Network Management - Lecture 1 - Introduction PDF
Document Details
Uploaded by SelfSufficientClover
Al-Baath University
2024
Dr.Manal Alomar
Tags
Summary
These lecture notes provide an introduction to network management, focusing on the historical context of ARPANET and the ping process. It also explores the concept of network management and its goals, including achieving optimal service quality. The lecture delves into the principles and structure of network administration for current computer networks.
Full Transcript
Syrian Arab Republic Al-Baath University Faculty of Informatics Engineering Forth year- Academic year 2023/2024 NETWORK MANAGEMENT LECTURE -1-: INTRODUCTION Dr.Manal Alomar LECTURE’S REFERENCES Subramanian, M., 2010. Network management: principles and practi...
Syrian Arab Republic Al-Baath University Faculty of Informatics Engineering Forth year- Academic year 2023/2024 NETWORK MANAGEMENT LECTURE -1-: INTRODUCTION Dr.Manal Alomar LECTURE’S REFERENCES Subramanian, M., 2010. Network management: principles and practice. Pearson Education India. 2 مقدمة في الماضي عندما كانت ARPANETفي أيامها األولى ،وعندما كان التأخير الزمني الالزم لعودة رسالة من أحد األجهزة المضيفة كبيرا بشكل غير عادي ،كان المستخدم ينفذ عملية Pingوهي ببساطة إرسال رسالة صغيرة وارتدادها عن أخر جهاز تستطيع الوصول إليه وبالنظر إلى الزمن في ترويسة الرزمة المستقبلية يمكن معرفة الموقع األخير الذي استطاعت الوصول إليه وبالتالي أمكن تحديد مكان العطل وإجراء الالزم إلصالحه، كما أن عدد الموجهات في ذلك الوقت كان صغيرا وبالتالي كان من الممكن إجراء عملية pingعلى كل منها لمعرفة وضعه. وعندما تحولت ARPANETإلى شبكة اإلنترنت العالمي ،توسعت الشبكات وتطور حجمها وازداد تعقيدها، أصبح هذا الحل غير عملي وبرزت الحاجة إلى أدوات جديدة إلدارة الشبكة. 3 مفهوم إدارة الشبكة نعني بإدارة الشبكة إمكانية التحكم بالشبكة الحاسوبية ومراقبة عملها وأداءها من موقع مركزي وذلك عن طريق توظيف العديد من األدوات والتطبيقات واألجهزة لمساعدة ُمدراء الشبكة البشريين على مراقبة الشبكة والمحافظة على استقرارها ،وضبط أدائها ،وتصيد األخطاء troubleshootingالتي يمكن أن تحدث ومعالجتها.كما وتهدف عملية إدارة الشبكة ،إلى وضع خطة إستراتيجية لنمو الشبكة بحيث يكون التصميم قابل للتوسع .scalable الهدف – :ضمان حصول مستخدمي الشبكة على الخدمات بالجودة التي يتوقعونها لهذه الخدمات. 4 الهدف من إدارة الشبكات الهدف من إدارة الشبكات هو ضمان تزويد مستخدمي الشبكة بالخدمات التي تؤمنها الشبكة بمستوى الخدمة التي يتطلبها هؤالء المستخدمين. لذلك يجب على مدير الشبكة أن تضع سياسة لتوصيف عقد "اتفاق مستوى الخدمة" Service :SLA Level Agreementبشكل رسمي أو غير رسمي مع مستخدمي الشبكة وزبائنها،وهذا يتضمن ضمان: ✓عمل الشبكة ومعالجة األعطال. ✓مستوى الخدمة QoSومستوى األداء Performanceيجب أن ال يكون أدنى من حد معين بالنسبة لكل معامل من معامالت األداء .Performance Metric ✓قابلية التوسع .scalability 5 الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية بالتماثل مع الشبكات الهاتفية التي تتصف بكونها: موثوقة : reliableتؤدي ما هو متوقع منها. .1 يمكن االعتماد عليها. dependable .2 ذات جودة خدمة جيدة .good quality of service .3 هذه المواصفات ناتجة عن التخطيط والتصميم والتحقيق الجيد للشبكة باستخدام عناصر موثوقة ،لكن هذا وحده ال يكفي.العامل األهم هو عمليات إدارة الشبكة ،التي أصبح جزء كبير منه مؤتمتا ليكون جزءا من عمليات الشبكة اليومية .Network Operationsلننظر أوال إلى بينة الشبكة الهاتفية وبعض عمليات أنظمة الدعم Support Systemالتي تساعد في إدارة الشبكة.