Bài giảng Computer Networking: A top down approach - Chương 9: Quản lý mạng

Chương 9
Quản lý mạng
A note on the use of these ppt slides:
We’re making these slides freely available to all (faculty, students, readers).
They’re in PowerPoint form so you see the animations; and can add, modify,
and delete slides (including this one) and slide content to suit your needs.
They obviously represent a lot of work on our part. In return for use, we only
ask the following:
 If you use these slides (e.g., in a class) that you mention their source
(after all, we’d like people to use our book!)
 If you post any slides on a www site, that you note that they are adapted
from (or perhaps identical to) our slides, and note our copyright of this
material.

Computer
Networking: A Top
Down Approach
6th edition
Jim Kurose, Keith Ross
Addison-Wesley
March 2012

Thanks and enjoy! JFK/KWR
All material copyright 1996-2012
J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved
Quản lý mạng

9-1


Chương 9: Quản lý mạng

Mục tiêu của chương:






Giới thiệu về quản lý mạng
 Động lực
 Các thành phần chính
Cơ cấu quản lý mạng Internet (Internet network
management framework)
 MIB: management information base (cơ sở thông
tin quản lý)
 SMI: data definition language (ngôn ngữ định
nghĩa dữ liệu)
 SNMP: Giao thức quản lý mạng
 An toàn và quản trị
ASN.1
Quản lý mạng

9-2


Chương 9 Nội dung
Quản lý mạng là gì?
 Internet-standard management framework
 Cấu trúc của thông tin quản lý (Structure
of Management Information): SMI
 Cơ sở thông tin quản lý (Management

Information Base): MIB
 SNMP Protocol Operations and Transport
Mappings
 An toàn và quản trị
 Vấn đề trong thể hiện: ASN.1


Quản lý mạng

9-3


Quản lý mạng là gì?




autonomous systems (cịn gọi là “mạng”): hàng nghìn các
thành phần phần cứng/phần mềm tương tác với nhau
Các hệ thống phức tạp khác yêu cầu giám sát, kiểm soát:
 Máy bay phản lực
 Nhà máy điện hạt nhân
 Các hệ thống khác?
“Quản lý mạng bao gồm việc triển khai (deployment), tích hợp
(integration) và phối hợp giữa các yếu tố phần cứng, phần
mềm, và con người để theo dõi, kiểm tra, thăm dị ý kiến, cấu
hình, phân tích, đánh giá và kiểm soát mạng và tài nguyên để
đáp ứng thời gian thực, hiệu suất hoạt động, và yêu cầu chất
lượng dịch vụ (Quality of Service ) với chi phí hợp lý”
Quản lý mạng

9-4


Cơ sở hạ tầng cho quản lý mạng
Định nghĩa:
Thức tể quản lý
(managing entity)
managing
data
entity
Giao thức
quản lý mạng
(network agent data
managementmanaged device
Protocol)
agent data

agent data

managed device
agent data

managed device

agent data

managed device
managed device

Các thiết bị được
quản lý (managed
devices ) sẽ chứa
các đối tượng được
quản lý (managed
objects) cái mà dữ
liệu của nó sẽ được
tập hợp vào trong
cơ sở thông tin quản
lý (Management
Information
Base (MIB))
Quản lý mạng

9-5


Các chuẩn quản lý mạng
OSI CMIP
SNMP: Simple Network
Management Protocol
 Common Management
 Internet roots (SGMP)
Information Protocol
 Được thiết kế những
 Bắt đầu đơn giản
năm 1980: chuẩn quản
 Được triển khai và được
lý mạng thống nhất
chấp nhận nhanh chóng

(the unifying net
 Sự tăng trưởng: kích
management standard)
thước, độ phức tạp
 Được tiêu chuẩn hóa
 Hiện tại: SNMP V3
quá chậm
 Chuẩn quản lý mạng
trên thực tế hiện nay
Quản lý mạng

9-6


Chương 9 Nội dung
Quản lý mạng là gì?
 framework quản lý chuẩn Internet
(Internet-standard management framework)
 Cấu trúc của thông tin quản lý (Structure
of Management Information): SMI
 Cơ sở thông tin quản lý (Management
Information Base): MIB
 SNMP Protocol Operations and Transport
Mappings
 An toàn và quản trị
 Vấn đề trong thể hiện: ASN.1


Quản lý mạng

9-7


Tổng quan SNMP: 4 phần chính


Management information base (MIB) (Cơ sở
thông tin quản lý):
 Lưu trữ thông tin được phân phối của dữ liệu quản lý
mạng



Structure of Management Information (SMI)
(Cấu trúc của thông tin quản lý):
 Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu cho các đối tượng MIB



Giao thức SNMP
 Truyền tải bộ quản lý (manager)<->thông tin đối tượng
được quản lý, các lệnh



Các khả năng bảo mật và quản trị
 Bổ xung chính trong SNMPv3
Quản lý mạng

9-8

SMI: Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu
(data definition language )
Mục đích: cú pháp, ngữ nghĩa của







