Motivation. Kapitel 11: Web-basiertes Management. Web-basiertes Management. Web-Server. Nachteile beim Einsatz herkömmlicher. Web-Server.

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1 Fachgebiet Kommunikationsnetze Technische Universität Ilmenau Motivation Kapitel 11: basiertes Management Proxy-Ansatz CGI/Java JMX CORBA WBEM Nachteile beim Einsatz herkömmlicher Managementplattformen: proprietäre Datenformate proprietäre Programmierschnittstellen proprietäre p Benutzerführung und Darstellung hohe Hardwareanforderungen Plattformabhängigkeit mangelnde Leistungsfähigkeit it (in Teilbereichen) i unzureichende Integration gerätespezifischer Lösungen Heterogenes Management durch Vielzahl von Managementlösungen! g PuVvKn, WS 2007/ basiertes Management Definition: (Netzwerk-)Management t unter Nutzung von Technologien wie HTML, HTTP, Java, Corba,... Vorteile: Plattform-/Betriebssystemunabhängigkeit Browser meist ausreichend Ot Ortsunabhängigkeit it Internet-Zugang einzige Voraussetzung effiziente Ressourcennutzung keine dedizierte Managementstation notwendig Einheitlichkeit (?) einheitliche Darstellung/Programmierschnittstellen Kompatibilität (?) vereinfachte Zusammenarbeit unterschiedlicher Systeme PuVvKn, WS 2007/ Idee: Integration eines s in zu verwaltenden Komponenten Anfragen mittels Browser über HTTP ("Front-End") muss Anfragen auf die internen Ressourcen (Managementobjekte) der Geräte umsetzen HTTP einfache Bedienung, geeignet für die Verwaltung einzelner Geräte (v.a. Konfigurationsmanagement) Skalierbarkeitsprobleme in größeren Netzen PuVvKn, WS 2007/08 308

2 Proxy-Ansatz HTTP Management- SNMP Idee: dedizierter Management- übernimmt Kommunikation mit einzelnen Komponenten (SNMP, CMIP,...) Client kommuniziert mit Management- über HTTP Variante: Client "tunnelt" SNMP/CMIP-Pakete, Umsetzung durch Management- einfache Integration bestehender Managementprotokolle Management- kann komplexe Operationen bereitstellen und auf Netzstruktur abbilden (z.b. Fehlersuche) PuVvKn, WS 2007/ Proxy-Ansatz Beispiel Multi Router Traffic Grapher (MRTG) erzeugt thtmls HTML-n mit Auslastungsstatistiken t ti tik Zugriff auf Systeme per SNMP (realisiert mit CGI-Skripten in Perl/C) PuVvKn, WS 2007/ Realisierung der Managementoperationen Möglichkeiten: 1. im Management- durch SSI/CGI-Skripte/Servlets hohe Belastung des s durch CGI-Skripte eingeschränkte Funktionalität durch rel. statische n 2. lokal (innerhalb des Browsers) durch Applets Managementanwendung (Applet) wird von geladen und kommuniziert direkt mit den Komponenten (z.b. über SNMP) umfangreiche Anwendungen realisierbar Applet HTTP SNMP SNMP PuVvKn, WS 2007/ Java Management Extensions (JMX) erste Aktivitäten Anfang 1999 "Final Draft" der Basis-Spezifikation ifik im August 2000 beteiligt u.a. Alcatel, IBM, Motorola, SUN,... Eigenschaften & Ziele: JMX betrachtet Management für und durch Java universelle Java-Erweiterung für Managementaufgaben Verwaltung beliebiger Ressourcen Nutzung aktueller Technologien (z.b. Java-Beans, Jini,...) Unabhängigkeit von Manager (SNMP, CMIP, Java,...) Unabhängigkeit von Informationsmodell einfache Erweiterbarkeit Manager en Intelligenz und Autonomie der en PuVvKn, WS 2007/08 312