بنية الشبكة الهاتفية (أو ما يسمى شبكة الهاتف العامة )PSTN :Public Switched Telephone Networkهي بنية هرمية ،حيث يوجد 5أصناف من المبدالت، تتصل فيما بينها بوصالت تسمى ( Trunkجذع): Class 1: Regional Center, top level Class 2: Sectional Center Class 3: Primary Center 6 Class 4: Toll Center Class 5: End Office الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية Class 1 Regional centers Class 2 Class 2 Sectional centers Class 3 Class 3 Class 3 Primary centers Class 4 Class 4 Class 4 Class 4 Toll (tandem) offices circuits,trunks Class 5 Class 5 Class 5 Class 5 Class 5 local loop subscriber lines last mile 7 الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية تبرمج الطرق األساسية والثانوية بين المقاسم مسبقا في المبدالت بحيث إذا فشل الطريق األساسي لسبب ما، أو إذا كانت سعة capacityالمبدالت عبر الطريق األساسي ممتلئة fullبسبب العدد الكبير من المكالمات التي تمر بهذه الطريق ،يتم تحويل المكالمة إلى طريق ثانوي بشكل أوتوماتيكي. فمثال في عيد األم الذي هو أكثر أيام السنة ازدحاما بالمكالمات ،يمكن أن تسلك مكالمة هاتفية إلى بلدة مجاورة قد تسلك طريق يمر كامل البلد جيئة وذهابا ،إذا كان هذا الطريق هو الذي يؤمن السعة الكافية لتمرير المكالمة (بحيث ال يعاني المشترك من حالة رفض للمكالمة بأن يجد الشبكة مشغولة وهذا ما يسمى .)Call Blockage 8 الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية للحفاظ على مستوى محدد من جودة الخدمة في الشبكات الهاتفية يوجد "أنظمة عمليات الدعم" Operation Support Systemالتي تقوم بمراقبة المعامالت المختلفة للشبكة مثل: .1قياس كمية المرور) traffic measurementاإلنتاجية) للتأكد من وجود عرض حزمة (عرض الحزمة المتبقي نتيجة استخدام المشتركين لجزء من عرض الحزمة) كافي لنقل كمية حركة المرور عبر تجهيزات الشبكة. .2جودة المكالمة تقاس بنسبة اإلشارة إلى الضجيج ( S/Nالتي تعبر عن نسبة متوسط استطاعة اإلشارة إلى استطاعة الضجيج) 9 الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية يوجد في كل منطقة "regionمركز عمليات الشبكة" Network Operation Center NOCحيث يتم مراقبة ❑ الحالة الكاملة للشبكة ،global status of the networkومن بين مهامه: مراقبة أنماط حركة المرور :Traffic Patternمراقبة مسارات طرق المكالمات في مختلف األوقات ،واتخاذ إجراءات المناسبة في الزمن الحقيقي ( real timeفي حالة وجود ازدحام في طريق معين إدخال طريق لعمل load .) balancing مراقبة معامالت الشبكة الهاتفية مثل: oنسبة اإلشارة إلى الضجيج SNRفي وصالت الـ Trunks oمعدل الضياع في اإلرسال transmission loss oنسبة "إفشال المكالمات" call blockageبسبب انشغالية المقسم التامة مراقبة المشاكل واألعطال :األولوية عند حدوث مشكلة هو "استعادة الخدمة" restoration of serviceوليس على إصالح العطل ،فقد يكون العطل يحتاج إلى زمن كبير إلصالحه ،لذلك يجب أن يكون دوما هنالك حل بديل backup solutionبحيث ال يشعر الزبون بوجود مشكلة في الوقت الذي يتم فيه إصالح العطل. جميع عمليات المراقبة واإلدارة والتحكم بعناصر وتجهيزات الشبكة تتم بشكل مركزي عن بعد في "مركز إدارة الشبكة" ❑ ،NOCلذلك يجب أن تكون وظائف اإلدارة مبينة ضمن التجهيزات قدر اإلمكان. مثلما أن الشبكة الهاتفية تحتاج إلى مركز إلدارة الشبكة ،تحتاج الشبكات الحاسوبية لعناصر تقوم بوظائف إدارة هذه 10 ✓ الشبكة. الحاجة إلى إدارة الشبكات الحاسوبية بعض معامالت األداء التي يجب مراقبتها في الشبكات الحاسوبية: .1اإلنتاجية :Throughputعرض الحزمة الحقيقي المتوفر للمستخدم ويساوي عدد الطرود المرسلة تقسيم الزمن الالزم إلرسالها (الواحدة طرد في الثانية) أو كمية البيانات المرسلة تقسيم الزمن الالزم إلرسالها (الواحدة بت في الثانية). .2االستخدامية : Utilizationتعبر عن نسبة استخدام الوصلة. .3التأخير : Delayويقاس عن ما يسمى( Round Trip Time ( RTTأي "زمن الذهاب والعودة" ويمكن قياسه عبر تعليمة ping 11 مفهوم إدارة الشبكة تتضمن البنية التنظيمية لكل شركة اتصاالت دائرة مختصة تتولى اإلشراف على إدارة أداء الشبكة، وتمارس مهامها في مركز مج َّهز لذلك خصوصا يسمى مركز عمليات الشبكة network operations ) center (NOCوتشمل تجهيزات هذا المركز العديد من الشاشات وأجهزة المراقبة التي تتفاوت في نوعها وعددها بحسب حجم الشبكة وتوزعها الجغرافي ،فعلى سبيل المثال يحتوي مركز عمليات شركة AT&Tالرئيسي على 141شاشة كبيرة ،تعرض مختلف أجزاء الشبكة جغرافيا ووظيفيا ،ويعمل في هذا المركز عدة مئات من الموظفين ذوي المؤهالت الخاصة. 