A mid-level framework for independent network services configuration management

Tese doutoramento do Programa Doutoral em TelecomunicaçõesDecades of evolution in communication network’s resulted in a high diversity of solutions, not only in terms of network elements but also in terms of the way they are managed. From a management perspective, having heterogeneous elements was a feasible scenario over the last decades, where management activities were mostly considered as additional features. However, with the most recent advances on network technology, that includes proposals for future Internet as well as requirements for automation, scale and efficiency, new management methods are required and integrated network management became an essential issue. Most recent solutions aiming to integrate the management of heterogeneous network elements, rely on the application of semantic data translations to obtain a common representation between heterogeneous managed elements, thus enabling their management integration. However, the realization of semantic translations is very complex to be effectively achieved, requiring extensive processing of data to find equivalent representation, besides requiring the administrator’s intervention to create and validate conversions, since contemporary data models lack a formal semantic representation. From these constrains a research question arose: Is it possible to integrate the con g- uration management of heterogeneous network elements overcoming the use of manage- ment translations? In this thesis the author uses a network service abstraction to propose a framework for network service management, which comprehends the two essential management operations: monitoring and configuring. This thesis focus on describing and experimenting the subsystem responsible for the network services configurations management, named Mid-level Network Service Configuration (MiNSC), being the thesis most important contribution. The MiNSC subsystem proposes a new configuration management interface for integrated network service management based on standard technologies that includes an universal information model implemented on unique data models. This overcomes the use of management translations while providing advanced management functionalities, only available in more advanced research projects, that includes scalability and resilience improvement methods. Such functionalities are provided by using a two-layer distributed architecture, as well as over-provisioning of network elements. To demonstrate MiNSC’s management capabilities, a group of experiments was conducted, that included, configuration deployment, instance migration and expansion using a DNS management system as test bed. Since MiNSC represents a new architectural approach, with no direct reference for a quantitative evaluation, a theoretical analysis was conducted in order to evaluate it against important integrated network management perspectives. It was concluded that there is a tendency to apply management translations, being the most straightforward solution when integrating the management of heterogeneous management interfaces and/or data models. However, management translations are very complex to be realized, being its effectiveness questionable for highly heterogeneous environments. The implementation of MiNSC’s standard configuration management interface provides a simplified perspective that, by using universal configurations, removes translations from the management system. Its distributed architecture uses independent/universal configurations and over-provisioning of network elements to improve the service’s resilience and scalability, enabling as well a more efficient resource management by dynamically allocating resources as needed

Supervision et contrôle des réseaux et services : retour vers le futur

Colloque sur invitation. nationale.National audienceLe domaine de la gestion des réseaux et services s'est développé depuis 1984, date des premières velléités d'aboutir à une approche intégrée, principalement via une action forte de normalisation. Tout au long de ces 15 dernières années de recherche, de développement, de standardisation et de normalisation, le domaine a énormément évolué. De la normalisation initiale qui s'est poursuivie jusqu'en 1995, sont issus un modèle fédérateur, i.e. le modèle Gestionnaire/Agent/Base d'Information de Gestion (MIB) et de nombreux concepts (gestion multi-domaines, services de base, modèles d'alarmes, ). Depuis, ce modèle a été décliné dans de multiples approches "normatives" (normes OSI, normes de l'UIT-T, standards de l'IETF, documents du DMTF, ). Pour chacune de ces approches, des solutions logicielles conséquentes (plateformes, toolkits d'agent, ) pour la mise en oeuvre sont ou ont été proposées. Aujourd'hui, le monde de la gestion des réseaux et services est multi-normes, chacune tentant de couvrir une niche, tout en empiétant le plus possible sur la niche des approches voisines. Si les raisons de cette évolution sont évidentes, le résultat, i.e. une multitude d'approches à la fois concurrentes et complémentaires est pour le moins déconcertant. C'est dans ce contexte de crise de la normalisation, de révolution des fondements du domaine face à l'émergence conjointe de nouvelles technologies support mais également l'expression croissante de nouveaux besoins que se place notre intervention. L'objectif du tutoriel est triple : (1) donner au participant une vision précise de l'évolution du domaine sur les 15 dernières années, (2) décrire les approches émergeantes et les confronter aux besoins des services en forte croissance, (3) présenter les défis que la recherche en supervision et contrôle des réseaux devra relever dans la prochaine décennie

Integriertes System- und Dienste-Management in der industriellen Automation

Die Industrie ist im Wandel. Die Grenzen zwischen Industrien, Anwendungsbereichen und Unternehmen verschwinden immer weiter, sind teils kaum noch in ihrer alten Ausprägung zu erkennen. Auch die industrielle Automation kann und sollte sich diesem Trend nicht entziehen. Immer mehr Technologien und Paradigmen anderer Bereiche gewinnen an Bedeutung. Hinzu kommt, dass die Anzahl und die Vielfalt an Geräten, Anwendungen, Anforderungen und Technologien stetig wächst. Diese Arbeit befasst sich mit Ansätzen, die es ermöglichen, einigen Aspekten der wachsenden Komplexität zu begegnen. Dabei handelt es sich um Technologien und Konzepte zum Thema Management, genauer zum Netzwerk-, System- und Dienste-Management. Ziel ist es nicht nur einen Ansatz zu finden, der gegenwärtigen Ansprüchen genügt, sondern auch noch für kommende Entwicklungen geeignet ist