3 JMX Architektur (I) JMX Architektur (II) JMX-Management- Anwendung Verteilte Dienste 2 en Instrumentierung Browser JMX- Manager Protokoll- Connectoren Adaptoren SNMP HTML MBean- Dienst (MBean) Bean MBean MBean Manager 1 Basis: Java-Beans (wiederverwendbare Java-Objekte) MBean Objektrepräsentation einer verwaltbaren Ressource (vgl. Managed ) wohldefinierte Schnittstelle: Attribute, Operationen, Benachrichtigungen können von anderen MBeans/Managementanwendungen erzeugt werden JMX- durch Dienste dynamisch erweiterbarer zur Ressourcenverwaltung Dienste als MBeans implementiert enthält MBeans, die über einen MBean- angesprochen werden Protokoll-Adaptoren ermöglichen Zugriff auf MBeans über HTML u. SNMP Connectoren ermöglichen transparenten Zugriff auf MBeans über HTTP/TCP, HTTP/SSL, RMI (Remote Method Invocation) JMX-ManagerManager Verdichten/Verteilen von Daten von/an mehrere(n) en, Schnittstelle für bestehende Managementanwendungen (SNMP,...) Java Virtual Machine PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ JMX Basisdienste JMX Erweiterbarkeit Dynamisches Nachladen von Diensten (Class Loading) <MLET>-Tag Überwachung von Attributen beliebiger MBeans (Monitoring) i Senden von Benachrichtigungen zu vordefinierten (evtl. periodischen) Zeitpunkten (Timer) Definition von Relationen zwischen MBeans (Relations) Hierarchiebildung durch Master-/Sub-s t (Cascading) Auswahl u. Filterung (Query and Response) Auswahl einer spezifischen Menge von MBeans Auffinden von JMX-en im Netz (Discovery) Erkennung von Verbindungsabbrüchen bb (Heartbeat) t) Dynamisches Nachladen von Diensten/Klassen implementiert als Dienst des MBean-s Einbinden in Webseiten durch <MLET>-Tag Pull: Laden von Diensten auf Initiative des en Push: Laden von Diensten auf Initiative des Managers <MLET A> <MLET B>... "PULL" Dienst MBean- Dienst Java Virtual Machine MBean "PUSH" Dienst Manager Wb PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/08 316

4 JMX Bewertung Erweiterbarkeit & "Intelligenz" der en komplexere Operationen können lokal beim en ausgeführt werden, sobald entsprechender Dienst vorhanden einfache Verwaltung von Java-Anwendungen ergibt sich mit sehr geringem Aufwand beim Einsatz von JMX Protokollunabhängigkeit gg MBeans unabhängig vom verwendeten Managementprotokoll Effizienz nicht nachgewiesen Protokolloverhead, Java-Interpreter etc. Effizienz der Protokolladaptoren Abhängigkeit von der Programmiersprache Java Informationsmodell gegeben durch Schnittstellen der MBeans Common Request Architecture 1991 erste Version durch Management Group (OMG) org/ CORBA ermöglicht eine orts-, plattform- und implementierungsunabhängige Interaktion von Objekten ORB findet Zielobjekt und führt Kommunikation durch hierzu evtl. auch Kommunikation mit weiteren ORBs durch IIOP (Internet Inter-ORB Protocol) strenge Trennung von Implementierung und Schnittstelle durch (Interface Definition Language) Client Implementierung Request (ORB) PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ Interface Definition Language Interface Definition Language isoliert die Schnittstelle von der Implementierung! Request Schnittstelle Requestest Definition der Objektschnittstelle mittels Operationen, Parameter, Typen, Ausnahmen,... programmiersprachenunabhängig PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/08 320

5 Interface Definition Language Interface Definition Language Request Schnittstelle Objektimplementierung Request Wr rapper Schnittstelle Existierende Implementierung Objekts können in unterschiedlichen Programmiersprachen implementiert t werden C, C++, Smalltalk, Ada, COBOL, Visual Basic,... Als Implementierung können auch hergenommen werden: Umhüllte bereits existierende Objekte (wrapped legacy objects) Durch Werkzeuge erzeugte Objekte Von Drittanbietern eingekaufte Objekte... PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ Interface Definition Language Interface Definition Language Request implementierung Schnittstelle Schnittstelle Schnittstellstelle Schnitt- Implementierung Request implementierung Die selbe -Beschreibung legt auf der die Schnittstelle fest. Wie bereits bei der -Implementierung kann der Client (d.h. das Anwendungsprogramm) von Hand implementiert, durch ein bereits existentes oder gekauftes Programm realisiert oder maschinell erzeugt werden. PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/08 324