12 معايير إدارة الشبكات ❑ ُبدأ العمل على وضع نظم معيارية إلدارة الشبكات أوائل الثمانينيات وذلك من المنظمة الدولية للمعايير )International Organization for Standardization (ISOالتي أصدرت سلسلة توصيات َّ المركز حددت فيها بنية مهمات شبكة إدارة متكاملة أُطلق عليها اسم «نموذج OSIلإلدارة» نظ ار الستنادها إلى بنية «ترابط النظم المفتوحة» ) open system interconnection (OSIلم تلق هذه التوصيات قبوال وانتشا ار واسعين نظ ار لشدة تعقيدها وارتفاع تكاليف تنفيذها. ❑ بعد ذلك بسنوات أصدر االتحاد الدولي لالتصاالت International Telecommunications ) Union (ITU-Tسلسلة توصيات التي أسست لنموذج جديد إلدارة الشبكات أطلق عليه اسم «شبكة إدارة االتصاالت» ) telecommunications management network (TMNاعتمد اعتمادا كبي ار الخاصية األساسية لهذا النموذج ّ على نموذج OSIلكن مع تجاوز تعقيداته وسلبياته.وتشير التسمية إلى وهي اعتماد شبكة مستقلة خاصة باإلدارة تعمل على التوازي مع الشبكة التي يتم التحكم فيها.لقد جرى تبني نموذج TMNعلى نحو واسع من قبل منتجي تجهيزات االتصاالت ،واعتمدته معظم منظمات وضع المعايير العالمية أساسا لتوصياتها المرتبطة بوظائف إدارة الشبكات. 13 معايير إدارة الشبكات على صعيد آخر ،ومع انتشار شبكات الحواسيب المعتمدة على مجموعة بروتوكوالت TCP/IPازدادت الحاجة إلى نظام إدارة مص َّمم خصوصا لمثل هذه الشبكات ،وقد أدى ذلك إلى ابتكار المسمى « البروتوكول البسيط إلدارة الشبكات» ) Simple Network Management Protocol (SNMPالذي نُشر اإلصدار األول منه عام 1988م من الجهة المشرفة على تطويره وهي «فريق عمل هندسة اإلنترنت» Internet Engineering )Task Force (IETFوقد القى هذا «البروتوكول» بسبب بساطته وسهولة تطبيقه نجاحا كبيرا جعل منه النظام المهيمن والمفضل للتحكم في أي جهاز يعتمد بنية TCP/IPفي عمله ،سواء أكان جزءا من شبكة حواسيب أم من شبكة اتصاالت أخرى ذات استخدامات مختلفة. وإضافة إلى ما سبق لقيت في السنوات األخيرة بعض النماذج المعيارية التي تعتمد تقنيات الوب webوجافا javaوالبرامج الوسيطة مثل )Common Object Request Broker Architecture (CORBA اهتماما متزايدا ،ومن المتوقع أن تلقى انتشارا أوسع في المستقبل. 14 مكونات أنظمة إدارة الشبكة ❑أنظمة إدارة الشبكة Network Management Systemsهي برمجيات تحقق الوظائف المناطة بعمليات إدارة الشبكات والتي ستبين الحقا في النموذج الوظائفي ،مختلف أنواع أنظمة اإلدارة الشبكية لها البنية األساسية نفسها الموضحة في الشكل التالي: 15 مكونات أنظمة إدارة الشبكة ❑محطة إدارة الشبكة ):Network Management Station (NMS هي مركز إدارة الشبكة ،وهي عبارة عن أجهزة حاسوبية متعددة األغراض ،تقوم بتشغيل تطبيق إدارة الشبكة الذي يجمع المعلومات المتعلقة بأجهزة ال ُمدارة من العميل الموجود داخل هذه األجهزة حيث تصدر المحطة أوامرها للعمالء وتستلم منها اإلجابات.يجب على تطبيق إدارة الشبكة أن يعالج كمية كبيرة من البيانات ،يستجيب لألحداث ويحضر المعلومات المناسبة إلظهارها للمدير.وفي هذا التصميم يتركز العمل الذكي لمحطات اإلدارة ،وذلك لتخفيف العبء عن العميل وتقليل فترة شغل الجهاز الذي يعمل عليه.كما وتملك العديد من محطات اإلدارة واجهات بيانية تسمح للمدير بمراقبة الشبكة ،أخذ اإلجراء الالزم عند اللزوم التحكم باألجهزة ال ُمدارة الموجودة على الشبكة وبرمجة تطبيق إدارة الشبكة. 16 مكونات أنظمة إدارة الشبكة ❑األجه ز ة ال امززدارة :Managed Deviceيمكننن أن يكننون الجهنناز ال ُمنندار عقنندة مننن أي نننوع موجننودة علننى الشبكة ،علنى سنبيل المثنال الحواسنيب المضنيفة ،الموجهنات ،الجسنور ،الطابعنات ،أو أي جهناز يسنتطيع االتصنال عبر الشبكة ،يحتوي الجهاز ال ُمدار على عميل ،ولكي يكون الجهاز قابل لإلدارة يجب أن يكون قادرا علنى تشنغيل إجراء اإلدارة وهو هذا العميل حيث يحنتفظ كنل إجنراء بمتحنوالت تصنف حالتنه وتناريت الحناالت السنابقة وبعنض المعلومات األخرى. ❑العم ز : Agentsعبننارة عننن وحنندات برمجيننة صننغيرة تتواجنند فنني األجهننزة المخصصننة لننإلدارة.