Gerenciamento de Redes Utilizando Agentes Móveis José Maria Monteiro Departamento de Computação Universidade Federal do Ceará zemaria@lia.ufc.br

Roteiro Objetivos; Introdução à Gerência de Redes; Agentes Móveis Modelo Centralizado de Gerência; Paradigma Gerente X Agente; Sistemas Abertos; Agentes Móveis Agentes no Gerenciamento de Redes

Objetivos Apresentar, discutir e analisar a utilização de agentes móveis no gerenciamento de redes de computadores.

Introdução à Gerência de Redes As redes de computadores possibilitam o compartilhamento de informações e de recursos independentemente de onde estes estejam localizados;

Introdução à Gerência de Redes Ultimamente, as redes de computadores têm experimentado um crescimento extraordinário (LANs, WANs, ...); Crescimento exponencial da Internet (a rede mundial de computadores);

Introdução à Gerência de Redes Conceito Coordenação (controle de atividades e monitoração do uso) de recursos materiais (modems, roteadores, etc) e/ou lógicos (e.g. protocolos), fisicamente distribuídos na rede. Qualidade de Serviço (QoS)

Introdução à Gerência de Redes Dependência funcional da empresa com o sistema de comunicação utilizado; O mau funcionamento da rede pode prejudicar o desempenho da empresa como um todo; Importância do uso eficiente de mecanismos de gerência;

Introdução à Gerência de Redes Complexidade da Gerência Convivência de sistemas heterogêneos; Existência de sistemas e equipamentos de rede fornecidos por diferentes fabricantes (IBM, DEC, etc); Diferentes soluções de gerência ; Difícil interoperabilidade / gerência global em ambientes heterogêneos;

Modelo Centralizado de Gerência Sistema Integrado de Gerenciamento Sistema de Gerenciamento A C B Elemento de Rede

Paradigma Gerente X Agente Aplicações Sistema Aberto Agente Objetos Gerenciados Gerenciado operações notificações

Sistemas Abertos Uma possível solução para a questão da heterogeneidade é a adoção de sistemas normalizados; SNMP (Single Network Management Protocol) da Tecnologia Internet; CMIP (Commom Management Information Protocol) da arquitetura OSI;

Agentes A tecnologia de Agentes deve ser vista como a aplicação integrada de várias tecnologias. Três conceitos merecem destaque ao tratar-se de Agentes: Inteligência Artificial; Orientação a Objetos; Redes e Sistemas Distribuídos;

Agentes Definição Muitos trabalhos discutem a definição e a taxonomia dos agentes, existindo muita polêmica em torno de uma definição única. Um elemento independente de software responsável por uma tarefa. Ele age no lugar de um usuário ou de um processo, permitindo a automação de tarefas;

Características dos Agentes Autonomia; Comunicação; Cooperação; Deliberação; Mobilidade; Aprendizado; Pró-atividade; Reatividade; Segurança; Planejamento; Delegação;

Agentes Móveis Definição São agentes criados para executar tarefas em diferentes computadores da rede; Os agentes móveis podem transportar-se entre diferentes nós de uma rede para execução remota; O agente escolhe quando e para onde migrar.

Agentes Móveis A tecnologia de agentes móveis é originalmente emergente dos avanços alcançados pelas pesquisas em sistemas distribuídos: RPC; Migração de Processos; Avaliação Remota; Objetos Móveis; Agentes Móveis;

Cliente/Servidor X Agentes Móveis Interação via Rede Agente Interação Local

Vantagens da Tecnologia de Agentes Eficiência; Redução do Tráfego da Rede; Interação Autônoma e Assíncrona; Adaptação Dinâmica; Tratamento com vasto volume de dados; Robustez e Tolerância a Falhas; Suporte a Ambientes Heterogêneos;

Agentes na Gerência de Redes Problemas do Modelo Centralizado: Os dados estão distribuídos em agentes com capacidades computacionais limitadas; O processamento dos dados para extração de informações de gerência é centralizado nos gerentes. Os gerentes têm grande carga de processamento; Comprometimento da escalabilidade; Falhas no gerente/rede sem gerenciamento;

