Bài giảng Quản trị mạng - Chương 4: Network Managerment - Bùi Minh Quân

NETWORK MANAGERMENT
1
Trình bày: Bùi Minh Quân
Email: bmquan@cit.ctu.edu.vn
CHƯƠNG 4: 
Nội dung
 Quản lý mạng là gì?
 Hệ thống quản lý mạng
 Kiến trúc và mô hình quản lý mạng OSI
 Các chức năng chính của hệ thống quản lý mạng OSI
2
Quản lý mạng là gì
3
Computer Networking: A Top Down Approach 6th edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley March 2012
Hệ thống quản lý mạng
 Một hệ thống quản lý mạng
(Network Management System -
NMS) là một tập các ứng dụng cho
phép giám sát và kiểm soát các
thành phần mạng.
 Hai thành phần chính:
 Management station (manager)
 Managed devices: management
agents/agent
 Một hệ thống quản lý mạng thường
được mô tả bằng mô hình quản lý
mạng OSI
4
Typical Network Management Architecture
Đối tượng quản lý (Managed object -MO)
5
 Các đối tượng quản lý có thể là:
 Servers
 Workstations
 Routers
 Switches
 Printers
 . v . v .
Managed Object
Manager
Agent
Agent
Agent
Agent
Managed Object
Managed Object
Managed Object Managed Object
data
Agent
Khái niệm quản lý
 Đối tượng được quản lý (Managed Object - MO) gửi
traps/alerts khi nó nhận ra các vấn đề tiềm ẩn
 Khi nhận được cảnh báo, Manager thực hiện:
 Thông báo đến nhân viên vận hành thiết bị
 Ghi nhận sự kiện
 Tự động, cố gắng khắc phục sự cố
Ví dụ: tắt thiết bị
6
Các giai đoạn quản lý mạng
7
Hoạch định chính sách
(Formulate policy)
Xác định các điều 
kiện hoạt động bình 
thường và kỳ vọng 
cho mạng
Giám sát
(Monitoring)
Thu thập trạng 
thái của mạng để 
xác minh xem nó 
có tuân theo các 
chính sách đã 
được xây dựng
Phân tích (Analysis)
Xác định xem mạng 
có hoạt động chính 
xác hay không, nếu 
không, hãy xác định 
nguyên nhân của sự 
cố và cần làm gì để 
khắc phục tình 
huống
Điều khiển (Control)
Thực hiện kế hoạch 
hành động từ giai 
đoạn phân tích để 
sửa chữa hoạt 
động của mạng
The OSI and TCP/IP Reference Models
8
Mô hình OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) là Mô hình tham 
chiếu kết nối các hệ thống mở - do ISO và IUT-T khởi xướng
Kiến trúc và mô hình quản lý mạng OSI
 Kiến trúc quản lý mạng xác định các mô hình cơ bản để
triển khai hệ thống quản lý mạng.
 Các thành phần:
 Mô hình tổ chức: định nghĩa các thành phần trong hệ thống như
management system, managed system, 
 Mô hình thông tin: định nghĩa cơ sở thông tin quản lý phục vụ
cho công tác quản lý mạng
 Mô hình truyền thông: định nghĩa cơ chế tương tác giữa các
thành phần của hệ thống (giao thức)
 Mô hình chức năng: xác lập các chức năng của hệ thống
Kiến trúc và mô hình quản lý mạng OSI 
Network Management
Organisation model Information model Communication model Functional model
Network 
management 
components 
(manager, agent)
Functions of 
components, 
relationships
Two-tier, three-
tier architecture
Structure of 
management 
information 
system (SMI)
Management 
information base 
(MIB)
Object oriented
Unidirectional 
messages
Simple messages 
(get-response and 
traps)
PDUs (e.g. 
GetRequest, Trap 
etc.)