يقنندمون معلومننات عننن الجهنناز ال ُمنندار لتطبيننق تطبيقننات إدارة الشننبكة وقنند يقبننل أيضننا معلومننات تحكننم.يمكننن برمجننة هننذه الوحنندات لجمننع معلومننات محننددة خننالل العمليننات التنني تننتم علننى الشننبكة.تتعلننق معظننم هننذه المعلومننات بننالمجموع كمجموع الثمانيات مجموع الرزم مجموع األخطاء وما شابه ذلك. 17 مكونات أنظمة إدارة الشبكة ❑بروتوكول إدارة الشبكة :Network Management Protocol نقصد به البرتوكول ال ُمستخدم من قبل تطبيق ،تطبيقات إدارة الشبكة والعميل لتبادل معلومات اإلدارة. ❑معلومات اإلدارة Management Informationأو أغراض اإلدارة :Managed Objects هي المعلومات المتبادلة بين تطبيق ،تطبيقات إدارة الشبكة والعمالء والتي تسمح بالتحكم باألجهزة ال ُمدارة ومراقبتها. 18 لمحة تاريخية عن إدارة الـSNMP مع تطور شبكة اإلنترنت أصبح من الضروري القدرة على إدارة ومراقبة المواقع البعيدة ،وعلى هذا األساس ظهر بروتوكول SGMP Simple Gateway Monitoring Protocolكحل مؤقت ثم ظهر SNMPكتطوير لبروتوكول SGMPثم ظهر بعد ذلك مفهوم OSIالذي يعتمد على بروتوكول CMIPولكن نظرا للبساطة الهائلة التي يتمتع بها بروتوكول SNMPونظرا لسهولة تحقيقه أصبح األكثر استخداما، ثم تمت إضافة بعض التحسينات على بروتوكول SNMPلينتج لدينا SNMPv2ثم ظهر بروتوكول SNMPv3 الذي يهتم أكثر بالشؤون األمنية. الحاجة إلى أداة معيارية عامة يشترك فيها جميع مصنعي تجهيزات الشبكات وشركات تطوير برامج إدارة الشبكات أرغمت كل موردي أجهزة الشبكات على إدراج بروتوكول إدارة الشبكة البسيط (SNMP) Simple Network Management Protocolفي أنظمة التشغيل الخاصة بهم ،وبالتالي أُنشئت معظم أدوات إدارة الشبكة الحديثة على أساس .SNMP 19 نماذج إدارة الشبكات من أجل فهم عملية إدارة الشبكات ،يمكن النظر إليها من أربع زوايا (نماذج) هي: 20 نماذج إدارة الشبكات .1النموذج التنظيمي :Organizational Modelيتضمن هذا النموذج تعريف ما هي عناصر إدارة الشبكة ،وما هي وظائف كل عنصر ،وما هي العالقة بين هذه العناصر. .2النموذج المعلوماتي : Information Modelيتضمن هذا النموذج تعريف كيفية بناء وتنظيم معلومات اإلدارة (أغراض اإلدارة) ،حيث يوجد لغة توصيفية (اللغة= قواعد لتعريف بنى معطيات أو بنى Metaألغراض معطيات +أنماط معطيات معرفة) تسمى "بنية معلومات اإلدارة" : SMI Structure Of Management Informationتستخدم في كتابة "قاعدة معلومات اإلدارة" : MIB Management Information Baseالتي هي عبارة عن schemaتعرف مجموعة األغراض القابلة لإلدارة من أجل عنصر إدارة معين. 21 نماذج إدارة الشبكات .3النموذج االتصاالتي :Communicational Modelفي هذا النموذج يتم تعريف قواعد النقل Transfer Syntaxونوع الترميز (مثل )TLVورسائل النقل protocol messageالتي تحمل PDU بنية النقل :Transfer Structureأي تعريف بينة "وحدات بيانات البروتوكول" Protocol Data :PDU Unitsالخاص بتناقل معلومات اإلدارة وتحقيق وظائفها. .4النموذج الوظائفي :Functional Modelفي هذا النموذج يتم تعريف الوظائف المختلفة التي على تطبيق إدارة الشبكات تحقيقها والتي تشمل: .aعمل إعداد للتجهيزات والخدمات configuration management .bمراقبة عناصر الشبكة وتتبع األخطاء والمشاكل وعالجها fault management .cمراقبة األداء performance management .dتحقيق أمن التجهيزات security management .eعمل تقارير باستخدامية موارد الشبكة من قبل مختلف المستخدمين من أجل الفوترة Usage Accounting 22 النموذج التنظيمي .1نموذج الطبقتين :Two tier model إن النموذج التنظيمي االبتدائي في نظام اإلدارة المعتمد على SNMPهو نموذج ثنائي الطبقة ،two-tierحيث يتألف من مكونين: .1مدير الشبكة الذي يتمثل في نظام إدارة الشبكة NMSويقوم بإدارة األغراض القابلة لإلدارة عند األجهزة القابلة لإلدارة حصرا ،حيث ال يمكن إدارة التجهيزات التي ليست قابلة لإلدارة (ال تملك برمجية الوكيل .)Agent .2عميل الشبكة Agentالذي يتوضع في األجهزة القابلة لإلدارة كما يوضح الشكل كال المدير والعميل عبارة عن برمجيات ،ويستطيع العميل أن يستجيب ألي نظام إدارة يخاطبه بلغة SNMPوبالتالي يمكن ألكثر من مدير واحد أن يتصل بنفس العميل. 