chế tạo khác nhau, có thể cung cấp các phương pháp khác nhau để

thu thập dữ liệu

Vi du: gid si một công ty sử đụng hai loại router của DEC để nối với các

méy mini của Digital Loai dau tién được sân xuất bởi một công ty được gọi là

RoutME và loại thứ bai bởi một công ty khác có tên là FasRoute

Cả hai loại đều cho phép đăng nhập mạng từ xa Tuy nhiên, phương pháp

sử dung để tiếp cân thực sự tới các dữ liệu là khác nhau đáng kể Để hỏi router RouteMEe về số hiệu của thiết bị giao tiếp và các thông số hoạt động, ta sẽ phải sở

đụng một thực đơn, trong khi để hỏi các thông lún dó đối với router FagtRoule rất

có thể lại phải sử dụng ba lệnh nào đó trên một giao diện theo kiểu lệnh

'Irong một môi trường mạng hỗn tạp - việc sử dụng thông tin bằng những phương pháp riêng biệt do từng nhà sản xuất quy định gây chậm chạp vả nặng

nể Các kỹ sư mạng dai hỏi một phương pháp nhất quản dễ thu thập thông tin về

tất cả các bộ phận hợp thành trên mạng Vì vậy, các kỹ sư muốn sử dụng các

công cụ chung gọi là các công oụ tiêu chuẩn Tuy gác công cụ này đơn giản hơn

15/98

các phương pháp được cung cấp bởi các nhà chế tạo vì chúng không được thiết

kế riêng biệt cho quần trị và giám sát mạng, do đó sẽ cú các mặt hạn chế của

chúng như được bàn luận đưới đây

Đôi với các mạng theo giao thức Internet (IP), các kỹ sư mạng có thể sử

dung giao thitc thng bao diéu khién Intemet (ICMP: Internet Control Message

Protocol) Echo va Echo Reply dé thu thip mét sé théng tin Dy định ban đầu là

gửi thông báo điều khiển giữa bai thiết bị mạng, nhưng phần lớn các thông báo

TƠMIP khá phức tạp dễ dọc Tuy nhiên, cả hai thiết bị này đều có hễ trợ giao thức

TP, chúng cung cấp một phương pháp kiểm tra liên tục của hệ thông đổi với một

thiết bị ở xa

Với việc sử đụng các thông báo nảy, một thiết bị trên mạng khi tiếp nhận

một thông báo ICMP (gọi là Echo) phải chuyển lại một báo đáp lại (Echo Reply) cho thiết bị nguồn Nếu không thấy thông báo đáp lại có nghĩa là có một lỗi trên

mạng Ứng dụng đó được gọi la Ping (Packet Internet Groper) No kiểm tra hai

thiết bị có kết nối được hay không bằng cách gửi đi một ICMP cho và đợi Echo

Reply

Phần lớn các phiên bản của Ping cũng có thể đếm thời gian phần hải tính

theo miligiây giữa thông báo được gửi và bảo đáp nhận được, cùng như tỷ lệ %

của các thông bảo đáp TCP/IP không phải là bộ giao thức duy nhất cung cấp

công cụ như Ping Mẫu báo đáp nay cỏn tôn tại trong một vài giao thức khác như Appletalk, Novell/ IPX, Xerox XNS va Banvan Vines

Tuy nhiên, mẫu này có các mặt hạn chế sau đây

« Giao nhận không tin cậy

© Cần phải thăm dò

16/98

«Thông tin han chế

Phần lớn các ứng dụng ICMP này sử dụng ting network của mạng chứ

không sử dụng tang transport Như vậy việc không nhận được Iicho Reply không

hẳn là không kết nỗi được Có thể chỉ ra là một thiết bị mạng đã bỏ rơi báo đáp

hay chỉ do thiêu vùng đệm tạm thời Cũng có thể là hỏng bởi sự tắc nghẽn tại

một mạch đữ liệu ở một thời điểm truyền đữ liệu

Để tìm ra thông lin hién hành bằng việc lìm chức năng Echo/icho Reply

†a phải thăm dẻ liên tạc các thiết bị mạng Việc thực hiện thăm dò nảy là một phương pháp cô lập lỗi thông dụng và có thể thực hiện nhanh chóng và dé dang