F
C
A
P
S
Management Architecture and Model
SN
M
P
Mô hình tổ chức (Organisational Model)
 Manager
 Gửi các yêu cầu đến Agent
 Theo dõi cảnh báo
 Cung cấp giao diện người dùng
 Agent
 Thu thập thông tin từ các đối tượng
 Cấu hình các tham số trên đối tượng
 Trả lời các yêu cầu của manager
 Sinh ra các cảnh báo và gửi về Managers
 Đối tượng quản lý
 Thành phần mạng
11
Network
Management
Organisation model Information model Communication model Functional model
Two-Tier Model
 Agent được tích hợp bên trong thành phần mạng
Ví du: switch, router
 Dữ liệu quản lý nằm trong Manager (không nằm ở Agent)
Three-Tier Model
 Lớp trung gian (middle layer) đóng vai trò kép
 Agent chuyển thông tin cho Manager cao nhất
 Manager quản lý các managed object (thu thập thông tin,
xử lý và lưu trữ dữ liệu)
Ví dụ: middle level là Remote monitoring agent (RMON)
13
MoM (Manager of Managers)
 MoM: Mô hình trình bày tổng quan của miền (giám sát
chung).
14
Mô hình thông tin (Information model)
 Thông tin bao gồm:
Cú pháp (định dạng) và ngữ nghĩa (nghĩa) về một đối 
tượng. (syntax (format) and semantics (meaning))
 SMI (cơ cấu thông tin quản lý): miêu tả một đối tượng 
được quản lý
 MIB (cơ sở thông tin quản lý) xác định đối tượng cụ thể
được quản lý
15
Network
Management
Organisation model Information model
Communication 
model
Functional model
Structure of Management Information (SMI)
 SMI định nghĩa cho một đối tượng được quản lý
 Cú pháp (Syntax)
 Ngữ nghĩa (Semantics)
 Thêm thông tin bổ sung như trạng thái
 Ví dụ: 
sysDescr: { system 1 }
Syntax: OCTET STRING
Definition: "A textual description of the entity. "
Access: read-only
Status: mandatory 
16
unique Object ID
Semantics - textual 
description of the 
semantics
Syntax: model of object
implementation requirements
access 
privileges to 
the object
Cơ sở thông tin quản lý (MIB)
 Chứa thông tin về đối tượng quản lý
 Được tổ chức theo nhóm các đối tượng liên quan
 Định nghĩa mối quan hệ giữa các đối tượng
17
Mô hình truyền thông (Communication model)
18
Manager
node
Managed
object
Requests for some information
Responds with the information
Manager
node
Managed
object
This information might be of interest
Polling
Alerts/Traps
Network
Management
Organisation model Information model
Communication 
model
Functional model
Polling
Phương tiện liên lạc giữa 
manager và managed object,
sử dụng giao thức yêu cầu -
trả lời
Alerts / Traps
Các phương tiện không đồng 
bộ liên lạc giữa manager và 
managed object
Kỹ thuật Poll /Traps
 Nguyên tắc hoạt động: trung tâm giám sát (Manager) định
kỳ hỏi thông tin đối tượng cần giám sát (Managed Object).
 Nếu Manager không hỏi thì MO không trả lời
 Nếu Manager hỏi thì MO phải trả lời.
 Bằng cách hỏi thường xuyên, Manager sẽ luôn cập nhật được
thông tin mới nhất từ MO
19
Kỹ thuật Alert /Traps
 Nguyên tắc hoạt động:
Mỗi khi xảy ra một sự kiện (event) nào đó thì Managed
Object sẽ tự động gửi thông báo cho Manager
Manager không hỏi thông tin định kỳ từ Managed object.
20
POLL ALERT
 Chủ động lấy những thông tin cần
thiết từ các đối tượng quan tâm.
 Không cần lấy những thông tin không
cần thiết.
• Tất cả những event xảy ra đều được
gửi về Manager.
• MO phải thiết lập được cơ chế chỉ gửi
những event cần thiết.
 Có thể lập bảng trạng thái thông tin
của MO sau khi poll qua một lượt .
VD: Device (MO) có một port down và
Manager được khởi động sau đó, thì
Manager sẽ biết được port đang down
sau khi poll qua một lượt các port.
• Nếu không có event gì xảy ra thì
Manager không biết được trạng thái
của MO.