23 النموذج التنظيمي 24 النموذج التنظيمي في حال كان لدينا عناصر قابلة لإلدارة باستخدام بروتوكول غير بروتوكول SNMPنستخدم مكون اسمه " المخدم الوكيل" Proxy Serverوالذي مهمته تحويل البيانات من األغراض المدارة ولكن باستخدام بروتوكول مختلف عن SNMPإلى مجموعة متوافقة مع SNMPوتتصل مع مدير SNMP 25 النموذج التنظيمي .2نموذج الثالث طبقات :Three tier model تم تطوير بنية تنظيمية ثالثية الطبقات three tierتتكون من ثالث مكونات: .1مدير المدراء MoM :Manager Of Manger .2مدير/وكيل وهو يشكل طبقة وسيطة حيث أنه مدير للطبقة األدنى (الوكالء) بينما يعمل كوكيل للطبقة األغلى (مدير المدارء) ،وهو يدير نطاق محدد domainويتم تقسم النطاقات على عدة أسس: .aمناطقي .bإداري .cبحسب الشركة المصنعة للتجهيزات مثال على هذه الطبقةRMON : .3الوكالء Agents يستطيع نظام إدارة SNMPأن يسلك سلوك العميل والمدير في نفس الوقت ،هذا شبيه ببنية مخدم/الزبون Client/Serverحيث يستطيع مضيف Hostأن يعمل كمخدم وكزبون في نفس الوقت. 26 النموذج التنظيمي 27 النموذج الوظائفي في الواقع لقد عرفت المنظمة الدولية للتقييس International Organization for (ISO) Standardization نموذج لوصف الوظائف الرئيسية إلدارة الشبكة والتي يجب أن يعرف مدير الشبكة األدوات البرمجية واألنظمة التي تساعده في تحقيق هذه الوظائف بشكل جيد: المدارة وفي الشبكة ،وفي عمليات لمد ار الشبكة با تشا األخطا في األجهزة ُ توفر تسهيالت تسم ُ المد ار من الشبكة لتحديد أسبا حدو هذه األخطا واتخاذ اإلج ار ات المناسبة لتصحيحها.ولتمكين ُ ال يا بذالك ،تقد هذه المنطقة ا ليات التالية: إدارة الخط األخطا . حدو -لية إصدار تقرير ب سبا Fault -لية عمل تقارير الدخو إلى الشبكة. Management األخطا . -لية ال يا باختبارات تشخي -لية تصحي األخطا ( مكن أ تكو تلقائية). 28 النموذج الوظائفي معلومات إعدادات تقو ب عداد أجهزة الشبكة ،ك عداد ملف ،وموارد ،و رمجيات اإلدارة.ما أنها تراق إدارة اإلعدادات الشبكة لتتمكن من إدارة وم ار بة ت يرات برمجيات وعتاد ات محددة ،كذلك مكن أ تقد إمكانية لتهي ة، Configuration المدار. تش يل الجهاز ُ إعادة إعداد ،تش يل و قا Management مقدار استخدا للمستخدمين.باإلضافة إلى ذلك ،تقو ب يا تعمل على إنشا ودعم سجالت حسا الشبكة من قبل المستخدمين الفرديين أو مجموعات المستخدمين ل : إدارة الحسابات -تقد م و يقة معلومات من أحل الفوترة Accounting -تنظيم المستخدمين أو المجموعات. Management -المساعدة في الحفا على أدا الشبكة في المستوى المطلو . 29 النموذج الوظائفي مختلف العمليات التي تتم على الشبكة من أجل دعم وتحسين إنتاجية المنظومة كما أنها ت ي تراق عليه في مظاهر أدا الشبكة بما فيها تجميع وتحليل البيانات اإلحصائية المتعلقة بالنظا والالزمة للحفا إدارة األدا تسم هذه المنطقة ب : المستوى المطلو Performance ومعدالت الخط فيها. ّ معدالت استخدا أجهزة الشبكة -الحصو على ّ Management -تقد م مستوى ابت من األدا عن طريق الت د من أ األجهزة لديها سعة كا ية. ال مكن الحصو على المعلومات بدو وجود صالحية ذلك عن التحكم بالنفاذ إلى موارد الشبكة بحي طريق: إدارة األمن -حصر النفاذ إلى موارد الشبكة. Security Management ر األمن أو عند محاولة اختراقه. -تقد م إنذارات عند اخت ا 30 النموذج الوظائفي OAM&P, stands for operations, administration, maintenance, and provisioning 31 النموذج المعلوماتي توصيف األغراض في معيار : OSI يتم توصيف األغراض في معيار OSIبطريقة "غرضية التوجه" ،Object Orientedبحيث نحتاج لتوصيف كل "غرض إدارة" Managed Objectتعريف الخواص التالية بالغرض: Classالصف الذي يتبع إليه الغرض .1 Attributesصفات الغرض .2 Operationالعمليات التي يمكن إجراءها على الغرض .3 Behaviorتصرف الغرض واستجابته عند إجراء مختلف العمليات عليه .4 Notificationاإلشعارات التي تصدر عن الغرض .5 32 النموذج المعلوماتي توصيف األغراض بحسب :IETF وكل غرض في شجرة الـ Mibيملك أربع موصفات (Syntax, access, status, ) ،descriptionباإلضافة إلى موقعه في شجرة الـ ،Mibوالذي يسمى ).