Baixe Modelo de Gerenciamento de Redes de Computadores e outras Teses (TCC) em PDF para Redes de Computadores, somente na Docsity!
ESCOLA SUPERIOR ABERTA DO BRASIL - ESAB
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU EM
ENGENHARIA DE SISTEMAS
MODELO DE GERENCIAMENTO DE REDES DE COMPUTADORES
Solução baseada em Software livre
Aluno: Luciano da Silva Ferreira Filho
Orientador: Ramon Rosa Maia Vieira Junior
Resumo
As Redes de Computadores, com o avanço tecnológico, tornaram-se mais complexas e heterogêneas em razão de fatores como a diversificação e variedade de produtos/serviços oferecidos pelas empresas fabricantes de equipamentos e provedores de serviços de telecomunicações, exigindo, desta maneira, ferramentas mais eficientes para o gerenciamento de redes de computadores. Por esta razão a proposta deste trabalho é apresentar um padrão de gerenciamento de rede de computadores com uma amplitude que permita controlar seus ativos, contabilizar seus recursos, diagnosticar e prevenir a ocorrência de falhas agilizando, portanto, a resolução de problemas, baseado em uma solução em software livre de gerenciamento das redes de computadores visando auxiliar o administrador de rede na sua lide diária. Assim sendo este trabalho irá permitir que outras empresas utilizem desta experiência como suporte na escolha de Ferramentas de Gerenciamento de Redes mais adequadas às suas realidades.
Palavras-chave: Gerenciamento de Redes de Computadores. Monitoramento de Redes. Software de Gerenciamento de Rede. Ferramentas de Gerenciamento de Rede. Software Livre.
1. Introdução
Independentemente do tamanho e nível de complexidade de uma rede de computadores, ela precisa ser gerenciada para que uma organização possa atingir os objetivos
de qualidade e disponibilidade dos serviços ofertados. Esta função é uma tarefa árdua, principalmente por causa da diversidade dos componentes, das várias tecnologias disponíveis e do aumento de dispositivos ofertados no mercado. Diante desse cenário se faz necessária a adoção de procedimentos e de ferramentas automatizados com o objetivo de monitorar e configurar as redes. (COMER, 2007).
Entretanto, inúmeras soluções, tanto proprietárias quanto em softwares livres, estão disponíveis no mercado, para ajudar a Gerência de Redes nas suas atividades diárias. As soluções proprietárias geralmente são proibitivas para as empresas de pequeno e médio porte devido aos elevados custos financeiros envolvidos na aquisição desses ativos, mas se for feita uma pesquisa das soluções em Software Livre pode-se encontrar ferramentas que atendem plenamente aos requisitos para gerenciar uma rede de computadores com maior eficiência.
O objetivo de reduzir tempo de suporte técnico e consequentemente tornar maior a disponibilidade dos serviços é alcançado quando o administrador da rede trabalha de forma proativa, ou seja, prevenindo, detectando e corrigindo problemas, entretanto, esta atividade só é plenamente atingida quando a empresa tem instaladas ferramentas de Gerenciamento de Redes adequadas ao seu perfil.
Este trabalho tem como objetivo principal pesquisar e apresentar um estudo comparativo das principais soluções em software livre de gerenciamento de redes de computadores, apresentando e comparando algumas ferramentas de gerenciamento e monitoramento de redes, destacando as vantagens do seu uso, das características básicas, dos principais itens gerenciados, e como utilizar esses benefícios em favor das empresas de pequeno e médio porte.
A metodologia adotada para este trabalho é do tipo de pesquisa aplicada, exploratório-descritiva, com abordagem quantitativa; coleta de dados por meio de pesquisas e levantamento de informações bibliográficas em sítios da internet, livros, monografias e demais materiais que trata do assunto e, em relação à pesquisa aplicada foi feito estudo de caso, compreendendo análise de solução para gerenciamento de redes em software livre com objetivo de homologar melhor conjunto de ferramentas a ser adotada pela Fundação Hemocentro de Brasília.