và không dỏi hỏi bắt kỳ ưu tiên nảo hoặc phần cứng hỗ trợ Một tỉ lệ phần trăm

lớn các báo đáp mắt có thế cho biết có vấn đề về kết nối mạng Một khi được xác

định, kỹ sư mạng cần phải dựa vào các phương pháp khác để cô lập và xác định nguyên nhân Một thủ tục quản trị mạng nên cung cấp khả năng dễ các thiết bị tự

gửi các thông báo tới một hệ thống quản lý Điều này có thé gây thêm công việc

thăm dò, nhưng nó là một phương pháp rất hiệu quả để thu thập thông tin quản

tr] mang

Một lý do sơ đẳng của sự khiếm khuyết này JA phép thit Kcho/Kcho Reply

không được thiết kế để cung vấp nhiều thông tin quản trị mạng Thông tín thu

được thường không đủ dễ xác định tình trạng mang và do đó không thể có các

quyết định đúng đắn đối với việc quản trị mạng Đối với mục đích nảy, cần sử

đụng một thủ Lục được viết riêng

Những khó khấn trên đã làm nhu cầu cần có các giao thức quản trị mạng

tiêu chuẩn trở nên bức xúc Các nhà phát triển đã đưa ra hai hướng khác nhau để

tạo ra các giao thức quản trị mạng Giải pháp thứ nhất là SMNP (Simple

Network Management Protocol) ma sau này đã chứng tô là rất thành công Giải

17/98

phán thứ hai là CMIIS/SMTP (Common Management Information Services/

Common Management Information Protocol) được phát triển bởi ''ỗ chức quốc

tế về tiêu chuẩn (ISO) cũng có một ảnh hướng nhất định trong cộng đồng mạng,

Cả hai giao thức nảy đều cung cấp các phương tiện thu thập các thông lin tử các

thiết bị mạng và gửi các lệnh đến các thiết bị mạng Hơn nữa cả hai giao thức

nảy đều được xây dựng trên cơ sử mô hình tham chiếu mạng 7 tầng đã được

chuẩn hoa bai TSO

1.2.2 Sw phat trién cia cac giao thirc chudn:

Dé gidi quyét cdc vin dé ở trên, các nhà chế tao đã đưa ra các giao thức

quan trị mạng chuẩn, các giao thức này cho phúớp thu thập và lấy sáo thông tin Lừ thiết bị mạng, Mặt khác các giao thức này có thể cung cấp một kiểu truy nhập tới

thiết bị mạng Có thể ta phải hỏi

«Tên của thiết bị

® Version phan mềm trong thiết bị

«- Số của giao điện trong thiết bị

«_ Bố của các gói tin đi qua một thiết bị trong một khoảng thời gian

Các tham số có thể thiết lập được đối với thiết bị mạng có thể bao gầm

«Tên của thiết bị

* Dia chi cia mét giao dién mang

* Trang thai hoal déng của một thiết bị giao tiếp mang

® Các giao thức mạng được chuẩn hoá mang thêm đến những lợi ích mới ở

chỗ đữ liệu truyền đến và thu nhận về từ các thiết bị mạng là nhất quản

18/08

1.3 Giao thức quản trị SNMP

1.3.1 Khải niệm

'Irong mạng dựa trên nên LCP/IP, việc quản trị mạng được thực hiện có

những điểm khác biệt so với quản trị theo mô bình OSL Một đối Lượng quần trị

trong mang TCP/IP gần giỗng như một thuộc tính của đổi tượng quản trị trong

mô hình mạng OSL De đó, khái niệm đối tượng và biến có thể ding thay thể lẫn

nhau

SNMP sit dung UDP (User Datagram Protocol) la giao thie truyén li

thông tin giữa các manager va agent Viéce str dung UDP, thay vi TCP bởi vì

UDP là phương thức truyền ma trong dó hai dầu thông tin không cần thiết lập kết nối trước khi dữ liệu dược trao dỗi (comnectionless), thuéc tinh nay pha hop

