Simple Gateway Monitoring Protocol. Kapitel 6 Management im Internet Managementprotokoll. Das Simple Network Management Protocol

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1 Fachgebiet Kommunikationsnetze Technische Universität Ilmenau Simple Gateway Monitoring Protocol Kapitel 6 Management im Internet Managementprotokoll Simple Network Management Protocol SNMP Einfaches Protokoll zum Abfragen / Ändern von Managementinformation in einem Router Ziele Geringe Kosten für die das Protokoll unterstützende Software Größtmögliche Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Internet-Ressourcen Möglichst geringe Beschränkung hinsichtlich der Managementwerkzeuge Realisierung einer leicht verständlichen, kompakten Menge von Managementfunktionen: Wertzuweisung an einen spezifizierten Parameter Auslesen eines spezifizierten Parameters PuVvKn, SoSe Grundgedanke des Netzmanagements im Internet Zweckgebundene Einfachheit Effizienz Geringer Ressourcenbedarf Ursprüngliche Strategie: Kurzfristiger Einsatz einer pragmatischen Managementarchitektur Langfristig sollte ISO/OSI-Managementrahmenwerk adaptiert werden Doch: Marktakzeptanz der pragmatischen Architektur führte zu deren Weiterentwicklung weg vom ISO/OSI-Managementrahmenwerk Das Simple Network Management Protocol Übernahme des SGMP-Grundprinzips: Minimierung der Anzahl und Komplexität der Managementfunktionen, die durch einen en realisiert werden können Geringe Entwicklungskosten für en Funktionalität des en abhängig von der unterstützten MIB Zusätzlich: Gleiche Managementtechnologie für alle zu verwaltenden Komponenten, Rechner- und Netzwerkarchitekturen Robustheit durch einen einfachen, verbindungslosen Transportdienst Sonst keinerlei Abhängigkeiten von anderen Netzdiensten Simple : Geringe Anforderungen an eine verwaltete Komponente zur Laufzeit Keine Aussage über die Managementanwendung! PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 1

2 Information SNMP in der Übersicht Einordnung von SNMP SNMP UDP IP Managementkommunikation GetRequest Get-NextRequest SetRequest GetResponse Trap Netzinfrastruktur (beispielsweise Ethernet) SNMP UDP PuVvKn, SoSe IP Virtual Terminal File Transfer HTTP SMTP Transmission Control Protocol Name Service User Datagram Protocol Internet Protocol & Internet Control Message Protocol VoIP ATM x SNMP Anwendung Transport Internet Rechner- Netz- Anschluss PuVvKn, SoSe Prinzip: Trap-Directed Polling Allgemeiner Aufbau einer SNMP-PDU Ein SNMP- fragt in regelmäßigen Abständen die SNMP- en ab ( Polling ) en können einem durch Meldungen ( Traps ) Ausnahmesituationen signalisieren Der SNMP- kann dann die Abfragestrategie entsprechend anpassen Streng zentralisiertes Modell, in dem der die ganze Funktionalität und Verantwortung trägt Version Community Kommandoabhängiger PDU-Teil Steuerung Zur Autorisierung genutzte Zeichenkette (im Klartext übertragen) MIB MIB MIB MIB Versionsnummer von SNMP PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 2

3 Kommandoabhängiger PDU-Teil / 1 Get / Get-Next / Set / Response PDU-Felder für das Abfragen respektive Setzen von Managed Objects: PDU- Typ Request ID Error Status Zur Unterscheidung ausstehender Anfragen Error Index Erfolg der Anfrage: 0 noerror 1 toobig 2 nosuchname 3 badvalue 4 readonly 5 generr... Variable Bindings (Managed Object Instanzen und dazugehörende Werte) Verweis auf fehlerbehaftetes Namen/Wert-Paar Objektname Objektwert Objektname Objektwert PuVvKn, SoSe SNMP: Get Abfragen einer Managed Object Instanz PDU-Typ = 0 Hauptbestandteile Request ID zu Unterscheidung mehrerer ausstehender Anfragen Variable-Bindings, in denen nur der Objektnamen spezifiziert wurde Error Status und Error Index müssen auf 0 gesetzt sein Wichtig: Die Objektnamen müssen komplett angegeben sein, d.h. nur bekannte Managed Object Instanzen können abgefragt werden PuVvKn, SoSe SNMP: Response Beispielablauf Get PDU-Typ = 2 Antwort auf Get In den Variable Bindings sind jeweils die Werte der Managed Objects eingetragen Falls Fehler aufgetreten sind, ist dies über Error Status und Error Index ersichtlich Wichtig: Wenn ein Name-Wert-Paar als fehlerhaft markiert ist, kann über die Richtigkeit der verbleibenden Paare nichts ausgesagt werden! sysdescr MIB PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 3

