Proiectarea unui sistem [304548]

MINISTERUL APĂRĂRII NAȚIONALE

ACADEMIA TEHNICĂ MILITARĂ

PROIECT DE CURS

Tema: Proiectarea unui sistem

de comandă și gestiune resurse tehnice

pentru un centru zonal de comunicații

Realizator: Std. sg. maj. Gîrbea Daniel

Departamentul de Comunicații și Sisteme Electronice Militare

BUCUREȘTI

2018

1.[anonimizat]-un centru de comunicații.

Un sistem de comandă și gestiune resurse tehnice reprezintă un centru de operațiuni de rețea cu facilitatea de a oferi caracteristici de monitorizare a stării de funcționare a [anonimizat], cu scopul de a maximiza performanta rețelei.

[anonimizat] a acesteia.

[anonimizat] a [anonimizat].

Nevoia de a comunica a făcut ca rețelele ([anonimizat]) să se extindă pe suprafețe întinse si să fie interconectate într-o rețea la nivel mondial.

După utilizarea continuă și pe scară largă a [anonimizat], [anonimizat], a [anonimizat] a oferi performanțe si eficiență pentru clienții săi.

Extinderea rețelelor a dus la apariția nevoii de management a rețelelor și la crearea organizațiilor internaționale de reglementare a comunicațiilor.

Cele mai importante instituții care se ocupă cu standardizarea comunicațiilor sunt ITU-T ([anonimizat]), IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

Importanța unei rețele de date constă în capacitatea ei de a asigura un acces rapid la o vastă cantitate de informație al cărei rol este din ce în ce mai mare în perioada actuală de dezvoltare a societății omenești. Deci, menținerea stării de funcționare a [anonimizat]-se realiza manual (de către un administrator/inginer de rețea), automat (de către un sistem automat de gestiune a rețelei ) sau combinat.

Este necesar să existe posibilitatea de a [anonimizat] a [anonimizat] a supraveghea starea întregii rețele și a [anonimizat] a [anonimizat] a evalua și compara diferite soluții și de a rezolva anomaliile în funcționarea rețelei.

Noțiunile teoretice de management stau la baza protocoalelor dedicate managementului rețetelor. Cele mai cunoscute protocoale de management sunt Telecommunication Management Protocol (TMN) și Simple Network Management Protocol (SNMP), protocoale descrise în capitolul trei.

[anonimizat], [anonimizat], fizic și din punct de vedere al protocoalelor folosite de acesta.

Descrierea SNMP cuprinde arhitectura protocolului, modelul administrativ, structura informațiilor și prezentarea succintă a versiunilor protocolului.

În capitolul patru voi prezenta pașii pentru proiectarea centrului de comandă și control și pentru asta voi folosi mai multe aplicații software.

Modelarea rețelei centrului de comunicații va fi realizată în emulatorul de rețea GNS3, iar comanda și controlul resurselor tehnice va fi realizată cu ajutorul a două aplicații și anume: Winbox și The Dude.

În ultima parte, voi detalia rețeaua studiată și configurările impuse pe echipamente și voi prezenta diferite scenarii de management, evaluând funcționarea rețelei și interpretând rezultatele.

2. Aspecte teoretice

Managementul în domeniul rețelelor a apărut ca urmare a măririi dimensiunii rețelelor, a creșterii numărului de utilizatori și a diversificării serviciilor oferite de rețea.

Managementul de rețea constă în toate acțiunile prin care rețeaua de telecomunicații este controlată și supervizată. Îndeplinirea acestor obiective se bazează pe funcții de operare, mentenanță, control și supervizare.

Gestiunea de rețea este un instrument esențial de planificare si organizare a informațiilor în ansamblu. Așa cum nu există două arhitecturi de rețele identice, nu există nici două gestiuni similare. Este responsabilitatea managerului rețelei de a găsi un compromis just între natura serviciilor oferite utilizatorilor, calitatea acestora și mijloacele practice de asigurare a acestei calități.

Arhitectura, modul de funcționare și gestiunea rețelei trebuie să fie complet transparente pentru utilizator. Acesta, în funcție de nevoile sale, are dreptul să ceară o conexiune imediată, indiferent de oră, zi sau lună, conexiune ce trebuie efectuată necondiționat. În acest caz, rețeaua trebuie să fie în măsură să-i satisfacă cererea, efectuând un transfer fiabil al informației, fără erori sau pierderi, într-un timp cât mai scurt.

Un sistem de gestiune trebuie să controleze într-un mod strict și eficace rețeaua sub toate aspectele, motiv pentru care instrumentele și metodele de gestiune trebuie concepute în același timp cu rețeaua.

Pentru simplificarea procesului de management, furnizorii de echipamente au dezvoltat platforme dedicate numite “Sisteme de Suport și Operare” (OSS – Operational Support System).

2.1 Sistemul de suport și operare

Sistemul de suport și operare este însărcinat cu mangementul comenzilor, managementul alarmelor, procesarea datelor primite din rețea, afișarea datelor prelucrate sub forma unei hărți sau sub formă de grafic[1].

Principalele avantaje ale folosirii OSS (Operations Support System) sunt: operarea și mentenanța fiind asigurate din puncte fixe, numărul echipamentelor folosite pentru operare și mentenanță sunt reduse, număr mic de operatori, standardizare, automatizare, unificare, independență între operare și mentenanță.

Un OSS include urmatoarele funcții de bază[2]:

Harta rețelei

Managementul alarmelor

Managementul comenzilor

Model informațional

Protocoale de comunicații

Harta rețelei ajută la crearea unei imagini generale a echipamentelor din rețea. În mod uzual, aceste hărți sunt ierarhice. Nivelul cel mai înalt din hartă afișează rețeaua în ansamblu cu rolul de a forma o privire generală a structurii rețelei și a alarmelor care pot apărea. Prin zoomare, ajungem la nivelul cel mai mic, al echipamentelor de rețea care sunt reprezentate în funcție de particularitățile lor. Hărțile sunt alcătuite din simboluri și coduri prin care sunt expuși parametri sau indicatori din cadrul rețelei.

Managementul alarmelor constă în recepționarea, procesarea și afisarea alarmelor din rețea. Alarmele sunt clasificate pe mai multe nivele astfel: critic, major, minor și atenționare. O altă clasificare a alarmelor este: alarme necunoscute, incluzând alarmele care nu au fost încă raportate operatorilor, alarme cunoscute, incluzând alarmele raportate pentru care încă nu s-au luat măsuri și alarme cunoscute pentru care s-au luat măsuri de eliminare.

Managementul comenzilor. Din centrele de management și operare se pot controla și superviza toate elementele rețelei prin trimitere de comenzi și primire de răspunsuri. Comenzile sunt specifice echipamentelor în funcție de fabricant și pot fi executate instantaneu sau cu întârziere. De asemenea și răspunsul poate fi furnizat instantaneu sau cu întârziere.

Modelul informațional și protocoalele de comunicații depind de structura rețelei și, implicit, de protocoalele folosite în rețea. OSS sunt dedicate unor anumite tipuri de echipamente și depind în funcționare de aceasta.