trong điều kiện mạng gặp trục trặc, hư hỏng v v

SNMP có các phương thức quản lý nhất định và các phương thức nảy

được dịnh dạng bởi các gói tin PDU (Protocol Data Unit), Cac manager va agent

sử dựng PDU để trao đổi với nhau

Trong việc quản trị mạng dựa trên nén TCP/IP, giao thức SNMP (Simple

Network Management Protocol) duoc ding để trao dỗi các thông tin quan trị

giữa manager và agent Dây là giao thức quản trị mang được dùng phổ biển nhất

thiện nay vì SNMP có khá nhiều đặc điểm ưu việt

s_ Đơn giản: Việc sử dụng SNMIP cho phép thực hiện các chức năng quản trị

mạng tiêu tốn ít tài nguyên mạng nhất so với các giao thức quản trị khác

Các phần mém quan trị mạng dùng SNMP thường có mã nguồn ngắn va

đơn giản hơn Tuy nhiên, tính đơn giản cúa SNMP kéo theo sự hạn chê

gác chức năng quản trị mạng

19/98

« Mạnh mẽ và tin cậy: SNMD có thể hoạt động trên các mạng không tin

cậy, có nhiều lỗi, và thường xuyên xảy ra đụng độ SNMIP được thiết kế để

có thể giái quyết được các tỉnh hudng xấu nhất có thể xây ra

+ Tính mở: Các phần mềm quản trị mạng sử dụng SNMP không cần phải

thay đổi nhiều mỗi khi mở rộng mạng Khi mở rộng mạng, người quản trị

mang chi cần thêm các MIB (Management Information Base} méi mé tả

các thành phần mổ rộng MIB là cơ số dữ liệu lưu trữ thông tin về gác đối

tượng cần quản trị

« Tính toán tập trung: Trong giao tiếp giữa manager va agent, phan lớn

khối lượng công việc sẽ duoe manager xứ lý Điều này đơn giản hoá việc

thêm các đối tượng quản trị vào mạng

5 Không liên kết: SNMP dựa trên nền giao thức không liên kết UDP giúp

don gin hoá quả trình giao tiếp giữa manager và agent Mỗi gói tin UIDP

thường chứa một thông tin quản trị độc lập Do đó, có thể loại bố các thủ

tục phức tạp khi phải lấp ghép lại các gói tin hay sửa lỗi

«© Tính phố biến: Chính nhờ các ưu điểm trên, SMNP được sử dụng rộng rãi

trong lĩnh vực quản trị mạng HẦu hết các hệ diều hành cua các thiết bị mạng và máy tính đều hỗ trợ SNMP

Tĩnh 1: Giao thức quản irj mang SNMP

‘Trong giao thức SNMP, mét manager có thể quản lý nhiều agent Tuy

nhiên, cũng có thể có nhiều manager và các manager này có thể giao tiếp được

với nhau Mỗi một cặp giao tiếp giữa managcr-agent hay manapcr-manaper dược

gọi là một cộng đồng (community) Mỗi cộng đồng có một định danh riêng là tên

công đồng Tên cộng đồng được dịnh nghĩa là một xâu có độ dải tối da 255 ký

tự

Agent va manager giao tiép véi nhau qua các SNMP message Mỗi SNMP

1message chứa một định danh phiên bản SNMIP sử dụng, một xâu mô tả cộng

déng SNMP (community string) và một gói tìn SNMIP Các SNMIP messape

hoàn toán độc lập nhau, message đi sau không liên quan gì message di trước nó

Chuẩn giao thức SNMP khuyến cáo rằng kich thước của messape không nên

vuot qué 484 byte

liiện nay, tồn tại hai phiên bản của giao thức SNMP là SKMIPvI và

SNMPv2 SNMPv1 duoc mé ta trong các tài liệu [2] REC 1155, [3] REC 1157,

[4] RFC 1212 va [S] RFC 1213

21/98

ic đối

Trong đó: REC 1155 qui định cầu trúc và củ pháp định nghĩa

tượng quản trị REC 1157 định nghĩa các đặc tả và hoạt đông của SNMPvI Còn

RFC 1212, RFC 1213 định nghĩa tập hợp cơ sẻ các đối tượng dủng trong cơ sở

đữ liệu quản trị MIB-2

Structure of ManagernenE Information (SMI)

(SNMPv1)