6 CORBA- Request (ORB) Schnittstellenablage Implementie- rungsskelett Implementierung Implementierungsablage Schnittstellenbeschreibung in CORBA- Stubs Ein ORB kapselt Informationen über: Ort, Implementierung und Ausführungszustand eines Objekts Art der Kommunikation mit den Objekten Statischer Aufruf: Stub: Erzeugen von CORBA-Anfragen aus Client Skeleton: Versenden von CORBA-Anfragen an Objekt Dynamischer Aufruf: über DII/DSI (Dynamic Invocation/Skeleton Interface) Client Implementierung DII Stub ORB Interface DSI Skeleton Adapter Request (ORB) PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ Management Architecture (OMA) Management Architecture (OMA) Application Interfaces: spezifische Anwendungen Domain Interfaces: Schnittstellen für spezifische Anwendungsgebiete z.b. E-Commerce, Telemedizin Common Facilities: universell von Anwendungen nutzbare Dienste z.b. Datenautausch, Drucken, Datenbankzugriff Services: allgemein nutzbare Dienste z.b. Erzeugen und Auffinden von Objekten Application Interfaces Domain Interfaces Common Facilities Anwendungsschnittstelle Allgemeine Dienste (Application Interfaces) (Common Facilities) Request Request (ORB) Services PuVvKn, WS 2007/ Objektdienste ( Services) PuVvKn, WS 2007/08 328

7 CORBA Services CORBA- Services (Realisierung als CORBA-Objekte): Trading Ermitteln von Objekten anhand Eigenschaften Naming Abbildung von Objektreferenzen auf verständliche Namen Events Versand asynchroner Benachrichtigungen Transactions 2-Phasen-Commit etc. Persistence Zustandssicherung Security Zugriffskontrolle, Authentifizierung, Vertraulichkeit... Interface Definition Language () Eigenschaften: definiert i zulässige Operationen und Datentypen t eines Objekts deklarativ, objektorientiert, programmiersprachenunabhängig Abbildungen auf Java, C/C++, Smalltalk,... durch -Compiler Datentypen: Basis-Datentypen: z.b. short, long, float, double, char, string, boolean,... zusammengesetzte Datentypen: structure, sequence, union, array Schnittstellen-Definitionen enthalten Datentypen, Konstante, Attribute, Ausnahmen, Operationen Modul-Definitionen Gruppieren von Schnittstellen-Definitionen PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ module Telematik { Beispiel // Daten eines Netzwerkadapters t struct Network_Adapter { string mac_ address; long speed; boolean working_status; }; // Daten eines Endsystems interface Telematik_Host: Telematik_s { readonly attribute long uptime; attribute Adapter network_interface; long get_interface_speed (); void set_connectivity (in boolean value) }; }; PuVvKn, WS 2007/ CORBA Bewertung objektorientiert erleichtert komplexen Entwurfsprozess verteilter Systeme verbesserte Modellierung von Managementinformationen orts- und plattformunabhängig hersteller- und programmiersprachenunabhängig Integration anderer Managementstandards möglich Abbildungen von GDMO und SMIv2 sind vorhanden Interoperabilität von Managementplattformen wird gewährleistet Unterstützung durch Hersteller ist gegeben fehlende Effizienz von CORBA hoher Ressourcenbedarf hoher Protokolloverhead ausschließl. Nutzung zuverlässiger Transportdienste (z.b. TCP) PuVvKn, WS 2007/08 332

