TEMA 29 LOS PROTOCOLOS DE GESTIÓN. TCP/IP Y SNMP. OSI Y CMIS/CMIP. RMON.

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1 TEMA 29 LOS PROTOCOLOS DE GESTIÓN. TCP/IP Y SNMP. OSI Y CMIS/CMIP. RMON. Introducción... 1 TCP/IP Y SNMP... 2 Administración...3 Seguridad...3 Ventajas de SNMP...3 Desventajas de SNMP...3 Las versiones 2 y 3 de SNMP...4 CMIS/CMIP Características de CMIP:...5 Ventajas de CMIP...5 Desventajas de CMIP...5 Estándar RMON q INTRODUCCIÓN Una red de datos es una colección de dispositivos de resd y medios de transmisión que permiten la comunicación entre equipos informáticos. Las redes de datos han ido creciendo, teniendo cada vez más extensión y complejidad. Las redes deben ser gestionadas con objeto de garantizar su funcionamiento y rendimiento. Los dispositivos que componen una red de datos se encuentran repartidos de una forma extensa. Su gestión no se realiza de forma manual in situ, sino que poseen la propiedad de poder ser administrados de forma remota utilizando protocolos específicos de gestión. Estos protocolos permiten poder recoger información de la configuración de los dispositivos que componen la red y poder cambiar de forma remota sus parámetros de la configuración. Los primeros protocolos de gestión remota eran tecnologías propietarias asociadas a un fabricante. El uso de estos protocolos provocaba la dependencia de las organizaciones con sus proveedores. Para evitarlo, se impulsaron protocolos estándares de gestión de redes, aceptados por la mayoría de equipos de red. En el mercado aparecieron dos tipos de protocolos estándares, usados en ámbitos diferentes: El primero en surgir es el SNMP Simple Network Management Protocol- (1988) un protocolo del conjunto de protocolos TCP/IP. Es utilizado en redes de datos como Internet. El siguiente en surgir fue el CMIS/CMIP Common Management Information Service / Common Management Information Protocol (década de los 90), que trabaja con los protocolos OSI Open System Inteconnection- de ISO. Actualmente, SNMP ha sido traspasado a entornos diferentes de TCP/IP y existe una versión de CMIS/CMIP para TCP/IP, CMOT CMIS Over TCP- Para facilitar la recolección de la información de los equipos, existen unos programas que realizan esta recogida de forma automática. Existe un estándar de monitores remotos, denominado RMON Remote monitoring. Página 1 de 7

2 TCP/IP Y SNMP El protocolo SNMP es un protocolo de la capa de aplicación de la pila TCP/IP, utiliza UDP como protocolo de la capa de transporte. Desde el punto de vista de la gestión, una red se compone de dos tipos de elementos: Un conjunto de equipos de red a gestionar (Pasarelas, routers...) Las estaciones de gestión de red, encargadas de monitorizar los equipos de red y gestionarlos. Su funcionamiento es muy simple: utiliza un sistema de interrogación (pregunta/respuesta). Las estaciones de gestión envían solicitudes a los equipos de red, y los equipos de red responden a la solicitud. Cada equipo de red tiene unos parámetros que informan de su situación operativa y algunos de ellos se pueden modificar para alterar su comportamiento. Por ejemplo, un router informa del número de datagramas desechados por unidad de tiempo. La supervisión del estado de la red se obtiene principalmente por consultas periódicas ordenadas a todos los elementos; no obstante, el elemento se puede configurar para enviar mensajes no solicitados (traps = alarmas) cuando se cumpla una cierta condición. El protocolo SNMP especifica los parámetros para cada tipo de equipo y los servicios (en forma de primitivas) para consultar y/o modificar los parámetros. Los parámetros se almacenan en los equipos en un repositorio de datos denominado MIB (Management Information Base), cuya estructura está especificada en el protocolo SMNP. Las primitivas SNMP que se envían a los equipos de res indican la acción a realizar (leer o modificar un parámetro), el nombre del parámetro y, en el caso de modificaciones, el nuevo valor del parámetro. Los equipos de la red ejecutan un programa, denominado agente, encargado de obedecer las ordenes que reciba de las estaciones de gestión utilizando SNMP. El programa de la estación de gestión que interactúa con los equipos de red utilizando SNMP, se denomina gestor o cliente SNMP. SNMPv1 utiliza 5 tipos de mensajes para monitorizar la red: Get_Request: el cliente SNMP solicita al agente que le envíe un parámetro almacenado en su MIB Get_Next_Request: se pide la siguiente variable Set_Request: Indica al agente qué valor tiene que dar a la variable/s de la MIB Get_Response: Respuestas del agente a los mensajes recibidos del gestor Trap: Señal del agente ante un evento de la red. Por ejemplo: un fallo. Las peticiones SNMP no reciben respuesta de confirmación por parte de los receptores. Página 2 de 7

