- Trần Hoàng Hải Hà Nội – Năm 2016 Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 1 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. - 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN TRỊ MẠNG. - 11 1.1 Quản trị mạng là gì. - 11 1.2 Kiến trúc của hệ thống quản trị mạng. - 11 1.3 Hoạt động của hệ thống quản trị mạng. - 18 1.4 Các giao thức quản trị mạng. - 25 1.5 Một số vấn đề thường gặp của các hệ thống quản trị mạng. - 29 1.6 Quản trị mạng với chức năng cam kết. - 30 Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 2 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG CỤ NỀN TẢNG QUẢN TRỊ MẠNG. - 34 2.1 Các công cụ quản trị mạng. - Các tính năng chung của các công cụ quản trị mạng. - Tiêu chí đánh giá so sánh các công cụ quản trị mạng. - So sánh một số công cụ quản trị mạng. - 36 2.2 Quản trị mạng với Zabbix. - 39 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT, QUẢN TRỊ HƯỚNG CHỨC NĂNG CAM KẾT DỊCH VỤ. - Mô tả chức năng hệ thống. - Mô hình hệ thống. - Thiết kế, cài đặt các thành phần của hệ thống. - Cài đặt hệ thống thử nghiệm. - Thử nghiệm hệ thống. - 65 Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 3 PHỤ LỤC. - Các bước cài đặt hệ thống. - 76 Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 4 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. - Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2016 Người thực hiện Hà Vĩnh Anh Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 5 LỜI CAM ĐOAN Luận văn đề tài “Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng” thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hà Quốc Trung, nghiên cứu về một mô hình quản trị mạng mới: mô hình hệ thống giám sát mạng hướng chức năng của dịch vụ. - Mô hình này được cài đặt và thử nghiệm, đánh giá kết quả dựa trên phần mềm mã nguồn mở Zabbix phiên bản 3.0.4, mã nguồn phát triển thêm viết bằng ngôn ngữ lập trình Python phiên bản 2.7.2. - Tôi cam kết đây là công trình nghiên cứu, phát triển của bản thân, dựa trên các công cụ, phần mềm mã nguồn mở hợp pháp, các tài liệu tham khảo, nội dung trích dẫn được ghi rõ nguồn gốc, không sao chép, vi phạm bản quyền của bất cứ cá nhân, tổ chức nào khác. - Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2016 Người thực hiện Hà Vĩnh Anh Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 6 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT SNMP Simple Network Management Protocol ICMP Internet Control Message Protocol TCP/IP Transmission Control Protocol/ Internet Protocol NMS Network Management Station MIB Management Information Base WMI Windows Management Instrumentation LLD Low-Level Discovery API Application Program Interface IDS Intrusion Detection System RAID Redundant Array of Inexpensive Disks ISO International Organization for Standardization IPMI Interlligent Platform Management Interface JMX Java Management Extensions SSH Secure Shell Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 7 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.2-1. - Kiến trúc của một hệ thống quản trị mạng. - Quản trị mạng dựa trên tác tử người sử dụng – EUA. - Thành phần và hoạt động của hệ thống quản trị mạng. - Các thành phần hệ thống giám sát dịch vụ Web. - 41 Hình 3.3-1: Mô hình thử nghiệm hệ thống. - 62 Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 8 MỞ ĐẦU a) Lý do chọn đề tài Các hệ thống giám sát, quản trị mạng hiện nay như Nagios, Cacti (phần mềm nguồn mở), HPOpenView, CiscoWork (phần mềm thương mại) đều có các chức năng chính là: theo dõi, phát hiện, cảnh báo sớm và xử lý sự cố. - Các hệ thống này đều dựa trên giao thức SNMP để thu thập và phát hiện thông tin. - Hệ thống quản trị với SNMP giúp đơn giản hóa các quá trình quản lý các thành phần trong mạng, giảm chi phí triển khai. - SNMP được thiết kế để có thể mở rộng các chức năng quản lý, giám sát và có thể hoạt động độc lập với các kiến trúc và cơ chế của các thiết bị hỗ trợ SNMP. - Tuy nhiên, các hệ thống này còn một số tồn tại như: (i) Không kiểm soát, giám sát được các vùng mạng sau thiết bị không hỗ trợ SNMP (switch mù). - (iii) Không giám sát được mức độ đáp ứng của các dịch vụ. - Xuất phát từ những tồn tại này, kết hợp với những ý tưởng, đề xuất ở [1] và [2], học viên đã lựa chọn, nghiên cứu, triển khai một hệ thống quản trị mạng (Zabbix), từ đó phát triển một số module và script nhằm phục vụ có hiệu quả hơn công việc tại đơn vị và đóng góp nhất định vào việc phát triển một hệ thống giám sát, quản trị mạng mã nguồn mở. - b) Các kết quả nghiên cứu đã có Đã có những nghiên cứu, đề xuất về một mô hình hệ thống giám sát mạng hướng chức năng của dịch vụ được đưa ra trước đây, như trong bài báo: A service functionality oriented network management system model, Journal of Information and Communication Technology 5(1)(6(26. - p thực hiện. - Bài báo đã đưa ra Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 9 một mô hình giải quyết được vấn đề tương tác với người sử dụng và đảm bảo chức năng của các dịch vụ trên các hệ thống quản trị mạng. - Tuy nhiên, việc cài đặt, triển khai thử nghiệm hệ thống vẫn mang tính chất định tính, chưa được thực hiện trên các dịch vụ mạng thông dụng của người sử dụng. - Cần thiết phải nghiên cứu hoàn thiện mô hình để có thể triển khai với các dịch vụ cơ bản như web, webmail… c) Mục đích nghiên cứu (1) Tìm hiểu về quản trị mạng (khái niệm, kiến trúc, hoạt động, các giao thức. - (2) Tìm hiểu một số vấn đề của các hệ thống quản trị mạng: kiểm soát, giám sát thiết bị không hỗ trợ SNMP và vùng mạng đằng sau nó. - giám sát mức độ đáp ứng của các dịch vụ. - phát triển mô hình quản trị mạng dựa trên chức năng. - Đặc tính, kiến trúc và ưu, nhược điểm của một hệ thống quản trị mạng dựa trên SNMP truyền thống. - Nghiên cứu mô hình quản trị mạng hướng chức năng cam kết dịch vụ. - e) Phạm vi nghiên cứu Mô hình giám sát dịch vụ dựa trên chức năng: nghiên cứu mô hình sẵn có và hoàn thiện, bao gồm các phần. - Thành quần quản lý script: cho phép thêm, bớt các scripts giám sát theo ý muốn. - Thành phần thử nghiệm dịch vụ: cho phép thực hiện các scripts, sau đó gửi kết quả về máy chủ. - Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 10 - Phát triển các script giám sát, kiểm tra các dịch vụ cam kết của dịch vụ web. - f) Tóm tắt nội dung, kết quả thu được Luận văn trình bày những kết quả nghiên cứu, tìm hiểu và khảo sát về lý thuyết quản trị mạng, mô hình quản trị mạng truyền thống và mô hình giám sát mạng hướng chức năng của dịch vụ, luận văn này cũng bao gồm những tìm hiểu về một số công cụ quản trị mạng mã nguồn mở được sử dụng phổ biến. - Trên những cơ sở đó, các thành phần thu thập và quản lý thông tin người sử dụng, giám sát mạng hướng chức năng của dịch vụ đã được phát triển. - Tìm hiểu lý thuyết chung về quản trị mạng. - Nghiên cứu mô hình giám sát mạng hướng chức năng của dịch vụ. - Khảo sát và lựa chọn công cụ quản trị mạng mã nguồn mở phù hợp để phát triển các thành phần mới. - Phát triển các thành phần giám sát mới gồm: o Thành phần thu thập, lưu trữ và sắp xếp thông tin người sử dụng. - o Thành phần giám sát dịch vụ dựa trên chức năng để giám sát hoạt động dịch vụ web. - Xây dựng môi trường, kịch bản thử nghiệm, thu thập kết quả và đánh giá hệ thống với các thành phần mới. - Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN TRỊ MẠNG 1.1 Quản trị mạng là gì Một hệ thống giám sát, quản trị mạng là một tập hợp các công cụ phần cứng và phần mềm cho phép người quản trị mạng giám sát các thành phần riêng lẻ của một mạng bên trong một mạng lớn hơn. - Hệ thống này có thể xác định được hiệu suất mạng chậm hoặc các thiết bị mạng không làm việc. - Việc giám sát dựa trên sự phân tích thông năng, tỷ lệ lỗi, mất gói và độ trễ, độ sẵn sàng và thời gian đáp ứng của thiết bị định tuyến và chuyển mạch. - Nếu có một số lỗi xảy ra, người quản trị mạng sẽ nhận được các thông báo lỗi thông qua cảnh báo, email, điện thoại di động… Giám sát, quản trị mạng còn thực hiện vai trò của các công cụ chiến lược trong