Классификация средств мониторинга и анализа

Регистрация и мониторинг. Регистрация ошибок. Журнал регистрации и обмена данными

Мониторинг

Термином мониторинг сети называют работу системы, которая выполняет постоянное наблюдение за компьютерной сетью в поисках медленных или неисправных систем и которая при обнаружении сбоев сообщает о них сетевому администратору с помощью почты, телефона или других средств оповещения.

Мониторинг корпоративных сетей- критически важная функция ИТ, которая позволяет добиться экономии при повышении производительности инфраструктуры, высокой эффективности деятельности сотрудников, а также предоставляет возможность уменьшить затраты.

Системы сетевого мониторинга (Network Monitoring System, NMS) существенно отличаются от систем обнаружения вторжений (Intrusion Detection System, IDS) или систем предотвращения вторжений (Intrusion Prevention System, IPS). Последние выявляют нарушение защиты и предотвращают потенциально опасную деятельность неавторизованных пользователей. NMS позволяет определить, насколько эффективно работает сеть во время выполнения обычных операций и не отвечает за безопасность.

Сетевой мониторинг может выполняться с помощью различных программных средств или сочетания аппаратных устройств, функционирующих в режиме plug-and-play, и программных решений. Можно осуществлять мониторинг практически любой сети — проводной или беспроводной, локальной сети предприятия, виртуальной частной сети или инфраструктуры, предоставляемой провайдером. Мониторинг способен охватывать устройства с различными операционными системами и множеством функций — от КПК и сотовых телефонов до серверов, маршрутизаторов и коммутаторов. Системы NMS помогают выявить любую специфическую активность в сети, определить параметры производительности и предоставить результаты, которые позволяют решать множество разнообразных задач, включая выполнение технических требований, предупреждение о внутренних угрозах безопасности и обеспечение прозрачности сетевых операций.

Решение о том, зачем конкретно нужно следить в вашей сети, столь же важно, как и решение об использовании мониторинга как такового. Необходимо убедиться, что карта топологии корпоративной сети отражает реальное положение дел. Эта карта должна точно описывать типы сетевых сегментов, мониторинг которых будет выполняться, предоставлять данные о серверах, а также работающих на них приложениях и операционных системах, о количестве настольных систем, которые необходимо учитывать, о типах удаленных устройств, имеющих доступ к каждой сети. Чем большая ясность будет в самом начале, тем проще будет потом выбрать инструменты мониторинга, которые следует приобрести.

Можно возразить, что, если сеть работает, то нечего с ней возиться. Зачем добавлять еще одну головную боль сетевым администраторам, если количество их задач уже едва умещается в списках, занимающих всю стену от пола до потолка? Причины настаивать на внедрении сетевого мониторинга в общих словах можно выразить так: поддержка текущего состояния сети, гарантия готовности, увеличение производительности. Кроме того, NMS позволит накопить бесценную информацию, которая пригодится при планирования дальнейшего развития сетевой инфраструктуры.

Для того чтобы предсказать перспективы роста сети, необходимы сведения об истории развития инфраструктуры. Решения, принятые на основе слишком скудных данных, могут стать источником очень глубоких проблем. Сеть с момента ее создания серьезно изменилась. Изменения конфигурации, добавление сетевых устройств, серверов и настольных систем привели к дисбалансу трафика на Web-серверах и серверах электронной почты, перегрузке коммуникаций и каналов связи, которые не увеличили своего быстродействия.

Мониторинг сети будет бессмысленным, если он не обеспечивает определение наиболее важных параметров. Анализируют, как правило, использование пропускной способности сети, производительность приложений и серверов.

Необходимым является определение «нужного диапазона» системы мониторинга - если получать слишком много данных, то в результате можно не уследить за отклонениями действительно существенных параметров. Если же получаемых сведений будет слишком мало, можно упустить что-то важное.

Традиционный сетевой мониторинг начинается с проверки основных показателей ядра сети. Проверяются и сообщаются, как правило, значение пропускной способности канала Глобальной сети, задержки или время откликов коммутаторов, маршрутизаторов и серверов, а также показатели загрузки процессоров. Если, например, где-либо уровень загрузки процессора составляет 100%, с этим нужно немедленно разобраться.