Este estudo está dividido da seguinte forma:
Figura 1 – Mainframe e Terminais de Vídeo http://juliobattisti.com.br/artigos/windows7/anexo/07.asp. Acesso em: 8 ago. 2014
As redes de computadores eram baseadas em arquiteturas proprietárias, a exemplo da arquitetura SNA (System Network Architecture) da IBM que esteve em uso durante vários anos, entretanto, por volta de 1990, a arquitetura baseada no protocolo TCP/IP começou a ser intensamente utilizada.
Com a difusão da informática iniciaram-se as primeiras redes corporativas de computadores, tendo como motivação a necessidade de compartilhamentos de dispositivos, principalmente em virtude dos altos custos de sua aquisição e também da necessidade de compartilhar informações em tempo real com o objetivo de aumentar a produtividade das empresas, haja vista que até então o modelo existente era o de funcionários trabalharem de forma isolada.
As características de compartilhamento são descrito por Comer (2007, p.37):
Algumas das primeiras redes de computadores foram construídas para expandir equipamentos de computação já existentes. Por exemplo, foram projetadas redes que permitiam a múltiplos computadores acessar um dispositivo periférico compartilhado, como uma impressora ou um disco.
Percebe-se, atualmente, um forte crescimento das redes de computadores em todas as áreas do conhecimento, não estando mais restritas às universidades e aos centros de pesquisas. Hoje é fácil identificar essas redes nos comércios, nos hospitais, assim como, em outras inúmeras atividades.
De acordo com Comer (2007, p.33), “As redes de computadores têm crescido explosivamente. Há décadas, poucas pessoas tinham acesso a uma rede. Agora a comunicação via computador transformou-se em uma parte essencial da infraestrutura de todos”.
2.1. Conceitos
São inúmeros os conceitos de Redes de Computadores, entretanto, em termos gerais, podemos definir como sendo um grupo de equipamentos interconectados por um meio de transmissão, podendo ser fio de cobre, fibras óticas, micro-ondas e satélite de comunicação, e que utilizam um conjunto de regras denominado de protocolo de forma a permitir a comunicação para troca de dados e compartilhamento de recursos. Segundo Tanenbaum (2003, p.2), “rede de computadores” é um conjunto de computadores autônomos interconectados por uma única tecnologia.
2.2. Arquitetura de Redes
Em termos gerais a arquitetura de redes refere-se à organização do processo de comunicação em camadas. Para Tanenbaum (2003, p.38) “Um conjunto de camadas e protocolos é chamado arquitetura de rede”.
“A arquitetura da rede é formada por níveis, interfaces e protocolos. Cada nível oferece um conjunto de serviços ao nível superior, usando funções realizadas no próprio nível e serviços disponíveis nos níveis inferiores [...]” (SOARES; LEMOS; COLCHER, 1995, p.121, grifo do autor).
2.3. Topologia Física de Rede
A topologia física de uma rede refere-se a um diagrama que descreve como os elementos estão dispostos e de que forma estão conectados fisicamente, esses pontos de interligações são denominados de nós da rede, que podem representar computadores, impressoras dentre outros equipamentos.
Na topologia em anel , os computadores são organizados de forma que sejam conectados em um loop fechado – um cabo conecta o primeiro computador a um segundo, outro cabo conecta o segundo computador a um terceiro, e assim por diante, até que um cabo conecte o computador final de volta ao primeiro.
