Chương 4 ỨNG DỤNG GIAO THỨC SNMP TRONG QUẢN TRỊ MẠNG
4.2 Xu thế quản trị trong mạng NGN[7]
Để khẳng định 1 cỏch rừ ràng hơn ý nghĩa và tầm quan trọng của giao thức SNMP trong vấn đề quản trị mạng, chỳng ta sẽ tiếp tục đề cập đến vai trũ của giao thức SNMP trong mụ hỡnh quản trị mạng thế hệ sau NGN. Chỳng ta sẽ phõn tớch 1 số yếu tố liờn quan đến chất lượng dịch vụ và mụ hỡnh quản trị trong mạng NGN để cú 1 sự nhỡn nhận xuyờn suốt ý nghĩa của giao thức SNMP khụng chỉ với mạng cụng nghệ IP hiện tại mà sẽ vẫn cũn được sử dụng đối với cỏc mụ hỡnh mạng viễn thụng trong tương lai.
4.2.1 Chất lượng dịch vụ của mạng thế hệ sau
Chất lượng dịch vụ QoS (Quality of Service) trong mạng NGN khụng thể kế thừa cỏc quy định về chất lượng dịch vụ trong mạng IP, ở đú QoS được đỏnh giỏ bởi độ chễ và mất gúi tin khi dữ liệu lưu thụng trờn mạng với cỏc giao thức đảm bảo chất lượng như: RSVP (Resource ReSerVation Protocol), DiffServ (Differentiated Service) và MPLS (Multi-Protocol Label Switching). Tất cả cỏc dịch vụ, cụng nghệ và ứng dụng mới xuất hiện trong mạng NGN đều gắn liền tới 99,999% cỏc thụng số kỹ thuật của cỏc định dạng thụng tin như: voice, fax và 1 số dạng thụng tin truyền thống trong chuyển mạch của hệ thống PSTN (đối với dịch vụ Voice over IP). Do vậy phương thức quản lý dịch vụ sẽ được thay đổi từ việc quản lý cỏc phần tử mạng (Network Elements) thành việc quản lý cỏc dịch vụ mạng. Một giải phỏp mới được đưa ra cho việc Quản trị hệ thống cũng như Quản lý chất lượng dịch vụ chớnh là Quản trị mạng trờn cơ sở chớnh sỏch PBNM (Policy-base Network Management).
4.2.2 Quản trị mạng trờn cơ sở chớnh sỏch
PBNM cho phộp quản lý mạng với sự đa dạng của cỏc phần tử lưu thụng: dữ liệu, voice và video, đống thời điều tiết được băng thụng cho từng dịch vụ trong mạng để đảm bảo chất lượng là tối ưu nhất. Mụ hỡnh tương tỏc của cỏc chớnh sỏch được mụ tả như sau:
Hỡnh 4.11 Mụ phỏng PBNM
Với cỏc trạng thỏi chớnh sỏch, người quản trị cú thể chỉ định đối với 1 dịch vụ cụ thể được phộp ưu tiờn hơn cỏc dịch vụ khỏc về cỏc chỉ tiờu kỹ thuật trong 1 khoảng thời gian nhất định. Cỏc chớnh sỏch bao gồm cỏc nguyờn tắc cú thể ỏp đặt việc sử dụng tài nguyờn và dịch vụ trong mạng. Hệ thống PBNM truyền cỏc thụng số thay đổi cấu hỡnh và ỏp dụng những sự thay đổi đú trong mạng đang hoạt động.
Hệ thống PBNM bao gồm cỏc phõn hệ chức năng sau:
Bảng điều khiển chớnh sỏch (Policy console): là 1 giao diện người sử dụng dựng để xõy dựng và triển khai cỏc chớnh sỏch, giỏm sỏt cỏc trạng thỏi của mụi trường quản lý chớnh sỏch
Điểm ban hành chớnh sỏch PDP (Policy Decision Points): là 1 bộ xử lý đưa ra cỏc quyết định dựa trờn cỏc nguyờn tắc chớnh sỏch và trạng thỏi của cỏc dịch vụ quản lý cỏc chớnh sỏch đú.