( OID :Syntax.1تحدد نمط معطيات الغرض (.).....INTEGER, String : Access.2تحدد سماحيات المدير(العمليات التي يمكن أن يجريها المدير على الغرض :قراءة فقط, كتابة فقط ,قراءة وكتابة ,ممنوع الوصول). : Status.3تعرف ما إذا كان من الضروري لل ُمصنِّع عمل نسخة instanceمن هذا الغرض أم أنه اختياري. :Description.4توصيف نصي لهذا الغرض. وفي النهاية نضع OIDلهذا الغرض ضمن شجرة الـ mibيستخدم كعنوان له للوصول إلى قيمته أو تغيرها 33 النموذج المعلوماتي 34 ASN.1: Abstract Syntax Notation one نستخدم في كتابة توصيف معلومات اإلدارة لغة ،Abstract Syntax Notation one :ASN.1 وهي لغة صورية تستخدم في توصيف: .1أغراض اإلدارة في ملفات الـ Mibعبر وضع قواعد لبناء هذه األغراض تتمثل في SMI : .2وحدات معطيات البروتوكول .PDUs : Protocol Data Unit 35 أسما األغراض DESCRIPTOR يعرف كل نمط غرض (أي كل اسم( بشكل فريد بواسطة الواصف DESCRIPTORومن خالل معرف الغرض OBJECT IDENTIFIERالخاص بكل غرض )نكتب OBJECT IDENTIFIER و DESCRIPTORبحروف كبيرة ألنها كلمات مفتاحية في لغة .(ASN.1 الواصف DESCRIPTORيستخدم أسماء ذات معنى وتكون كلها مكتوبة بحروف صغيرة lowercase lettersأو على األقل تبدأ بحرف صغير كمثال على ذلك الغرض Internetيعرف باالسم internetنالحظ أن اسم الغرض له معنى وقابل للقراءة بسهولة ويمكن استخدام الحروف الكبيرة في أي مكان من االسم ماعدا الحرف األول مثال الغرض الخاص بجدول العناوين يعرف بالشكل .ipAddrTable 36 معرف الغرض Object Identifier هو عبارة عن رقم فريد (عنوان) يعرف غرض (أو عقدة )nodeفي شجرة معلومات اإلدارة MIT :Management Information Treeمثال تعرف "عقدة" االنترنت باألرقام 1.3.6.1ويمكن أن تعرف باستخدام النمط الهجين كما يلي : } internet OBJECT IDENTIFIER ::={iso org(3) dod(6) 1 المعلومات بين قوسي المجموعة يمكن أن تمثل بعدة أشكال كما في الشكل حيث نستطيع استخدام األرقام أو األسماء أو خليط من األسماء واألرقام في تعريف األغراض في شجرة المعلومات .MIT 37 Object Identifier معرف الغرض مثال يوجد أربعة عقد1.3.6.1 سيبدأ باألرقامinternet MIB أي غرض في قاعدة معلومات اإلنترنت :تندرج تحت عقدة اإلنترنت وتعرف بالشكل التالي directory OBJECT IDENTIFIER ::={internet 1} mgmt OBJECT IDENTIFIER ::={internet 2} experimental OBJECT IDENTIFIER ::={internet 3} private OBJECT IDENTIFIER ::={internet 4} 38 معرف الغرض Object Identifier السطر األول في هذا المثال يوضح أن عقدة directoryيعرف كأول عقدة تحت غرض االنترنت والعقد األربعة المتوضعة تحت العقدة الخاصة بغرض االنترنت موضحة في الشكل العقدة directoryمحجوزة لالستخدام المستقبلي: العقدة mgmtتستخدم لتعريف األغراض المعرفة من قبل IETFأو المصدق عليها من قبل IABحاليا يوجد عقدة وحيدة .1 تحت هذه العقدة وهي عقدة الـ mib-2 }mib-2 OBJECT IDENTIFIER ::={mgmt 1 .2 experimentalأُنشأت لتعريف األغراض التي تكون قيد االختبار من قبل .IETF .3العقدة : privateمستخدمة بشكل كبير من قبل المصنعين الذين يحجزون أرقام تحت عقدة ) enterprise(1التي تقع تحت عقدة .4العقدة ) private(4فنستطيع أن نكتب : }enterprise OBJECT IDENTIFIER ::={private 1 }enterprise OBJECT IDENTIFIER ::={1 3 6 1 4 1 الشكل يوضح مثال عن أربع شركات تجارية CISCO , HP , 3com , Cabletronوالمسجلة في العقد 9,11,43,52على التوالي تحت عقدة ) enterprise(1والعقد الفرعية من هذه العقد يتم إنشاؤها من قبل المصنعين أنفسهم. 