Đang tải... (xem toàn văn)
DSpace at VNU: Nghiên cứu phương pháp xây dựng hệ quản lý thông tin trên mạng máy tính Internet Intranet tài liệu, giáo...
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG HỆ QUẢN LÝ THƠNG TIN TRÊN MẠNG MÁY TÍNH INTERNET/INTRANET Ngành: Công nghệ thông tin Mã số : 1.01.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Duy Lợi Hà Nội - 2006 Mục lục DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG – TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ MẠNG 1.1 SỰ CẦN THIẾT 1.2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG OSI 10 1.2.1 Tổng quan hệ thống quản lý mạng 10 1.2.2 Các mơ hình quản lý mạng OSI Error! Bookmark not defined 1.2.3 Các chức quản lý mạng OSI Error! Bookmark not defined 1.3 CÁC GIAO THỨC CƠ SỞ QUẢN LÝ MẠNG OSIERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 1.3.1 Giao thức CMOT Error! Bookmark not defined 1.3.2 Giao thức SNMP Error! Bookmark not defined CHƯƠNG - HỆ QUẢN LÝ MẠNG DỰA TRÊN SNMPERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1.1 Tổng quan Error! Bookmark not defined 2.1.2 Kiến trúc Manager Agent Error! Bookmark not defined 2.1.3 Giao thức SNMP Error! Bookmark not defined 2.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU THÔNG TIN QUẢN LÝERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.2.1 Tổ chức thông tin quản lý Error! Bookmark not defined 2.2.2 Cơ sở liệu thông tin quản lý MIB-II Error! Bookmark not defined 2.3 BIỂU DIỄN THÔNG TIN QUẢN LÝ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3.1 Cấu trúc thông tin quản lý SMI Error! Bookmark not defined 2.3.2 Định nghĩa liệu SMI ASN.1 Error! Bookmark not defined 2.3.3 Mã hố thơng điệp BER Error! Bookmark not defined CHƯƠNG – XÂY DỰNG HỆ TÁC TỬ QUẢN TRỊ TÍCH HỢPERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 YÊU CẦU CHUNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.2 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNGERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.2.1 Kiến trúc chức hệ thống Error! Bookmark not defined 3.2.2 Cở liệu thông tin quản lý Error! Bookmark not defined 3.2.3 Triển khai module Error! Bookmark not defined 3.3 THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 I DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh ISO The International Standards Organization OSI Open System Interconnect tion MIB Managent Information Base SMI Structure of Management Information ASN.1 Abstract Syntax Notation One BER CMIS CMIP SNMP CMOT NMS Basic Encoding Rules Common Management Information Service Common Management Information Protocol Simple Network Management Protocol CMIP over TCP/IP Network Management Station Tiếng Việt Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Mô hình kết nối hệ thống mở Cơ sở liệu thông tin quản lý Kiến trúc thông tin quản lý Ngôn ngữ mổ tả cú pháp trừu tượng Các quy tắc mã hố Dịch vụ thơng tin quản lý chung Giao thức thông tin quản lý chung Giao thức quản lý mạng đơn giản CMIP TCP/IP Trạm quản lý mạng II DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 – Sự phát triển hệ thống mạng phức hợp tốc độ truyền Hình 1.2 – Các cơng việc quản lý mạng Hình 1.3 – Các thành phần hệ thống quản lý mạng Hình 1.4 – Phạm vi tổng thể hệ thống quản lý mạng Hình 1.5 – Quản lý mạng mơ hình OSI Hình 1.6 – Giao thức hệ thống quản lý mạng OSI Hình 1.7 – Mơ hình tổ chức trừu tượng mơi trường quản lý mạng Hình 1.8 – Cây thơng tin quản lý Hình 1.9 – Kiến trúc mơ hình quản lý OSI Hình 1.10 – Các phạm vi chức quản lý