Management vernetzter IT-Systeme · Prof. Dr. H.-G. Hegering, Institut für Informatik, LMU 2 Mgmt....

Prof. Dr. H.-G. Hegering, Institut für Informatik, LMU 1

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Management vernetzter IT-Systeme

Kapitel12:Managementszenarien

2Prof. Dr. H.-G. Hegering, Institut für Informatik, LMU

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Management Scenarios (Examples)

Management of LAN DevicesManagement of WAN DevicesManagement of PCsSystems ManagementApplication Management


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Management Scenarios

Classification of requirements for device management:


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Grundaufbau einer Komponente


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Grundlagen des KomponentenmanagementGerätetypunabhängige Aufgaben

GesamtkonfigurationBetriebszustandüberwachungPortüberwachung

Gerätetypabhängige Aufgabenberücksichtigen die komponentenspezifischen Mechanismenbetreffen FCAPS


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Gesamtkonfiguration einer KomponentePhysische InstallationGrundkonfiguration (Basis Setup)Zuteilung von Namen, Adressen, DomänenKonfiguration der gerätespezifischen FunktionenKonfiguration der BaugruppenKonfiguration der PortsKonfiguration von SicherheitsparameternSetzen von Grundparametern für das MonitoringDarstellen der Konfiguration


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Management of LAN Devices

Uniform description scheme

Subaspects: reflect specific properties of devicesMgmt tasks: reflect management functional areas


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Management of LAN DevicesAspects of hub / star coupler management:

Overall configurationMonitoring of the operational stateAnalysis of communication faults (jabber control, code violations)Load determinationControl of the fault handling mechanisms, e.g. autopartioningControl of the mechanisms for switching on redundant links


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Management of LAN DevicesAspects of bridge management:

Overall configurationMonitoring of the operational statePort configuration (MAC-Layer)Analysis of communication faultsLoad determinationControl of learning mechanismControl of the traffic separation mechanismControl of the loop-suppression mechanism, e.g. spanning treeMAC-based VLANs


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Bridge management:traffic separation


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Bridge management:loop suppression


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SwitchesWeiterentwicklung von Multiport-BridgesErmöglichen mehrere gleichzeitige Portverbindungen bei kurzen LatenzzeitenForwarding Techniken

Store and Forward / BufferingCut Through / Fast Forwarding / On the FlyAdaptive Cut ThroughNear Cut Trough

Switch FabricMatrix SwitchCell Bus Switch


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Switch-Management am LRZ (1)Konfigurationsmanagement

Konfiguration eines Switch- Grundkonfiguration mittels Templates (z.B. für Konfiguration der SNMP-

Communities)- Individuelle Konfiguration (z.B. VLANs)

Backup der Konfiguration- Tägliche Sicherung der Konfiguration sämtlicher Switches- Automatisiert durch HP ProCurve Manager- Speicherung mehrerer Versionen

Software-Updates- Häufigkeit typischerweise 3-4 mal pro Jahr (abhängig vom Alter des

Switchtyps)- Grund: Neue Funktionalitäten und Bugfixes- Updates erfolgen automatisiert durch HP ProCurve Manager in

verkehrsschwachen Zeiten (Dienstags, 6-8 Uhr)


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Switch-Management am LRZ (2)Performancemanagement

Überwachung der Auslastung von Switch-Ports- Permanente Überwachung nur von ausgewählten Switches (z.B. LRZ-

Rechnerwürfel)- Primäres Tool: Infovista- Tägliche Email-Benachrichtigung über auffällige Ports (Auslastung ≥ 30% im

60-Minuten-Mittel)Erhöhung der Anschlussgeschwindigkeit bei mehrfacher Auffälligkeit eines Ports


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Switch-Management am LRZ (3)Fehlermanagement

Hilfsmittel zur Fehlersuche:- SNMP-Traps (Email-Benachrichtigung durch HP-OV)- Eventlog (Zugriff über CLI oder Syslog-Server)- Interface-Counter (Numerisch über CLI oder graphisch über Web-Interface)- RMON-Statistiken (Numerisch über CLI oder graphisch über HP ProCurve

Manager)- sFlow-Daten (HP ProCurve Manager)- Mirror-Port zum Anschluss eines Protokoll-Analysator

Typische Fehler:- Probleme mit Autonegotiation (Duplex-Mismatch, Kollisionen)- Defekte Patchkabel bzw. Netzwerkkarten (CRC/Alignment-Errors)- Defekte Switch-Komponenten (defekter Port, defekte Backplane usw.)

