Download - Disertacija obrana
NEIZRAZITA LOGIKA U UPRAVLJANJU I NADZORU RAČUNALNIH
MREŽA I SUSTAVA�
DOKTORSKA DISERTACIJA
Damir Delija
Zagreb, 1998
Doktorska disertacija je izrađena na
Zavodu za elektroniku, mikroelektroniku, računala i inteligentne sustave,
Fakulteta za elektrotehniku i računalstvo,
Sveučilišta u Zagrebu
Mentor: prof. dr. Sc. Leo Budin
Disertacija ima 136 stranica
CILJ RADA
• namjera je iskušati metode neizrazite logike u nadzoru i upravljanju računalnih mrea i sustava�
• ideja rada slijedi iz složenosti računalnih mreža i pojava u njima
GRAÐA RADA
• Uvod• Upravljanje računalnim mreama i sustavima�• Upravljački protokoli• Neizrazita logika• Neizrazita logika u upravljanju računalnim mreama i sustavima�• Praktična primjena i daljnji razvoj• Zaključak• Literatura• Prilog A: Alat za upotrebu neizrazite logike u TCL jeziku• Prilog B: Rezultati, primjeri, mjerenja i testiranja
PODRUĆJA UPRAVLJANJA
• upravljanje greškom • upravljanje konfiguracijom • obračunavanje • upravljanje ponašanjem • upravljanje sigurnošću • upravljanje sustavom
UPRAVLJANJE I NADZOR RAĆUNALNIH MREŽA
računalna mreža skup uređaja i veza koje prenose podatke s jednog čvora mree na drugi�
upravljanje i nadzor računalnih mrea i sustava je postupak �inicijalizacije, praćenja i prilagođivanja osnovnih funkcija
računalne mreže i sustava
• to je uvođenje upravljačke funkcije u sustav• minimalni utjecaj na primarne funkcije sustava• mora zadovoljiti dva osnovna kontradiktorna zahtjeva:
– utjecaj na odziv sustava– pouzdanost
MODEL UPRAVLJANJA
stvarni objekti
upravljaèki procesiznanje ipodaci osustavu
elementi upravljaèkog sustava
svijet
korisnièko suèelje
upravljani objekti
DIJELOVI SUSTAVA UPRAVLJANJA
• upravljački procesi– upravljač
• prvog nivoa• srednjeg nivoa• globalni
– agent• pametni• pretvorbeni• obični
• baza upravljanih veličina • protokol upravljanja • (upravljačka stanica)
upravljaè
agent MIB
stvarni objekti
korisnièko suæelje
protokol upravljanja
arhive
OSNOVNE ARHITEKTURE
upravljaè
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
upravljaè
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
upravljaè
domena 1domena 2
globalni upravljaè
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
domena 1domena 2
upravljaè upravljaè globalni upravljaè
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
agent
stvarni objekti
MIB
domena 1domena 2
upravljaè upravljaè
globalni upravljaè
UPRAVLJAĆKI PROTOKOLI KORIŠTENI U RADU
• snmp protokol– dohvat relevantnih upravljačkih podataka iz agenata
• icmp protokol– pristup do čvora na nivou vremena odziva
• pomoćni protokoli– finger, rstat, telnet i drugi
NEIZRAZITA LOGIKA U UPRAVLJANJU RAČUNALNIM
MREŽAMA I SUSTAVIMA • organizacija upravljačkih procesa u mrežnom modelu�• model procesa upravljača• priroda veličina u bazama upravljanih veličina i primjena
neizrazite logike• neizrazita logika u
– agentima, običnim i pametnim– upravljačima prvog i srednjeg nivoa– globalnim upravljačima– analiziranju podataka o prošlosti sustava– praćenju i otkrivanju građe sustava– upravljanju greškama– vremenska ograničenja
ORGANIZACIJA UPRAVLJAĆKIH PROCESA U MRENOM MODELU �
UPRAVLJANJA
• suradnja procesa upravljača na svim razinama upravljanja
• delegiranje odgovornosti• pojam događaja osnova rada upravljača
(detektiranje, obrada i dojava događaja)• za upravljač događaj je upravo detekcija događaja !