2.2 Funcțiile specifice managementului de rețea

Configurarea rețelei

Gestiunea defectelor

Performanțele rețelei

Securitatea

2.2.1 Managementul configurării

Sistemele de suport și operare folosite în managementul configurării au trei parți componente:

Instalare și configurare

Definirea căilor și capacității de transfer

Securitatea rețelei

Instalarea și configurarea fac referire la funcțiile de management prin care se adaugă și setează parametri unui echipament nou în rețea.

La instalarea unui echipament baza de date a OSS este actualizată prin înscrierea datelor echipamentului și a stării logice a acestuia: în funcțiune, în rezervă sau încărcat. Sinconizarea echipamentului se poate face local, de la ceasul intern, sau din sistemul de sincronizare al rețelei. Configurarea echipamentului constă în stabilirea parametrilor de funcționare. În cadrul configurării operatorul poate seta costuri pe anumite rute în funcție de încărcarea pe canal, de calitatea legăturii sau alți parametri obiectivi. OSS-ul ia în calcul costurile setate de operator pentru a alege cea mai bună rută în momentul în care se stabilește calea de transmisie.

Definirea căilor și capacității de transfer. În momentul inițierii unui apel, în funcție de parametri tronsoanelor se alege o linie cap la cap care va fi ocupată pe tot timpul cât apelul este în desfășurare. Pentru alegerea rutei se pot lua în calcul diferiți parametri ai rețelei, cum ar fi: calea cea mai scurtă, rata de erori, încărcarea pe canal, fiabilitatea, costuri adiacente. O cerință în cadrul asigurării conexiunii poate fi stabilirea automată unui nou traseu în momentul în care inteligibilitatea vocii scade sub un anumit prag.

Configurarea corespunzătoare a rețelei va determina stabilitate în funcționare.

Prin culegerea și procesarea informațiilor legate de traficul din rețea, se pot obține statistici pe baza cărora furnizorul de servicii va cunoaște cu o anumită probabilitate intervalele orare în care rețeaua este mai puțin utilizată de abonați. Un astfel de interval poate fi în timpul nopții. Pentru a scădea valorile de trafic în momentele zilei când se depășește limita rețelei se pot practica tarife diferite, pe intervale orare, chiar gratuitate în timpul nopții.

2.2.2 Managementul defectelor

Managementul defectelor cuprinde activități de localizare ale defectelor, supervizare și testarea echipamentelor din rețea. Personalul specializat stabilește praguri, limite, evenimente în funcție de care să fie declanșate alarme și cum trebuie sa fie semnalate alarmele la centrul de management.

OSS are rolul de a ajuta personalul ce deservește centrul în găsirea cat mai rapidă a defecțiunii. Dacă un comutator digital trimite o alarmă, OSS o înregistrează și afișează datele despre comutator urmând ca operatorul să decidă cum să rezolve problema.

2.2.3 Managementul performanței

Managementul performanței permite supervizarea calității serviciilor oferite de rețea. Calitatea serviciilor este determinată în funcție de parametrii specificați în recomandările M.3000 sau în funcție de parametrii aleși arbitrar de operator. Dintre parametrii folosiți în managementul performanței enumeram: BER, frecvența erorilor, frecvența alarmelor, rata de alunecare. Toți acești parametrii pot fi stocați cu scopul de a face analiza calității și predicții statistice pe baza lor.

OSS este cel care se ocupă de formarea imaginii de ansamblu asupra rețelei. Astfel, se cunosc zonele care din punct de vedere al serviciilor oferite sunt cele mai bune, aceste legături fiind de obicei închiriate abonaților comerciali. De asemenea, furnizorul poate vedea cu ușurință care este regiunea care oferă cele mai slabe servicii și care este cauza acestor deficiențe.

2.2.4 Managementul securității

Managementul securității, una dintre cele mai importante părți din administrarea rețelelor civile, dar cu precadere a rețelelor militare, are rolul de a asigura securitatea față de folosirea neautorizată a sistemului, de a preveni folosirea simultană a resurselor rețelei care au fost deja alocate unui anumit abonat și de a oferi confidențialitate în transmisia informației.

Securitatea trebuie implementată atât la nivelul echipamentelor din rețea, cât și la nivelul căii de transmisie. Principalele metode de protecție a echipamentelor sunt folosirea nivelurilor de acces pe bază de parola și dispunerea echipamentelor în încăperi unde accesul este restricționat. Căile de transmisie pot fi protejate prin folosirea unor metode specifice de transmisie.

Sistemul de management trebuie să prevadă și situațiile în care se pot produce coliziuni neintenționate în rețea. Aceste coliziuni pot fi generate chiar de personalul angajat să deservească echipamentele. În general OSS-ul cuprinde funcții care previn aceste coliziuni, restrictionând accesul în meniul echipamentului doar dintr-o stație de lucru la un moment oarecare.

2.3 Acoperirea temporală a managementului rețelelor

În funcție de evoluția lor temporală, acțiunile de gestiune au natură diferită, distingându-se trei niveluri importante:

– nivelul operațional, care cuprinde deciziile pe termen scurt (tot ceea ce este necesar pentru a menține rețeaua operațională în orice moment);

– nivelul tactic, de care depind deciziile pe termen mediu;

– nivelul strategic, care cuprinde deciziile pe termen lung privind strategiile de viitor.

2.3.1 Nivelul operațional

În sens larg, acest nivel acoperă un ansamblu de activități care vizează menținerea calitativă a serviciilor oferite utilizatorilor.

În acest scop, rețeaua emite informații, așa-numitele „observații”, care permit atât analizarea modului ei de funcționare, determinarea nivelului calitativ al serviciilor cât și stabilirea unui diagnostic în caz de anomalii. Astfel, soluțiile adoptate în consecință permit fie reconfigurarea, fie repararea, fie extinderea capacității etc., adică soluții care sunt încorporate apoi in bazele de date ale rețelei sub denumirea „dosare de intervenție”.

Supravegherea rețelei

Supravegherea constă în observarea în permanență a modului de funcționare a rețelei, asigurând astfel detectarea imediată a oricărei disfuncționalități. Este vorba deci de posibilitatea menținerii unui nivel calitativ

satisfăcător și a sesizării oricărei variații ce l-ar putea afecta.

Mijloacele de supraveghere sunt observarea permanentă și temporară a traficului, rapoartele de anomalii, precum și semnalizările utilizatorilor.

Observarea permanentă a traficului furnizează informații asupra derulării acestuia, începând de la o dată-debut, până la o dată-sfârșit, oferind în acest fel un „tablou de bord” care permite o vedere de ansamblu asupra rețelei .

Observarea temporară furnizează informații mai precise decât cea permanentă, dar cu limitare la un anumit număr de ore, zile etc. Rigurozitatea informațiilor obținute în acest mod servește în special analizării unui fenomen precis sau supravegherii unui anumit echipament.

Merită amintite și procedeele care combină rezultatele observării permanente sau temporare cu alte tipuri de informații, în vederea obținerii de evaluări pe termen lung.