Điểm thực thi chớnh sỏch PEP (Policy Enforcement Points): là 1 phần tử chạy bờn trong hoặc ngồi cỏc thiết bị để ỏp đặt cỏc quyết định chớnh sỏch tạo nờn sự thay đổi cấu hỡnh
Kho lưu trữ chớnh sỏch (Policy repositories): là nơi lưu trữ cỏc thụng tin trong quan hệ giữa cỏc chớnh sỏch.
Giao thức trao đổi chớnh sỏch (Policy communication protocol): là cỏc giao thức được đọc ghi từ/đến kho lưu trữ chớnh sỏch. Cỏc giao thức đú cũng được sử dụng để giao tiếp giữa cỏc PDP và PEP.
Hỡnh 4.12 Hệ thống PBNM
Cỏc hệ thống đa chớnh sỏch cú thể cần thiết để tương tỏc nội tại trong 1 miền đơn lẻ đồng thời chia sẻ cỏc thụng tin chớnh sỏch giống nhau cho cỏc thiết bị của cỏc hĩng khỏc nhau trong tồn bộ hệ thống mạng. Một trung tõm lưu trữ cú thể được sử dụng để lưu trữ và phõn phối cỏc thụng tin chớnh sỏch bờn trong cỏc hệ thống này. LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) là 1 giao thức cú nhiều lợi thế để truy cập cỏc dịch vụ lưu trữ trực tuyến.
Common Open Policy Service (COPS), của tổ chức IETF, được phỏt triển như 1 giao thức chuẩn cho việc trao đổi cỏc thụng tin chớnh sỏch giữa 1 PDP và cỏc PED liờn kết. Giao thức dựa trờn nờn TCP/IP này được xõy dựng bởi vỡ cỏc giao thức quản trị mạng truyền thống như SNMP khụng đỏp ứng được đầy đủ cỏc yờu cầu của PBNM.
4.2.3 Quản trị mạng theo chớnh sỏch đối với cỏc thiết bị IP truyền
thống
Trong khi COPS khụng sử dụng giao thức SNMP thỡ cỏc thiết bị IP truyền thống lại sử dụng SNMP là giao thức chớnh để giao tiếp với người quản trị và cỏc thiết bị này phải được kết hợp trong hệ thống IP nền tảng của NGN. Vấn đề ở đõy là chất lượng dịch vụ QoS phải đảm bảo kiểm soỏt cả cỏc thiết bị IP truyền thống vẫn hiện hữu và hoạt động cựng với cỏc thiết bị hiện đại trong NGN sử dụng PBNM. Như vậy cần 1 sự kết hợp giữa cỏc thiết bị truyền thống, hiện tại và tương lai trong mạng NGN.
Hỡnh 4.13 Tương tỏc QoS với PBNM
Cỏc thiết bị hiện tại và tương lai sẽ tớch hợp cỏc giao thức hỗ trợ QoS và PBNM, nhưng cỏc thiết bị truyền thống lại khụng cú khả năng hỗ trợ, tuy nhiờn chỳng vẫn cú thể lưu chuyển được gúi tin IP và giao tiếp với PBNM bằng giao thức SNMP. Cỏc thiết bị truyền thống vẫn cú thể đảm bảo dữ liệu được lưu thụng trong mạng nhưng sẽ khụng thể đỏp ứng hết cỏc yờu cầu của PBNM về bảo tồn băng thụng và thiết lập quyền ưu tiờn cho từng dịch vụ tại cỏc thời điểm khỏc nhau khi chỳng hoạt động. Cỏc hệ thống PBNM hiện tại khụng hỗ trợ cỏc thiết bị truyền thống, vậy mục tiờu là phải mở rộng được PBNM trong QoS để cú thể tớch hợp được cỏc thiết bị truyền thống trong mạng NGN.