39 Object Identifier معرف الغرض 40 قواعد اللغة syntax يستخدم ASN.1 syntaxلتعريف بنية أنماط األغراض. ال تستخدم كل بنى المعطيات المعرفة في ASN.1في إدارة شبكات TCP/IPباستخدام .SNMP الشكل يوضح نمط معطيات ASN.1المبنية على أساس TCP/IPيوجد ثالث أصناف فقط: .1بسيط simpleأو "أولي" primitive .2معرف definedأو نمط تطبيق application .3مركب constructorأو مجمع aggregated أنماط معطيات ASN.1المستخدمة في SNMPمعرفة في الجدول مع العلم أن جميع أنماط المعطيات باستثناء SEQUENCE OFو SEQUENCEتدعى أنماط أساسية. 41 قواعد اللغة syntax 42 43 األنماط األولية البسيطة primitive األنماط األولية البسيطة primitiveهي: INTEGER, OCTET STRING, OBJECT IDENTIFIER, NULLوتدعى أحيانا باألنماط غير المجمعة no aggregated types .1النمط INTEGERله عدة أشكال حسب اإلشارة ،الطول ،المجال والتعداد ،مثال عندما يكون النمط INTEGERمحدود بمجال معين يدعى نمط جزئي ،كأن نقول )INTEGER(n1…..nN “ النمط التعدادي" ENUMERATEDهو حالة خاصة من النمط INTEGER مثال:1 يبين كيفية استخدامه في تعريف حاالت األخطاء الممكنة أثناء عملية النقل error-statusوالتي يعيدها العميل كجواب GetResponse-PDUلطلب صادر عن المدير GetRequest-PDUونالحظ أن كل قيمة للنمط التعدادي الصحيح numerated INTEGERمربوطة باسم معين . أي قيمة غير صفرية تشير إلى نوع الخطأ الذي يواجهه العميل عند االستجابة لرسالة المدير ،اصطالحا ال توضع القيمة ) ( 0في {error-status INTEGER رسالة الجواب لذلك الرد الذي ال يحوي خطأ noError messageتعطى قيمة .NULL )noError (0 )tooBig (1 مثال :2تعريف نمط واجهة الشبكة هو أيضا من النمط التعدادي (مثال ما )genErr (5 هي القيمة المعادة في حالة كان نوع الواجهة هو ،loopbackأو هو )authorizationError (16 أيثرنت ،أو هو ،PPPأو هو )ATM 44 } األنماط األولية البسيطة primitive .2النمط "سلسلة ثمانيات" OCTET STRINGو هو عبارة عن سلسلة ثمانيات (بايتات) يستخدم لتوصيف إما معلومات ثنائية binaryأو معلومات نصية stringوالتي طولها بمقدار .8 bitفمثال نمط غرض اإلدارة "توصيف النظام" sysDescriptionهو عبارة عن سلسلة نصية DisplayStringونالحظ في تعريف هذا النمط أنه نفسه النمط =DisplayString :: .OCTET STRING OCTET STRING -- This data type is used to model textual information taken -- from the NVT ASCII character set. By convention, objects -- with this syntax are declared as having -- )-- SIZE (0..255 في تعريف األنماط الجزئية المشتقة من النمط OCTET STRINGال يمكن أن نستخدم إال النمط الصحيح INTEGERوتكون قيم األنماط الجزئية المشتقة من OCTET STRINGإما محصورة بمجال معين أو ثابتة أو خيار من اإلثنين ،مثال على ذلك: )SubType1::= OCTET STRING (SIZE 0..255 )SubType2::= OCTET STRING (SIZE 8 )SubType3::= OCTET STRING (SIZE 8 | 14 45 )SubType4::= OCTET STRING (SIZE 0..255 | 8 primitive األنماط األولية البسيطة كما ذكرنا سابقا يعبر عن عنوان الغرض الذيOBJECT IDENTIFIER " نمط المعطيات "معرف الغرض.3 كما يعبر عن موقع الغرض في شجرة قاعدة المعلومات،يستخدمه المدير كعنوان للحصول على قيمة الغرض مثل حالة الغرض "معرف غرض، وقد يستخدم في تعريف نمط المعطيات لغرض إدارة،MIB الخاصة باإلدارة. sysObjectID "النظام sysObjectID OBJECT-TYPE SYNTAX OBJECT IDENTIFIER ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "The vendor's authoritative identification of the network management subsystem contained in the entity. This value is allocated within the SMI enterprises subtree (1.3.6.1.4.1) and provides an easy and unambiguous means for determining `what kind of box' is being managed. For example, if vendor `Flintstones, Inc.' was assigned the subtree 1.3.6.1.4.1.4242, it could assign the identifier 1.3.6.1.4.1.4242.1.1 to its `Fred Router'." 