Kiểu dữ liệu cơ bản:

dữ liệu quản lý được định nghĩa
INTEGER
tốt và rõ ràng
Integer32
Các loại dữ liệu cơ sở:
Unsigned32
 Đơn giản, nhàm chán
OCTET STRING
Loại đối tượng (OBJECT-TYPE) OBJECT IDENTIFIED
IPaddress
 Kiểu dữ liệu, tình trạng, ngữ
Counter32
nghĩa của đối tượng được
Counter64
quản lý
Guage32

TÍNH ĐỒNG NHẤT MODULE
Time Ticks
(MODULE-IDENTITY)
Opaque
 Nhóm các đối tượng liên quan
vào trong MIB module

Quản lý mạng

9-9


SNMP MIB
MIB module được quy định thông qua SMI
MODULE-IDENTITY
(100 MIB được tiêu chuẩn hóa, nhiều hơn nhà cung cấp)

MODULE

OBJECT TYPE:

OBJECT TYPE:OBJECT TYPE:

Các đối tượng được quy
định thông qua SMI
OBJECT-TYPE construct
Quản lý mạng 9-10


SMI: ví dụ đối tượng, module

OBJECT-TYPE: ipInDelivers
ipInDelivers OBJECT TYPE
SYNTAX
Counter32
MAX-ACCESS read-only
STATUS current
DESCRIPTION
“tổng số datagram đi vào đã
được phân phát thành công tới
các giao thức user IP (bao gồm
ICMP)”
::= { ip 9}

MODULE-IDENTITY: ipMIB
ipMIB MODULE-IDENTITY
LAST-UPDATED “941101000Z”
ORGANZATION “IETF SNPv2
Working Group”
CONTACT-INFO
“ Keith McCloghrie
……”
DESCRIPTION
“module MIB để quản lý IP
và thực hiện ICMP, tuy nhiên
không bao gồm quản lý của các
đinh tuyến IP (IP routes) của chúng.”
REVISION “019331000Z”
………
::= {mib-2 48}
Quản lý mạng

9-11


Ví dụ MIB: UDP module
Object ID

Name

Type

1.3.6.1.2.1.7.1

UDPInDatagrams Counter32

tổng số datagram được phân
phát tại node này

1.3.6.1.2.1.7.2

UDPNoPorts

số lượng các datagram khơng
có khả năng phân phát:

Counter32

Chú thích

khơng có ứng dụng tại cổng

1.3.6.1.2.1.7.3

UDInErrors

Counter32

số lượng các datagram khơng
có khả năng phân phát:
tất cả các lý do khác

1.3.6.1.2.1.7.4

UDPOutDatagrams Counter32

số lượng datagrams được gửi

1.3.6.1.2.1.7.5

udpTable

1 mục (entry) cho mỗi cổng

SEQUENCE

trong việc sử dụng bởi ứng
dụng, cho số cổng và địa chỉ IP
Quản lý mạng 9-12


Đặt tên SNMP (SNMP naming)

Câu hỏi: làm cách nào để đặt tên cho mọi đối tượng tiêu
chuẩn có thể (possible standard object) (giao thức,
dữ liệu, nhiều nữa..) trong mọi chuẩn mạng có thể
(possible network standard)??
Trả lời: Cây định danh đối tượng ISO (ISO Object

Identifier tree):
 Đặt tên phân cấp tất cả các đối tượng
 Mỗi điểm nhánh (branch point) có tên và số
1.3.6.1.2.1.7.1
ISO
ISO-ident. Org.
US DoD
Internet

udpInDatagrams
UDP
MIB2
management
Quản lý mạng 9-13


Cây định danh đối tượng OSI
(OSI Object Identifier Tree)

Quản lý mạng 9-14


Giao thức SNMP
Có 2 cách để truyền đạt thơng tin MIB, các lệnh:

managing
entity

managing
entity

request
response
agent data
managed device

request/response mode

trap msg

agent data
managed device

trap mode
Quản lý mạng 9-15


Giao thức SNMP: loại thông điệp
Loại thông điệp
GetRequest
GetNextRequest
GetBulkRequest

Chức năng

Mgr-to-agent: “đưa tôi dữ liệu”
(instance,next in list, block)

InformRequest

Mgr-to-Mgr: đây là giá giá trị MIB

SetRequest

Mgr-to-agent: thiết lập giá trị MIB

Response
Trap

Agent-to-mgr: giá trị, đáp ứng yêu cầu
Agent-to-mgr: thông báo cho bộ
quản lý (manager) sự kiện đặc
biệt (ngoại lệ)
Quản lý mạng

9-16


Giao thức SNMP: định dạng
thông điệp
Variables to get/set

Get/set header
PDU
type

(0-3)

PDU
type
4

Request
ID

Error
Status
(0-5)

Enterprise Agent
Addr

Error
Index

Trap
Type
(0-7)

Value ….