mạng OSI Hình 1.11 – Quy trình thực quản lý hiệu suất Hình 1.16 – Kiến trúc CMOT Hình 1.17 – Kiến trúc SNMP Hình 2.1 – Kiến trúc Manager/Agent tổng quan Hình 2.2 – Tổng quan mơ hình quản lý mạng dựa SNMP Hình 2.3 – Mối quan hệ Manager Agent Hình 2.4 – Kiến trúc Manager/Agent với chế uỷ quyền Hình 2.5 – Tổng thể mơ hình Manager/Agent Hình 2.6 – Mơ hình truyền thơng TCP/IP SNMP Hình 2.7a – Định dạng thơng điệp SNMP Hình 2.7b – Thơng tin SNMP bao gói Frame truyền Hình 2.8 – Trao đổi thông tin Manager Agent Hình 2.9 – Mơ hình tổ chức logic sở thơng tin quản lý Hình 2.10 – Nhánh MIB-II Hình 2.11 – Nhánh snmpV2 Hình 2.12 – Mã hố trường Type Hình 2.13 – Mã hố trường Length Hình 2.14 – Mã hố kiểu liệu Interger Hình 3.1 – Kiến trúc tổng quan tác tử Hình 3.2 – Kiến trúc tác tử Hình 3.3 – Các tiến trình máy chủ Apache Hình 3.4 – Kết truy nhập theo chuẩn SNMP Hình 3.5 – Giám sát thời gian thực Trang 10 11 14 15 16 19 20 21 22 25 28 29 35 37 38 39 39 41 42 42 43 45 48 52 56 57 58 63 64 84 85 86 Hình 3.6 – Giám sát thời gian thực đồng thời nhiều giá trị 87 III MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạng máy tính Internet, ứng dụng độc lập máy tính có xu hướng phát triển sang tương tác môi trường mạng (Intranet Internet), ứng dụng quản lý tài chính, thương mại điện tử, trò chơi trực tuyến, Do vậy, ứng dụng khơng người truy nhập sử dụng, mà có nhiều người truy nhập sử dụng có tương tác Việc hoạt động mơi trường mạng đòi hỏi phải có giám sát đảm bảo chất lượng dịch vụ cho ứng dụng Đây khía cạnh quan tâm việc phát triển ứng dụng loại này, nhà phát triển phần mềm thường cho đảm bảo chất lượng dịch vụ nhiệm nhà phát triển công nghệ mạng quản lý mạng Đảm bảo chất lượng dịch vụ vấn đề quan trọng dịch vụ ứng dụng mạng Chất lượng dịch vụ thể nhiều thành phần, nhiên hạ tầng mạng thiết bị phần cứng, việc giám sát nhằm điều chỉnh khả phục vụ ứng dụng mạng quan trọng Nếu không quan tâm đến vấn đề này, ứng dụng mạng thường gặp phải vấn đề tượng nghẽn hay tải ứng dụng không đáp ứng tức thời yêu cầu được, điều gây lỗi, chí sụp đổ hệ thống Sâu xa hơn, vấn đề không đảm bảo chất lượng dịch vụ dẫn đến việc phá sản người dùng (khách hàng) chán nản “quay lưng lại” Mặt khác, việc giám sát thành phần hệ thống ứng dụng cho phép người quản lý nắm bắt thông tin mà người dùng quan tâm, như: thành phần ứng dụng truy nhập nhiều nhất, thông tin người dùng quan tâm nhất, thành phần truy nhập, Từ thơng tin này, người quản lý điều chỉnh thông số nhằm phục vụ tốt hơn, thơng tin làm sở để đánh giá ứng dụng có hướng nâng cấp, phát triển phần mềm lương lai Đây vấn đề cốt yếu để đem lại thành công cho ứng dụng mạng Để giải tốn trên, giải pháp tích hợp hệ tác tử quản trị cho ứng dụng mạng giải pháp tối ưu hiệu Giải pháp cho phép người quản trị giám sát, điều khiển khả phục vụ ứng dụng làm cho chất lượng dịch vụ đảm bảo Đồng thời, giải pháp cho phép thu thập thông tin liên quan đến việc sử dụng ứng dụng người dùng để phục vụ kế hoạch nâng cấp hay chiến lược phát triển tương lai Vấn đề tích hợp hệ tác tử quản trị mạng nghiên cứu phát triển nhiều giới, hầu hết cho thiết bị phần cứng (như Router, Switch, UPS, Printer, ) hệ thống chuẩn (như: hệ điều hành, ) Đối với ứng dụng mạng phổ thơng khơng nhiều, mà chủ yếu cho ứng dụng chuyên sâu hệ thống tuỳ theo hãng phát triển cụ thể Nguyên nhân tác tử quản trị phải tích hợp đối tượng quản lý, mà đối tượng quản lý chủ yếu hãng cung cấp thiết bị phát triển Do có tác tử đặc thù tuỳ theo hãng đó, như: tác tử cho thiết bị mạng hãng