VD: Device (MO) có một port down
và Manager được khởi động sau đó, thì
Manager sẽ không thể biết được port
đang down.
So sánh điểm khác biệt của 2 kỹ thuật
21
POLL ALERT
Khi đường truyền gián đoạn và MO
có sự thay đổi, thì Manager sẽ không thể
cập nhật.
 Tuy nhiên khi đường truyền thông
suốt trở lại thì Manager sẽ cập nhật
được thông tin mới nhất do luôn luôn
poll định kỳ.
Khi đường truyền gián đoạn và MO
có sự thay đổi thì nó vẫn gửi Alert cho
Manager.
• Sau đó mặc dù đường truyền có thông
suốt trở lại thì Manager vẫn không thể
biết được những gì đã xảy ra.
 Dễ dàng thay đổi một Manager khác. • Khi thay đổi Manager thì phải cài đặt 
lại trên tất cả MO để trỏ về Manager.
So sánh điểm khác biệt của 2 kỹ thuật
22
POLL ALERT
 Nếu thông tin MO đã thay đổi nhưng
vẫn chưa đến lượt poll kế tiếp thì
Manager vẫn giữ những thông tin cũ.
 Ngay khi có sự kiện xảy ra thì MO sẽ
gửi Alert đến Manager, do đó
Manager luôn luôn có thông tin mới
nhất tức thời.
 Có thể bỏ sót các sự kiện : khi MO có
thay đổi, sau đó thay đổi trở lại như
ban đầu trước khi đến lượt poll kế tiếp
thì Manager sẽ không phát hiện được.
Manager sẽ được thông báo mỗi khi
có sự kiện xảy ra ở MO, do đó
Manager không bỏ sót sự kiện nào.
So sánh điểm khác biệt của 2 phương thức
23
Transfer Protocols
Manager
Applications
Manager 
Communication
Module
Transport Layers
Agent
Applications
Agent 
Communication 
Module
Transport Layers
Physical Medium
Operations / Requests / Responses
Traps / Notifications
SNMP (Internet)
CMIP (OSI)
UDP / IP (Internet)
 OSI Lower Layer Profiles (OSI)
Figure 3.12 Management Communication Transfer Protocols
Application: Format of communication and messages
Commands and responses (actual message)
Transport protocol: transport medium of message exchange
Mô hình chức năng (Functional Model)
25
Fault management
Configuration management
Accounting management
Performance management
Security management
Network
Management
Organisation 
model
Information 
model
Communication 
model
Functional 
model
ISO (International Organization for Standardization) nhóm các 
lĩnh vực quản lý thành 5 lĩnh vực: FCAPS
Quản lý lỗi (Fault management)
 Chức năng: xác định, cô lập, ghi nhận, hành động đáp
trả với những lỗi xảy.
 Nhiệm vụ:
 Giám sát hệ thống: phát hiện lỗi không ? lỗi ở đâu?
 Xử lý cảnh báo
 Xác định nguyên nhân, cô lập vấn đề
 Xác định và thử nghiệm giải pháp giải quyết vấn đề
 Ngăn chặn lỗi (proactive fault management)
 Vận hành hệ thống trouble ticket
 Hỗ trợ người dùng (user help desk)
26
FCAPS
Quản lý lỗi (Fault management)
 Phòng chống lỗi:
 Giữ các tập tin log xuất hiện lỗi, chủ động tìm kiếm
những mẫu để dự đoán nhưng khu vực, thiết bị kém bảo
mật trong hệ thống.
 Đề xuất
Giải pháp nâng cấp
Giải pháp dự phòng
27
FCAPS
Quản lý cấu hình (Configuration management)
 Chức năng:
 Theo dõi các thiết bị mạng: cấu hình phần cứng, phần
mềm của thiết bị
 Quản lý thiết bị mạng:
 Quản lý tập tin cấu hình
 Quản lý ảnh
 Sao lưu và phục hồi cấu hình
28
FCAPS
Quản lý cấu hình (Configuration management)
 Nhiệm vụ:
 Làm thế nào kết nối và cấu hình thiết bị ?