các doanh nghiệp hiện đại. - Ngoài ra, nó còn giúp xác định khả năng và đặc tính của các thiết bị mạng như tốc độ, tỷ lệ sử dụng… Giám sát, quản trị mạng giúp tối đa hóa hiệu suất mạng và làm giảm đi những lỗi tiềm ẩn của mạng. - Việc tối ưu hóa được hệ thống quản trị mạng giúp doanh nghiệp giảm chi phí hạ tầng, tăng năng suất lao động và giúp lưu lượng dữ liệu trao đổi nhanh chóng và tin cậy, từ đó làm tăng chất lượng của dịch vụ mạng. - Với vai trò to lớn như vậy, việc không ngừng nghiên cứu, cập nhật và mở rộng các mô hình, thành phần giám sát là vô cùng cần thiết để nâng cao hiệu quả. - 1.2 Kiến trúc của hệ thống quản trị mạng Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 12 Hình 1.2-1. - Kiến trúc của một hệ thống quản trị mạng Hình vẽ trên là kiến trúc của một hệ thống quản trị mạng thường gặp. - Chúng được gọi là các thiết bị được quản trị (Managed Device). - Máy tính mà trên đó ta cài phần mềm cho phép người quản trị mạng thực hiện các thao tác quản trị mạng được gọi là Trạm quản trị mạng (NMS-Network Management Station), đôi khi còn gọi là Hệ thống quản trị mạng (Network Management System). - Phần mềm cài đặt trên trạm quản trị này được gọi là Thực thể quản trị mạng (Management Entity). - Mỗi thiết bị được quản trị có chạy một chương trình để cho phép chúng gởi thông báo về thực thể quản trị mạng các sự kiện bất thường xảy ra trên chúng (ví dụ như một giá trị ngưỡng nào đó bị vượt qua) cũng như nhận và thi hành các mệnh lệnh do thực Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 13 thể quản trị mạng gởi đến. - Phần mềm chạy bên trong các thiết bị được quản trị này được gọi là các tác tử (agent). - Agent sẽ thường xuyên ghi nhận lại các giá trị của các thông số phản ánh tình trạng của thiết bị mà nhà quản trị quan tâm vào một cơ sở dữ liệu nằm bên trong thiết bị. - Cơ sở dữ liệu này được gọi là hệ cơ sở dữ liệu quản trị (MIB-Management Information Base). - Mỗi khi người quản trị mạng muốn biết thông tin về trạng thái của một thiết bị nào đó, người quản trị mạng sẽ gọi thực hiện một chức năng tương ứng trên phần mềm quản trị mạng. - Khi đó, thực thể quản trị mạng sẽ gởi một lệnh đến tác tử trên thiết bị tương ứng. - Tác tử sẽ dò trong cở sở thông tin quản trị thông tin mà nhà quản trị mong muốn để gởi ngược về cho thực thể quản trị mạng. - Phần mềm quản trị mạng sẽ hiển thị lên màn hình, thường dưới dạng đồ họa, cho người quản trị xem. - 1.3 Hoạt động của hệ thống quản trị mạng 1.3.1. - Khả năng a) So sánh Agent-base và Agentless Người quản trị hệ thống phải lựa chọn giám sát, quản trị mạng với agent-base hoặc agentless. - Agent-base: Giám sát dựa trên tác tử (Agent-base monitoring) bao gồm một phần của phần mềm agent. - Agent là một ứng dụng được cài đặt cục bộ trên các server và các thiết bị mạng Nghiên cứu, phát triển các hệ thống giám sát quản trị mạng 14 khác. - Mục tiêu của nó là để giám sát hiệu năng mạng. - Việc giám sát dựa trên tác tử (agent-base monitoring) giúp phân tích mạng sâu hơn và chẩn đoán hiệu năng phần cứng. - Giám sát dựa trên tác tử được khuyến nghị sử dụng với các mạng lớn, có hạ tầng phức tạp. - Các công cụ giám sát dựa trên tác tử có khả năng cảnh báo và báo cáo cũng như tự động khắc phục một số lỗi đơn giản. - Điều này giúp người quản trị mạng giảm thời gian tìm kiếm và khắc phục sự cố. - [23] Tuy nhiên, việc triển khai một hệ thống agent-base monitoring là một quá trình mất nhiều thời gian, đòi hỏi đưa vào account nhiều thông tin chi tiết của mạng. - Việc phân tích mạng được dựa trên các gói tin giám sát trực tiếp. - Nó được sử dụng để giám sát mạng đang vận hành có sẵn. - Việc giám sát phi tác tử (agentless monitoring) thường dựa trên SNMP (Simple Network Monitoring Protocol) hoặc WMI (Windows Management Instrumentation). - Nó dựa trên một trạm quản lý trung tâm để theo dõi tất cả các thiết bị mạng khác. - Giám sát phi tác tử thích hợp với các mạng nhỏ chỉ bao gồm vài thiết bị mạng
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt