Các phương pháp tiếp cận quản lý mạng

Trong tiếp cận này chỉ có một thiết bị quản lí thu nhận các thông tin và điều khiển toàn bộ các thực thể mạng, ví dụ các thông tin liên quan tới các ứng dụng được lưu trữ tại một hệ thống quản lí đơn. Các chức năng quản lí được thực hiện bởi manager (thiết bị quản lí), khả năng của hệ thống phụ thuộc rất lớn vào mức độ thông minh của manager. Kiến trúc này thường được sử dụng rất nhiều trong mạng hiện nay, nhất là với các mô hình doanh nghiệp có hạ tầng mạng riêng và có trung tâm quản trị mạng.

Để quản lí điều hành các chức năng sơ cấp, agent được đặt vào các hệ thống bị quản lí để thực hiện các chức năng sơ cấp nhằm hỗ trợ các chức năng khởi tạo, giám sát và sửa đổi các hành vi của chức năng sơ cấp. So với các chức năng thuộc manager, chức năng Agent thường rất đơn giản, thông tin trao đổi từ manager tới các agent thông qua các giao thức thông tin quản lí như giao thức quản lí mạng đơn giản SNMP (Simple Network Management Protocol) và giao thức thông tin quản lí chung và dịch vụ thông tin quản lí chung CMIS/CMIP (Common Management Information Protocol), các giao thức này sẽ được thảo luận chi tiết trong chương 2. Hệ thống quản lí tập trung thường đặt trong một trạm làm việc, nếu manage lỗi hoặc hỏng thì toàn bộ hệ thống quản lí sẽ bị tê liệt, nếu lỗi chỉ xảy ra trong một phần mạng, thì một số phần tử mạng trong vùng mạng lỗi sẽ không được quản lí. Thêm vào đó, hệ thống quản lí tập trung rất khó mở rộng vì mức độ phức tạp của hệ thống tăng lên rất nhanh.

Một biến thể của hệ thống quản lí tập trung dựa trên tiếp cận nền gồm một mặt bằng quản lí 2 tầng: Nền tảng quản lí mạng và ứng dụng quản lí mạng. Nền quản lí mạng liên quan tới thủ tục thu thập thông tin và các tính toán đơn giản, trong khi đó ứng dụng quản lí việc sử dụng các dịch vụ cung cấp bởi nền quản lí để ra quyết định xử lí và hỗ trợ các chức năng lớp cao. Ưu điểm của tiếp cận này là các ứng dụng không phụ thuộc quá nhiều vào độ phức tạp của giao thức và sự phức tạp của thành phần mạng. Tuy nhiên, nhược điểm còn tồn tại trong mô hình này xuất phát từ khả năng mở rộng của việc quản lí tập trung. Một số đặc điểm cơ bản của mô hình này như sau:

Nền tảng quản lí mạng được đặt trên một hệ thống máy tính đơn.

Để dự phòng hệ thống cần được lưu trữ bản sao tại một hệ thống khác.

Hệ thống quản lí có thể truy nhập và chuyển các sự kiện tới bàn điều hành hoặc hệ thống khác.

Thường được sử dụng cho cảnh báo và sự kiện lỗi trên mạng, các thông tin mạng và truy nhập tới các ứng dụng quản lí.

Ưu điểm

Quan sát cảnh báo và các sự kiện mạng từ một vị trí

Bảo mật được khoanh vùng đơn giản

Nhược điểm

Lỗi hệ thống quản lí chính sẽ gây tác hại tới toàn bộ mạng.

Tăng độ phức tạp khi có thêm các phần tử mới vào hệ thống.

Tồn tại các hệ thống hàng đợi chờ xử lý khi có nhiều yêu cầu xử lí từ các thiết bị.

Hệ thống quản lí phân tán còn gọi là hệ thống quản lí ngang cấp và không có hệ thống trung tâm. Các khối quản lí đa chức năng chịu tránh nhiệm trên từng vùng mạng và trao đổi thông tin tới các hệ thống quản lí khác qua các giao thức ngang cấp. Các thiết bị quản lí sẵn sàng đưa ra các quyết định đối với các chức năng cơ sở. Bằng cách quản lí phân tán tới các trạm làm việc trên toàn mạng, công tác quản lí mạng tăng độ tin cậy và hiệu năng hệ thống trong khi giá truyền thông và tính toán giảm xuống. Tất cả các hệ thống quản lí đều thực hiện cùng một kiểu chức năng cơ sở và tương đương nhau.

Các đặc tính của hệ thống quản lí phân tán là tồn tại các hệ thống ngang cấp chạy đồng thời trên mạng số liệu. Trong giai đoạn khởi tạo mạng, mỗi một manager quản lí vùng quản lí một phần của hệ thống, vì vậy nếu số lượng hệ thống lớn, phương pháp điều khiển hiện không thể thực hiện được vì vậy quản lí phân cấp thường sử dụng hệ thống quản lí ẩn. Kiến trúc này là ý tưởng của các hệ thống tiêu chuẩn ISO và TMN. Vấn đề xác định lỗi tổng thể và xử lý lỗi song song là các đặc tính mấu chốt của hệ thống quản lí phân tán. Một hệ thống quản lí phân tán sử dụng liên kết nối và các phần tử xử lí độc lập để tránh các điểm lỗi đơn. Với hệ thống quản lí phân tán, tỉ số hiệu năng / giá thành, độ mềm dẻo, khả năng mở rộng, tính khả dụng và độ tin cậy được nâng cao nhờ vào các chức năng đã được module hoá. Các dịch vụ phân tán có thể trong suốt với người sử dụng dịch vụ và họ không cần phân biệt đâu là dịch vụ tại chỗ hoặc dịch vụ truy nhập từ xa. Điều này yêu cầu hệ thống quản lí phải đảm bảo tính chặt chẽ, độ an toàn cao, xác định lỗi tổng thể nhanh chóng và thời gian thực hiện nằm trong một giới hạn cho phép.