Figura 3 – Topologia de Rede tipo Anel Fonte: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialrcompam/pagina_2.asp. Acesso em: 3 jun. 2014
Estrela Esta topologia, conforme ilustrado na Figura 4, é atualmente a mais utilizada em virtude da facilidade de instalação e implementação de novas estações. A ligação física entre os dispositivos da rede é feita por cabo UTP – Unshielded Twisted Pair , par trançado, conectado a um equipamento concentrador, podendo ser um Hub ou switch. As vantagens que esta arquitetura apresenta são as seguintes: a) Na ocorrência de defeito fica mais fácil de isolar o problema, b) Havendo falhas em um dos computadores, as demais estações da rede não são afetadas, mas, em caso de pane no hub ou switch todas as estações podem ficar inoperantes. “Uma rede usa uma topologia estrela se todos os computadores se prendem a um ponto central.” (COMER, 2007, p.118)
Figura 4 – Topologia de Rede tipo Estrela http://jbgsm.wordpress.com/2010/01/14/tipos-de-topologia/. Acesso em: 3 jun. 2014
2.4. Topologia Lógica de Rede
A topologia lógica refere-se a como os sinais trafegam em uma rede, ou seja, a maneira como os dados são transmitidos entre os dispositivos em uma rede local (LAN).
A topologia lógica mais popular é a Ethernet padrão ou 802.3. Atualmente outro padrão de rede local está ganhando popularidade, a LAN sem fio, ou 802.11.
2.5. Arquitetura OSI
Quando não havia ainda padronização, os produtos dos fornecedores de equipamentos quase sempre apresentavam problema de compatibilidade entre eles, por exemplo, uma placa de rede de um determinado fabricante não possui compatibilidade com outros. Uma organização internacional dedicada à padronização – ISO ( International Organization for Standardization ), em 1977, criou um modelo de referência para interconexão de sistemas abertos conhecido como OSI ( Open Systems Interconnection ), que foi concebido em sete camadas hierárquicas. Começando por baixo e caminhando em direção ao topo são encontradas as seguintes camadas do modelo: Físico, Link de Dados, Rede, Transporte, Sessão, Apresentação e Aplicação. (PETERSON; DAVIE, 2004).
Para Peterson e Davie (2004 p.19),
A ISO foi uma das primeiras organizações a definir formalmente uma metodologia para conexão de computadores. Sua arquitetura, conhecida como Open Systems Interconnection (OSI) [...] define que as funcionalidades de uma rede devem ser dividida em sete níveis, nos quais um ou mais protocolos implementam as funcionalidades referentes a cada um desses níveis.
2.6. Arquitetura Internet
Dentre os softwares levantados para o estudo procurou-se aqueles que possuíssem características para cada área específica de gerencia de rede: Gerenciamento de Falhas, Gerenciamento de Configuração, Gerenciamento de Contabilização, Gerenciamento de Desempenho e Segurança.
Gerência de Falhas: A meta deste gerenciamento é registrar, detectar, isolar, notificar e reagir às condições de falhas da rede.
Gerencia de Configuração: Responsável em obter, armazenar e documentar os principais parâmetros de cada elemento da rede.
Gerência de Contabilização: Permite especificar parâmetros para delimitar o tipo de acesso, e a quota de utilização, viabilizando dessa maneira o controle do uso dos recursos por usuários, possibilitando planejar o crescimento da rede.
Gerência de Performance: Esta gerência é responsável em quantificar, medir, analisar e controlar o desempenho proporcionando o planejamento de capacidade.
Gerência de Segurança: O objetivo é restringir e controlar o acesso aos recursos da rede, monitorando e detectando possível violação na política de segurança definida.
3.2. Arquitetura de Gerenciamento de Rede
Entende-se como Arquitetura de Rede um conjunto de camadas e protocolos que fornecem dados que possibilitam aos desenvolvedores de software e fabricantes de hardware obter informações sobre cada camada. Um conjunto de camadas de protocolo é chamado de arquitetura de rede. A especificação de uma arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que um implementador desenvolva o programa ou construa o hardware de cada
camada de modo que ela transmita corretamente o protocolo [...] (TANENBAUM, 2003, p.20, grifo do autor)
A Arquitetura de Gerenciamento de Rede é composta por quatro componentes principais (TANENBAUM, 2003):
Estações de gerenciamento que interagem com os agentes utilizando o protocolo SNMP Gerente Nós gerenciados, também chamados de dispositivos gerenciados, são equipamentos com capacidade de comunicar informações de status, dotados de software chamado Agente. Considera-se que um nó pode ser gerenciado por meio do SNMP quando ele é capaz de executar o Agente SNMP Agente Informações de gerenciamento MIB Protocolo de gerenciamento SNMP 3.2.1. Gerente
Dá-se o nome de Gerente ao processo realizado por um software instalado em um servidor normalmente referenciado como NMS - Network Management Station , cujas principais funções são coletar junto aos Agentes , informações sobre os objetos gerenciados, entretanto, para que ocorra a troca de informações, é necessário também um Protocolo de gerenciamento.