În cazul detectării interne a unei anomalii de funcționare, echipamentele generează rapoarte de anomalii, care odată percepute de sistemele de analiză sunt studiate, determinându-se astfel necesitatea intervenției unui operator uman.

Dacă este cazul, raportul este prezentat unui operator, devenind astfel o alarmă, moment în care operatorul trebuie să efectueze o acțiune voluntară prin care să indice sistemului că a primit corect informația.

În cazul rețelelor întinse (linii telefonice sau de altă natură), anumite deranjamente pot fi semnalate de către utilizatori înainte ca operatorul sa le sesizeze.

Mentenanța rețelei

Mentenanța este ansamblul acțiunilor întreprinse în scopul conservării sistemului într-o stare care să-i permită să-și îndeplinească corect funcțiile. Mentenanța preventivă trebuie să verifice buna funcționare a unui echipament și cuprinde testele de demaraj, testele ciclice și testele efectuate la cererea operatorului.

Mentenanța corectivă este cea care permite localizarea într-un mod precis a originii unei anomalii de funcționare și este declanșată de operator în urma detectării anomaliei.

În mod normal, o acțiune de menținere curativă se desfășoara în felul următor: un echipament detectează o eroare, imediat se emite un raport care va fi analizat și se va declanșa alarma (în anumite sisteme, alarmele sunt declanșate direct de echipamente ), moment în care intervine operatorul.

Acesta va trebui să determine și să localizeze cauza alarmei pornind atât de la informațiile colectate din activitatea de supraveghere, cât și de la cele obținute din observațiile temporare de trafic, din măsurători sau incercări.

Măsurătorile au ca scop să dea indicații numerice asupra anumitor aspecte

ale funcționării echipamentelor fizice, în timp ce încercările trebuie să determine ceea ce este corect sau incorect în funcționarea unui echipament fizic sau a logicii unui echipament. În unele cazuri, există posibilitatea efectuării atât a măsurătorilor cât și a încercărilor, însă există uneori și posibilitatea ca un anumit test să perturbe traficul de informații (noțiunea de test destructiv).

De multe ori mijloacele de măsurare și încercare sunt incluse în echipamente și ele pot fi executate la cererea operatorului. În funcție de rezultatele măsurătorilor și încercărilor, sistemul furnizează o listă a elementelor nefuncționale, în ordinea probabilă a defectării lor și echipamentul este scos automat din funcțiune.

Dacă o reconfigurare nu este suficientă, toate elementele sunt comunicate serviciului de întreținere competent să intervină pe teren. În funcție de urgența intervenției, Serviciul de întreținere trimite o echipă de depanare care aduce piesele de rezervă necesare. Echipa de depanare efectuează reparația, eventual în colaborare cu un centru de masurători și încercări, după care echipamentul este repus în funcțiune. În aceste cazuri, de mare ajutor poate fi consultarea bazelor de date care cuprind incidente similare.

Pentru anumite sisteme, se poate declanșa automat o reconfigurare internă

dacă a fost prevăzută o anumită redundanță, ceea ce permite înlocuirea elementelor defecte cu altele de rezervă.

Cele mai avansate sisteme sunt cele concepute în așa fel încât, în caz de defectare a unuia sau mai multor componente, sistemul să poată lua în mod autonom măsurile necesare pentru a asigura integritatea traficului.

Toate aceste acțiuni de întreținere, care trebuie să fie efectuate într-un mod coerent, structurat și organizat, pot fi încadrate în trei niveluri: primul nivel

este responsabil de înlocuirea părților defecte ale achipamentelor și de toate acțiunile efectuate pe teren.

Al doilea nivel concentrează acțiunile de reparație efectuate în atelier, iar ceea ce acest nivel nu poate repara este preluat de un al treilea nivel, asigurat de obicei de furnizorul de echipament.

În prezent, politica de întreținere a operatorilor pare să se contureze în jurul a trei axe: client, client/furnizor și personal.

Exploatarea

Se consideră ca făcând parte din exploatare toate acțiunile întreprinse pentru a se asigura furnizarea de servicii informaționale și de facturare către utilizatori, precum și cele necesare continuării sau modificării furnizării acestor servicii.

Gestiunea traficului

Tipurile de gestiune a traficului cu timp de răspuns scurt se bazează pe o supraveghere de natură să permită punerea în practică a soluțiilor prestabilite.

Gestiunile de trafic de ordinul secundelor au ca principiu adaptarea automată la fluctuațiile aleatorii, normale, de trafic, prin modificări adaptive în timp real a rutelor, pentru a preveni congestia rețelei.

Supervizarea rețelei

Marea majoritate a rețelelor au centru de supervizare global, care are ca scop luarea măsurilor necesare pentru limitarea consecințelor disfuncționalităților. În acest caz este interesantă similitudinea cu domeniul nuclear, pentru că funcția supervizării este aceea de a gestiona o criză, limitând efectele negative și periculoase ale disfuncționalităților.

Supervizarea rețelei constă în verificarea desfășurării normale a traficului și în declanșarea, la depășirea anumitor praguri, a unor acțiuni pentru a evita supraîncărcarea rețelei.

Supervizarea presupune supravegherea, punerea în practică a procedurilor

de protejare a traficului și informațiilor, precum și coordonarea serviciilor pentru

continuarea bunei funcționări (disaster recovery and business continuity).

Pentru evitarea unor reacții în lanț determinate de o saturație sau o utilizare ineficientă este necesară implementarea următoarelor funcții ale supervizării:

-culegerea informațiilor privind politica calității serviciilor;

-transmiterea informațiilor către operator sau către bazele de date (dacă e cazul);

-interpretarea datelor pentru a oferi operatorului o privire de ansamblu asupra stadiului rețelei și pentru a detecta eventualele riscuri și erori;

-prezentarea datelor în diferite forme (valori reprezentative, evoluția lor), care se face la cererea supervizorului;

-posibilitatea tele-acțiunii de către supervisor, pe baza unor planuri stabilite anterior;

-înregistrarea acțiunilor supervizorului (toate acțiunile întreprinse de supervizor sunt înregistrate în „dosarele de intervenție“, a căror consultare ulterioară va permite construirea de proceduri de intervenție eficiente).

Centralizarea și distribuția

Nivelul operațional poate fi realizat în mod centralizat, ceea ce permite o vedere globală și o coordonare mai bună a activităților, necesare în domeniile de servicii supuse unei concurențe sporite (spre exemplu în domeniul financiar).

Aceste tehnici de centralizare și distribuție presupun o suplețe sporită a comunicării între centrele de gestiune și echipamente, cât și o securitate specială.

2.3.2 Nivelul tactic

Traficul în rețea

Pentru gestiunea traficului se disting, la scară lunară, metode de gestiune curentă (măsurători, modificări ale tabelelor de configurație etc.), iar la scară anuală, metode de programare. Acestora din urmă le corespund observații, instalări de echipamente, crearea și extinderea configurării și efectuarea bilanțului calității serviciilor, toate aceste operațiuni bazându-se pe analizarea funcționării rețelei plecând de la diverși indicatori (disponibilitate, timp de răspuns, calitate a transmiterii sau a facturării etc.).