Một nhược điểm cơ bản của hệ thống quản lí phân tán xuất phát từ sự phức tạp trong vấn đề thay đổi chức năng quản lí sau khi giai đoạn điều hành được khởi tạo, vì việc thay đổi các chức năng liên quan tới quyết định quản lí, điều đó yêu cầu sửa đổi một số lượng lớn tài nguyên của các hệ thống mạng. Trong trường hợp thiếu các giải pháp quản lí chi tiết trong quá trình thiết kế, tiếp cận quản lí phân tán gặp rất nhiều khó khăn trong vấn đề đồng bộ hệ thống quản lí.

Tuy nhiên trong giai đoạn vận hành, đặc biệt là đối với một số kiểu lỗi mạng cần phải xác định thứ tự ưu tiên xử lí và không phụ thuộc vào một hệ thống cụ thể nào đó ra quyết định, phương pháp quản lí phân tán đem lại hiệu năng hơn rất nhiều so với phương pháp quản lí tập trung. Vì vậy, kiến trúc mạng thực tế thường có kiến trúc tích hợp và có các đặc điểm thường thấy như sau:

Tổ hợp kiến trúc quản lí tập trung và kiến trúc phân tán.

Sử dụng một số các hệ thống quản lí mạng ngang hàng trong đó mỗi nút ngang hàng có một cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, lưu trữ thông tin được đặt tại một vị trí và cho phép truy nhập cơ sở dữ liệu từ các vị trí.

Phân tán các nhiệm vụ quản lí và nhiệm vụ giám sát toàn mạng.

Quản lí hướng đối tượng được đề xuất bởi tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ISO và tổ chức đặc trách kĩ thuật Internet IETF. Mục tiêu của quản lí hướng đối tượng tập trung vào giải quyết các vấn đề đặc biệt trong quản lí tài nguyên phân tán nhằm tạo ra một hệ thống quản lí mạng mở chung đối với các nguồn tài nguyên. Trong mô hình thông tin, thuật ngữ “đối tượng quản lí” được sử dụng nhằm trừu tượng hoá các nguồn tài nguyên vật lí và logic của thành phần quản lí và bị quản lí. Việc truy nhập đến các nguồn tài nguyên bị quản lí phải thông qua các đối tượng quản lí và đại diện quản lí.

Các tập đối tượng cơ bản gồm

Đối tượng quản lí: Đối tượng quản lí cung cấp điều khiển quản lí thông minh để thực thi các lệnh và điều khiển tài nguyên phân tán.

Đối tượng Agent: Đối tượng đại diện cho thành phần bị quản lí trong ngữ cảnh quản lí, Agent cung cấp giao diện truyền thông tới đối tượng quản lí.

Đối tượng bị quản lí: Các đối tượng bị quản lí cung cấp các thông tin tài nguyên mấu chốt tới đối tượng quản lí. Giao diện thuộc đối tượng bị quản lí được tiêu chuẩn hoá, gồm các luật chung để tạo và xoá các đặc tính của đối tượng bị quản lí. Đối tượng bị quản lí chịu trách nhiệm nhận các giá trị đặc tính và đặt các giá trị đặc tính cho các thực thể bị quản lí.

Các đối tượng tài nguyên bị quản lí: Các đối tượng tài nguyên bị quản lí là các thực thể cụ thể trong mạng. ISO và IETF không định nghĩa cụ thể tới từng giao diện thực thể vì sự đa dạng và biến động của các thực thể.

Tiếp cận quản lí tích hợp dựa trên tổ hợp của quản lí phân cấp, phân tán và quản lí hướng đối tượng bằng cách áp dụng kiến trúc CORBA (Common Object Request Broken Archictecture). Kiến trúc CORBA giả thiết các tập đối tượng phần mềm được phân tán trong các thực thể có khả năng tự điều khiển và kết hợp với nhau để giải quyết các lỗi trong hệ thống. Các đối tượng này được xử lí qua các ngôn ngữ hướng đối tượng (ví dụ như Smalltalk, C++ hoặc JAVA). Tập đối tượng phần mềm truyền thông với nhau thông qua các công nghệ phân tán như CORBA hoặc môi trường ngôn ngữ mở OLE (Open Language Environment).

Trong cách tiếp cận này, cấp quản lí trung gian được gọi là SubManager hoạt động như một phần tử trung gian giữa Manager và Agent hướng về phía Agent. SubManager có thể kiểm tra độc lập các giá trị quản lí của các cơ sở dữ liệu thông tin quản lí MIB (Management Information Base) bằng các giao thức quản lí. SubManager thu nhận các thông tin nguyên thuỷ từ các Agent và thực hiện tính toán, xử lí các giá trị cần thiết cho Manager. Phương pháp này giảm lưu lượng thông tin mức cao phải chuyển tới Manager.

Khi áp dụng kiến trúc CORBA vào tiếp cận quản lí tích hợp, nó cho phép trao đổi thông tin quản lí trực tiếp tới các Agent. CORBA coi toàn bộ các SubManager và Agent là đối tượng quản lí, trong từng trường hợp cụ thể mà các quyết định được đưa ra qua SubManager hoặc không nhằm tránh các hiện tượng tắc nghẽn khi hệ thống trong điều kiện bất thường.