Schleife im Netz (bei neueren Switch-Typen existiert automatische Schleifenerkennung mit Deaktivierung der betroffenen Ports)


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Internetworking

Host

Host

Host

Host

Host

Subnetz A

Subnetz C

Subnetz B

Verbundnetz


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Management of Routers (1)

Router specific functions:


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Management of Routers (2)Aspects of router management:

Overall configurationMonitoring of the operational stateAnalysis of communication faults......Routing (subnetting, address tables, adaptive routing)Identification of end systems, flow analysisProtocol processing, IntServ, DiffServ, MPLSPacket filtering, Firewalls


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Router-Management am LRZ (1): FehlermgmtFehlererkennung

reaktiv- Meldung von Überwachungstools- Benutzermeldungen

proaktiv- Statistikauswertungen

• hochbelastete Interfaces• Interface-Fehlerraten• Verkehrsanalyse• IDS

- Gespräche mit Benutzern• neue Geräte• neue Anwendungen


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Router-Management am LRZ (2): FehlermgmtFehlerverfolgung

Liegt überhaupt ein Fehler vor?Wo liegt der Fehler?

- Benutzerarbeitsplatz- Netzinfrastruktur

Auf welcher Ebene liegt der Fehler?• Schicht 1: (z.B. defektes Kabel, Leitung zu lang)• Schicht 2: (Problem am Switch)• Schicht 3: (Router/Routing)

• reproduzierbar• Wegeverfolgung• Routingtabellen kontrollieren• Ist der „Flow“ im Router sichtbar?• Fehler in den Access-Listen? (bis Schicht 4)• Analysetools

- Anwendung


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Router-Management am LRZ (3): FehlermgmtFehlerbeseitigung

KundenberatungHardwaretauschKonfigurationsänderung

AnalyseWar der Fehler vermeidbar?Besteht die Gefahr, dass der Fehler wieder auftritt?Kann ein gleichartiger Fehler in Zukunft verhindert werden?


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Router-Management am LRZ (4): KonfigurationsmgmtGrobplanung

Infrastruktur und Netzkonzept sind für einige Jahre gegebenErweiterungen müssen sich in das Konzept einfügen lassen

Anforderungen (vom Kunden)Neuanschlüsse und Umzügeneue Geräte und Anwendungenneue Sicherheitskonzepte

DokumentationWer hat welche IP-Adresse?Wie sieht der physische Aufbau aus?Wie sieht der logischen Aufbau aus?An welchen Ports liegen welche VLANs?Konfigurationsänderungen dokumentieren!

- am besten automatisiert


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Router-Management am LRZ (5): KonfigurationsmgmtAusführung

Kunden beratenVorbereitung der KonfigurationsänderungWartungstermin vereinbarenÄnderungen einspielenz.B. neues Netz konfigurieren

- Route im Router eintragen (Routen bestehen aus einer Basisadresse, einer Netzmaske und einem „Next-Hop“)

- Access-Liste generieren, die auf das neue Netz zutrifft (ACL)

- statische Route bzw. das neue Netz in gewünschtes Protokoll (RIP, OSPF, BGP, …) exportieren

(mittels ACL)- Wegewahl gegebenenfalls durch

Metriken beeinflussen (Metriken gelten nur im gleichen Routingprotokoll! Eine statische Route in einem Router wird immer eine aus OSPF erhaltene Route überschreiben, egal welche OSPF Metrik sie hat.)

- Falls nötig, durch Policy-Based-Routing die "normale" Routingtabelleumgehen.

- Wenn das Netz neu im AS ist, dieses per BGP bei den Nachbar AS'nbekannt machen.

Hatten die Änderungen die gewünschte Wirkung, verursachen sie unerwünschte Nebenwirkungen?

- Überwachungstools beobachten


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Router-Management am LRZ (6): GerätemgmtWelche Geräte sind wo im Einsatz?Welche Einzelteile sind in den Geräten eingebaut?Welche Software Version läuft auf den Geräten?Gibt es wichtige Software-Updates für die Geräte?Verteilung von Software UpdatesErstellung von allgemeinen Access-Listen (Templates)


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WAN-KomponentenVerstärker, SplitterModems, Interfaces, TA, FRADMultiplexer/Konzentratoren

(Mux, ADM, WDM)Switches, Cross Connects, Routers

Hinweis: Ausprägung ist stark technologieabhängig


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Management of WAN DevicesImportant WAN (and LAN) technologies:

ISDN, (POTS), Intelligent NetworksATM SDHFrame relayX.25DQDB, (FDDI)Leased LinesOptical Networks, WDMIntelligent PBXsRadio, satellitesAccess Networks (xDSL, FITL,CATV)

Important management issues:UNI, User/Service profiles, Terminal AdaptionBandwith Management, TrafficShapingRouting, Fall Back SolutionsNNI, QoS-ManagementVirtual Private Networks


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multiple circuit operationvirtual permanent linksdirect call, short callhunting groupsuser options in ConRequestclosed user groupsreverse chargingcall back

