Архітектури систем управління мережами

1.1.1 Схема «менеджер ‒ агент»

Управління мережею в об'єднаних мережах TCP/IP будується на взаємодії між станцією управління мережею (менеджер) і елементами мережі. Елементами мережі можуть бути будь-які об'єкти, які використовують сімейство протоколів TCP/IP: хости, маршрутизатори, X термінали, термінальні сервери, принтери і так далі. На елементах мережі повинно бути запущено програмне забезпечення, яке називається агентом. Станції керування це зазвичай робочі станції з кольоровим монітором і графічним дисплеєм, які відображають те, що відбувається з елементами (які з них працюють, а які ні, обсяг трафіку по різних каналах за одиницю часу і так далі). Схема «менеджер‒агент» представлена на Рис. 1.

Агент є посередником між керованим ресурсом і основною керуючою програмою-менеджером. Щоб один і той же менеджер міг управляти різними реальними ресурсами, створюється деяка модель керованого ресурсу, яка відображає тільки ті характеристики ресурсу, які потрібні для його контролю і управління. Наприклад, модель маршрутизатора зазвичай включає такі характеристики, як кількість портів, їх тип, таблицю маршрутизації, кількість кадрів і пакетів протоколів канального, мережевого і транспортного рівнів, що пройшли через ці порти.

Рис. 1. Взаємодія агента, менеджера і керованого ресурсу

Менеджер одержує від агента тільки ті дані, які описуються моделлю ресурсу. Агент є деяким екраном, що звільняє менеджера від непотрібної інформації про деталі реалізації ресурсу. Агент поставляє менеджерові оброблену і представлену в нормалізованому вигляді інформацію. На основі цієї інформації менеджер приймає рішення по управлінню, а також виконує подальше узагальнення даних про стан керованого ресурсу, наприклад, будує залежність завантаження порту від часу. Для отримання необхідних даних від об'єкта, а також для видачі на нього керуючих впливів агент взаємодіє з реальним ресурсом деяким нестандартним способом. Коли агенти вбудовуються в комунікаційне устаткування, то розробник устаткування передбачає крапки і способи взаємодії внутрішніх вузлів пристрою з агентом. При розробці агента для операційної системи розробник агента користується тими інтерфейсами, які існують в цій ОС, наприклад інтерфейсами ядра, драйверів і додатків. Агент може забезпечуватися спеціальними датчиками для отримання інформації, наприклад датчиками релейних контактів або датчиками температури.

Менеджер і агент повинні розташовуватись однією і тією ж моделлю керованого ресурсу, інакше вони не зможуть зрозуміти один одного. Однак у використанні цієї моделі агентом і менеджером є істотна відмінність. Агент наповнює модель керованого ресурсу поточними значеннями характеристик даного ресурсу, і в зв'язку з цим модель агента називають базою даних керуючої інформації ‒ Management Information Base, MIB. Менеджер використовує модель, щоб знати про те, чим характеризується ресурс, які характеристики він може запитати у агента і якими параметрами можна управляти. Менеджер взаємодіє з агентами по стандартному протоколу. Цей протокол повинен дозволяти менеджеру запитувати значення параметрів, що зберігаються в базі MIB, а також передавати агенту керуючу інформацію, на основі якої той повинен управляти пристроєм.

Розрізняють управління in-band, тобто по тому ж каналу, по якому передаються дані користувачів, і керування out-of-band, тобто поза каналу, по якому передаються дані користувача. Наприклад, якщо менеджер взаємодіє з агентом, вбудованим в маршрутизатор, по протоколу SNMP, переданому по тій же локальній мережі, що і для користувача дані, то це буде управління in-band. Якщо ж менеджер контролює комутатор первинної мережі, що працює за технологією частотного ущільнення FDM, за допомогою окремої мережі Х.25, до якої підключений агент, то це буде управління out-of-band. Управління по тому ж каналу, по якому працює мережа, більш економічно, так як не вимагає створення окремої інфраструктури передачі керуючих даних. Однак спосіб out-of-band більш надійний, тому що він надає можливість керувати обладнанням мережі і тоді, коли якісь елементи мережі вийшли з ладу і по основних каналах устаткування недоступне. Стандарт багаторівневої системи управління TMN має у своїй назві слово Network, що підкреслює, що в загальному випадку для управління телекомунікаційною мережею створюється окрема керуюча мережа, яка забезпечує режим out-of-band.

Зазвичай менеджер працює з декількома агентами, обробляючи отримані від них дані і видаючи на них керуючі впливи. Агенти можуть вбудовуватися в кероване обладнання, а можуть і працювати на окремому комп'ютері, пов'язаному з керованим обладнанням по якомусь інтерфейсу. Менеджер зазвичай працює на окремому комп'ютері, який виконує також роль консолі управління для оператора або адміністратора системи.

Модель менеджер - агент лежить в основі таких популярних стандартів управління, як стандарти Internet на основі протоколу SNMP і стандарти управління ISO/OSI на основі протоколу CMIP. Агенти можуть відрізнятися різним рівнем інтелекту - вони можуть володіти як самим мінімальним інтелектом, необхідним для підрахунку проходять через обладнання кадрів і пакетів, так і вельми високим, достатнім для виконання самостійних дій по виконанню послідовності керуючих дій в аварійних ситуаціях, побудові тимчасових залежностей, фільтрації аварійних повідомлень і т.п.