Ingineria rețelei

Administratorul (inginerul) de rețea coordonează toate activitățile legate de extinderea sau modificarea pe termen lung a resurselor actuale ale echipamentelor folosite precum și de pregătirea sistemului pentru introducerea unor echipamente noi.

2.3.3 Nivelul strategic

Aspectele strategice se concentrează, de regulă, asupra deciziei de aplicare a noilor servicii și de redimensionare a rețelei, ținând cont de politica instituției, evoluția tehnologiiilor și a pieței, precum și de tendințele de supraîncărcare detectate prin observarea traficului.

Planificarea

Planificarea unei rețele de mare complexitate cere un înalt nivel de experiență tehnică. Scopul planificării este de a determina modificările necesare pentru a răspunde unor nevoi noi și pentru evitarea tendințelor de blocare, de a optimiza investițiile și în general de a asigura calitatea echipamentelor, a legăturilor, pentru a putea oferi cel mai bun serviciu/echipament, în cel cel mai bun moment, la cel mai bun preț.

Planificarea se efectuează în trei faze: calculul fluxului de date, care urmărește posibilitatea prevederii solicitărilor, dimensionarea fasciculelor de circuite și rutarea cererilor de transmisie în rețea.

3. Protocoale de management ale telecomunicațiilor

3.1 Privire generală

Operarea și mentenanța au devenit tot mai importante odata cu creșterea numărului de abonați și a diversificării serviciilor oferite de rețea. Principalele probleme care apăreau în rețele erau cauzate de diferențele de funcționare logică ale echipamentelor, de tipurile diferite de conectori și interfețe, versiuni soft incompatibile. Pentru a elimina problemele menționate anterior, s-a urmărit să se reglementeze sau să se definească funcții de management, rutine de lucru, interfețe specifice, toate acestea fiind reunite în standarde și recomandări.

Principalele organizații care s-au ocupat cu standardizarea și reglementarea telecomunicațiilor sunt ITU–T (International Telecommunication Union – Telecommunication) și ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

Două standarde renumite în domeniul managementului sunt: TMN (Telecommunication Network Management) și SNMP (Simple Network Management). Prin aceste standarde s-a urmărit descrierea unor metode prin care echipamentele din rețea să poată fi controlate și supervizate de la distanță, să funcționeze într-un mediu multi-furnizor și rețeaua să funcționeze optim.

Din punct de vedere al funcționării într-un mediu multi-furnizor problema a fost rezolvată prin standarde și recomandări care stabileau tipurile de conectori și cabluri, dimensiunile echipamentelor sau alți parametri care să fie respectați de către toți producătorii.

Reglementările privind controlarea și supervizarea echipamentelor de la distanță s-au axat pe modul de lucru al echipamentelor. Pentru a face acest lucru posibil au fost adăugate sau dezvoltate module hard sau soft. În prezent, există comutatoare digitale care au incluse astfel de funcții prin care se face supervizarea automată a rețelei, se inițializează automat alarme sau alte activități care erau în trecut se executau manual, la comanda operatorului.

TMN reglementează managemenetul rețelelor publice, iar SNMP în general este folosit pentru rețele de date private cu extindere în echipamente de acces la rețele de telecomunicații.

În componența rețelei sunt elemente ușor de controlat, cum ar fi comutatoarele digitale și elemente mai puțin controlabile, cum ar fi regeneratoarele care se controlează doar la un nivel minim.

3.2 Rețeaua de management a telecomunicațiilor (TMN)

Protocolul Rețea de management a telecomunicațiilor (TMN – Telecommunication Management Network) a fost dezvoltat de instituția ITU-T în seria M.3000. Are la bază seria de recomandari ITU-T X.700 și ISO/IEC 7498-4[4].

Conceptul TMN include rețele de comunicații, echipamente, calculatoare, baze de date, așa cum este prezentat în figura 3.2.1. Conceptul TMN a fost gândit ca o entitate separată de rețea, dar poate să-și folosească o parte din resursele rețelei.

Scopul creării protocolului a fost organizarea unei arhitecturi care să permită interconectarea între sistemele de suport și operare cu echipamentele din rețea.

Ținând seama că seria M.3000 nu este un standard, ci o recomandare cu privire la arhitectura TMN, acesta a apărut în practică sub diverse forme, toate respectând regulile de bază. Principalele două cazuri întalnite în practică sunt cel în care se folosește o rețea separată pentru management și cel în care este folosită infrastructura deja existentă prin cedarea unor capabilități ale rețelei strict pentru îndeplinirea managementului.

Din punct de vedere al implementării în practică, TMN poate fi implementat la nivel mic, sub forma unui OSS care comunică cu un număr redus de echipamente sau la un nivel mare cu mai multe OSS cu putere de calcul sporită care comunică cu un număr mare de echipamente.

Cu toate că s-a urmărit acoperirea tuturor posibilităților și variabilelor în recomandarea M.3000, încă mai sunt subiecte netratate.

Figura 3.2.1: Rețea TMN[10]

Structura TMN

Pentru o descriere eficientă, TMN este structurat în funcție de interfețe și modele după cum urmează[5]:

Interfete Q

Model informațional

Protocoale de comunicații

Model management pe nivele

Model funcțional

Model fizic

Model organizațional

Interfețe Q. Modelul informațional

Modelul informațional cuprinde descrierea felului în care sunt supervizate și controlate anumite servicii ale rețelei și reguli de proiectare ale echipamentelor de rețea și ale operațiilor logice din interiorul acestora.

Obiectele administrate (MO – manage object ) de TMN pot fi resurse fizice sau logice. Indiferent de natura resurelor, acestea sunt tratate identic.

Relația reciprocă dintre obiectele administrate este descrisă de recomandare sub forma unui arbore al informației de management (MIT – Management Information Tree). Obiectele din rețea pot fi supervizate, monitorizate, create sau schimbate direct de catre operator de la stația de lucru. Pentru a face mai eficient procesul de management și în acest caz se poate folosi OSS. Modelul de administrare este descris în figura 3.2.2.1.

Figura 3.2.2: Administrare obiecte TMN

În funcționare, un OSS tratează elementele de rețea ca obiecte, la fel ca TMN. Aceste obiecte aparțin unei baze de informații pentru management (MIB – Management Information Base) cu precizarea că este o bază doar la nivel de concept, adică nu face referire la un anumit mediu de stocare. MIB conține toate obiectele rețelei și descrierile lor, relațiile dintre obiecte, operațiile și elementele din rețea.

Standardul descrie modul în care operatorul controlează obiectul administrat prin intermediul OSS, implicit, modul în care OSS controlează practic obiectul printr-o funcție agent și cum obiectul raportează diferitele evenimente ce apar la nivel de rețea.

Funcția agent se asigură că instrucțiunile trimise sunt executate de obiect. La rândul său funcția agent face parte dintr-o funcție de manager care are mai multe atribuții.

În concluzie, modelul informațional se bazează pe obiecte. Modelul relațional este descris sub formă arborescetă. Baza de date cu obiecte definește în mod crucial comunicația dintre OSS și orice echipament al rețelei.