3 Administración SNMP es un protocolo basado en la interrogación (Polling) de los equipos gestionados. Cada vez que se consulta un dato, se envían dos mensajes por la red. La pregunta y la respuesta del equipo de red. Si se quiere gestionar demasiados equipos o tener un tiempo entre pollings muy pequeño, se puede llegar a una saturación del ancho de banda de la red (especialmente en redes de bajo ancho de banda). Para evitarlo, se tiene que diseñar el procedimiento de administración de la siguiente forma: 1. Seleccionando sólo las variables esenciales para cada dispositivo 2. En los dispositivos remotos minimizar el polling 3. Tipificar perfectamente los intervalos de polling Existen soluciones técnicas para reducir este problema: Uso de monitores: Recogen datos estadísticos de los equipos, y los transmiten a los gestores. Reducen el tráfico necesario para la administración de la red. El estándar para monitores es RMON. Los superagentes: Son equipos que se administran de forma automática, minimizando el trabajo de administración. Su inconveniente es que son soluciones propietarias. Sistemas de control de caos de traps: cuando cae un dispositivo situado en un punto central de la red (por ejemplo un router del backbone) se provoca una tormenta de traps de todos los dispositivos que han perdido el contacto con el que ha caído. Las consolas de gestión permiten "captar la situación" y presentarlo como una única alarma. Seguridad En SNMPv1 se pueden producir problemas de pérdida de control de los elementos de la red. Existe el riesgo que usuarios no autorizados modifiquen la configuración de los equipos de red. Para reducir este riesgo se utilizan diferentes técnicas: 1. Los mensajes poseen el campo "community" que corresponde con alguna comunidad de gestión configuradas para el agente. Éste verifica este nombre de la comunidad antes de enviar la respuesta o modificar el valor de una variable. Es poco seguro porque se puede interceptar un mensaje SNMP y fácilmente obtener este nombre de comunidad. 2. También se puede configurar para que los equipos verifiquen la dirección IP del mensaje origen. Aunque este campo también puede falsificarse. 3. Uso de mecanismos de cifrado de las comunicaciones: encriptación DES o MD5 (de llave pública) sobre todo o parte del mensaje. Las versiones SNMPv2 y SNMPv3 plantean aspectos de seguridad muy robustos y complejos. Ventajas de SNMP Su principal ventaja es la simplicidad de su diseño y facilita la implementación en una red extensa y también su expansión. Induce una sobrecarga mínima a la red (comparado con el CMIP) Está ampliamente extendido hoy en día (es el protocolo de gestión estándar de facto) y la mayoría de equipos de red son gestionables SNMP Desventajas de SNMP Tiene importantes problemas de seguridad Está limitado a un único gestor por dominio (Colección de equipos gestionados de forma conjunta) La información que maneja es de unos tipos muy simples y esto provoca un bajo rendimiento en transferencias masivas de información en tipo de datos estructurados (una tabla de enrutamiento, por ejemplo) Página 3 de 7

4 Las versiones 2 y 3 de SNMP La primera versión del estándar SNMP es del año 92, y tiene 36 páginas. La siguiente versión, aumento en complejidad para poder solventar la deficiencias de la primera versión. Sus especificaciones superan las 400 páginas y se añade: Mejoras en la seguridad Se han incorporado nuevas mensajes para transmitir datos estructurados (Ej: Tablas de routing) Por el desacuerdo entre sus creadores SNMPv2 no se ha aceptado como estándar y hay pocos equipos que lo implementen completamente. Desde 2004, SNMPv3 se considera la versión actual de SNMP, las anteriores versiones se han clasificado como obsoletas. La versión 3 es incompatible con las anteriores. Se utiliza un sistema de dos claves; una de autentificación (sistema de clave pública/privada) y la otra para el cifrado de las comunicaciones (Sistemas de claves aleatorias de un solo uso). En la práctica, quedan muchísimas redes que siguen utilizando versiones antiguas de SNMP, por ello, la mayoría de equipos de red en el mercado soportan múltiples versiones del protocolo. Página 4 de 7