Agentes na Gerência de Redes Solução: Distribuição de inteligência (processos e tarefas) entre os componentes da rede; As funções e operações de gerência devem ser realizadas dinamicamente, próximas de onde os Objetos Gerenciados estão; Entre as diversas propostas apresentadas, o paradigma de Agentes parece ser a solução mais promissora

4: “Relatórios” e “Notificações” Agentes na Gerência de Redes Atividade de Gerenciamento AN AM 1: “Criação” 4: “Relatórios” e “Notificações” 2: “Migração” Agente Estático. Agente Móvel. Comunicação Local AE 3: “Monitoramento” Comunicação Remota Migração do Agente Atividade sobre o Elemento de Rede

Agentes na Gerência de Redes Solução: Reduz o tráfego da rede; Melhor balanceamento da carga; Possibilita uma maior flexibilidade; Agentes podem ser utilizados na gerência pró-ativa; Agentes Móveis podem encapsular scripts de gerência para que estes executem sob demanda onde for necessário;

Agentes na Gerência de Redes Exemplo: Um agente pode ser enviado para coletar dados entre os elementos de uma rede e voltar com os dados filtrados e coletados. Se o tamanho do agente permanecer pequeno, haverá economia no uso da banda. Se o agente puder tomar decisões durante suas operações, mais banda será economizada.

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Objetivo: descobrir quando a utilização dos agentes aumentam a eficiência do gerenciamento. Esta análise é realizada através da comparação do desempenho dos agentes e do SNMP em diversas tarefas de gerenciamento;

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito da Latência do Enlace: Avaliado através da obtenção da variável ifInErrors da interface de cada estação da rede local;

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito da Latência do Enlace: O SNMP envia n pedidos (um para cada interface); O agente móvel é enviado para uma estação da rede local, obtém a variável e percorre todas as outras estações buscando os valores da variável. Ao terminar, o agente móvel retorna á EG.

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito da Latência do Enlace: O tempo de resposta para o SNMP cresce linearmente com o número de elementos gerenciados n; O tempo de resposta também aumenta com a latência l do enlace que conecta a EG a um nó da rede local, pois cada pacote SNMP passa uma vez por este enlace;

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito da Latência do Enlace: Para o agente móvel, a latência l não tem grande influência pois o agente móvel passa somente duas vezes pelo enlace para realizar a tarefa; O tempo de resposta em função do aumento de n é grande, pois neste caso o agente tem um tamanho considerável, o que torna sua migração mais difícil;

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito da Tarefa a ser Realizada: Para o SNMP, a tarefa não tem grande influência pois o número de octetos trocados entre a EG e o elemento gerenciado é pequeno; Porém o aumento do número de octetos trocados (tarefa A para tarefa B) faz com que o agente móvel migre com maior dificuldade, aumentando o tempo de resposta.

Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes Efeito do retorno à EG: O tempo de resposta diminui muito quando o número de elementos gerenciados é pequeno pois o agente percorre poucos nós e retorna à EG; Com o aumento do número de nós percorridos, o tempo de resposta diminui até um ponto onde o tempo começa a crescer devido à dificuldade de migração;

Conclusões Para o tempo de resposta, os agentes móveis possuem um melhor desempenho que o SNMP quando o número de elementos gerenciados não ultrapassa um certo valor, pois a migração dos agentes é dificultada quando o tamanho destes é grande; Se o agente voltar para a EG após coletar um número fixo de variáveis, o desempenho melhora; Os agentes são menos sensíveis às latências, porém sofrem maior influência das tarefas;

Conclusões O paradigma de agentes móveis aumenta o desempenho do gerenciamento quando a maior parte do movimento dos agentes ocorre dentro de redes locais, em outras palavras, quando somente uma pequena porcentagem da migração envolve enlaces de redes de longa distância.