Interfețe Q. Protocoalele de comunicație

Protocoalele folosite în rețeaua de management a telecomunicațiilor sunt conform stivei ISO-OSI. Fară aceste protocoale, comunicațiile în TMN ar fi haotice, s-ar desfașura cu dificultate.

În figura 3.2.3.1. sunt descrise principalele protocoale folosite în TMN, File Transfer Acces and Management Protocol (FTAM) și Common Management Information Protocol (CMIP).

Protocolul CMIP este destinat transferului informațiilor de alarmă și a schimbului de date la abonat.

Protocolul FTAM este destinat transferului unor cantități mari de date.

Figura 3.2.3: Protocoale TMN

Modelul de management pe nivele

Modelul de management pe nivele este compus din categorii de funcții de management în conformitate cu care se execută managementul. Modelul pe nivele este descris în figura 3.2.4.1.

Nivelele modelului de management:

Managementul afacerii. Descrie funcții specifice managementului afacerii. Astfel de funcții sunt cea de analiză a tendințelor de piață, de măsurare a calității serviciilor oferite de rețea, de cunoaștere a noilor cerințe ale utilizatorilor.

Managementul serviciului. Descrie funcții specifice serviciilor oferite de rețea. Funcții specifice serviciilor sunt: de definire a serviciilor, de măsurare a traficului realizat de un serviciu, de administrare a serviciului.

Managementul rețelei. Descrie funcții cu rolul de controlul, supervizare si configurare a rețelei.

Managementul elementului. Descrie funcții specifice elementelor individuale de rețea. Funcții ale elementelor individuale de rețea sunt de exemplu conectarea, deconectarea, alarme, mentenanța soft sau hard, backup.

O altă clasificare împarte modelul de mangement pe nivele din punct de vedere al funcționării, în 5 clase:

Managementul defectelor. Constă în recunoașterea, izolarea și raportarea defectului, dar și remedierea problemei. În cazul în care defectul nu se poate remedia trebuie să se realizeze conectarea la legătura de rezervă.

Managementul performanțelor. Constă în colectarea, stocarea și livrarea statisticilor și optimizarea configurării rețelei pe baza datelor recepționate.

Managementul configurării. Constă în instalarea și configurarea echipamentelor și în configurarea și stabilirea capacității rețelei.

Mangementul securității. Constă în funcții pentru protejarea rețelei. Protecția se face prin administrare și autorizare. Trebuie evitate situațiile în care rețeaua ar putea fi utilizată în mod fraudulos sau cele în care o persoană neautorizată modifică parametri de funcționare din rețea.

Managementul contabilizării. Constă în funcții de colectare, de stocare și de livrare a informațiilor de încărcare.

Figura 3.2.4: Modelul de management TMN[11]

Modelul funcțional

Modelul funcțional TMN descrie funcțiile sub forma unor blocuri ce privesc în ansamblu sau în parte conceptul TMN.

Blocurile funcționale trebuie să îndeplinească urmatoarele sarcini:

Funcția sistem de operare (OSF – Operating Sistem Function). Coordonează programele suport de funcționare ale operatorului.

Funcția de mediere (MT – Mean Function). Face translația dintre protocoalele folosite de OSS și NE. Practic execută operații cu date: editare, grupare, concatenare, stochează datele pentru a identifica echipamentele și zonele din care acestea fac parte.

Funcția element de rețea (NEF – Network Element Function). Are rolul de a coordona procesele de transport și comutație.

Funcția de adaptare a interfețelor Q ( QAF – Q Adaptive Function). Face conversia interfețelor nestandardizate la interfețe tip Q3.

Funcția stațiilor de lucru (WSF – Workstation Function). Constă în controlul terminalelor utilizatorilor din cadrul TMN.

Modelul fizic

Modelul fizic al TMN are la bază un sistem de operare și mentenanță. OSS prin intermediul unei rețele de cumutare de pachete (DCN – Digital Communications Network) se conectează cu echipamentul de rețea (NE – Network Equipment).

Rețeaua cu comutare de pachete la care se conectează TMN poate fi X.25 sau Frame Relay. O imagine de ansamblu a modelului este reprezentată în figura 3.2.6.1. Observăm că elementele de rețea se pot găsi în două ipostaze.

Prima ipostază include echipamentele care permit management și supervizare totală prin conectare directă la TMN. Din această categorie fac parte de obicei comutatoarele digitale telefonice.

A doua ipostază include elemente care nu se pot manageria și superviza în totalitate direct din TMN. În aceasta categorie sunt de obicei regeneratoarele și multiplexoarele. Pentru a compensa acest inconvenient se folosesc dispozitive de mediere (MD – Mediation Device) care convertesc protocoalele, stochează date, pot lua decizii referitoare la valorile de prag, declanseză alarme, etc. Dispozitivele de mediere pot fi sub formă de soft dedicat sau sub forma unui OSS care permite lucrul cu respectivul echipament și interconectarea cu OSS din cadrul TMN. Conform recomandărilor ITU-T echipamentele de rețea trebuie să fie conectate prin intermediul unei rețele locale de comunicații.

Figura 3.2.5: Modelul fizic al TMN

3.3 Protocolul simplu de management al rețelei (SNMP)

Protocolul SNMP ( Simple Network Management Protocol) a fost creat de IETF (Internet Engineering Task Force) cu scopul de a facilita administrarea rețelelor bazate pe modelul TCP/IP. Prima publicare despre SNMP a fost RFC 1067 urmată de prima versiune a SNMP, publicată în RFC 1157.

La baza SNMP este protocolul SGMP (Simple Gateway Management Protocol), publicat în RFC 1028.

Din punct de vedere al stivei ISO-OSI, SNMP, este la nivel aplicație.

3.3.1 Modelul administrativ

Modelul administrativ după care a fost construit protocolul include două elemente: stații de administrare și elemente de rețea. Stațiile de administrare au rolul de a asigura rularea protocolului și execuția funcțiilor specifice de management ale elementelor de rețea. Elementele de rețea sunt echipamentele din cadrul rețelei, punți, comutatoare, rutere sau orice alt echipament care îndeplinește una din funcțiile de rutare sau semnalizare ale evenimentelor din rețea.

SNMP asigură controlul elementelor de rețea dintr-un punct de control, de obicei aflat la distanță de elementul de rețea, fară a consuma din resursele rețelei dedicate abonaților. Mulțumită acestei calități, protocolul a fost numit protocolul de management de rețea simplu.

O schemă logică a protocolulul este reprezentată în figura 3.3.1.1.. Conform simplitații modului de abordare a problemei de managemenet de către acest protocol, observăm în figură stațiile de administrare și elementele de rețea ca fiind partea principală a schemei, baza de date necesare stațiilor de administrare, utilizatorul care interacționează cu componenta de management, agenții elementelor de rețea, protocolul și aplicațiile de aministrare.

