Управляющие протоколы tmn

5         управляющие протоколы tmn

Протоколы управления (или коммуникационные протоколы) относятся к протоколам прикладного уровня семиуровневой модели взаимодействия открытых систем. Основное назначение протоколов – передача управляющего воздействия от программы-менеджера к программе-агенту, а также передача уведомления/подтверждения о результатах, к которым привело управляющее воздействие. Таким образом, протоколы поддерживают информационную модель TMN, хотя могут рассматриваться как альтернативные технологии управления устройствами и сетями связи.

К одним из наиболее известных и распространённых управляющих протоколов относятся протоколы SNMP (Simple Network Management Protocol –простой протокол сетевого управления) и CMIP (Common Management Information Protocol –протокол общей управляющей информации).

Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных протоколов.

5.1 Общие сведения о протоколе SNMP

 

В системах управления, построенных на основе протокола SNMP, стандартизируются следующие элементы:

· протокол взаимодействия агента и менеджера;

· язык описания моделей MIB и сообщений SNMP - ASN.1 (стандарт ISO 8824: 1987, рекомендации ITU-T X.208);

Рекомендуемые материалы

· несколько конкретных моделей MIB.

Протокол SNMP и тесно связанная с ним концепция SNMP MIB были разработаны для управления маршрутизаторами Internet как временное решение. Но простота и эффективность решения обеспечили успех этого протокола, и сегодня он используется при управлении практически любыми видами оборудования и программного обеспечения вычислительных сетей.

SNMP – это протокол прикладного уровня, разработанный для стека TCP/IP, хотя имеются его реализации и для других стеков. Протокол SNMP используется для получения от сетевых устройств информации об их статусе, производительности и других характеристиках, которые хранятся в базе данных управляющей информации MIB. Простота SNMP во многом определяется простотой MIB SNMP, особенно их первых версий MIBI и MIBII.

Агент в протоколе SNMP – это обрабатывающий элемент, который обеспечивает менеджерам, размещённым на управляющих станциях сети, доступ к значениям переменных MIB и тем самым даёт им возможность реализовывать функции по управлению и наблюдению за устройством .

SNMP определяет сеть как совокупность сетевых управляющих станций и элементов сети (шлюзы и маршрутизаторы, терминальные серверы), которые совместно обеспечивают административные связи между сетевыми управляющими станциями и сетевыми агентами.

В настоящее время существуют две версии SNMP: SNMPv1 и SNMPv2. Обе версии имеют много общего, однако SNMPv2 предоставляет некоторые преимущества, например дополнительные операционные возможности протокола. Стандартизация версии SNMPv3 в целом завершена, но версия 3 не нашла пока широкого применения.

SNMP использует дейтаграммный транспортный протокол UDP, не обеспечивающий надёжной доставки сообщений. А протокол TCP весьма загружает управляемые устройства, которые на момент разработки SNMP были не очень мощные, поэтому пришлось отказаться от TCP .

К недостаткам протокола SNMP можно отнести следующее:

-отсутствие средств взаимной аутентификации агентов и менеджеров. Версия SNMPv2 должна была ликвидировать этот недостаток, но в результате разногласий между разработчиками стандарта новые средства аутентификации хотя и появились в этой версии, но как необязательные.

-работа через ненадёжный протокол UDP (а именно так работает большинство реализаций агентов SNMP) приводит к потерям аварийных сообщений (сообщений trap) от агентов к менеджерам, что может привести к некачественному управлению.

5.2 Протокол общей управляющей информации CMIP

Доступ к управляющей информации, хранящейся в управляемых объектах, обеспечивается с помощью элемента системы управления, называемого элементом услуг общей управляющей информации CMISE (Common Management Information Service Element). Служба CMISE построена в архитектуре распределённого приложения, где часть функций выполняет менеджер, а часть – агент. Взаимодействие между менеджером и агентом осуществляется по протоколу CMIP. Услуги, предоставляемые службой CMSIE, называются услугами CMIS (Common Management Information Services –общие услуги информации управления).

Протокол CMIP и услуги CMIS определены в стандартах X.710 и X.711 ITU-T.

CMIS определяют функции контроля и управления сетью и обеспечивают интерфейс пользователя. CMIP используется для поддержки обмена информацией управления, чтобы эксплуатировать сеть связи, осуществлять управление и обеспечивать нормальный режим функционирования сети. CMIS и CMIP являются частью большого и сложного набора стандартов для управления системами на основе модели ВОС. При этом CMIP обеспечивает взаимодействие открытых систем на прикладном уровне.

CMIP основан на базе данных управления (Management Information Base, MIB), то есть на совокупности управляемых объектов. Эти объекты имеют атрибуты, обладают некоторым поведением, могут быть созданы и удалены и инициируют в прикладной программе специфические действия, которые запрашиваются менеджером.

Поведение объекта обусловлено ресурсом управления, который этот объект представляет. Например, функционирование терминального окончания соединительной линии или канала связи может зависеть от функционирования (поведения) других компонентов системы, например системы синхронизации или физической среды переноса сигнала электросвязи.