8 Based Enterprise Management (WBEM) WBEM-Initiative 1996 gegründet von Cisco, Intel, Microsoft, übergeben b an Desktop Management Task Force (DMTF) Ziel: Vereinheitlichung des Managements durch Nutzung von Internet-Techniken Definition eines einheitlichen Informationsmodells Integration existierender Standards Bestandteile: CIM (Common Information Model) Modellierung von Managementinformationen xmlcim Kodierung von CIM in XML (Extensible Markup Language) CIM Operations on HTTP Abbildung von CIM auf HTTP (Nachrichtenformat etc.) Common Information Model Eigenschaften von CIM: objektorientiert ti t (basiert auf Unified Modeling Language) implementierungsunabhängig Modellierung von Managementinformationen einzelner Geräte & Modellierung von Managementinformationen zwischen Managementanwendungen Components * * * Managed System Element Name String Description String ShortDescription String In Use BOOL Installed BOOL CIM Meta-Modell Logical definiert die zulässigen Konstrukte zur Element Version String Beschreibung von CIM-Schemata (Klassen, Attribute, Methoden, usw.) CIM-Schema = Menge von Klassen u. deren Beziehungen z.b. Schema "Netzwerkdrucker" * Dependency PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/ CIM Modelle (I) CIM Modelle (II) CIM (derzeit V2.14, seit 4. Dezember 2006) gliedert sich in 3 sog. "Modelle": Kern (Core Model) Allgemeine Erweiterungen (Common Model) Spezifische Erweiterungen (Extension Model) System APPS Core Quelle: Device Kern: Grundlegende, "abstrakte" Elemente des Bereiches Management Unterteilung in physikal./log. Elemente alle weiteren Komponenten (Anwendungen, Netzwerke,...) werden als Erweiterungen des Kerns betrachtet Allgemeine Erweiterungen: Erweiterungen des Kerns um allgemein verwendbare Objekte Netzwerke (Dienstzugangspunkte, g Protokolle,...), Geräte (CPU, Speicher,...) usw. technologieunabhängig Spezifische Erweiterungen: hersteller-/gerätespezifische Erweiterungen technologieabhängig (Betriebssysteme, Netzwerkkarten,...) PuVvKn, WS 2007/ PuVvKn, WS 2007/08 336

9 CIM Beispiel abstrakte Sicht auf eine Netzwerkschnittstelle: Objekt ist Teil der allg. Erweiterungen (Common Model) abgeleitet von der Klasse "LogicalDevice" dargestellt im MOF (Managed File) Format class CIM_NetworkAdapter : CIM_LogicalDevice { MaxLen (64), Description... string PermanentAddress; MaxLen (64), Description... string NetworkAddresses; Description... Units ("Bits per Second"), uint64 Speed; Description... Units ("Bits per Second"), uint64 MaxSpeed; Description... boolean FullDuplex; Description... boolean AutoSense; Description... uint64 OctetsTransmitted; Description... uint64 OctetsReceived; }; PuVvKn, WS 2007/ CIM Architektur CIM Manager: Verwaltung/Zugriff auf Managementinformationen & Repository CIM Repository: Speicherung von Managementinformationen (statische Klassendefinitionen/-Instanzen, Schemata, Zugriffsrechte,...) Provider: einheitliche Schnittstelle zu verwalteten Objekten (auch CIMOM mögl.) SNMP Managementanwendung xmlcim/http CIM Manager Provider xmlcim/http Provider Repository xmlcim/ HTTP XML PuVvKn, WS 2007/ WBEM Bewertung Unterstützung durch Hersteller WMI (Windows Management Instrumentation) von Microsoft Solaris-WBEM von SUN mächtiges, objektorientiertes Informationsmodell universelles Datenformat XML Integration existierender Standards nachlassende Begeisterung nach überschwänglichem Beginn fehlende Interoperabilität bestehender Implementierungen Transportmechanismen (xml/cim, HTTP) erst Mitte 1999 definiert konkurrierende Ansätze: Microsoft (COM, DCOM) SUN (Java) rel. hohe Hardware-Anforderungen an WBEM-konforme Geräte en wesentlich einfacher PuVvKn, WS 2007/ Literatur (I) "CORBA: Integrating Diverse Applications Within Distributed Heterogeneous Environments", S. Vinoski, IEEE Communications Magazine, Vol.43, No.3, Februar, 1997 "A Discussion of the Management Architecture", Management Group, Januar 1997, _architecture.htm "The Common Request Architecture and Specification", Revision 2.3.1, Management Group, Oktober 1999, "Client/ Programming with Java and Corba", R. Orfali und D. Harkey, John Wiley & Sons, Inc. New York 1998 "based Enterprise Management Architecture", J.P. Thompson, IEEE Communications Magazine, März 1998 (z.t. veraltet) "CIM Schema: Version 2.4", p// g/p / _ Desktop Management Task Force, 1999/2000 PuVvKn, WS 2007/08 340

10 Literatur (II) "CIM Schema White Papers", Desktop Management Task Force, 1999/2000 "CIM Tutorial", Desktop Management Task Force, 1999/2000 "Based Enterprise Management (WBEM) Standards", Desktop Management Task Force, 1999/2000 "Alles neu macht das Web WBEM, Standard zur Infrastrukturverwaltung", U. Jörgens. und M. Kuschke, ix, Juli 2000, PuVvKn, WS 2007/08 341