4.2.4 Thực thi phương thức
Một giải phỏp được đưa ra đú là kết hợp giao thức quản trị SNMP trong 1 Proxy PEP (P- PEP). Cỏc thụng tin chớnh sỏch của mạng được gửi đi từ PDP thụng qua COPS sẽ được tiếp nhận bởi cỏc P-PEP và được thực thi cho cỏc thiết bị truyền thống thụng qua giao thức SNMP.
Hỡnh 4.14 So sỏnh giao thức giữa cỏc thiết bị
Như vậy cú thể núi P-PEP là 1 bộ phận trung chuyển chớnh sỏch. Cỏc chức năng ỏp đặt thực thi của COPS cú thể được vận hành trờn P-PEP, bởi vỡ sự ỏp đặt chớnh là 1 phần của hệ thống PBNM đảm bảo QoS.
Hỡnh 4.15 Giải phỏp
P-PEP sẽ kết hợp cựng PDP, xỏc định và liờn kết cỏc dạng tương tỏc, sau đú sử dụng SNMP điều hành cỏc thiết bị truyền thống để tạo ra 1 số định dạng thay đổi cấu hỡnh. PBNM cú thể thực thi bằng cỏch sử dụng cỏc phương thức Set và Trap của giao thức SNMP để gửi tớn hiệu điều khiển đến và đi giữa P-PEP và thiết bị truyền thống. Phương thức Trap của SNMP cú thể được thực thi từ thiết bị truyền thống chuyển đến PDP với COPS. Phương thức Set của SNMP giỳp P-PEP thiết lập cấu hỡnh.
Tuy nhiờn mụ hỡnh này cú 1 số hạn chế nhất định: Thứ nhất, SNMP khụng đảm bảo độ tin cậy vỡ nú dựa trờn nền UDP. Thứ hai, P-PEP cú thể khụng thể ỏp đặt 1 số chớnh sỏch bởi sự giới hạn về cấu hỡnh của cỏc thiết bị truyền thống, bờn cạnh đú SNMP cũng khụng cú cỏc thụng tin chớnh sỏch cơ bản trong quỏ trỡnh hoạt động.
Những giới hạn này cú thể được giải quyết bằng biện phỏp xõy dựng P-PEP như 1 firewall, trong thực tế P-PEP cũng đang được triển khai như 1 firewall thực sự. Một giải phỏp
Early Discard (RED) và Weighted Far Queuing (WFQ) (hỡnh 4.14), ở đú P-PEP cú thể tự động khoanh cụm cỏc dạng dữ liệu lưu thụng ở từng thời điểm trong thiết bị truyền thống và tại cỏc điểm kết nối trong mạng.
4.2.5 Mụ hỡnh thử nghiệm đối với hệ thống VoIP trong mạng thế hệ
sau
Chỳng ta sẽ kiểm định khỏi niệm P-PEP thụng quan hệ thống VoIP. Một mạng bao gồm cỏc thiết bị hỗ trợ COPS, cỏc thiết bị khụng hỗ trợ COPS và sử dụng 1 thiết bị SmartBits được xõy dựng để hỡnh thành hệ thống VoIP đa dạng về cấu hỡnh LAN và WAN. Mụ hỡnh kiểm định sử dụng nhiều thiết bị của cỏc nhà cung cấp khỏc nhau để chứng minh tớnh hiệu quả của giải phỏp.