Subaddressrejection of incoming callsrejection of outgoing callsextended sequence numbersextended window sizesextended packet sizescall distributiontariff informationadaption services

Management of WAN Devices

Examples of management influence:


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ATM Network Management Model

ATMDevice

ManagementSystem

ManagementSystem

ManagementSystem

PrivateATM

Network

PublicATM

Network

PublicATM

Network

M4 M4

M5M3

M1 M2

PrivateUNI

PublicUNI BICI


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Managing ATM SwitchesPVC managementSVC manamement: Traffic contract at UNI, connection establishmentBandwidth management: Service related, traffic shapingService management: QoS control, e.g. ABR, CBRAutodiscovery of ATM devicesMonitoring and display of UNI and NNILANE


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Systemmanagement: ÜberblickKlassifikation nicht durchgängingnach Funktionsbereichen

Monitoring (Betriebsbereitschaft, Ressourcennutzung)SW-Distribution, SW-DeploymentInventory/Asset-ManagementUser Administration (Security, Accounting)Lizenzmanagement

nach RessourcenServer ManagementDesktop ManagementSpeichermedien (File Service, Backup, Archive)Printer Management (Medien, Dokumentenformate)Application Management (z.B. TIVOLI AMS und ARP)


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Desktop Management Interface (DMI)

o herstellerübergreifend standardisierte Schnittstelle für systemlokalesManagement von PCs und Workstations (DOS, Windows, OS/2, UNIX etc.)Einheitlicher Zugriff auf alle Systemkomponentenaber: keine Definitionen für Management von ganzen Netzen

LocalManagement

Console

DesktopManagementApplication

LANManagementApplication

Service Layer

Management Interface (MI)

Component Interface (CI)

RemoteManagementApplication

SNMP

RemoteDMI(RPC)

Modem Hard diskPrinter

Spreadsheet

CD-ROMOperationSystem

ManageableProducts

MIFDatabase

Management Applications


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Mobile SystemeEinsatzbereiche:

Dezentrale Datenerfassung vermeidet MedienbruchPersönliche Produktivität wird gesteigert (z.B. Email, Terminplanung,DB-Zugriffe)Größere Aktualität von Online-Information

Besonderheiten für das Management:Autonomer Einsatz der SystemeAnwesenheit „eigener“ Systeme in fremden NetzenAnwesenheit fremder Systeme im eigenen Netz

Anforderungen/Ziele:Konfigurationsmanagement der Netzwerksoftware (IP-Adresse, Email-Server, Drucker etc.) automatisierenSicherheitsmanagement integrierenAbrechnungsmanagement automatisieren:Dienstverhandlung, Weiterleitung, Abrechnungsdaten etc.Berücksichtigung im Fehlermanagement


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DHCP – Dynamic Host Configuration ProtocolStandardisiertes Protokoll zur dynamischen (=Bootzeitpunkt) Konfiguration von Rechnern im TCP/IP-Netz

DHCP-Clients erfragen Konfigurationsinformation von DHCP-Servern

Mögliche Konfigurationsinformation: IP-Adresse, Mail-Host, Router,...

DHCP-Server(NT / UNIX / OS/2 Server

Router(mit DHCP-Relay-Agent

OS/2 OS/2

Bridge

LAN WPfor DOS

Apple(Open

Transport)

WinNT

WfW3.11

WfW3.11

WinNT

Win95

Segment C

verschiedene DHCP - Clients

Segment B

Segment A


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System Management: Software Management

Software administration aspects:monitoring existing softwaremanagement of configuration changesinstallation of new softwarelicense managementversion managementtransition management


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Software-Management (1)Grundlage ist eine Inventar-Datenbank

nötig für Konsistenz und Aktualität von DatenAutodiscovery-Mechanismen hilfreich (z.b. MIF-Gruppen)Verwendung standardisierter MI (z.b. SW Standard Groupder DMTF)

Zusammenstellung der SW-PaketePlanung der Verteilung, Push/Pull - Modell


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Software-Management (2)

Installation und KonfigurationEntpacken der SWPräinstallationsroutinenKopieren in ZielverzeichnissePostinstallationsroutinenAktualisieren Inventarverzeichnis

Produktbeispiele:OV SW Distributor, MS SMS, Tivoli SW DistributionCA Unicenter SW Delivery and ShipIT


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Software administration standard

Manager Role

Source Role Target RolePackager Role

Developer Role Client Role

DevelopedSoftware

DistributionSoftware

InstalledSoftware

POSIX 1387.2Host

Distri-bution

Product

Fileset

FileControlFile

Bundle

Sub-product

InstalledSoftware

ManagedHosts

SoftwareCollections

Software

SoftewareFiles

Software administration roles Software structures


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DMTF: Software MIF version 2.0