4 Adressierung unbekannter Managed Object Instanzen Problem: Für ein Get muss eine Instanz eines Managed Objects eindeutig adressiert werden. Oft ist aber nicht bekannt, welche Instanzen eines Managed Objects beim en vorhanden sind und wie diese adressiert werden müssen. Lösung: Ausgangspunkt ist eine (möglicherweise unvollständige oder gar nicht existente) Adresse. Gesucht wird die (beim en real existierende) Instanz eines Managed Objects, deren Adresse möglichst dicht bei der angegebenen liegt. Notwendig: Einführung einer Ordnung auf den Adressen von Managed Object Instanzen: Lexikografische Ordnung Lexikografische Ordnung Gegeben sind zwei Folgen von natürlichen Zahlen (x 1, x 2,..., x n ) (y 1, y 2,..., y m ) O.B.d.A. gelte n m Es gilt (x 1, x 2,..., x n ) < (y 1, y 2,..., y m ) genau dann, wenn x j = y j für 1 j k und x k < y k für k n und k m oder x j = y j für 1 j n und n < m Alle Managed Object Instanzen können so durch die Identifikation ihres Typs und ihren Index respektive 0 gemäß der lexikografischen Ordnung angeordnet werden. PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe SNMP: Get-Next PDU-Typ = 1 Abfragen des Wertes der Managed Object Instanz, die lexikografisch nach dem angegebenen Bezeichner kommt. Der Bezeichner muss somit kein gültiger Identifikator für eine Managed Object Instanz sein (kann aber!) Mit Hilfe aufeinander folgender Get-Next-Operationen, die jeweils das Ergebnis der vorhergehenden Operation als Parameter enthalten, ist es möglich, eine komplette MIB auch ohne Kenntnis der aktuellen Struktur zu durchlaufen. Sonstige Parameter wie bei der Get-Operation. Die Antwort wird in einer Response-PDU (wie bei einer Get-Operation) zurückgeschickt. Beispiel: Routingtabelle iproutedest iprouteifindex iproutemetric1... iproutenexthop PuVvKn, SoSe Index PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 4

5 Beispielablauf Get-Next / 1 Abfrage der Routing-Tabelle, ohne zu wissen, welche und wie viele Einträge vorhanden sind Beginnen mit Get-Next ( ,, ,, ,, , ) Als Antwort kommt zurück Response ( , , , 2, , -1, , ) Beispielablauf Get-Next / 2 Die nächste Anfrage wird wie folgt gestellt: Get-Next ( ,, ,, ,, , ) Somit werden die lexikografischen Nachfolger der angegebenen Managed Object Instanzen zurückgegeben: Response ( , , , 3, , -1, , ) PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Beispielablauf Get-Next / 3 Nach diesem Verfahren wird Anfrage um Anfrage gestellt. Die letzte Anfrage lautet somit wie folgt Get-Next ( ,, ,, ,, , ) Die Antwort hierzu fällt wie folgt aus Response ( , 2, , -1, , , , 4 ) Unterschiedliche Managed Object Typen Daran, dass die zurückkommenden Objekte von einem anderen Typ sind als die in der Anfrage angegebenen, kann festgestellt werden, dass das Ende der Tabelle erreicht worden war. SNMP: Set PDU-Typ = 3 Setzen des Wertes eines Managed Objects Wichtig: Set ist die einzige Operation, die modifizierend auf eine MIB zugreift. Somit ist Set die einzige Möglichkeit, Managementaktionen (wie mittels M-Action bei CMIS/P) zu initiieren. Managed Objects werden primär vom en angelegt. Das Erzeugen von Seiten des s kann nur sehr umständlich durch eine Set-Operation realisiert werden. Angegeben werden sowohl die eindeutigen Instanzenbezeichner als auch der gewünschte Wert. Mittels Response wird der Erfolg der Operation übermittelt. PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 5

