Тема 5.2 Архитектуры системы управления сетями

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

Чтобы можно было автоматизировать управление объектами сети, создается некоторая модель управляемого объектами, 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, а могут и работать на отдельном компьютере, связанном с управляемым оборудованием. Для получения требуемых данных об объекте, а также для выдачи на него управляющих взаимодействий агент должен иметь возможность взаимодействовать с ним. Однако многообразие типов управляемых объектов не позволяет стандартизировать 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 температуры. Агенты могут отличаться разным уровнем интеллекта – они могут обладать как самым минимальным интеллектом, необходимым для подсчета проходящих через оборудование кадров и пакетов, так и весьма высоким, достаточным для выполнения самостоятельных действий по выполнению последовательности управляющих команд в аварийных ситуациях, построению временных зависимостей, фильтрации аварийных сообщений и т.п.

Различают внутриполосное управление, когда управляющие сигналы идут по тому же каналу, по которому передаются пользовательские данные, и внеполостное управление, то есть осуществляемое вне канала, по которому передаются пользовательские данные. Например, если сообщения протокола, по которому менеджер взаимодействует с агентом, встроенным в мршрутизатор, передаются по той же сети, что и пользовательские данные, то это будет внутриполосным управлением. Если же менеджер контролирует коммутатор первичной сети, работающей по технологии FDM, с помощью отдельной сети Х.25, к которой подключен агент, то это будет внеполостным управление. Передача данных управления по тому же каналу, на котором работает сеть, более экономична, так как не требует создания отдельной инфраструктуры передачи управляющих данных. Однако внеполосное управление надежнее, так как соответствующее оборудование может выполнять свои функции 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 распределенных систем управления. Каждый агент управляет определенным элементом сети, параметры которого помещают 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 менеджером 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 и иерархическая.

В случае одноранговых связей каждый менеджер управляет своей частью сети на основе информации, получаемой от нижележащих агентов. Центральный менеджер отсутствует. Координация работы менеджеров достигает 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 которой собирается именно та информация, которая нужна менеджеру верхнего уровня для управления сетью в целом. Обычно для разработки моделей сети на разных уровнях проектирования начинают с верхнего уровня, на котором определяется состав информации, требуемой от менеджеров-агентов более низкого уровня. Такой подход сокращает объемы информации, проходящей через уровни системы управления.

Модель «менеджер – агент – управляемый объект» лежит в основе стандартов управления Интернетом на основе протокола SNMP и CMIP.

Дата добавления: 2014-01-07