 Thiết bị và dịch vụ được cấu hình tối ưu chưa?
 Theo dõi thông tin về "phiên bản" của từng thiết bị mạng. Lựa
chọn phiên bản HĐH thích hợp với phần cứng của thiết bị.
 Sao lưu và phục hồi
Tạo ảnh chuẩn cho các người dùng
 Hệ điều hành và cài đặt phần mềm
 Cấu hình chuẩn cho một nhóm Router
Phục hồi cấu hình khi cần
29
FCAPS
Quản lý thống kê (Accounting management)
 Chức năng
 Thu thập thông tin sử dụng các tài nguyên mạng
 Đo các thông số mạng làm cở sở tối ưu hệ thống
 Quản lý tài khoản người dùng: cấp quyền truy cập người
dùng vào thiết bị và tài nguyên mạng
 Phân tích kết quả
30
FCAPS
Quản lý thống kê (Accounting management)
 Nhiệm vụ:
 Thu thập số liệu thống kê: chi phí người dùng (không
gian đĩa, thời gian xử lý, băng thông mạng)
 Thiết lập hạn ngạch
 Thống kê cho phép
 Kiểm soát hành động của người dùng
 Quản lý và sử dụng tốt các nguồn lực
 Giúp đưa ra các quyết định về cải tiến
 Theo dõi xu hướng sử dụng
31
FCAPS
Quản lý hiệu suất (Performance management)
 Chức năng:
 Giám sát và đo lường hiệu năng
 Duy trì hiệu suất tổng thể ở một mức xác định
 Phân tích và kiểm soát hiệu suất các thiết bị
 Xây dựng các biện pháp, mô hình, kế hoạch, và tối ưu
hóa đảm bảo tốc độ, độ tin cậy và khả năng (ví dụ: thông
lượng và hiệu suất) phù hợp với tính chất của ứng dụng
và những ràng buộc về chi phí của tổ chức.
32
FCAPS
 Các thông số hiệu năng hệ thống:
 Availability (tính sẵn sàng)
 Response time (thời gian đáp ứng)
 Accuracy (tính chính xác)
 Throughput (thông lượng)
 Utilization (mức độ chiếm dụng)
 Tỷ lệ mất gói

33
Quản lý hiệu suất (Performance management) FCAPS
Quản lý hiệu suất
 Nhiệm vụ xác định:
 Những loại ứng dụng nào hiện có, và những yêu cầu QoS
của ứng dụng là gì ?
 Lưu lượng dữ liệu đền từ đâu ?
 Lưu lượng dữ liệu đi đâu ?
 Có thắt cổ chai, nếu có, ở đâu ?
 Cung cấp các mức độ chấp nhận của hiệu năng (SLA)
khi lưu lượng mạng thay đổi.
34
FCAPS
Quản lý hiệu suất
 Các hoạt động chính:
 Dữ liệu hiệu suất được tập hợp vào các biến quan tâm
 Dữ liệu được phân tích để xác định mức bình thường
 Xác định các ngưỡng hiệu năng, khi vượt qua ngưỡng
này thì vấn đề mạng cần được quan tâm xử lý.
 Các thực thể quản lý (Agent) phải được giám sát hiệu
năng, khi vượt qua ngưỡng phải gửi cảnh báo đến hệ
thống quản lý mạng.
35
FCAPS
Quản lý an ninh (Security management)
 Nhận diện các nguy cơ và rủi ro
 Xây dựng các chính sách bảo mật
 Triển khai các cơ chế an toàn
36
FCAPS
Tóm lược
37
2-tier
3-tier
MoM
SMI
MIB
Requests/
Response
Traps
FCAPS
Network Management
Organisation 
model
Information 
model
Communication 
model
Functional 
model
Tài liệu tham khảo
 Chapter 9, Computer Networking: A Top Down
Approach 6th edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-
Wesley March 2012
 Principles of Network and System Administration,
Mark Burgess, Oslo University College, Norway,
Second Edition
 Network Management Fundamentals, Alexander
Clemm Ph.D., Copyright© 2007 Cisco Systems, Inc.
38