Протокол CMIP используется CMISE для сбора, обмена и изменения информации об управляемых объектах. Это позволяет осуществлять управление элементами всех уровней модели ВОС. CMIP – это протокол, у которого нет “интеллектуальных” программ-агентов, напротив, агенты CMIP на объектах управления более интеллектуальны, чем их аналоги в других стандартах сетевого управления.

CMIP формирует протокольные блоки данных (PDU) и осуществляет обмен PDU между одноуровневыми услугами CMISE, чтобы реализовать сервисы CMIS. CMIP используется для обеспечения услуг управления операциями и услуг передачи уведомлений CMISE (рисунок 13).

Услуги CMIS разделяются на две группы – услуги, инициируемые менеджером (запросы), и услуги, инициируемые агентом (уведомления).

Услуги, инициируемые менеджером, включают следующие операции:

-M-CREAT инструктирует агента о необходимости создать новый экземпляр объекта определённого класса или новый атрибут внутри экземпляра объекта;

-M-DELETE инструктирует агента о необходимости удаления некоторого экземпляра объекта определённого класса или атрибута внутри экземпляра объекта;

-M-GET инструктирует агента о возвращении значения некоторого атрибута определённого экземпляра объекта;

-M-SET инструктирует агента об изменении значения некоторого атрибута определённого экземпляра объекта;

-M-ACTION инструктирует агента о необходимости выполнения; определённого действия над одним или несколькими экземплярами объектов.

Агент инициирует только одну операцию: M-EVENT-REPORT –отправка уведомления менеджеру.

CMIP определяет функции управления сетью и предоставляет следующие виды услуг:

-управление конфигурацией – внешним очертанием, взаимным расположением компонентов сети;

-управление защитой данных;

-контроль безопасности данных;

-проведение учёта работы сети;

-управление качеством функционирования;

-ведение службы каталогов.

Рисунок 13 – Взаимосвязь протокольных блоков CMIS и CMIP

Теоретически CMIS/CMIP обеспечивают намного более мощные средства управления, чем коммерчески более успешный SNMP. Стандарты CMIS/CMIP обеспечивают управление на всех уровнях модели ВОС, однако более удобны для управления верхними уровнями. CMIS/CMIP позволяют в рамках модели ВОС предлагать жизнеспособные стандарты для прикладных программ управления сетями связи. Протоколы CMIS/CMIP разрабатывались при финансовой поддержке правительств ведущих западных стран и крупных поставщиков сетевого и вычислительного оборудования.

Стандарты CMIS/CMIP превосходят конкурирующий стандарт SNMP по уровню решений проблем информационной безопасности. В частности, поэтому в версии 3 протокола SNMP существенное внимание уделено именно вопросам информационной безопасности. Стандарты CMIS/CMIP имеют много функций контроля, управления и поддержки сложных инфраструктур современных сетей связи. Ориентация на объекты управления и объектно-ориентированный подход позволяет стандартам CMIS/CMIP оставаться базовыми в концепции TMN.

Из имеющихся недостатков CMIS/CMIP основным считается отсутствие полного набора реализаций стека сетевых протоколов ВОС на основе принципов управления, заложенных в CMIS/CMIP.

5.3 Сравнение протоколов SNMP и CMIP

- Применение протокола SNMP позволяет строить как простые, так и сложные системы управления, а применение протокола CMIP определяет некоторый, достаточно высокий начальный уровень сложности системы управления, так как для его работы необходимо реализовать ряд вспомогательных служб, объектов и баз данных объектов.

- Агенты CMIP выполняют, как правило, более сложные функции, чем агенты SNMP. Из-за этого операции, которые менеджеру можно выполнить над агентом SNMP, носят атомарный характер, что приводит к многочисленным обменам между менеджером и агентом.

- Уведомления (traps) агента SNMP посылаются менеджеру без ожидания подтверждения, что может привести к тому, что важные сетевые проблемы останутся незамеченными, так как соответствующее уведомление окажется потерянным, в то время как уведомления агента CMIP всегда передаются с помощью надёжного транспортного протокола и в случае потери будут переданы повторно.

- Решение части проблем SNMP может быть достигнуто за счёт применения более интеллектуальных MIB, но для многих устройств и ситуаций таких MIB нет.

- Протокол CMIP рассчитан на интеллектуальных агентов, которые могут по одной простой команде от менеджера выполнить сложную последовательность действий.

- Протокол CMIP существенно лучше масштабируется, так как может воздействовать сразу на несколько объектов, а ответы от агентов проходят через фильтры, которые ограничивают передачу управляющей информации только определённым агентам и менеджерам.

Контрольные вопросы

1. Кой уровень согласно OSI занимают протоколы управления?

В лекции "9 Антропогенное воздействие на атмосферу" также много полезной информации.

2. Какую модель TMN поддерживают протоколы управления?

3. Какой протокол используется в SNMP?

4. Укажите недостатки и достоинства SNMP;

5. Поясните основное назначение CMIP и CMIS. Объясните их взаимосвязь;

6. Приведите примеры команд, инициируемые менеджером;

7. Проведите сравнение  CMIP и CMIS.  Выделите основные достоинства и недостатки каждого;