Архитектуры систем управления сетями

Основным элементом любой системы управления сетью является схема взаимодействия «менеджер — агент — управляемый объект» (рис. 23.11). На основе этой схемы могут быть построены системы практически любой сложности с большим количеством агентов, менеджеров и ресурсов разного типа.

Рис. 23.11. Взаимодействие агента, менеджера и управляемого объекта

 

Чтобы можно было автоматизировать управление объектами сети, создается некоторая модель управляемого объекта, называемая базой данных управляющей информации (Management Information Base, MIB). MIB отражает только те характеристики объекта, которые нужны для его контроля. Например, модель маршрутизатора обычно включает такие характеристики, как количество портов, их тип, таблицу маршрутизации, количество кадров и пакетов протоколов канального, сетевого и транспортного уровней, прошедших через эти порты.

Менеджер и агент работают с одной и той же моделью управляемого объекта, однако в ис­пользовании этой модели агентом и менеджером имеются существенные различия.

Агент наполняет MIB управляемого объекта текущими значениями его характеристик, а менеджер извлекает из MIB данные, на основании которых он узнает, какие характери­стики он может запросить у агента и какими параметрами объекта можно управлять. Таким образом, агент является посредником между управляемым объектом и менеджером. Агент поставляет менеджеру только те данные, которые предусматриваются MIB.

Менеджер и агент взаимодействуют по стандартному протоколу. Этот протокол позволяет менеджеру запрашивать значения параметров, хранящихся в MIB, а также передавать агенту информацию, на основе которой тот должен управлять объектом. Обычно менеджер работает на отдельном компьютере, взаимодействуя с несколькими агентами.

Агенты могут встраиваться в управляемое оборудование или работать на отдельном ком­пьютере, связанном с управляемым оборудованием. Для получения требуемых данных об объекте, а также для выдачи на него управляющих воздействий агент должен иметь возможность взаимодействовать с ним. Однако многообразие типов управляемых объ­ектов не позволяет стандартизовать способ взаимодействия агента с объектом. Эта задача решается разработчиками при встраивании агентов в коммуникационное оборудование или в операционную систему. Агент может снабжаться специальными датчиками для получе­ния информации, например датчиками релейных контактов или датчиками температуры. Агенты могут отличаться разным уровнем интеллекта: обладать как самым минимальным интеллектом, необходимым для подсчета проходящих через оборудование кадров и паке­тов, так и весьма высоким, достаточным для самостоятельных действий по выполнению последовательности управляющих команд в аварийных ситуациях, построению временных зависимостей, фильтрации аварийных сообщений и т. п.

Рис. 23.12. Распределенная система управления на основе нескольких менеджеров

и рабочих станций

 

Различают внутриполосное управление, когда управляющие сигналы идут по тому же каналу, по которому передаются пользовательские данные, и внеполосное управление, то есть осуществляемое вне канала, по которому передаются пользовательские данные. Внутриполосное управление более экономично, так как не требует создания отдельной инфраструктуры передачи управляющих данных. Однако внеполосное управление надежнее, так как соответствующее оборудование может выполнять свои функции даже тогда, когда те или иные сетевые элементы выходят из строя, и основные каналы передачи данных оказываются недоступными.

Схема «менеджер — агент — управляемый объект» позволяет строить достаточно сложные в структурном отношении распределенные системы управления (рис. 23.12).

Каждый агент, показанный на рисунке, управляет одним или несколькими элементами сети, параметры которых он помещает в соответствующую базу MIB. Менеджеры извлекают данные из баз MIB своих агентов, обрабатывают их и хранят в собственных базах данных. Операторы, работающие за рабочими станциями, могут соединиться с любым из менед­жеров и с помощью графического интерфейса просмотреть данные об управляемой сети, а также выдать менеджеру некоторые директивы по управлению сетью или ее элементами.

Наличие нескольких менеджеров позволяет распределить между ними нагрузку по обра­ботке данных управления, обеспечивая масштабируемость системы. Как правило, исполь­зуются два типа связей между менеджерами, одноранговая (рис. 23.13) и иерархическая (рис. 23.14).

Рис. 23.13. Одноранговые связи между менеджерами (NE — сетевой элемент)

Система сетевого управления

 

 

Рис. 23.14. Иерархические связи между менеджерами (NE-сетевой элемент)

В случае одноранговых связей каждый менеджер управляет своей частью сети на основе информации, получаемой от нижележащих агентов. Центральный менеджер отсутствует. Координация работы менеджеров достигается за счет обмена информацией между базами данных менеджеров. Одноранговое построение системы управления сегодня считается неэффективным и устаревшим.

Значительно более гибким является иерархическое построение связей между менеджера­ми. Каждый менеджер нижнего уровня выполняет также функции агента для менеджера верхнего уровня. Такой агент работает уже с укрупненной моделью MIB своей части сети. В такой базе MIB собирается именно та информация, которая нужна менеджеру верхнего уровня для управления сетью в целом.