Hỡnh 4.16 Kịch bản kiểm thử
Chỳng ta nhận thấy cú 2 lợi điểm khi sử dụng thiết bị SmartBits. Thứ nhất, chỳng ta sẽ cú 1 sự phõn tớch QoS trong thiết bị SmartBits. Thứ hai, API của SmartBis sẽ cho phộp chỳng ta điều chỉnh lưu lượng lưu thụng trờn mạng phụ thuộc vào sự tương tỏc đối với cỏc chớnh sỏch được định nghĩa trong PDP. Sự lưu thụng của dữ liệu trong hệ thống mụ phỏng sẽ kiểm định khả năng của hệ thống PBNM trong việc điều chỉnh 1 cỏch linh động cỏc chớnh sỏch quản lý khi mạng hoạt động.
Tuy nhiờn, mục đớch chớnh của mụ hỡnh thử nghiệm nhằm đỏnh giỏ hiệu quả của cỏc chớnh sỏch trờn cỏc thiết bị truyền thống. Cỏc ứng dụng và dịch vụ sẽ tiếp nhận cỏc quyền ưu tiờn trong phõn phối tài nguyờn như thế nào ngay cả khi thiết bị SmartBits bị quỏ tải. PBNM sẽ điều chỉnh 1 cỏch tự động cỏc chớnh sỏch của nú, hạn chế cỏc lỗi xung đột và chiếm dụng đối với cỏc ứng dụng và dịch vụ hoạt động trong hệ thống. Đõy là 1 sự lựa chọn đỳng đắn cho cỏc thiết bị truyền thống khi vừa khoanh cụm lưu thụng dữ liệu với firewall P-PEP đồng thời thực hiện được cỏc tương tỏc quản trị theo chớnh sỏch thụng qua SNMP.
KẾT LUẬN
Trờn đõy tụi đĩ trỡnh bày từ tổng quan đến chi tiết mụ hỡnh mạng viễn thụng trong tương lai ở Việt Nam dựa trờn nờn tảng cụng nghệ IP và phương thức quản trị mạng sử dụng hiện tại và phỏt triển trong thời gian sắp tới. Với mục tiờu đi sõu nghiờn cứu 1 phương thức cụ thể đú là giao thức SNMP cho 1 vấn đề đĩ được tỡm hiểu rất nhiều đú là Giải phỏp Quản trị mạng nhưng cú 1 định hướng rừ ràng trong phỏt triển cụng nghệ (mạng thế hệ sau NGN) để hướng nghiờn cứu khụng chỉ dừng lại ở những gỡ đĩ và đang hiện hữu trong ngành Cụng nghệ thụng tin hiện nay.
Đề tài cú thể sẽ mở ra 1 hướng phỏt triển và nghiờn cứu sõu sắc hơn cỏc cụng nghệ sẽ được kế thừa và làm nền tảng xõy dựng hạ tầng mạng và viễn thụng trong tương lai ở nước ta đú là Cụng nghệ IP và cỏc giao thức quản trị trờn nền Cụng nghờ IP.
Do thời gian nghiờn cứu và nguồn nhõn lực phỏt triển đề tài khụng cú nhiều điều kiện, vỡ vậy một số hướng phỏt triển chỉ mới dừng lại ở mức đặt vấn đề và hồn thiện được phần nhõn cơ bản. Rất mong cú được sự hợp tỏc và hỗ trợ nhất định từ cỏc doanh nghiệp, cỏc tổ chức nghiờn cứu và cỏc cơ quan quản lý nhà nước về lĩnh vực Viễn thụng để đề tài được hồn thiện hơn nữa, gúp phần thiết thực trong xõy dựng và phỏt triển 1 nền Cụng nghệ Mạng Viễn thụng cũn rất mới và cũn nhiều khụng gian sỏng tạo, học hỏi ở nước ta hiện nay.
Một lần nữa tụi xin được chõn thành cảm ơn thầy giỏo PGS.TS Nguyễn Văn Tam và cỏc Giảng viờn tại trường Đại học Cụng nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội cựng cỏc bạn bố, đồng nghiệp đĩ chỉ dẫn, định hướng và giỳp đỡ tụi trong quỏ trỡnh xõy dựng và nghiờn cứu đề tài.