Figura 3.3.1.1: Logica SNMP

Alt avantaj al SNMP care a dus la folosirea protocolului pe scară largă este legat de modul de conexiune între elementele de rețea și stațiile de administrare. Conexiunea poate fi inițiată atât de la stația de administrare către elementele administrate, numindu-se Poll, cât și invers, de la stațiile administrate spre stația de aministrare, numindu-se Trap. Conexiunea Trap se stabilește numai în cazuri deosebite, de exemplu în cazul în care perioada de stabilire ciclică a legăturii Poll a fost depășită și elementul de rețea trimite o atenționare stației de administrare sau când elementul de rețea raportează diferite alarme, erori. În mod ideal, conexiunea trebuie să poată fi stabilită cu orice element de rețea, indiferent de topologia rețelei sau alte particularități ale acesteia. Imaginea de ansamblu a unei rețele care folosește SNMP este reprezentată în figura 3.3.1.2.

Figura 3.3.1.2: Model administrativ SNMP[12]

În implementarea SNMP trebuie urmărite următoarele criterii de proiectare:

Utilizarea unui protocol simplu, de preferat fără conexiune, cum ar fi UDP (User Datagram Protocol) pentru a menține minimă complexitatea administrării. În acest mod, fiecare mesaj se poate implementa sub formă de datagramă de transport și elementele administrate nu sunt nevoite să păstreze informații despre starea logică.

Minimizarea numărului de mesaje Trap.

Operațiile trebuie să fie implementate pe baza atribuirii de valori unor variable pentru fiecare element administrat. În urma inspectării variabilelor se vor iniția acțiuni.

Acțiunile de administrare trebuie să fie în esență operații de scriere sau citire a variabilelor elementelor din rețea. Acest lucru duce la reducerea numărului de funcții necesare pentru administare.

3.3.2 Arhitectura SNMP

Arhitectura pentru management s-a urmărit a fi cât mai simplă pentru a asigura simplitatea protocolului. Aceasta este astfel organizată încât complexitatea se resfrânge asupra stațiilor de management, elementele de rețea și agenții fiind ușor de implementat fără activități deosebite.

Aplicațiile pot fi separate de protocolul de administrare sau de protocolul de comunicare. Tehnicile de programare permit dezvoltarea de aplicații complexe care pot îndeplini sarcini în multe situații fără intervenție umană.

Simplitatea cu care este implementat protocolul în elementele de rețea, prin abordarea minimalistă, a dus la crearea unei plaje largi de echipamente ce pot fi administrate.

Protocolul SNMP impune existența a două entități: a elementelor de administrare (agenți) și a stațiilor de administrare. Între aceste elemente protocolul trebuie să asigure comunicarea conform figurii 3.3.2.1.

Elementele administrate sunt acele elemente din cadrul rețelei care permit rularea softului agent de administrare. Agenții permit comunicarea între stațiile de administrare și cele administrate prin SNMP și execută funcțiile cerute de stația de administrare.

Stațiile de administrare sunt echipamente care permit executarea aplicațiilor de management pentru a controla și superviza elementele administrate din rețea. În mod obișnuit, stația de administrare are și o interfață grafică pentru a putea raporta operatorului date din rețea.

Legatura dintre stațiile de administrare și cele administrate este asigurată prin SNMP. Acestă legatură este de tip cerere/răspuns. Pentru a crește securitatea în management, pot fi implementate tehnici de autentificare care constau în verificarea originii cererilor tip SNMP.

Figura 3.3.2.1: Arhitectura SNMP[13]

Agenții SNMP. Aplicațiile dezvoltate pentru SNMP îndeplinesc funcțiile de urmărire și control a elementelor din rețea prin intermediul agenților. Acestia îndeplinesc funcții de administrare. Agenții sunt instalați pe elementele de rețea și îndeplinesc cerințele primite de la stațiile de administrare. Pentru a îndeplini cerințele trebuie să aibă acces la MIB (Management Information Base).

Agenții pot fi văzuți ca subsisteme din componența elementelor de rețea, în general au caracter pasiv și acționează doar dacă primesc comandă de la aplicația de rețea. Singurul caz care determină agentul să acționeze fară comandă de la aplicația de rețea este cazul în care apar o serie de erori clar definite. Apariția unor astfel de erori se numește “capcană”(trap) iar numărul lor este limitat pentru a preveni alarmele false.

Agenții au rol de administrare asupra anumitor resurse, specificate de MIB, ale elementului de rețea. Principalele atribuțiuni ale unui agent de rețea sunt:

Asigură transmisia datagramelor.

Ajută la implementarea SNMP.

Asigură schimbul de date dintre manager și agent, codifică sau decodifică datele într-o formă neutră.

Asigură accesul protocolului de administrare la variabilele agentului. Această cerință este îndeplinită printr-un proces intern de comunicare, între agent și echipament, pentru citirea datelor de pe echipament.

Permite crearea de profiluri de administrare, adică a unui set de reguli care definesc accesul.

Stația de administrare SNMP este formată din aplicații și baze de date cu scopul de a monitoriza și controla un grup de agenți. Asupra unui agent, administratorul poate trimite cereri de furnizare de informații folositoare pentru management sau cereri de schimbare a modului de funcționare a unui element din rețea.

În comparație cu agenții, stațiile de administrare au o complexitate mare. O stație de administrare poate prelua date de la mai mulți agenți pe care îi și controlează pe baza datelor primite.

Componentele stației de administrare:

Aplicația de administare. Are rolul de a analiza informațiile primite de la agenți.

Baza de date. În compunerea acesteia intră: denumirea echipamentelor, configurarea echipamentelor, performanțele rețelei sau tronsoanelor, topologia, date provenite din interogarea echipamentelor.

Transport. Constă în asigurarea accesului la căile de comuncații.

Motor SNMP. Trebuie să asigure implementarea SNMP, schimbul de mesaje și accesul de la distanță la datele de administrare ale elementelor din rețea.

Interfață utilizator. Are rolul de a afișa administratorului starea rețelei și de a-i permite acestuia transmiterea de comenzi și recepționarea de răspunsuri.

Baza de date este compusă din informații cu privire la obiectele administrate de un agent sau un manager. Structural, este sub formă de tabel pentru a asigura accesul eficient și simplu la orice sistem.

Datagrama UDP a SNMP. Pentru a păstra simplitatea protocolului, în transferul pachetelor de date se folosește cu precădere UDP (RFC 768). Acest protocol este neorientat pe conexiune, lasând responsabilitatea de a verifica transmiterea datelor în sarcina elementelor care comunică.

Un pachet trimis de manager trebuie să cuprindă toată informația referitoare la solicitarea pe care o adresează agentului. Agentul poate diviza, dacă este cazul, informația de expediat în mai multe pachete. Managerul are și funcția de citire și rearanjare a pachetelor primite de la agent, în cazul în care acestea au fost primite în alta oridinde decat cea în care au fost trimise.

4. Implementarea rețelei

Fig.4.1: Arhitectura rețelei emulate

Fig.4.2: Schema de interconectare realizată în GNS3

4.1 Pașii realizării rețelei

În primul rând, am creat topologia în GNS3 și am setat ip-uri pe interfețele ruterelor și pe calculatoare.

Întregul centru de comunicații a fost conectat prin Sw5 la un cloud, ce a reprezentat NOC-ul rețelei. La cloud am conectat interfața de loopback a laptopului meu, pe care am rulat programul Winbox pentru gestiunea celor două rutere prin interfață grafică și programul The Dude pentru monitorizarea și managementul întregii rețele.