Component ID

SoftwareInformation

Component ID

AttributeDependencies

Equivalence

Verification

SoftwareSignature

Support

FileList

Subcomponents

SupercededProducts

Installation

ComponentDependencies

Maintenance

Location


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SW - Verteilung


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Systemmanagement: Spooling SystemeAsynchrone Ausgabe von Daten auf verschiedenen Medien

Drucker, Fax, Plotter, Dias, etc.Erkennen und Umwandeln verschiedenster Dokumenten und Graphik-Formate

PDF, Postscript, PCL, ASCII, Bitmaps, tar, gif,...Prioritätsbehandlung, Auftragsüberwachung, AutorisierungAuswahl der dem Benutzer nächsten Ausgabegeräte (Routing)Voraussetzung: Einheitliche Zwischenformate, standardisierte Printer-MIBsProduktbeispiel: HPOV open spool


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Systemmanagement: BenutzerverwaltungAdministration benutzerspezifischer ObjekteKennungen, GruppenzugehörigkeitEntwurf von NamensräumenAuthentifizierung, auch in verteilter UmgebungAutorisierung, KontingentierungVerwaltung benutzerrelevanter Daten

demographic data, contract ID, credit information, subscriber historyVerwaltung benutzerspezifischer Dienstinformationen

abonnierte Dienste, SLAs, AbrechnungsinformatinVerfolgung von Benutzeraktivitäten, ProfilbildungSchnittstellen zu CSM und Accounting


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Systemmanagement: weitere AufgabenServer Management

Überwachung der VerfügbarkeitCheckpointing and migration of jobsLoad balancingPerformance TuningManagement wichtiger Middleware-Systeme

- MQSeries, CICS, Anschluss von DBMSManagement von Verzeichnisdiensten

X.500, LDAP, DNS, NIS, NDS, usw.Management von Informationsdiensten

Web-Management


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Integration of Systems ManagementService supporting management applications:

directory servicedistributed time serviceauthentication servicedistributed file servicediskless support serviceconfiguration servicemonitoring servicesservices for execution of generic actionsprocessing of system data


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Application Management (1)Goal:

providing open management for (distributed) applicationsApproach:

placing management agents in applicationsproviding management MIBs/MIFs for applicationsmodelling applications as managed objects in management platforms(management trough the use of proxy servers)


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Application Management (2)Management of distributed applications


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Application Management (3) Ansätze:

Überwachung des Anwendungs-Netzverkehrs- IP Performance Metrics (RFC2330)- Realtime Traffic Flow Measurement (RFC2063)- CompuWare EcoSCOPE, Visual Network Uptime, Apptitude MeterFlow

Überwachung von Systemparametern- CPU usage, memory utilisation- no.of open files, state of process/thread

Client-seitige Anwendungsüberwachung- Synthetische Transaktionen (z.B. Jyra In-Site)- GUI-basierte Lösungen

Echte Anwendungsüberwachung- verlangt Anwendungsinstrumentierung- z.B. ARM API, AIC API, TMForum CAMI


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Application Management (4): StandardsIETF:

Host Resources MIBRDBMS MIBNetwork Services Monitoring MIB SysAppl MIB, Application MIBWWW Services MIBApplication Config Access ACAP

DMTF:Software MIFADF

POSIX Software Administration Standard IEEE 1387.2DMTF:

CIM and Application Modeling

Tivoli/HP: Application Management SpecificationAMSApplication Response Management ARM


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Application Management (5): AMSApplication Management Specification (AMS)beschreibt Anwendungen auf Basis generischer Managementinformation

Aufbau aus Subkomponenten einschließlich EigenschaftenProgramme zur Installation und DeinstallationÜberwachungsprogrammemögliche ManagementeingriffeSicherheitsanforderungen und ZugriffskontrollinfoDynamische Abhängigkeiten

AMS erfordert keine Managementinstrumentierung.


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AMS OverviewStructure and Topology

Application Components: Platforms, FunctionsGlobal Application Information: GDF, CDFComponent Relationships

Distribution and InstallationInstallation Programs (Before, after, before/after removal, commit)

Dependency Checking(required memory/disk/swap, file existence/exclusion, registry entry/exclusion)

Monitoring and Events: synchronous, asynchronousLog File Monitor, SNMP/Custom MonitorsThresholdsOperational Control Tasks


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Ausschnitt aus AMS


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Application Management (6): ARMApplication Response Management

definiert ARM API (Version 2.0, bald 3.0)gestattet Performance Überwachung (Antwortzeiten von Transaktionen)muss in Anwendung instrumentiert werdenin sog. Measurement Agents sind folgende Funktionen implementiert:

- arm_init, _getid, _start, _stop, _update, _endwird von diversen Produkten (HP, Tivoli, Sun) unterstützt


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Die Application Response Measurement API (ARM)

Architektur:

Beispiel:Instrumentierungeines Webbrowsers

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