Сетевой мониторинг способен помочь также управлять пользователями. Инструментальные средства, снабженные функциями автоматического обнаружения, позволяют определять добавление устройств, их удаление или изменения конфигураций. Некоторые из них способны динамически группировать устройства, используя такие параметры, как «IP-адрес», или «сервис», «тип» и «расположение». Все это очень полезно при управлении крупной сетью.

Корпоративным ИТ-отделам необходимо иметь более точную и полную информацию о пользователях, в то время как Internet-провайдеры главным образом уделяют внимание доменам. Есть определенные различия между требованиями предприятия и крупного провайдера. Корпоративному сетевому администратору может потребоваться информация о том, какой вид трафика в основном проходит через коммутатор, или о распределении нагрузки по IP-адресам. Имея нужные средства мониторинга, можно определить, на какие IP-адреса приходится большая часть трафика. Можно выяснить, например, что работа электронной почты была прервана из-за попытки передать слишком большой файл или из-за других некорректных действий сотрудников в периоды высокой загрузки почтового сервера. Формируемые отчеты позволяют установить, кто из пользователей создает наибольшую нагрузку на сеть с учетом типа приложения, сервера, клиента или подсети. С такими пользователями можно связаться и объяснить им, как надлежит работать в сети.

Такие примитивные параметры, как время передачи и подтверждения приема пакетов, сведения о потере пакетов и задержках при их передаче, применялись для того, чтобы дать ИТ-менеджеру определенное представление о состоянии сети. Однако этого уже недостаточно — если вообще можно говорить о релевантности подобных параметров. Приложения, критическим образом зависящие от производительности сети, подобные IP-телефонии, Internet-телевидению или «видео по требованию», значительно повысили интерес к сетевому мониторингу. Сегодня системных администраторов, особенно работающих в провайдерских компаниях, все больше интересует, насколько хорошо эти такого рода приложения и сервисы предоставляются пользователям.

Администраторы подобных конвергированных сетей теперь тратят все больше времени на наблюдение за производительностью приложений и использованием пропускной способности, применяя для этого инструментарий, который в режиме реального времени предоставляет информацию о том, что в действительности происходит в их сетях. Такие инструменты находят и позволяют устранять проблемы, ухудшающие качество обслуживания, включая задержки, джиттер и потерю пакетов, каждая из которых влияет на качество обслуживания. Сетевым администраторам необходимо определить приоритеты для наблюдения и выбрать инструменты, которые позволят обеспечить максимально высокое качество обслуживания пользователей, будь то сотрудники или клиенты.

Конечно, такие инструменты требуют серьезных знаний. Для людей, не столь технически сведущих, существует множество решений на базе Web с графическим интерфейсом, в том числе средства, формирующие детализированные отчеты и графические диаграммы. Этот инструментарий, возможно, проще устанавливать и использовать. Многие из таких решений поставляются с предварительно заданными с помощью скриптов конфигурациями. Кроме того, диаграммы, которые они формируют, очень удобно присоединять к презентациям для руководства, когда приходится обосновывать инвестиции в модернизацию сети.

Для сетевого мониторинга предлагается множество инструментов категории Open Source, которые предпочитают многие ИТ-специалисты. Как правило, такие решения инновационны, не изысканны, но стильны, и, что самое главное, в основном бесплатны или дешевы. Кроме того, свободно распространяемые инструменты мониторинга могут работать почти со всеми другими средствами NMS и любыми платформами. Данные, получаемые с их помощью, почти всегда представлены в формате XML. Теперь даже ведущие производители начинают использовать XML. Например, один из инструментов, который распространялся бесплатно на условиях лицензии GNU GPL, появился в виде небольшого скрипта для графического представления информации об использовании канала доступа в Internet. Позже его стали применять как инструментарий для графического представления совершенно других данных — быстродействия, напряжения, температуры, количества полученных твердых копий.

Затем специалисты начали применять эту программу для опроса сетевых устройств, получения данных MIB (Management Information Base) и протокола SNMP, а также использовать скрипты Perl для представления результатов в виде графиков на Web-страницах. Этот инструментарий быстро приобрел популярность не только у сообщества Open Source, но также и у очень крупных производителей коммерческих решений, позаимствовавших некоторые его свойства, чтобы улучшить собственные продукты.

