Desempenho e Gerência Referência: Slides extraídos do material dos professores Jim Kurose e Keith Ross relativos ao livro Redes de Computadores e a Internet.

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1 Desempenho e Gerência Referência: Slides extraídos do material dos professores Jim Kurose e Keith Ross relativos ao livro Redes de Computadores e a Internet – Uma abordagem top- down, segunda e terceira edições Alterações nos slides, incluindo sequenciamento, textos, figuras e novos slides, foram realizadas conforme necessidade

2 Desempenho em Redes de Pacotes O desempenho de uma rede é verificado através de medidas que possam indicar o grau de qualidade de uma transmissão Avaliar qualidade é uma tarefa que depende dos serviços que trafegam e da camada na qual se mede Métricas comuns : Perda Atraso Jitter Canal de saída modelado como fila Parâmetros influentes: Tamanho de buffers Capacidade do canal Tráfego de entrada A B delay/jitter Capacidade do canal multiplexação enfileiramento/perdas

3 Atraso em Redes de Pacotes pacotes sofrem atrasos durante a transmissão fim-a-fim quatro fontes de atraso em cada nó da rede processamento nodal : examina erros de bits escolhe enlace de saída enfileiramento tempo esperando para transmissão no enlace de saída depende do nível de congestionamento do roteador A B propagação transmissão processamento nodal enfileiramento

4 Atraso em Redes de Pacotes Atraso de transmissão: R=capacidade do enlace (bps) L=tamanho do pacote (bits) tempo para enviar bits no enlace = L/R Atraso de propagação: d = comprimento do enlace físico s = velocidade de propagação no meio (~2x10 8 m/sec) atraso de propagação = d/s A B propagação transmissão processamento nodal enfileiramento Nota: s and R são quantidades muito diferentes!

5 Atraso de filas R=capacidade do enlace (bps) L=tamanho do pacote (bits) a=taxa média de chegada de pacotes intensidade de tráfego = La/R La/R ~ 0: atraso médio de fila pequeno La/R -> 1: atraso se torna grande La/R > 1: mais trabalho chega do que a capacidade de transmissão. O atraso médio cresce indefinidamente!

6 Rotas e atrasos na Internet real 1 cs-gw (128.119.240.254) 1 ms 1 ms 2 ms 2 border1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu (128.119.3.145) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu (128.119.3.130) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at1-0-0-19.wor.vbns.net (204.147.132.129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-so7-0-0-0.wae.vbns.net (204.147.136.136) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu (198.32.11.9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu (198.32.8.46) 22 ms 22 ms 22 ms 8 62.40.103.253 (62.40.103.253) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net (62.40.96.129) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de.fr1.fr.geant.net (62.40.96.50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net (62.40.103.54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n2.cssi.renater.fr (193.51.206.13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr (195.220.98.102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr (195.220.98.110) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne.r3t2.ft.net (193.48.50.54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194.214.211.25 (194.214.211.25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * 18 * * * 19 fantasia.eurecom.fr (193.55.113.142) 132 ms 128 ms 136 ms traceroute: roteadores, rt delays on source-dest path também: pingplotter, vários programas windows

7 O que é gerenciamento de redes? Sistema autônomo (isto é rede): centenas ou milhares de componentes de hardware/software interagindo Gerenciamento de redes inclui o fornecimento, integração e coordenação de hardware, software e elementos humanos para monitorar, testar, configurar, consultar, analisar, avaliar e controlar a rede e recursos para atender os requisitos de desempenho, qualidade de serviço e operação em tempo real dentro de um custo razoável."

8 Infraestrutura para Gerenciamento de Redes agente data agente data agente data agente data Elemento gerenciado managing entity data protocolo de gerenciamento definições: Elementos gerenciados contêm objetos gerenciados cujos dados são reunidos numa MIB (Management Information Base) gerenciador Elemento gerenciado entidade de gerenciamento

9 Padrões de Gerenciamento de Redes OSI CMIP Common Management Information Protocol projetado nos anos 80: o padrão de gerenciamento por excelência padronização lenta demais SNMP: Simple Network Management Protocol origem na Internet começou simples desenvolvido e adotado rapidamente crescimento: tamanho e complexidade atualmente: SNMP V3 padrão de fato para gerenciamento de redes