Tĩnh 3: Khung quản trị SNMPv1

SNMPv2 la phiên bản phát triển tiếp của SNMPv1 và đang được sử dụng

rộng rãi hiện nay SNMIPv2 phức tạp hơn và có một số đặc điểm ưu việt hơn

SNMPv1

« SNMPvI có rất ít quy định về an ninh mạng Việc lấy được định danh của

cộng đồng SNMP rất đơn gián SNMIPv2 dã khắc phục được điều đó bằng

digest authentication protocol va symmetric privacy protocol

22/98

« SNMIPV2 cái tiến một số cách định nghĩa đối tượng quản trị SNMPv2 hỗ

trợ sự chuyển đổi nguyên bản cho phép mở rộng ngữ nghĩa của các đối lượng chuẩn

* SNMPv2 bé trợ thêm một số SNMP PDU mới như GŒelDulkReqguest,

InformRequest GetBulkRequest duoc str dung dé thu thập một số lượng

lớn các thông tin quản trị JnformRequest được sử dụng trong giao tiếp

giữa các manager trong mỗi trường phân lần

© SNMPv2 có thể hoạt động linh hoạt trên nhiều nền tầng chuyển vận khác

Hinh 4: [1] Cac tai Jiéu chudin về giao thức SNMP

1.3.2 Cơ sở dữ liệu quản tri (MIB)

TI.3.2.1Câu trúc cơ sở dữ liệu quản trị

'Irong lĩnh vực quản trị mạng, các thông tin chỉ tiết của các đối tượng quản

trị được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu là IMMID (Mlanagerment Information Base)

23/98

ÁM là một khái niệm trừu tượng mô tả cách lưu trữ đữ liệu Trong MID, tật cả

các đối tượng quản trị có củng tính chất được gom lại thành các nhóm

MIB-2

system (1) snmp (11) interfaces ip (4) icp (6) egp (3) transmission

Hình 5: [10] Một số group chuẩn của MIB,

Như trong hình vẽ trên, các thành phần trong nhóm 1 mô tá việc quản trị

hệ thống như tên hệ thống, thời gian hoạt động, các địch vụ má hệ thống cung cấp Các thành phần trong nhỏm 6 mô tả việc quần trị giao thức TCP như bằng

anh xa dia chi IP, bang tim dường,

‘Thue ra, MIB-2 cfing là một nhánh con của cây phân cấp các tổ chức

chuẩn quốc tế có định danh là I.3.6 1.2.1 Dầu “ ” đầu tiên thể hiện cho gốc của

cây phân cấp, “1” thể hiện cho tễ chức quốc tế ISO, “3” thể hiện cho các tô chức

ở các quốc gia trực thuộc ISO, “6” thể hiện cho Bộ Quốc phòng Mỹ (DGD —

Department oŸ Dofonoc), “1” thể hiện cho mang Intemet, “2” thé hién cho mgmt

và “1” thể hiện cho cơ sở dữ liệu quản trị

24/98

IDENTIFIER MIB dinh nghia 2 loai đối tượng quản trị chuẩn:

Đôi tượng vô hướng (Scalar object):

Với đổi tượng vô hướng, chỉ có đuy nhật một thể hiện cho một đối tượng Mỗi

một đối tượng vô hướng được xác định bằng một OBIJECT IDENTIEIER độc

lập OBJECT II3HNTIEIER của thể hiện đổi tượng được tạo ra bằng cách thêm

“0” vậu sau OBIECT IDENTIFIER của đối tượng

25/98

Thể hiện của SnmpInBadValues 1.3.6.1.2.1.11.10.0

Tiối tượng bảng (Tabular object):

Với đối tượng bảng, mỗi đổi tượng trong bảng có nhiễu thé hign Cac OBJECT

IDENTIFIER cia cdc thé hién được tạo ra bằng cách thêm giá trị tương ứng

trong trường TNDEX của bảng với OBJECT IDENTIFIER của đối tượng

TI.3.2.2Các nhúm chuẩn trong MIB-2 [5], [10]

MIB-2 cung cấp các nhóm quản trị chuẩn được mô tả như sau

© Nhóm System

system (mib-2 1)

sysDeser (1) yaObjectID (2) sysUpTime (3) sysContact (4) sysName (5) sysLocation (6) sysServices (7)