MODEL PROCESA UPRAVLJAĆA I POJAM DOGAÐAJA
• događaj izlazak neke praćene veličine iz područja dozvoljenih vrijednosti
• za upravljač događaj je niz komandi koji se izvodi u radnom okruženju upravljača
• događaji se mogu zadati:– kod pokretanja procesa upravljača (inicijalizacija)– putem delegacije sa više hijerarhijske razine
• događaji mogu biti: – složeni i atomarni– sinkroni i asinkroni
MODEL DOGAÐAJA
D = { E, A, T, N, C }
E= {Ei} lista poddogađaja Ei
A= {Ai} lista podakcija Ai
T vrijeme ispitivanja događaja
N brojač provjeravanja događaja
C= { { I,V } } kontekst događaja
I ime varijable
V vrijednost varijable I
DEFINICIJA DOGAÐAJA - TCL KOD
defineEvent EventName \{ {sub1 ... subN} } \{ {act1 ... actM} } \timeperiod \number_of_polls
EventName ime događaja
sub1,subN poddogađaji, tj. dohvati i obrada praćenih veličina koje čine događaj
act1, actM podakcije ako se desio događaj
timeperiod vrijeme stanke između dva prozivanja
number_of_polls broj prozivanja
PRIKAZ PRAČENIH VELIĆINA U UPRAVLJAĆU
{ H, T, O, V }
H = ime čvora na kom se nalazi instanca varijable
T = vremenska oznaka
O = ime varijable ili OID
(mogu se opisati i izvedene varijable : ifLoad, triptime, sload)
V = vrijednost varijable
(standarni tipovi varijabli prošireni kodovima grešaka)
VEZA PRAČENIH VARIJABLI I MODELA DOGAÐAJA
• događaj je dohvat i provjera jedne ili više praćenih varijabli
• pri dohvatu varijable, ujedno se računaju i potrebne izvedene vrijednosti i pohranjuju u kontekst događaja
• izvedene vrijednosti su najvažnije veličine– prirast– gradijent– postotna promjena– srednja vrijednost– broj prozivanja
PRIRODA VELIĆINA U BAZAMA UPRAVLJANIH VELIĆINA I
PRIMJENA NEIZRAZITE LOGIKE• interpretacija ovisi o
– značenju varijable u bazi upravljanih veličina – značenju varijable u sustavu
• postoje varijable koje se mogu izrazito interpretirati• postoje varijable koje su mogu neizrazito interpretirati• postoje izvedene varijable koje se mogu neizrazito interpretirati
ili izračunati• prate se promjena i ostale izvedene veličine
NEIZRAZITA LOGIKA U AGENTIMA
• minimalno procesiranje (osnova rada agenta)• agent ugrađen u upravljani uređaj• obični ili neinteligentni agent
– dolazi gotov od proizvođača– nemoguća ugradnja neizrazite logike
• pretvorbeni agenti također nisu pogodni za ugradnju neizrazite logike
• vlastiti agent sa ugrađenom neizrazitim izračunavanjem
AGENTI NA UREÐAJIMA SA NEIZRAZITOM LOGIKOM
• područje privatnih i eksperimentalnih baza upravljanih veličina• agent nadzire uređaj koji koristi neizrazitu logiku za svoje
normalno funkcioniranje• potreban je skup varijabli koje nadziru rad neizrazitog sustava u
uređaju• slično “RMON” grupama upravljanih veličina• još ne postoje takvi uređaji
NEIZRAZITA LOGIKA U UPRAVLJAĆIMA
PRVE I SREDNJE RAZINE • za upravljače prve i srednje razine modeli praćenih uređaja
moraju biti minimalni i što grublji• uloga upravljača prve i srednje razine
– prikupljanja podataka– detekcija događaja i izdvajanje ili usporavanje događaja
• za praćeni čvor postoje izvedene varijable:
raspoloživost, opterećenje, akcija, zdravlje�• odabir značajnih varijabli koje definiraju ponašanje uređaja ovisi
o domeni upravljanja • veliki broj praćenih varijabli usporava upravljački proces
PRILAGOÐAVANJE VREMENA PROZIVANJA
• vrijeme provjere je standardno (obično 5 - 30 minuta)• podešavanje vremena je na osnovni brzine
događanja i važnosti � događaja
AKO se događaj cesto događa ONDA
je vrijeme provjere veliko
AKO je događaj važan i Est ONDA