10 SNMP visão-geral: 4 partes-chave Management information base (MIB): base de dados distribuída com dados de gerenciamento de rede Structure of Management Information (SMI): linguagem de definição para objetos da MIB protocolo SNMP transporta informações e comandos sobre objetos entre o gerenciador e o elemento gerenciado segurança, capacidades administrativas característica nova do SNMPv3

11 SMI: linguagem de definição de dados Propósito: criação de uma sintaxe e semântica para definição de dados de gerenciamento de forma não-ambígua tipos de dados: formato genérico dos dados OBJECT-TYPE tipo de dado, status, semântica do objeto gerenciado MODULE-IDENTITY grupos de objetos relacionados num módulo MIB Tipos de Dados Básicos INTEGER Integer32 Unsigned32 OCTET STRING OBJECT IDENTIFIER IPaddress Counter32 Counter64 Gauge32 Time Ticks Opaque

12 SNMP MIB OBJECT TYPE: objetos especificados via construção OBJECT-TYPE da SMI Um módulo MIB é especificado pela SMI como: MODULE-IDENTITY (100 MIBs padronizadas, mais proprietárias) MODULE

13 SMI: exemplo de Objeto e Módulo OBJECT-TYPE: ipInDelivers MODULE-IDENTITY: ipMIB ipInDelivers OBJECT TYPE SYNTAX Counter32 MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION The total number of input datagrams successfully delivered to IP user- protocols (including ICMP) ::= { ip 9} ipMIB MODULE-IDENTITY LAST-UPDATED 941101000Z ORGANIZATION IETF SNMPv2 Working Group CONTACT-INFO Keith McCloghrie …… DESCRIPTION The MIB module for managing IP and ICMP implementations, but excluding the management of IP routes. REVISION 019331000Z ……… ::= {mib-2 48}

14 Exemplo de MIB : módulo UDP Object ID Nome Tipo Comentários 1.3.6.1.2.1.7.1 UDPInDatagrams Counter32 número total de datagramas entregues neste nó 1.3.6.1.2.1.7.2 UDPNoPorts Counter32 número de datagramas com app destino inexistente 1.3.6.1.2.1.7.3 UDInErrors Counter32 número de datagramas não entregues por outras razões 1.3.6.1.2.1.7.4 UDPOutDatagrams Counter32 número de datagramas enviados 1.3.6.1.2.1.7.5 udpTable SEQUENCE uma linha para cada porta emn uso por uma aplicação, fornece o número da porta e o endereço IP

15 Nomeação de Objetos questão: como nomear cada possível objeto padrão (protocolos, dados, outros..) em cada possível padrão de rede?? resposta: ISO Object Identifier tree: nomeação hierarquica de todos os objetos cada ramificação tem um nome e um número 1.3.6.1.2.1.7.1 ISO ISO-ident. Org. US DoD Internet udpInDatagrams UDP MIB2 management

16 Examine www.alvestrand.no/harald/objectid/top.html ISO Object Identifier Tree

17 protocolo SNMP Duas formas de transportar informações da MIB: comandos e eventos agent data Managed device managing entity resposta agent data Managed device managing entity trap msg pedido Modo comando/resposta Modo evento entidade gerenciadora entidade gerenciadora agente elemento gerenciado

18 Protocolo SNMP: tipos de mensagens GetRequest GetNextRequest GetBulkRequest Manager-to-agent: me envie dados (instância,próximo na lista, bloco) Tipo de Mensagem Função InformRequest Manager-to-Manager: eis o valor da MIB SetRequest Manager-to-agent: define valor da MIB Response Agent-to-manager: valor, resposta ao pedido Trap Agent-to-manager: informa gerenciador de evento excepcional

19 Protocolo SNMP: formatos de mensagens Cabeçalho Get/SetVariáveis para Operações Cabeçalho do Trap Informação do Trap

20 SNMP segurança e administração criptografia: mensagem SNMP criptografada com DES autenticação: calcular, enviar MIC(m,k): calcula hash (MIC) sobre a mensagem (m), com chave secreta compartilhada (k) controle de acesso baseado em visões A entidade SNMP mantém uma base de dados de direitos de acesso e regras para vários usuários A própria base de dados é acessível como um objeto gerenciado!