5 CMIS/CMIP. CMIS/CMIP es un protocolo de gestión de los equipos de red definido en la capa de aplicación del modelo de comunicación OSI Open System Interconections. Permite gestionar equipos de red locales y remotos, en entornos públicos y privados. Se compone de dos elementos: CMIS Common Management Information Service establece los servicios necesarios para la gestión de los equipos de red. CMIP Common Mangement Information Protocol es el protocolo de gestión de los servicios establecidos por CMIS. Las características básicas del modelo de gestión OSI son: En el sistema a gestionar, como en SNMP, existen los gestores de red y agentes, que se comunican utilizando CMIS/CMIP. El modelo de datos de CMIS/CMIP es orientado a objetos: Los equipos de red se describen como objetos utilizando la notación ASN.1- Abstract Syntax Notation-, existen clases, instancias, herencias... Por ejemplo, existe una clase de objeto pasarela, cada tipo de pasarela deriva de esta superclase. Base de datos de información de gestión -MIB: Management Information Base- que almacena la información de los equipos de la red en forma de objetos. Los objetos se organizan de forma jerárquica dentro del MIB. Características de CMIP: Basado en eventos (no hace polling) Comunicaciones orientadas a conexión Confirmación de las peticiones por parte de los clientes. Los servicios de CMIS que se transmiten lo el protocolo CMIP son: GET (recupera objetos de la MIB), SET (los modifica), CREATE (añade nuevas instancias de objetos gestionados) DELETE (elimina instancias) ACTION (solicitud de acciones concretas a los objetos gestionados, llamando a sus métodos) EVENT_REPORT (permite al agente enviar eventos y alarmas) CMIP utiliza 11 tipos de mensajes diferentes. Ventajas de CMIP Los objetos gestionados no sólo proporcionan información de la MIB al terminal, sino que permiten ser utilizados para realizar tareas. Soluciona las debilidades de seguridad del SNMPv1 (incluye dispositivos de gestión de seguridad que soportan integridad, autentificación, confidencialidad y cifrado) Permite enviar datos de cualquier tamaño o complejidad al enviarlos como objetos. Desventajas de CMIP Necesita gran cantidad de recursos (unas 10 veces más que SNMP). El hecho de funcionar sobre la pila de protocolos de comunicaciones OSI, provoca que necesite una gran cantidad de recursos. Otro inconveniente es la dificultad que presenta para la programación. Maneja tantas variables y atributos que sólo personal muy especializado puede encargarse de la gestión. Actualmente, el protocolo CMIP/CMIS no ha podido desplazar al SNMP en la gestión de las redes de datos. Es utilizado en los equipos de telecomunicaciones, que implementan el modelo OSI. Página 5 de 7

6 ESTÁNDAR RMON. Una solución para simplificar la gestión de los equipos de red es el uso de monitores de red. Un monitor de red es un programa que se ejecuta en un equipo con acceso a la red, su finalidad es recoger la información sobre el funcionamiento de uno o varios equipos de red y transmitir por la red a las estaciones de gestión. RMON (Remote Monitoring) es un estándar para los monitores de red. Especifica las funciones de monitorización, los datos estadísticos que deben ser recogidos organizados en grupos funcionales y como se realiza la comunicación con las estaciones de gestión. RMON utiliza los servicios del protocolo SNMP para las comunicaciones. La utilización de monitores es más efectivo y eficiente que efectuar un polling SNMP, pues se disminuye el tráfico por las solicitudes SNMP. Un monitor RMON puede detectar problemas en la red cuando ciertos parámetros de un equipo monitorizados alcanzan un valor pre-establecido. Entonces envía una señal de alarma (trap) informando de ello a los equipos de gestión. Los componentes del RMON son: Agente colector: Recoge los datos estadísticos de los equipos de la red. Aparece uno en cada segmento de la LAN. Almacenan los datos en un repositorio MIB (RMON MIB) que es una extensión del SNMP MIB. Los agentes RMON transmiten los datos estadísticos a las estaciones de gestión bajo demanda de las mismas o al producirse ciertos eventos traps-. Estación de gestión: Es el equipo que ejecuta la aplicación de gestión de la red. Recibe la información de los monitores y los configurar para que recojan la información que se necesita. Agente Estación de gestión Monitor RMON Aplic. Gestión de red SNMP SNMP Red Las especificaciones completas del RMON definen los diferentes tipos de servicios que una sonda RMON puede ofrecer. Los servicios que ofrece un monitor RMON v1 se agrupan en 9 grupos funcionales y algunos de ellos son: 1. Estadísticas: Sobre tráfico y errores en el segmento. 2. Datos históricos: Perspectiva histórica de las estadísticas del grupo 1 3. Alarmas: Permito ajustar los umbrales absolutos o incrementales para una variable. 9. Eventos: Genera los traps establecidos por SNMP y añade 2 más. La implementación de todos los grupos salgo cara y consume mucha CPU; por esto muchos fabricantes sólo implantan el que se conoce cómo mine-rmon: grupos 1,2,3 y 9. Grupos obligatorios- Página 6 de 7

7 Los distintos tipos de productos RMON pueden implementarse como: Sondas aisladas. Equipos especializados conectados un segmento de red que monitorizan los equipos de red cercanos. Sondas integradas en equipos de red dentro firmware del equipo o como placas de expansión del equipo. Monitores software ejecutados en un ordenador conectado a la red (son portables, más económicas, pero pueden perder información por problemas de velocidad) Existen dos versiones del estándar RMON: RMON v1 define la monitorización básica de la red. Está enfocado a las capas inferiores (Capa de enlace). Existen estándares RMONv1 específicos para cada tipo de red. Ej: RMONv1 para TokenRing, para Ethernet... RMON v2. Es una extensión del RMON v1 enfocado a las capas superiores (De la capa de red a la de aplicación-. Obtiene estadísticas de más alto nivel. Página 7 de 7

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