Cisco, IBM, Chính vậy, để quản lý đối tượng riêng buộc ta phải tự phát triển tác tử quản lý Hơn nữa, ứng dụng mạng phổ thông phát triển nhiều như: thương mại điện tử, trò chơi trực tuyến, vấn đề chưa quan tâm phát triển, bỏ ngỏ Với vấn đề trên, luận văn thực nhằm đưa phương pháp nghiên cứu xây dựng hệ tác tử quản trị mạng máy tính Intranet/Internet Mục đích cụ thể là: Về lý thuyết: Nghiên cứu hệ thống chuẩn quản lý mạng OSI, đặc biệt mơ hình chức kiến trúc Manager/Agent Phân tích hệ thống quản lý mạng dựa giao thức chuẩn SNMP, sở cho tất ứng dụng quản lý mạng tuân theo SNMP Về thực tiễn: Đưa phương pháp xây dựng hệ tác tử quản lý thơng tin mạng máy tính Internet/Intranet Ứng dụng phương pháp để xây dựng tác tử quản trị tích hợp vào máy chủ web Apache Luận văn chia làm ba phần tương ứng với ba chương: - Chương - Tổng quan quản lý mạng Chương trình bày khái niệm liên quan đến vấn đề quản lý mạng, mơ hình quản lý mạng tiếng OSI sơ lược giao thức quản lý mạng CMOT SNMP Trong đó, quan trọng mơ hình chức OSI kiến trúc Manager/Agent - Chương - Hệ quản lý mạng dựa SNMP Chương trình bày lý thuyết hệ quản lý mạng dựa giao thức quản lý mạng tiếng SNMP Hệ quản lý mạng dựa kiến trúc Manager/Agent, với cách thức tổ chức thông tin quản lý mạng sở liệu MIB lưu trữ đối tượng cần quản lý, cách thức biểu diễn thông tin kiến trúc thông tin quản lý SMI ngôn ngữ định nghĩa liệu quản lý ASN.1, cách mã hố thơng tin truyền/nhận quy tắc mã hoá cở BER - Chương - Xây dựng hệ tác tử quản trị tích hợp Đây chương ứng dụng lý thuyết hai chương trước để xây dựng hệ tác tử quản trị cụ thể Hệ tác tử tích hợp cho máy chủ dịch vụ web Apache Ngoài ba chương chính, bố cục luận văn có phần Mở đầu, Kết luận Tài liệu tham khảo Phần kết luận nêu tóm tắt vấn đề trình chương, đánh giá kết đạt chưa đạt được, đồng thời đưa định hướng nghiên cứu, phát triển Mặc dù cố gắng, song khuôn khổ thời gian nhận thức hạn hẹp nên luận văn hạn chế định, tác giả mong nhận góp ý để vấn đề nghiên cứu ngày hoàn thiện Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Vũ Duy Lợi, người thầy hướng dẫn bảo tận tình trình thực luận văn này, xin chân thành cảm ơn Thầy Cô dạy giúp đỡ suốt q trình học tập trường Đại học Cơng nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội IV CHƯƠNG – TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ MẠNG V 1.1 SỰ CẦN THIẾT Như ta biết, năm 70 thập kỷ trung tâm mạng với thống trị hệ thống máy tính lớn (Mainframe) Việc truyền liệu cho phép thiết bị đầu cuối giao tiếp với Mainframe Tuy nhiên, tốc độ thấp truyền thông không đồng làm hạn chế phát triển Các nhà cung cấp Mainframe IBM nhà cung cấp mạng truyền thông AT&T công ty điện thoại nội quản lý hệ thống mạng Ở thời điểm này, vấn đề quản lý mạng chưa đặt ra, vấn đề quản lý đơn giản tập trung máy tính lớn Hình 1.1 cho ta thấy tốc độ truyền thông tin tăng tỉ lệ thuận với phát triển cơng nghệ mạng Hình 1.1 - Sự phát triển hệ thống mạng phức hợp tốc độ truyền Những năm 1980 có ba thay đổi đáng kể công nghệ truyền thông liệu Các vi xử lý đời tạo bước tiến quan trọng đem lại nhiều tiện lợi nhiều so với máy tính lớn Số lượng mạng LAN (Local Area Network) với máy tính nhỏ tăng nhanh Các phương tiện truyền tốc độ cao diện rộng thúc đẩy phát triển kết nối LAN từ máy tính nhỏ Việc phát triển mạng LAN tạo điều kiện cho việc xử lý phân tán chuyển ứng dụng từ hệ thống máy tính lớn vào máy tính để bàn Và việc truyền liệu chuyển sang mạng phân tán vấn đề phải giám sát nhằm đảm bảo cho hệ thống mạng hoạt động tốt trở thành