3.2.2. Agente
Dá-se o nome de Agente aos softwares instalados nos dispositivos que devem ser gerenciados. Suas principais funções são as de atender às requisições do Gerente e notificar ocorrência de eventos e quando ocorrer falha, pode enviar alerta mesmo que não haja solicitação.
A Figura 5 apresenta exemplo dos principais componentes de gerenciamento de rede: a estação de gerenciamento chamada Gerente executa o programa-cliente SNMP e a estação gerenciada chamada Agente executa o programa-servidor SNMP. Como demonstrado na
“[...] O conjunto de todos os objetos que o SNMP pode acessar é conhecido como Management Information Base (MIB) ”. (COMER, 2007, grifo do autor, p. 542).
4. Sobre Software Livre
Softwares livres são programas de computador que possuem o código-fonte aberto e licença não-proprietária. O desenvolvimento desse tipo de sistema teve início nos anos 1980 e se espalhou pelo planeta. Seus maiores defensores são os apaixonados por programação e sistemas de informática, os acadêmicos, os cientistas e mais recentemente os combatentes pela causa da liberdade de acesso à informação e as forças político-culturais que apóiam a distribuição mais equitativa dos benefícios da era da informação. Uma característica marcante do software livre é o acesso ao seu código fonte, o que possibilita liberdade ao usuário para fazer alteração na base do sistema, copiar e distribuir o software. Por outro lado os maiores opositores deste movimento são as empresas que vivem do modelo econômico baseado na exploração de licenças. (SILVEIRA, 2004). Enquanto um usuário ao adquirir o software livre pode fazer uso das “quatro liberdades” próprias definidas para esse tipo de sistema, que são respectivamente: o uso, a cópia, as modificações e a redistribuição ; em contra partida, um usuário ao adquirir o software proprietário não está comprando o produto, mas tão somente uma licença de uso, não tendo liberdade, portanto, para fazer cópia, modificação e distribuição do sistema por ele adquirido.
5. Software Livre para Gerenciamento de Redes
O software livre de gerenciamento de redes permite monitorar e controlar seus componentes, reunindo de forma automática informações dos equipamentos interligados à rede e possui, ainda, mecanismo para que o administrador descubra problemas e isole sua causa. Esses tipos de softwares são baseados principalmente no protocolo SNMP. (COMER, 2007).
6. Ferramentas em software livre para Gerenciamento de Redes Disponíveis no Mercado
Existe uma grande variedade de soluções para o gerenciamento de redes, em software livre, que podem ser encontrados no mercado e a maioria delas é baseada na ferramenta MRTG - Multi Router Trafic Grapher , ferramenta de monitoração com facilidade de geração de gráficos coletados a partir de toda variável do SNMP. Destinada inicialmente à monitoração de links, todavia, esta ferramenta pode ser utilizada, também para medir os recursos computacionais, tais como memória, processador, rede, conexões, espaço em disco e o uso de CPU. A necessidade de gerenciar e monitorar os ativos de rede de computadores, manter uma documentação atualizada de todo o parque computacional, conforme demonstrado no Quadro 1 a seguir, e diminuir o tempo no atendimento para resolução de problemas na Rede de Computadores da Fundação Hemocentro de Brasília, motivou esse pesquisa e o estudo comparativo entre algumas ferramentas em software livre.