A Survey of Distributed Network and Systems Management Paradigms

Since the mid 1990s, network and systems management has steadily evolved from a centralized paradigm, where all the management processing takes place in a single management station, to distributed paradigms, where management is distributed over a potentially large number of nodes. Some of these paradigms, epitomized by the SNMPv2 and CMIP protocols, have been around for several years, whereas a flurry of new ones, based on mobile code, distributed objects or intelligent agents, only recently emerged. The goal of this survey is to classify all major network and systems management paradigms known to date, in order to help network and systems administrators design a management application. In the first part of the survey, we present a simple typology, based on a single criterion: the organizational model. In this typology, all paradigms are grouped into four types: centralized paradigms, weakly distributed hierarchical paradigms, strongly distributed hierarchical paradigms and cooperative paradigms. In the second part of the survey, we gradually build an enhanced typology, based on four criteria: delegation granularity, semantic richness of the information model, degree of specification of a task, and degree of automation of management. Finally, we show how to use our typologies to select a management paradigm in a given context. KEYWORDS Distributed Network Management, Distributed Systems Management, Integrated Management, Mobile Code, Distributed Objects, Intelligent Agents, Typology

Web-Based Network Device Monitoring Tool Using Simple Network Management Protocol (Snmp)

The Internet enables different computer networks to join together into one network in which many different models of network devices can co-exist with each other. Standard management protocol is necessary for the purpose of managing these networks. SNMP (Simple Network Management Protocol), one of the standard protocols, is designed for this open-class management function and is successfully implemented. This thesis suggests a monitoring of network device statistical data from a remote place. This approach reduced the complexity of existing techniques, which are basically operable in specific operating system and having no standard Graphical User Interface (GUI). To address this problem, a system based on WWW standard tool is developed which is SNMP compatible as well as operable with any network device. The network device monitoring tool is a client program, which is managed and could be contacted with the server program. A web server and a browser are to provide static, dynamic, and interactive management information. A web server, which plays a managing role, offers a variety of types of information. An SNMP agent, which cooperates with a web server, uses SNMP protocol and provides access to management information of network devices/agents. The implementation of the user interface using the web-based technique of Java Applet makes it possible for a manager to easily search and manage agent Management Information Base (Mill) through a browser. Java SNMP class files and SNMP Applet Server (SAS) classes are used inside the Web-server to communicate with network devices. The network device monitoring tool is configured to collect network statistical data. It can monitor the real time graph on the basis of MIB variable from remote place and shows more efficient than the existing tool