je vrijeme provjere malo
AKO je raspoloživost čvora mala ili opterećenje veliko�ONDA je vrijeme provjere veliko
OSTALI PROTOKOLI NA RAZINI UPRAVLJAĆA PRVE I
SREDNJE RAZINE
• uređaj može biti “crna kutija” tj. bez upravljačkog agenta ili sa neispravnim agentom
• koriste se dodatni protokoli (ne nužno upravljački) za ocjenu stanja uređaja– dohvat podataka telnet protokolom i obrada u upravljaču– dohvat podataka finger protokolom i obrada u upravljaču – dohvat podataka http protokolom i obrada u upravljaču – ocjena ICMP triptime kao mjere opterećenosti uređaja
UPRAVLJANJE UPRAVLJAĆA
• delegiranje događaja i nadzor delegiranih događaja• praćenje ponašanja upravljača i upravljačke stanice
– upravljačke stanice se nadgledaju kroz SNMP grupu varijabli iz MIB-II grupe
– kljucni parametar je promet kroz upravljačke protokole
– to je mjera opterećenja upravljačkih procesa na upravljačkoj stanici
NEIZRAZITA LOGIKA U GLOBALNIM UPRAVLJAĆIMA
• globalni upravljači prikazuju stanje sustava• dominantni način komunikacije globalnih upravljača je
lijeno prozivanje• mogu se definirati neizrazita pravila za korelaciju
događaja• složenija interpretacija svaki složeni nadzirani objekt �
ovisi o više ograda
NEIZRAZITA LOGIKA U ANALIZIRANJU PODATAKA O
PROŠLOSTI SUSTAVA• analiza prošlog ponašanja je u domeni globalnih upravljača• standardni izvještaji
– raspoloživost pojedinog čvora�– opterećenje čvora– raspoloživost servisa i usluga�– osnovne vrijednosti za praćene veličine– promet po pojedinom čvoru– vrijeme između grešaka
• izvješća su većinom standardni SQL upiti na bazu podataka• rezultati upita (tabelirani podaci) se mogu propustiti kroz
neizrazite filtre
NEIZRAZITA LOGIKA U PRAČENJU I OTKRIVANJU GRAÐE SUSTAVA
• graba sustava je definicija veza na nivou protokola (IP), te definicija funkcije pojedinih čvorova u mreži
• netočnosti su izrazite– neispravno konfiguriranje– nedostatak točnih administrativnih podataka
(netočno definiranim parametrima u konfiguraciji agenta, nekonzistentnim konfiguracijama usluga i sl.)
• primjena neizrazite logike bi bila procjena točnosti konfiguracije
NEIZRAZITA LOGIKA U UPRAVLJANJU GREŠKAMA
• upravljanjem greškom je detekcija greške i reakcija• kvaliteta stanja nekog uređaja (stupanj koliko je nešto dobro ili
loše) ovisi o interpretaciji odnosa niza veličina– utjecaj zagušenosti veza, – prelazne pojave
• postoje podaci, a ocjena je neizrazita• greška se definira kao događaj sa neizrazitom filterima
OSNOVNA PRAVILA U UPRAVLJAĆU ZA DETKCIJU
GREŠKE• u upravljaču za svaku nadziranu varijablu postoje
– zadnje stanje varijable (postotna promjena)– ukupni broj prozivanja– ukupni broj značajnih promjena
Događaj se nije desio.
AKO je postotna promjena velika
ONDA se desio događaj.
AKO je postotna promjena mala ili cesta
ONDA se događaj nije desio.
AKO je vrijednost izvan zadanog područja
ONDA se desio događaj i desila se značajna promjena
PRAKTIĆNA PRIMJENA I DALJNJI
RAZVOJ• alati opisani u ovom radu koriste se u nadzornom sustavu
SRCA
• u toku je zamjena novih kupljenim alatima koji će se pokušati integrirati sa postojećim sustavom
ZAKLJUČAK
Neizrazita logika se može upotrijebiti na svim protokolima i �modelima upravljanja, pri čemu nije potrebno odvajati je u
posebne namjenske procese.
Doprinos rada sastoji se iz– pronalaženja modela i alata pogodnih za takvu primjenu, �– izgradnji alata i sustava koji tu primjenu omogućuju, – samom pokušaju primjene neizrazite logike u razumijevanju
računalnih mrea.