Interfața de loopback a fost creată astfel: scriem ,,cmd” în Run, apoi dăm comanda ,,hdwwiz.exe” și apare o fereastră cu ,,Add Hardware Wizard”, din care vom instala ,,Microsoft Loopback Adapter”.

Din programul Winbox am introdus rutele statice corespunzătoare fiecărui ruter, am instalat pachetele serverului Dude pe rutere și am setat pe enable aplicația The Dude.

Fig.4.1.1: Interfața grafică Winbox a ruterului R1

În continuare am rulat aplicația software The Dude pentru monitorizarea rețelei în timp real și pentru management.

Centrul de comandă și gestiune (NOC – Network Operations Center) al rețelei mele depinde în principal de această aplicație, dezvoltată de Mikrotik, ce oferă multe capabilități.

4.2 Aplicația The Dude

4.2.1 Prezentare

Fig. 4.2.1.1: Aplicația The Dude

Este o aplicație gratuită, care poate îmbunătăți considerabil modul în care vă gestionați rețeaua. The Dude oferă abilitatea realizarii unei hărți a rețelelor, monitorizarea serviciilor echipamentelor și executarea unor acțiuni bazate pe modificările de stare ale echipamentului. Nu numai că puteți monitoriza echipamentele, puteți si să le gestionați si configurați chiar din interfața Dude.

Serverul Dude furnizează infrastructurii serverului NOC capacitatea de a configura toate Routerele Mikrotik de la distanță și poate verifica sau configura multe alte opțiuni, cum ar fi:

Durata de transmitere a datelor

Schimbarea lățimii canalului și a frecvențelor punctelor de acces și stațiilor

Verificarea tabelului de înregistrare wireless

Controlul listei de conexiuni, listei de acces.

Prima versiune a apărut in 2006, iar dupa o perioadă de inactivitate, a reapărut in 2016 cu o variantă îmbunătățită, ce permite integrarea cu CHR (Cloud Hosted Router), ce este o imagine de masină virtuală de router.

În prezent, versiunea actuală de Dude este v6, care este împărțit în 2 subprograme: The Dude Server si Client. Server-ul se instalează pe router, iar Clientul pe Windows/Linux, de unde se realizează managementul și monitorizarea rețelei.

Am instalat în primul rând serverul Dude urmând pașii de mai jos:

1)Se downloadeaza pachetul serverului Dude de pe: www.mikrotik.com/download

2)Se încarcă în sistemul de fișiere al routerului

3)Se restartează routerul

Apoi am setat pe enable serverul Dude:

1)Specificarea directorului unde vor fi stocate datele: /dude set data-directory=disk1/new

2)Trecerea pe enable a serverului: /dude set enabled=yes

În continuare am instalat clientul Dude:

1) Se downloadează The Dude client

2) Se instalează pe Windows/Linux

3) Se conectează la router prin server

Clientul Dude folosește by default portul Winbox 8291

Discover your network (crearea hărții rețelei)

Fig. 4.2.1.2: Crearea hărții rețelei

Am creat harta rețelei folosind opțiunea Device discovery, care scanează automat rețelele specificate și așează pe o hartă dispozitivele întâlnite în rețelele respective. Hărțile sunt foarte importante în vizualizarea rețelei și ne ajută la identificarea problemelor și la înțelegerea mai rapidă a arhitecturii rețelei.

Poate face scanare și după servicii: ICMP (ping), DNS, SSH, Telnet, HTTP, FTP etc.

Întâlnim apoi opțiunea de Editare hartă unde putem să: adăugăm rețele, echipamente, subrețele, o imagine pentru background, edităm scheme, dispozitive/link-uri (forme, culori), adăugăm avertizări de viteză pentru dispozitive/link-uri etc.

Dispozitivele (devices)

Reprezintă elemente de rețea ce sunt monitorizate de serverul The Dude.

-Stochează informații generale despre dispozitiv-ul respectiv;

-Arată datele SNMP disponibile (lista interfețelor, trafic, tabela de rutare, lista de ip-uri, tabela arp etc);

-Arată informații suplimentare despre router;

-Stochează grafice personalizate (CPU/ DISK/ Utilizarea Memoriei);

-Stochează o istorie a serviciilor, dar și o listă cu cele ce vor fi monitorizate.

Observăm că atunci când poziționam cursorul mouseului peste un echipament, e afișat graficul disponibilității serviciilor.

Pe ruterul R1 am setat la Appearance diferite informații oferite de protocolul SNMP: numele echipamentului, utilizarea procesorului (cpu), a memoriei RAM (mem), rata de transfer date pe hard raportată la banda maximă (disk) și perioada de când echipamentul a fost pus în funcțiune.

Fig. 4.2.1.3: Dispozitivul R1

Legăturile (links)

Reprezintă o conexiune între echipamente/rețele. Stochează automat un grafic al transmiterii datelor si indică utilizarea legăturii prin schimbarea culorii link-ului.

Vitezele pot fi monitorizate folosind SNMP.

Fig. 4.2.1.4: Interfața ether1 R1

Dând dublu click pe un link, observăm graficul transmiterii datelor pe acesta, mai exact transmisia, recepția și viteza în timp real.

Diagramele (Charts)

Diagramele permit crearea unei reprezentări grafice a datelor stocate de serverul Dude. Fiecare diagramă poate avea mai multe surse de informații.

Am creat o diagramă a utilizării procesorului ruterului R1 în procente în timp real, și una a timpilor de răspuns la ping a ruterului R1.

Fig. 4.2.1.5: Utilizarea procesorului ruterului R1

Fig. 4.2.1.6: Comanda ping

Înregistrări (Logs)

Stochează informații despre istoricul de stări ale dispozitivului. Dacă un dispozitiv se defectează, ne putem uita la log-uri poate aflăm problema. The Dude poate fi folosit ca server syslog. Toate înregistrările pot fi vizualizate de pe RouterOS și serverul The Dude.

Accesând această setare, observăm o listă cu diverse mesaje legate de starea echipamentelor, ordonate cronologic și însoțite de orele respective. Putem genera alerte și alarme bazate pe log-uri.

Fig. 4.2.1.7: Înregistrări

4.2.2 Notificări

Notificările din această aplicație pot declanța o serie de acțiuni în cazul în care un dispozitiv sau un serviciu nu e disponibil.

Acțiuni predefinite:

● Beep – Efectuează un sunet

● Flash – Luminează meniul barei de activități Dude

● Log – Salvează mesajele în fișierul Dude log

● Syslog – Salvează informațiile într-un server Syslog la distanță

● Popup – Deschide o mică fereastră de notificare

● E-mail – Trimite un e-mail unui destinatar specificat

● Execute locally – Execută o comandă pe mașina locală Windows (unde The Dude rulează)

● Execute on server – Execută o comandă/script pe serverul Dude

● Sound – Redă sunetul din fișierul de sunet specificat

● Group – Execută un grup de acțiuni

● Speak – Redă un mesaj vocal digital

Fig. 4.2.2.1: Notificări

5. Rezultatele simulărilor și analiza acestora

5.1 Instrumente (Tools)

Fig. 5.1.1: Instrumente

Fig. 5.1.2: Instrumente Dude

Instrumentele gestionează utilitățile și programele care pot fi executate din aplicația The Dude. Instrumentele pot folosi variabilele din dispozitivele monitorizate și să le transmită altor programe.