Hinh 7: Nhom System

26/98

® Nhóm Inferfaccs

inlerfaces (nib-2 2)

iểNhmber(1) fable (2)

( _ ifentry (1)

ifindex (1) itDeser (2)

ifOutUcastPkts (17) ifOutNUcasrPhts (18) ifOutdiscards (19) ifOutirers (20) ifOullluknswnPrdos (1) iiSpecific (22)

Tinh 9: Nhém Address Translation

27/98

ipInDeliver: (9) ipOutRequests (10) ipOntDiscards (11) ipOUENoRonters (12) ipRewariTirueoul (13) ipRewanitegds (14) ipReasmOKs (15) ipReasmFails (16) ipTragOKs (17) ipragFailk (18) ipragOreatee (19) ipAdsrTabie (20) ipRouteTable (21) ipNetfoMedia' Table (22) ipRoutingLiscards (23)

Hình 11: Nhom IP

28/98

Nhém [CMP

ieinp (mib-2 3)

ienpInMsss (1) iempTnErrors (2) iempaDesfUnreachs (3) iompTnTimeBxeds (1) iempïnParnProbs (5) iempTnSrcQutenchs() icmpInRedirect (7)

icmpInIchoe (8)

iampInEchoitcps (9) iempinimestams (10) ianplniimestamReps (11) ianplnAddrMasks (12) icmpInAddeMaskReps (L3) iempOufMsps (14)

iompOnFirors (15) iompOuestLJnreachs (1 6) iampOutTimcPxcds (17) iampOutParmProbs (18) ienputSrcQuenchs(19) icempOulRedirect (20) ianpOufEchos (21) ianpOutEthoReps (22) iompOufTimestank: (23) iempOufFTimestamiens (24) icrmpCntA ddr Masks (25) icmpOnutA ddrMaskReps (26)

Tinh 12: Nhém ICMP

29/98

® Nhóm TCP

top (mib-2 6)

tepRtoA lgorithmn (1) tepRtoMin (2)

tepRtoMax (3)

‘tepMaxConn (4) tcpActiveOpens (5) tepPassiveOpens (6) tcpAtlempFails (7) tcpDslabReselz (8) tcpCurrEgtab (9) tcpinScgs 10) tepOutSegs (11) tepRelranSegs (12) tepConn'Table (13) tcpinEirs (14) tcpOutEns (15)

Tĩnh 14: Nhôm UDP

30/98

s Nhóm SNMP

snmp (mib-2 11)

snmplnPkts (1) stumpOulPk(s (2) ssonpinBad Version(3) snmpInBadCommunityNames (4) snmpInBudCommumityUses (5) simpInASNParseErrs(8)

snmpTriTooBias (8) snmpTriNoSnchNames (9) snmpInTadValnes (10) sompInReadOnlys (11) snmpInGenEzrs (12) snmplnTotalRoqVare (13) siampIniVotalSeLVars(14) ximpInGetRequesls (15) snmpinGetNexts (16) snmpinSetRequests (17) snmpinCretResponses (18) snmplnTraps (19)

snmpOutTooBigs (20) snmpOutNoSuchNamee (21) snmpOutBadValucs (22) snmpOutGcnEivs (24) srumpOutGetRequests (25) stumpOulGetNexts (26) snmpOutS Requests (27 snmpOulGetResponses (28) snrmpOutTraps (29)

‘Trong giao tiến giữa các thực thể SNMP, SNMIPv] cung cấp 6 loại PI3U

là: GetRequest, GeiNextRequest, GetResponse, SetRequest va Trap Khi mét

thực thể SNMP gửi GetRequest, GetNextRequest hay SetRequest, thitc thé kia sé

tra loi bang PDU GetResponse PDU GetRequest, GetNextRequest duge sit dung

để thu thập các thông tín quán tri, POU SeRegrest duoc str dung dé thay đổi các

31/98

thông tin quản trị Trong trường hợp truy vẫn các đối tượng quản trị có dạng bang, GetVextRequest s8 duoc sit dung lay về lần lượt các thông tin trong bảng