Name

Value

Name

Specific
code

Time
stamp

Name Value ….

Trap header

Trap info

SNMP PDU

Quản lý mạng 9-17


Bảo mật và quản trị SNMP
Mã hóa (encryption): DES-mã hóa thơng điệp SNMP
 Chứng thực (authentication): tính tốn, gửi
MIC(m,k): tính tốn hash (MIC) trên thơng điệp (m),
khóa chia sẽ bí mật (k) (secret shared key)
 Bảo vệ chống lại playback: sử dụng nonce
 Cái nhìn dựa trên điều khiển truy cập (view-based
access control):


 Thực thể SNMP duy trì cơ sở dữ liệu quyền và chính sách
truy cập cho các user khác nhau

 cơ sở dữ liệu tự nó có thể truy cập được như là đối tượng
được quản lý!
Quản lý mạng 9-18


Chương 9 Nội dung
Quản lý mạng là gì?
 Internet-standard management framework
 Cấu trúc của thông tin quản lý (Structure
of Management Information): SMI
 Cơ sở thông tin quản lý (Management
Information Base): MIB
 SNMP Protocol Operations and Transport
Mappings
 An toàn và quản trị
 Vấn đề trong thể hiện: ASN.1


Quản lý mạng 9-19


Vấn đề trong thể hiện
(The presentation problem)
Q: Việc chép lại từ bộ nhớ này tới bộ nhớ kia
một cách hoàn hảo có giải quyết được “vấn đề
truyền thơng hay khơng“?
A: không phải luôn luôn!
struct {
char code;
int x;

} test;
test.x = 256;
test.code=‘a’

test.code
test.x

a
00000001
00000011

host 1 format

test.code
test.x

a
00000011
00000001
host 2 format

Vấn đề: các quy ước về lưu trữ và định dạng dữ
liệu khác nhau

Quản lý mạng 9-20


Vấn đề thể hiện trong thực tế
(A real-life presentation problem)
?

?

?

?

?

?
?

?
Groovy!
Bà nội

Thanh thiếu
niên năm 2012

Các thanh niên theo cách
sống của thập nên 60
Quản lý mạng 9-21


Vấn đề trong biểu hiện:
các giải pháp tiềm năng
1. Bên gửi học định dạng của bên nhận. Bên gửi biên dịch
thành định dạng của bên nhận. Bên gửi bắt đầu gửi.
– Tương tự như thế giới thực hay không?
– Ưu và nhược điểm?

2. Bên gửi gửi. Bên nhận học định dạng của bên gửi. Bên
nhận biên dịch thành định dạng nội bộ của bên nhận.
– Tương tự như thế giới thực hay không?
– Ưu và nhược điểm?
3. Bên gửi biên dịch thành định dạng độc lập của host
(host-independent format). Sau đó gửi. Bên nhận sẽ
biên dịch thành định dạng nội bộ của bên nhận.
– Tương tự như thế giới thực hay không?
– Ưu và nhược điểm?
Quản lý mạng 9-22


Giải quyết vấn đề trong thể hiện
1. Biên dịch định dạng của host cục bộ (local-host format) sang
định dạng độc lập của host (host-independent format)
2. Truyền dữ liệu trong định dạng độc lập của host (hostindependent format)
3. Biên dịch định dạng độc lập của host (host-independent
format) sang định dạng của host ở xa (bên nhận) (remotehost format)
“It is pleasing
“It is pleasing
presentation
service

to me!”

“Cat’s pajamas!”

presentation
service

“Groovy!”

to me!”

presentation
service

“Awesome, dude!”

!

!

!
!

!
Bà nội

!
Các thanh niên theo cách
sống của thập nên 60

!
!

Thanh thiếu
niên năm 2012
Quản lý mạng 9-23

ASN.1: Abstract Syntax Notation 1


Chuẩn ISO X.680
 Được sử dụng rộng rãi trong Intenet
 Thích ăn rau quả, “tốt cho bạn”!



Các kiểu dữ liệu được định nghĩa (defined data
types), Phương thức khởi tạo đối tượng (object
constructors)
 Như là SMI



BER: Basic Encoding Rules
 Chỉ rõ cách mà các đối tượng được định nghĩa theo
ASN.1 được truyền
 Mỗi đối tượng được truyền có Type, Length, Value
(TLV) encoding
Quản lý mạng 9-24


TLV Encoding
Ý tưởng: dữ liệu được truyền sẽ tự nhận dạng (đồng
nhất) (self-identifying)
 T: kiểu dữ liệu, 1 trong các kiểu được định nghĩa theo
ASN.1

 L: chiều dài của dữ liệu tính theo byte
 V: gía trị của dữ liệu, được mã hóa theo chuẩn ASN.1
Tag Value Type
1
2
3
4
5
6
9

Boolean
Integer
Bitstring
Octet string
Null
Object Identifier
Real
Quản lý mạng 9-25