yêu cầu cấp thiết Và năm 1980 lĩnh vực mạng phát triển nhanh, công ty nhận thức lợi ích đạt từ việc tạo công nghệ mạng, họ bắt đầu mở rộng phát triển thêm mạng, công nghệ mạng sản phẩm mạng phát triển nhanh Giữa năm 1980, công ty lớn trở thành chuyên gia phát triển công nghệ mạng Mỗi công ty lại tạo cơng nghệ, thiết bị sản phẩm mạng có nhiều khác Với phát triển đa dạng phát sinh vấn đề kết nối mở rộng mạng Nó làm ảnh hưởng đến việc quản trị mạng hàng ngày kế hoạch, chiến lược phát triển mạng Mỗi cơng nghệ mạng đòi hỏi phải có nhiều nhà chuyên gia Tuy nhiên, năm 1980 việc bố trí nhân viên nên yêu cầu người quản lý tất hệ thống mạng Và thế, mạng máy tính phát triển phức tạp tạo khủng hoảng thực cho nhiều tổ chức Do đó, cần thiết phải có việc quản lý mạng tự động tích hợp qua nhiều loại mơi trường khác Đây lý chuẩn sản phẩm quản lý mạng đời Và thực tiễn ngày cho thấy, phức tạp mạng máy tính không đơn thể chủng loại thiết bị mạng, mà thể quy mơ mạng Hơn phức tạp thể đa dạng dịch vụ mạng Như vậy, giải vấn đề quản lý mạng tốn phức tạp Ngồi ứng dụng quản lý mạng, đòi hỏi người quản trị cần phải am hiểu sâu sắc tất vấn đề liên quan đến hệ thống mạng VI 1.2 HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG OSI VI.1 1.2.1 Tổng quan hệ thống quản lý mạng Trước vào nghiên cứu hệ thống quản lý mạng, ta tìm hiểu khái niệm vấn đề liên quan quản lý mạng Quản lý mạng (Network Management) VII TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] PGS.TS Vũ Duy Lợi (2005), Bài giảng “Một số vấn đề nâng cao công nghệ mạng máy tính” [2] PGS.TS Vũ Duy Lợi (2002), Mạng thơng tin máy tính, NXB Thế giới Tài liệu tiếng Anh [3] An Architecture for Describing SNMP Management Frameworks, RFC 2571 [4] Apache server survival guide (1996), Maniel Alberto Recard, Sams.Net [5] Cisco@ Internetworking and Troubleshooting (2000), McGraw-Hill Companies, Inc [6] Definitions of Managed Objects for WWW Services, RFC 2594 [7] Essential SNMP (2001), Douglas Mauro and Kevin Schmidt ,O’Reilly [8] Fundamentals of Network Management Instructor’s Guide (1996), Novell inc [9] Internetworking Technology Overview (1999), Second Edition, Cisco inc [10] Management Information Base (MIB-II), RFC 1213 [11] Managing Internetworks with SNMP, Mark A Miller, IDG Books Worldwide, Inc [12] SNMP – Simple (yoramco@radmail.rad.co.il) Network Management Protocol, Yoram [13] Structure of Management Information, SMIv1 RFC 1155, SMIv2 RFC 2578 [14] Transport Mappings for Version of the SNMPv2, RCF 1906 Phần mềm [15] Apache-1.3.33 (http://www.apache.org) (Open source) [16] MySNMP-1.0 (http://www.codeproject.com) (Open source) [17] Net-SNMP-5.1.3.1 (http://sourceforge.net/projects/net-snmp) (Open source) [18] NINO-4.1.9 (http://sourceforge.net/projects/nino) (Open source) [19] SMASH-1.0, Harrie Hazewinkel (Open source) [20] SNMPc Network Manager 7.0 (http://www.castlerock.com) (Trial 30 days Cohen ... vấn đề trên, luận văn thực nhằm đưa phương pháp nghiên cứu xây dựng hệ tác tử quản trị mạng máy tính Intranet /Internet Mục đích cụ thể là: Về lý thuyết: Nghiên cứu hệ thống chuẩn quản lý mạng OSI,... tích hệ thống quản lý mạng dựa giao thức chuẩn SNMP, sở cho tất ứng dụng quản lý mạng tuân theo SNMP Về thực tiễn: Đưa phương pháp xây dựng hệ tác tử quản lý thông tin mạng máy tính Internet/ Intranet. .. liệu thông tin quản lý Kiến trúc thông tin quản lý Ngôn ngữ mổ tả cú pháp trừu tượng Các quy tắc mã hoá Dịch vụ thông tin quản lý chung Giao thức thông tin quản lý chung Giao thức quản lý mạng