6 Beispielablauf Set / 1 Beispielablauf Set / 2 [mit Seiteneffekt] syscontact ifoperstatus down MIB MIB PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe PDU- Typ (4) PDU-Typ für Trap Kommandoabhängiger PDU-Teil / 2 Trap Generic Specific Address Trap Trap IP-Adresse des en Enthält sysobjectid, d.h. eindeutige Kennung des en Kennung allgemein definierter Traps Time Stamp Weitere Klassifikation spezifischer Traps PuVvKn, SoSe Variable Bindings (Managed Object Instanzen und dazugehörende Werte) Enthält sysuptime, d.h. Zeitpunkt der Erzeugung des Traps relativ zur Laufzeit des en Enterprise Objektname Objektwert Objektname Objektwert Vordefinierte Traps Generic Traps: coldstart (0) Der der verwalteten Netzkomponente wurde nach eventueller Konfigurationsänderung neu gestartet warmstart(1) Der wurde ohne Konfigurationsänderung neuinitialisiert linkdown (2) Eine Netzschnittstelle auf der verwalteten Komponente ist nicht mehr verfügbar linkup (3) Eine zuvor als nicht verfügbar markierte Netzschnittstelle kann nun wieder benutzt werden authenticationfailure (4) Eine empfangene SNMP-Nachricht enthielt einen falschen Community Name egpneighborloss (5) Eine Netzkomponente, mit der über das Exterior Gateway Protocol Routinginformation ausgetauscht wurde, ist nicht mehr erreichbar enterprisespecific (6) Hiermit wird signalisiert, dass es sich nicht um einen vordefinierten Trap handelt, sondern dass der Grund im Specific Trap -Feld codiert ist PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 6

7 Beispielablauf Trap SNMP-Administration Neustart des en MIB Zur Sicherung des Zugriffs auf Managementinformation: SNMP-Community Gruppe aus SNMP-en und SNMP-n (d. h. Managementanwendungen) Identifikation durch SNMP Community Name, der bei jeder Operation (in Klartext!) übertragen wird Als Vorgabewert wird public verwendet Festlegung des zugreifbaren Ausschnitts einer MIB beim en durch ein Community Profile Unter Umständen Unterscheidung des Community Names bei lesendem und schreibendem Zugriff Prinzipiell ziemlich unsicheres Verfahren, da ein einfaches Mithören (z.b. mittels tcpdump) den Community Name offen legen kann PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe SNMP: Proxy-Mechanismus SNMP-Proxy- Nicht alle Netzkomponenten verfügen über einen SNMP- en: Management der Komponente nicht für SNMP ausgelegt Komponente hat zu wenige Ressourcen für einen SNMP- en SNMP- befindet sich auf einer anderen Komponente als die Ressourcen, die er verwaltet Proxy Umsetzung auf eine andere Managementarchitektur möglich Zusätzliche Sicherung des Zugriffs möglich Über eigene MIBs können auch proprietäre Funktionen integriert werden Allerdings: teuer und aufwendig Internet Proxy PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 7

8 SNMP-Anforderungen Vergleich CMIP / SNMP SNMP benötigt nur einen unzuverlässigen Datagramm- Dienst Basis: User Datagram Protocol UDP Vorteile: Keine Verbindungsabbrüche möglich Auch in Stausituationen einsetzbar Keine Kontextinformation notwendig Nachteile: Keinerlei Zuverlässigkeit, d.h. oft Überschreiten von Zeitschranken, Überholvorgänge, fehlende Dienstgüte,... Anwendung muss zusätzliche Mechanismen vorsehen (Übertragungswiederholung, Umordnung,...) CMIP Verbindungsorientiert Zuverlässig Aufwändig Umfangreich Ressourcenintensiv Öffentliche Netze SNMP Verbindungslos Unzuverlässig Einfach Eingeschränkt Ressourcenschonend Lokale Netze PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Resümee SNMP (Version 1) SNMP bietet elementare Mechanismen zur Verwaltung von (lokalen) Rechnernetzen SNMP ist weit verbreitet und verfügbar SNMP verlangt von den zu verwaltenden Geräten wenig Intelligenz Aber: Eingeschränkter Einsatz (TCP/IP) Hohe Netzlast durch Trap-directed Polling Tabellenabfragen mühselig Starre Zuordnung von Funktionen Schwache Sicherheitsmaßnahmen Weiterentwicklung von SNMP in neuen Versionen Literatur M. Hein & D. Griffiths: SNMP Simple Network Management Protocol Version 2, International Thomson Publishing, Bonn, ISBN G. Krüger & D. Reschke (Hrsg.): Lehr- und Übungsbuch Telematik; Kapitel 10: Netzwerkmanagement. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München; Wien, 2000, S , ISBN O. Rose & J. Seitz: Management von Kommunikationsnetzen, Begleitunterlagen zum Tutorium anlässlich der GI-Jahrestagung am 28. September 1992 in Karlsruhe. J. Schönwälder: Netzwerkmanagement, Vorlesung am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund der Technischen Universität Braunschweig, Wintersemester 1999/2000, PuVvKn, SoSe PuVvKn, SoSe Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. Jochen Seitz 8