По мере того как сети становятся все сложнее, усложняются и системы мониторинга. В конвергированных сетях, предоставляющих услуги triple play, в одном канале передаются голос, видео и данные. Здесь необходимы средства мониторинга и управления производительностью, работающие в режиме реального времени. Такого рода сетям нужна система, которая проверяет каждый пакет на целостность, задержку и определяет потерю пакетов — и это самый минимум. Традиционный способ управления сетями — использование SNMP-агентов, которые каждые пять секунд опрашивают сетевые устройства, чтобы определить, есть ли проблемы в сети, — в данной ситуации не подходит. Существуют средства мониторинга, которые выполняют более серьезные задачи, включая принятие мер по сохранению работоспособности при отключении электропитания, поддержку зеркалируемых портов коммутаторов и виртуальных локальных сетей, и даже такие «тонкости», как ЖК-дисплеи для поиска и устранения неисправностей.

Классификация средств мониторинга и анализа

Все многообразие средств, применяемых для анализа и диагностики вычислительных сетей, можно разделить на несколько крупных классов.

· Агенты систем управления, поддерживающие функции одной из стандартных MIB и поставляющие информацию по протоколу SNMP или CMIP. Для получения данных от агентов обычно требуется наличие системы управления, собирающей данные от агентов в автоматическом режиме.

· Встроенные системы диагностики и управления (Embedded systems). Эти системы выполняются в виде программно-аппаратных модулей, устанавливаемых в коммуникационное оборудование, а также в виде программных модулей, встроенных в операционные системы. Они выполняют функции диагностики и управления только одним устройством, и в этом их основное отличие от цен­рализованных систем управления. Примером средств этого класса может служить модуль управления многосегментным повторителем Ethernet, реализующий функции автосегментации портов при обнаружении неисправностей, приписывания портов внутренним сегментам повторителя и некоторые другие. Как правило, встроенные модули управления «по совместительству» выполняют роль SNMP-агентов, поставляющих данные о состоянии устройства для систем управления.

· Анализаторы протоколов (Protocol analyzers). Представляют собой програмные или аппаратно-программные системы, которые ограничиваются в отличие от систем управления лишь функциями мониторинга и анализа трафика в сетях. Хороший анализатор протоколов может захватывать и декодировать пакеты большого количества протоколов, применяемых в сетях, - обычно несколько десятков. Анализаторы протоколов позволяют установить некоторые логические условия для захвата отдельных пакетов и выполняют полное декодирование захваченных пакетов, то есть показывают в удобной для специалиста форме вложенность пакетов протоколов разных уровней друг в друга с расшифровкой содержания отдельных полей каждого пакета.

· Экспертные системы. Этот вид систем аккумулирует знания технических специалистов о выявлении причин аномальной работы сетей и возможных способах приведения сети в работоспособное состояние. Экспертные системы часто реализуются в виде отдельных подсистем различных средств мониторинга и анализа сетей: систем управления сетями, анализаторов протоколов, сетевых анализаторов. Простейшим вариантом экспертной системы является контекстно-зависимая система помощи. Более сложные экспертные системы представляют собой, так называемые базы знаний, обладающие элементами искусственного интеллекта. Примерами таких систем являются экспертные системы, встроенные в систему управления Spectrum компании Cabletron и анализатора протоколов Sniffer компании Network General. Работа экспертных систем состоит в анализе большого числа событий для выдачи пользователю краткого диагноза о причине неисправности сети.

· Оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем. Условно это оборудование можно поделить на четыре основные группы: сетевые мониторы, приборы для сертификации кабельных систем, кабельные сканеры и тестеры.

v Сетевые мониторы (называемые также сетевыми анализаторами) предназначены для тестирование кабелей различных категорий. Сетевые мониторы собирают также данные о статистических показателях трафика - средней интенсивности общего трафика сети, средней интенсивности потока пакетов с определенным типом ошибки и т. п. Эти устройства являются наиболее интеллектуальными устройствами из всех четырех групп устройств данного класса, так как работают не только на физическом, но и на канальном, а иногда и на сетевом уровнях.

v Устройства для сертификации кабельных систем выполняют сертификацию в соответствии с требованиями одного из международных стандартов на кабельные системы.

v Кабельные сканеры используются для диагностики медных кабельных систем.

v Тестеры предназначены для проверки кабелей на отсутствие физического разрыва.

v Многофункциональные портативные устройства анализа и диагностики. В связи с развитием технологии больших интегральных схем появилась возможность производства портативных приборов, которые совмещали бы функции нескольких устройств: кабельных сканеров, сетевых мониторов и анализаторов протоколов.