Khi có ngoại lê, lỗi hay một trường hợp đặc biệt nào đó xảy ra, Trap PDU được

gửi nhằm mục đích báo hiệu

Ở phiên bản 2 của SNMP, SNMPv2 cung cấp thêm 2 loại PDU nữa là

GetBulkRequest và InformRequest GetBulkRequest duoc sit dung dé truy vin

một số lượng lớn oác thông tin quản trị cén InformRequest duoc str dung trong

giao tiếp manager-manaper

32/08

* P1DU type quy dịnh kiểu của PI2LU

«© RequestlD lả định danh được dùng để phân biệt các yêu cầu đến

RequestID cho phép xác định các PDU bị lắp lại do lỗi mạng

® _ErrorStatus được dùng để xác định ngoại lệ và lỗi xây ra khi xử lý một yêu

cầu náo đó Trong trường hợp có lỗi, Erorindex trỏ vào thành phần có lỗi

tooRig Gi tin quá lớn

noSuchName Khi đổi trong quan tr try van không tồn tại

badValue Giá trị của đối tượng quản trị có kiểu dữ liệu, kích thước không hợp lệ

readOnly khi thay đồi giá trị cúa đối tượng quán trị chí được phép đọc

33/98

Khi không thễ truy vấn, sira đổi gìá trị của đối tưọng quản trị hay có lỗi

gai xây ra Khi tạo gói tin trả lời

Hình 18: [10] Các lỗi của SNMPv1

® Một Trap PDU chữa các thông tin về kiểu dối tượng quấn trị phát sinh

trap, địa chỉ của đối tượng phát sinh trap và thời điểm phát sinh trap Nêu trường enierprise tồn tại, Trap PDU là không phải lả trap chuẩn và thông

tin về tran dược chứa trong trường specific-trap Trường generic-trap

chứa các thông tin về trap chuẩn

Trap Giải thích

Agent khỏi động, các thông tin câu hình và thông tin hoạt

Coldstart động có thể bị thay đổi

Wamstat tae foe ie thong tin cu hinh va thong tin hoat

LinkDewn Một liên kết nào đó không hoạt động, T4nlam Một liên kết nào đó hoạt động,

Authenticatioailue Khi có lỗi trong quá trình chững thực

EgpNeighborLoss Khi mit “EGP neighbor” mit liga fac ErlrrpriscBpceiic Burge thing trong rường hợp specific-trag

Hình 19: SNMPvI trap

œ Biến (variable) là đại diện cho một thể hiện của một đối tượng quản trị

Một sự liên kết biển (variable-binding) lả một cặp tên biến và giá trị tương,

mg Đối với một số PDU chỉ liên quan đến tên biến mà không cần quan

tâm đến giá trị của biến (như GetRequest-PIDU) thi phần giá trị dược bỏ

qua khi xử lý Tuy nhiên, phần giá trị bắt buộc vẫn phải tồn tại trong gói

tin theo đúng các luật ASN, 1 và trong trưởng hợp này phần giá trị bằng

NULL

34/08

TI.3.3.3Các thủ tục SNMP

Mỗi thực thé quan tri nhân message ở cổng LII2P 161 trừ các report traps,

tức là mọi message trừ những message chứa Trap-PDU đều trao đổi qua công

UDP 161 Cac messagc chứa rcport traps thường dược nhận ở cổng UDP 162

Giao thúc SNMP quy định các message phải có độ dải bé hơn 484 byte, tuy

nhiên các ửng dụng quản trị mạng dựa trên SNMP dược khuyến khich hỗ trợ các

message cé 46 dai lén hon

Hoạt động của các thực thể SNMP được mô tả bằng các sơ đỗ sau

35/08

= Add commnmily namic + Add source and destination transport addresses

¥

* Check authentication + Construct another ASN.1 object

Tĩnh 20: Quá trình tau ra mot SNMPv1 message

Các bước thực hién khi thye thé SNMP tao ra message:

1 Đầu tiên, thực thể SNMP xây dựng PDU theo đúng các luật ASN.1 PDƯ

được coi như một đối Lượng ASN.1

2 Thực thể SNMP chuyển đối tượng A8N.1 này cùng với xâu mô lả SNMP

community, địa chỉ chuyên vận nguồn, địa chỉ chuyến vận đích đến dịch

36/98