46 ::= { system 2 } primitive األنماط األولية البسيطة كما سنرىvalue فمثال حقل،place holder ويستخدم كمؤشر لمكان احتواءNULL النمط البسيط الرابع هو.4 Get-Response حيث أنه سيتم تعبئته في رسالة الجوابNULL هوGet-Request في رسالة SNMPv1في الجدول نستطيع أن نرى جميع الكلمات المفتاحية في لغة INDEX SNMPv1 Keywords INTEGER ACCESS IpAddress BEGIN OBJECT CHOICE OBJECT-TYPE Counter OCTET DEFINITIONS OF DEFVAL Opaque DESCRIPTION REFERENCE END SEQUENCE ENTERPRISE SIZE FROM STATUS Gauge STRING IDENTIFIER SYNTAX IMPORTS TRAP-TYPE INDEX TimeTicks 47 INTEGER VARIABLES عرفة defined types األنماط ال ام َّ عرفة defined typesوهي أنماط معطيات خاصة الصنف الثاني من أنماط المعطيات يتألف من :األنماط ال ُم َّ بالتطبيقات وهي أيضا أنماط مبنية على أساس SNMPوتعرف باستخدام أنماط بسيطة primitive types األنماط البسيطة المستخدمة هي: :NetworkAddressيحدد عناوين عائلة البروتوكول المستخدمة في النقل ،بالنسبة لنا نستخدم بروتوكوالت TCP/IPفي االنترنت والتي تستخدم النمط األساسي IpAddress : IpAddress.1ويمثل عنوان Ipv4مثال : 190.146.252.255عنوان IPمكون من أربع بايتات، وبالتالي يتم تعريفه كنمط مشتق من النمط OCTET STRINGبطول ،4مثل نمط الغرض العمودي ipAdEntAddrفي جدول .ipAddrEntry ipAdEntAddr OBJECT-TYPE SYNTAX IpAddress ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "The IP address to which this entry's addressing "information pertains. 48 } ::= { ipAddrEntry 1 عرفة defined types األنماط ال ام َّ " Counter.2عداد" :وهو مشتق من INTEGERبحجم ال يتجاوز 4بايت ،وال يمكن أن تكون قيمته سالبة أي هو عداد يزداد إيجابا فقط حتى القيمة (4.294.967.295 ) 2^32-1عند الوصول للقيمة العظمى يعود إلى الصفر ليكمل العد.هذا النمط مفيد لتعريف القيم الخاصة بالمعطيات المتزايدة باستمرار مثل نمط عدد الرزم packetsالمستقبلة على واجهة interfaceمعينة أو عدد الرزم التي تحوي أخطاء أيضا بالنسبة لواجهة معينة. مثال :نمط الغرض العمودي ifInOctetsفي جدولifTable ifInOctets OBJECT-TYPE SYNTAX Counter ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "The total number of octets received on the "interface, including framing characters. } ::= { ifEntry 10 49 defined types عرفة َّ األنماط ال ام أيضا هو نمط صحيح غير سالب لكن قيمته هنا ممكن أن تتغير بالزيادة أو:" "مقياسGauge.3 ( يستخدم هذا النمط للمعطيات التي يمكن أن4.294.967.295 ) 2^32-1 قيمته العظمى،النقصان. في جدول الواجهاتifSpeed "تزداد قيمتها أو أن تتناقص مثل نمط الغرض "سرعة واجهة الشبكة ifSpeed OBJECT-TYPE SYNTAX Gauge ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "An estimate of the interface's current bandwidth in bits per second. For interfaces which do not vary in bandwidth or for those where no accurate estimation can be made, this object should contain the nominal bandwidth." ::= { ifEntry 5 } 50 عرفة defined types األنماط ال ام َّ " TimeTicks.4الوسمة ال منية" :نمط صحيح غير سالب يستخدم لقياس الوقت واحدته هي جزء من مئة من الثانية.تقيس الزمن المنقضي بين اللحظة الحالية وبين لحظة بداية التوقيت ( )0القيمة العظمى هي (4.294.967.295 ) 2^32-1عادة يستخدم للتعبير عن الوقت الذي يقضيه النظام وهو بحالة عمل. مثال :نمط الغرض sysUpTime sysUpTime OBJECT-TYPE SYNTAX TimeTicks ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION "The time (in hundredths of a second) since the network management portion of the system was last "re-initialized. } ::= { system 3 51 النمط المركب constructor type النمط الثالث واألخير هو النمط المركب constructor or structured typeويحوي نمطين فقط هما SEQUENCE OFو SEQUENCEوهما ال يعتبران من األنماط األساسية ويستخدمان إلنشاء قوائم listsأو جداول tablesوهما مختلفان عن النمطين المركبين SETو SET OFالمعرفين في ،ASN.1في كون ترتيب العناصر المكونة للسلسة Sequenceيؤخذ كما هو عن عملية اإلرسال. يستخدم النمط SEQUENCEلبناء سطر في جدول (غرض إدارة مجمع ،)aggregated object ويستخدم النمط SEQUENCE OFلبناء جدول حيث أن الجدول هو سلسلة من األعمدة ،ويعرف "نمط }>SEQUENCE {,…….SEQUENCE OF