Модель «менеджер — агент — управляемый объект» лежит в основе таких популярных стандартов управления, как стандарты Интернета на основе протокола SNMP и стандар­ты управления ISO/OSI на основе протокола CMIP (Common Management Information Protocol — протокол общей управляющей информации).

Более подробную информацию об этом вы можете найти на сайте www.olifer.co.uk в разделе «Системы управления сетью на основе протокола SNMP».

Выводы

С точки зрения пользователей компьютерные сети представляют собой набор служб (сервисов), таких как электронная почта, WWW, интернет-телефония и интернет-телевидение.

Электронная почта — это распределенное приложение, которое построено в архитектуре клиент- сервер и главной функцией которого является предоставление пользователям сети возможности обмениваться электронными сообщениями. Почтовый клиент и почтовый сервер применяют в своей работе специально разработанные для почтовых систем протоколы SMTP, POP3 и IMAP.

Важнейшей сетевой службой является World Wide Web (WWW), или Всемирная паутина; благодаря которой люди получили возможность доступа к огромному объему информации в удобном для них виде и в удобное для них время.

Клиентская часть веб-службы, называемая также браузером, представляет собой приложение, ко­торое устанавливается на компьютере конечного пользователя и одной из важных функций которого является поддержание графического пользовательского интерфейса.

Веб-сервер — это программа, хранящая объекты локально в каталогах компьютера, на котором она запущена, и обеспечивающая доступ к этим объектам по URL-адресам.

Клиент и сервер веб-службы связываются через сеть по протоколу передачи гипертекста HTTP IP-телефония — это сервис, который обеспечивает коммутируемые голосовые соединения преиму­щественно по схеме «один к одному» и который поддерживается сетью, использующей протокол IP в форме общедоступного Интернета или частной IP-сети.

Важнейшим событием в IP-телефонии стало появлением стандартов группы Н.323, разработанных ITU-T, и стандартов на основе протокола SIP, разработанных IETF.

Новое поколение IP-телефонии поддерживает широкий спектр услуг, подобный тому, который предо­ставляют абонентам развитые телефонные сети.

Файловая служба на основе протокола FTP позволяет пользователям удаленных компьютеров об­мениваться файлами. FTP-серверы и FTP-клиенты имеются практически в каждой ОС, кроме того, для доступа к FTP-архивам служат FTP-клиенты, встроенные в браузеры.

Системы управления сетью позволяют в автоматическом режиме контролировать сетевой трафик и управлять коммуникационным оборудованием сети. Большинство современных систем управления сетью построены на основе протокола SNMP

Вопросы и задания

1. Известно, что единственным идентификатором получателя электронной почты, в том числе в схеме с выделенным почтовым сервером, является символьный адрес вида [e-mail]. Каким образом письмо находит путь к почтовому серверу, обслужи­вающему данного получателя?

2. Заполните таблицу, описывающую свойства почтовых протоколов IMAP, POP3 и SMTP.

Свойство протокола	Протоколы
Используется почтовым клиентом для передачи письма на сервер
Используется почтовым клиентом для получения письма с сервера
При получении почты письмо перемещается с сервера на клиент
При получении почты письмо копируется с сервера на клиент

 

3. Браузер находит информацию по адресам специального формата, например такому: http://www.bbc.co.uk/mobile/web/versions.shtml. Поместите в правый столбец таблицы части приведенного адреса, соответствующие названиям в левом столбце.

Путь к объекту
DNS-имя сервера
URL-имя
Тип протокола доступа

 

4. Что вы можете сказать о HTTP-сообщении вида НТТР/1.1 200 ОК? Варианты ответов:

а) НТТР-запрос;

б) НТТР-ответ;

в) 200 — это код состояния;

г) 200 — это объем переданной информации;

д) ОК означает, что информация зашифрована открытым ключом;

е) ОК означает, «все в порядке!»

5. Что вы можете сказать о протоколе SIP? Варианты ответов:

а) протокол веб-службы;

б) протокол IP-телефонии;

в) входит в семейство протоколов Н.323;

г) похож на протокол HTTP;

д) выполняет примерно те же функции, что и протоколы Q.931, RAS и Н.245.

6. Что входит в функции привратника? Варианты ответов:

а) трансляция DNS-имен в телефонные номера;

б) открытие и закрытие сеанса связи;

в) регистрация ил авторизация абонентов;

г) маршрутизация вызовов к IP-телефону.

7. Что такое MIB в системе управления сетью? Варианты ответов:

а) модель управляемого объекта;

б) база данных управляющей информации;

в) протокол взаимодействия агента и менеджера системы управления сетью;

г) набор характеристик объекта, необходимых для его контроля.