Equipamento Quantidade SERVIDOR DE APLICAÇÕES PARA RACK 2U, MARCA DELL, MODELO POWEREDGE R710 (^8) MICROCOMPUTADOR DUAL-CORE MARCA URMET DARUMA (^160) MICROCOMPUTADOR, ITAUTEC, MODELO INFOWAY ST4271, MARCA ITAUTEC (^80) SWITCH DE 16 PORTAS MODELO V1410-16 HP (^8) SWITCH TIPO GIGABITE MODELO 1910 48G. (^12) IMPRESSORA TÉRMICA MODELO S4M IMPRESSÃO TÉRMICA DIRETA; VISOR CRISTAL (^10) IMPRESSORA LASER COLOR MODELO CLP-770ND MARCA SAMSUNG (^4) IMPRESSORA MULTIFUNCIONAL MODELO SCX 5635fn MARCA SAMSUNG (^40) Quadro 1 – Parque Computacional – Fundação Hemocentro de Brasília
6.1.1. MRTG
O MRTG – Multi Router Traffic Grapher é uma ferramenta voltada para monitoração da carga de tráfego de links, mas permite também monitorar indicadores de desempenho da rede para isso utiliza-se do protocolo SNMP.
6.1.1.1. Descrição das funcionalidades do Sistema MRTG
O MRTG utiliza-se do SNMP para poder ler os contadores de tráfegos dos roteadores da rede possibilitando a criação de gráficos mostrando o tráfico das conexões.
6.1.4. CACIC
O CACIC é uma ferramenta desenvolvida pela Empresa de Tecnologia de Informações da Previdência Social – DATAPREV, com o objetivo de ser instalado nos órgãos do Serviço Público Federal, tornando-se desta maneira o primeiro Software Livre disponibilizado pelo Governo Federal. Esta ferramenta precisa para seu funcionamento da instalação de um servidor LAMP, ou seja, do Linux, Apache, Mysql e PHP. A mais importante função desta ferramenta é inventariar hardware e software de todo o parque computacional e sua forma de apresentação permite visualizar a distribuição dos equipamentos nos setores da empresa, fornecendo uma variedade de informações, a exemplo de configuração do hardware, dados patrimoniais, localização física e os softwares instalados.
“Primeiro Software Público do Governo Federal, resultado do Consórcio de Cooperação entre a SLTI - Secretaria de Logística Tecnologia da Informação, do Ministério do Planejamento, Orçamento e Gestão - MPOG e a DATAPREV - Empresa de Tecnologia e Informações da Previdência Social, desenvolvido pelo Escritório Regional da DATAPREV no Espírito Santo.” (PORTAL DO SOFTWARE PÚBLICO)
6.1.4.1. Descrição das funcionalidades do Sistema CACIC
De acordo com o site oficial do CACIC (http://www.softwarepublico.gov.br )
Localização física dos equipamentos Identificação dos componentes da rede Emitir alerta quando forem identificadas alterações de configuração do Hardware e software. Coletar informações sobre os softwares instalados. Disponibilizar informações de Patrimônio (localização, nº tombamento e série, etc). Verificar o acompanhamento de licenças adquiridas x instaladas. Possibilidade de geração de estatísticas.
6.1.5. OCS
O OCS – Inventory Next Generation é uma ferramenta de inventário que se utiliza de um gerente para enviar informações sobre o hardware e software no momento em que o usuário acessar o computador. Este software necessita de um servidor XAMPP, ou seja, do Apache Mysql, PHP e o Perl, o X da sigla serve para designar que este produto aceita qualquer dos diferentes sistemas operacional.
6.1.5.1. Descrição das funcionalidades do Sistema OCS Customização de preferências de visualização dos ativos IP Discovery Monitoração de tipo de memória, SO Inventário do parque computacional
6.1.6. GLPI
O GLPI – Gestion Libre de Parc Informatic é uma ferramenta de inventário de sistema tendo como uma das principais funcionalidades o gerenciamento de Helpdesk.
6.1.6.1. Descrição das funcionalidades do Sistema GLPI Possui arquitetura baseada em plugins. Autenticação de usuários com definição de perfis de permissão de acesso.