The Dude permite adăugarea propriilor instrumente personalizate. Instrumentele personalizate sunt adăugate specificând o comandă sau o cale către program.

5.2 Ping

Permite verificarea rapidă a timpului de răspuns între echipamente.

Se pot modifica unele setări de pachete ICMP: dimensiune pachet, TTL, viteză. Ping-ul este trimis de pe un echipament selectat.

Fig. 5.2.1: Ping

După cum se vede în imagine, am folosit acest tool pentru verificarea disponibilității ruterului R1.

5.3 Traceroute

Instrument de analiza pentru afișarea unei rute și măsurarea întârzierilor. Utilizează ICMP pentru a determina calea de la dispozitivul selectat la gazdă.

5.4 SNMP walk

E folosit pentru a vizualiza informațiile disponibile din structua arborescentă prin protocolul SNMP, folosind OID-uri. Un OID (Object Identifier) este o adresă folosită pentru a identifica dispozitivele și starea lor.

Fig. 5.4.1: SNMP walk

Am folosit tool-ul pe R1 pentru a observa toate OID-urile disponibile.

Observăm că rezultatele returnate pot fi vizualizate în 3 moduri:

-List: arată OID-ul, tipul si valoarea.

-Tree: rezultatele sunt ordonate într-o structură arborescentă;

-Table: arată modulul MIB (Management Information Base)

Modulul MIB descrie datele (și organizarea lor) din interiorul structurilor SNMP si fac sistemul mult mai ușor de utilizat si accesibil nouă.

Apoi am folosit OID-ul 1.3.6.1.2.1.1 pentru a obține strict informații de bază despre echipament.

Fig. 5.4.2: OID-ul 1.3.6.1.2.1.1

Putem folosi site-ul din imaginea următoare pentru traducerea codurilor OID.

Fig. 5.4.3: Site OID

5.5 Terminal

Instrumentul deschide o nouă fereastră CLI care poate fi utilizată pentru a executa diferite comenzi.

5.6 Torch

Fig. 5.6.1: Torch

Am folosit acest instrument pentru monitorizarea traficului în timp real de pe interfața ether1 a ruterului R1.

Observăm că rezultatele returnate pot fi vizualizate în 3 moduri:

-Table – fluxul de trafic e afișat într-o listă continuă;

-Pie – afișează o reprezentare grafică circulară a traficului curent;

-Bar – traficul e afișat în niște diagrame.

5.7 Bandwidth-test

Fig. 5.7.1: Bandwidth-test

Am folosit acest instrument pentru măsurarea rapidă a lățimii de bandă disponibile între echipamente. Observăm o medie de 1Mbps, cum era si de așteptat pentru ruterele virtuale Mikrotik, ce au această limitare.

5.8 Instrumente externe

The Dude oferă unele instrumente predefinite care vor fi executate pe sistemul de operare unde Clientul Dude este instalat.

-FTP – deschide o conexiune FTP către dispozitivul selectat

-Web – deschide browserul web cu adresa URL a dispozitivului

-Telnet – se conectează folosind protocolul telnet

-Dude – deschide un nou client Dude dacă dispozitivul selectat este Server

În imaginea următoare este prezentat browserul web Google Chrome cu adresa URL 192.168.1.1 a ruterului R1.

Fig. 5.8.1: Pagina Web

Mai jos observăm diverse grafice statistice (zilnic/ saptamanal/ lunar/ anual) în timp real cu traficul interfeței ether1 a ruterului R1.

Fig. 5.8.2: Statistici

6. Concluzii

În urma celor studiate, observăm că în ciuda denumirii neprofesionale, The Dude este într-adevăr o aplicație extrem de avansată și utilă în orice rețea.

Cu ajutorul ei, nu numai că puteți monitoriza echipamentele, dar le puteți și controla, gestiona, practic un întreg proces de management.

Împreună cu programul executabil Winbox, am reușit să proiectez în aplicația The Dude un centru de comandă și gestiune resurse tehnice, conectând la centrul de comunicații simulat în GNS3 interfața de loopback a laptopului meu, devenit astfel nucleul unui centru NOC (Network Operations Center).

Constatăm că managementul de rețea trebuie analizat pe două axe, axa temporală și axa funcțională, pentru că scara de timp în care se plasează informația este o componentă esențială pentru realizarea acesteia. Este de importanță strategică verificarea stării rețelei, măsurarea timpului de răspuns, planificarea, controlarea și anticiparea evoluției probabile a rețelei.

Gestiunea rețelei nu este doar o sarcină tehnică, fiindcă aceasta presupune și planificarea, organizarea și gestionarea bugetului, motiv pentru care este necesar să poată dispune de o infrastructură și de instrumentele necesare pentru a realiza și menține instalațiile, pentru a controla evoluția rețelei, pentru a efectua statistici, și pentru a împărți resursele logice și fizice.

Managerul rețelei trebuie să gestioneze eficient și să anticipeze solicitările, să găsească echilibrul dimensionării rețelei la un nivel înalt calitativ.

Și nu în ultimul rând, instrumentele gestiunii de rețea trebuie utilizate în mod pertinent pentru a preîntâmpina punerea în pericol a funcționării normale a rețelei, motiv pentru care vigilența operatorului, cât și a utilizatorului, este extrem de importantă.

În concluzie, într-un centru de comunicații este foarte important de creat un centru de comandă și gestiune resurse tehnice cât mai eficient, care să sporească managementul întregii arhitecturi printr-o imagine de ansamblu cât mai clară a rețelei.

7. Bibliografie

[1] ITU-T L.80, „Operations support system requirements for infrastructure and network elements management using ID technology”;

[2] Kundan Misra, Springer Science & Business Media, „OSS for Telecom Networks: An Introduction to Network Management”, 6 dec. 2012;

[3] John C. Bellamy, Wiley India, „Digital Telephony, Third edition”, 2000;

[4] Roauf Boutaba, Jim Xiao, „Telecommunication System and technologies, Vol II – Telecommunication Management Network”, University of Waterloo;

[5] Arian Durresi, „Telecommunication Network Management”, The Ohio State University Columbus;

[6] ITU-T M.20, „Maintenance philosophy for telecommunication networks”;

[7] ITU-T M.3000, „Overview of TMN Recommendations”;

[8] ITU-T M.3610, „Principles for applying the TMN concept to the management of B-ISDN”;

[9] Douglas R. Mauro, Kevin J. Schmidt, „Essential SNMP”, O’Reilly, USA, 2005;

[10] http://www.simpleweb.org/tutorials/tmn/

[11] https://www.slideshare.net/Shilpin-2014/introduction-of-service-assurance-domain

[12] http://www.9tut.com/simple-network-management-protocol-snmp-tutorial

[13] http://slideplayer.com/slide/6409901/