7. Quadros Comparativo dos Softwares
Após ter sido levantados e coletados dados referentes às ferramentas de Software Livres em sites e material bibliográficos, estes dados foram classificados em três grupos distintos de software conforme demonstrado no Quadro 2 – Software de Gerenciamento , no Quadro 3- Software de Inventário , no Quadro 4 – Software de Helpdesk , com objetivo de melhorar a análise e a escolha de ferramentas para atender a Fundação de Hemocentro de Brasília.
assim, após esta pesquisa sugere-se a escolha das seguintes ferramentas de acordo com seus atributos: O NAGIOS, para o Gerenciamento da Rede, O CACIC para o inventário do hardware e software dos ativos de rede e o OCOMON no suporte ao helpdesk atendendo aos requisitos de abertura e acompanhamento dos chamados.
9. Conclusão
Ao final desse trabalho, conclui-se que foram atendidos os objetivos gerais descritos no “projeto de artigo cientifico” em apresentar uma solução em software livre, portanto, isento de custos com aquisição de licenças dos softwares proprietários, permitindo que a Gerência de Redes possa trabalhar preventivamente, minimizando a ocorrência de problemas técnicos e agilizando a resolução de problemas.
Tendo em vista que um único software não pode disponibilizar todos os recursos existentes no Gerenciamento de Redes, optou-se em adotar um conjunto de ferramentas que compusesse uma solução mais ampla, combinando suas características.
Após extensa pesquisa bibliográfica e a comparação de soluções de gerenciamentos disponíveis no mercado, visando atender às necessidades de gerenciamento e monitoramento de rede da FHB – Fundação Hemocentro de Brasília, a escolha da solução implantada: Nagios, Cacic e OcoMon, foi resultado de pesquisa e análise com as ferramentas em software livre disponíveis no mercado, levando-se em conta as vantagens do seu uso, características básicas e itens gerenciados dos sistemas pesquisados.
Abstract
Computer networks, with the technological advancement, have become more complex and heterogeneous due to factors such as diversification and variety of products/services offered by equipment manufacturers and telecommunications service providers, requiring, in this way, more efficient tools for managing computer networks. For this reason the proposal of this work is to present a standard computer network management with an amplitude that may control your assets, accounting for its resources, diagnose and prevent the occurrence of faults
speeding, so the resolution of problems, based on a free software management solution of computer networks in order to assist the network administrator in your daily deal.
Keywords
Computer Network Management. Network Monitoring. Software for Network Management. Tools for Computer Network Management. Free Software.
Referências Bibliográficas
BEHROUZ Forouzan e FIROUZ Mosharraf. “ Fundamentos da Ciência da Computação ”: Trad. 2ª Ed. Internacional: Cengage Learning, 2012
CACIC , Disponível em:< Portal do Software Público , http://www.softwarepublico.gov.br>. Acessado em 15 jan. 2015.
COMER, D. E. “ Redes de Computadores e Internet ”. Editora Person, Porto Alegre, 4ªed., 2007
KUROSE, James F. e ROSS, Keith W. “ Redes de Computadores e a Internet : Uma Abordagem TOP DOWN”: 5.ed. Editora Pearson Addison Wesley, São Paulo, 2010.
NAGIOS, Software Nagios , Disponível em:< http://www.nagios.org >. Acessado em 12 dez.
OCS, OCS Inventory OCS , Disponível em:< http://www.ocsinventory-ng.org/en/ >. Acessado em 11 dez. 2014.
PETERSON, Larry L. e DAVIE, Bruce S. “ Redes de Computadores Uma Abordagem Sistêmica”: 2.ed. LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, Rio de Janeiro, 2004.
SOARES, Luiz F. Gomes e LEMOS, Guido e COLCHER, Sérgio. “ Redes de Computadores Das LANs, MANs e WANs às Redes ATM”: 2.ed. Editora LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, Rio de Janeiro, 1995.
TANENBAUM, Andrew S. “ Rede de Computadores ”. 4.ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