Anwendungs- und Infrastrukturmanagement im Agentensystem AMETAS

In dieser Arbeit wurde die Implementierung einer JMX-konformen Managementinfrastruktur für das Agentensystem AMETAS vorgestellt. Darauf basierend wurden im Rahmen des Fehlermanagements Kontrollmechanismen der mobilen Agenten im AMETAS untersucht und eine Lösung für die Lokalisierung von AMETAS-Agenten entworfen und implementiert. Der essentielle Hintergrund für das AMETAS-Management stellt sich folgendermaßen dar: Die Betrachtung des Anwendungs- und Infrastrukturmanagements mit Blick auf die Managementhierarchie stellt die Offenheit und Kooperationsfähigkeit der angestrebten Managementlösung in den Vordergrund. Diese Eigenschaften ermöglichen die Integration der in einem Unternehmen existierenden Managementlösungen. Ziel ist dabei ein kostengünstiges und effizientes Management. Eine Managementarchitektur wird mit Hilfe der informations-, organisations-, kommunikations- und funktionsbezogenen Aspekte beschrieben und modelliert. Anhand dieser Aspekte ist CORBA, DMTF, WBEM und JMX analysiert und ihre Eignung für das AMETASManagement bewertet worden. Neben den allgemeinen Kriterien sind ihre Teilmodelle, ihre Unterstützung des dezentralen und des dynamischen Managements sowie ihre Integrationsfähigkeit im AMETAS zentrale Punkte. Es zeigt sich, dass die JMX die besten Möglichkeiten für das AMETAS-Management bietet. Das OSI-Funktionsmodell klassifiziert die Managementaufgaben und -funktionen in fünf Bereiche, die häufig als FCAPS bezeichnet werden: Fehler-, Konfigurations-, Abrechnungs- , Leistungs- und Sicherheitsmanagement. Diese Klassifikation ist orthogonal zu jeder anderen und bietet einen geeigneten Rahmen für die Aufteilung der Managementaufgaben und - funktionen. Das in dieser Arbeit empfohlene AMETAS-Management orientiert sich hinsichtlich der Managementaufgabenaufteilung am OSI-Modell. Die JMX bietet mächtigeWerkzeuge zur Instrumentierung aller Arten von Ressourcen. Ihre Java-Basiertheit bedeutet eine wesentliche Vereinfachung für das Agentensystem. Die offene Architektur von der JMX ermöglicht die Kooperation des AMETAS-Managements mit anderen Managementstandards. Das AMETAS-Management nutzt die Vorzüge der mobilen Agenten insbesondere im Bereich des Konfigurations- und Fehlermanagements aus. Folgende Eigenschaften zeichnen das AMETAS-Management aus: 1) Verwendung der Agenteninfrastruktur für das Management. Selbiges wird dabei als ein AMETAS-Dienst implementiert und kann alle Möglichkeiten und Dienste der Agenteninfrastruktur nutzen. 2) Verwendung der AMETAS-Agenten und Dienste als Managementwerkzeuge. 3) Selbstmanagement des Systems. Der Managementdienst ist hierfür mit ausreichender Intelligenz ausgestattet. Er nutzt die Mechanismen der Agenteninfrastruktur aus und erledigt diverse Managementaufgaben selbständig. Das Ereignissystem vom AMETAS spielt hierbei eine wichtige Rolle. Die Analyse der Kontrollmechanismen von MASIF, Aglets Workbench und Mole liefert hinsichtlich ihrer Eignung für die Lokalisierung von Agenten im AMETAS folgendes Ergebnis: Die untersuchten Ansätze sind teilweise allgemein anwendbar. Man unterscheidet die nichtdeterministischen Ansätze wie Advertising und Energiekonzept von denen, die bestimmte Spuren von Agenten in einer geeigneten Art hinterlegen. In dieser Hinsicht stellte sich das Pfadkonzept als interessant heraus: Bei diesem Konzept können die Informationen über den Pfad der Migration eines Agenten in geeigneterWeise zeitlich beschränkt oder unbeschränkt gespeichert werden. Eine andere Alternative bietet die Registrierungsmethode. Bei dieser Methode wird ein Agent in einer zentralen Stelle registriert, wobei die eindeutige Identität eines Agenten und die aktuelle Stelle, in der sich ein Agent aufhält, gespeichert werden. Vor dem Hintergrund der erfolgten Analyse empfiehlt sich als Basis für die Lokalisierung von AMETAS-Agenten eine Art Pfadkonzept: Die Spuren der Agenten werden durch einen Managementdienst gesichert. Will man einen bestimmten Agenten oder eine Gruppe lokalisieren, werden die dezentral vorhandenen Informationen innerhalb eines konsistenten Schnitts (Schnappschuss) ausgewertet. Die Schnappschussmethode empfiehlt sich für die Lokalisierung von Agenten im AMETAS entsprechend den zu Beginn der Arbeit von einem Lokalisierungsmechanismus geforderten Eigenschaften: Sie erlaubt eine zuverlässige Lokalisierung der gesuchten Agenten, deren Autonomie dabei respektiert wird. Die Kosten-Leistungsrelation ist günstig einzuschätzen, da unnötiger Daten- bzw. Agentenverkehr ebenso vermieden wird wie die Pflege umfangreicher, zentralistischer Datenbanken

On the use of mobility in distributed network management

Information Technology has been under unprecedented transformations and it is dramatically changing the way of work inside organizations. Information management systems must be adequate to cope with the profound effects of this evolution, which expectations includes the introduction into the networks of enormous quantities of different elements. Mobile agent paradigm seems to be, for many researchers, the right solution to deal with the pressures of these new demands. This paper discuss the issues around mobility of code on network management environments and presents ongoing work that provides mobility capability to distributed managers upon recent work of IETF’s Disman working group

Conception et réalisation d'une application de gestion de réseau à base de composants répartis

Les applications actuelles de gestion des réseaux reposent essentiellement sur l'approche centralisée. Cependant, cette approche a atteint ses limites. Elle ne répond plus aux nouvelles exigences, telles que la tolérance aux fautes, la flexibilité et l'expansibilité des applications de gestion. Pour répondre à ces nouveaux besoins, plusieurs approches décentralisées ont été développées; elles consistent à répartir des tâches de gestion sur plusieurs entités du réseau. Ce mémoire propose une nouvelle approche décentralisée dans laquelle nous abordons le problème d'intégration dynamique de nouvelles fonctions à l'application de gestion, en utilisant les composants répartis et l'environnement distribué Common Object Request Broker Architecture (CORBA). Actuellement, il n'existe pas d'application de gestion capable de détecter et d'intégrer, au cours de son exécution, de nouvelles fonctions de gestion. Nous avons donc développé une architecture décentralisée afin d'illustrer le développement de ce type d'application. Cette architecture est constituée de composants répartis qui utilisent la technologie CORBA pour communiquer entre eux. Ces composants accèdent aux informations de gestion des ressources du réseau à travers une passerelle CORBA/SNMP. L'architecture définit des agents CORBA pour représenter les ressources à gérer sur le réseau et définit des composants CORBA pour représenter les fonctions de gestion de réseau. Ces entités (composants CORBA) peuvent être branchées sur le réseau au cours de l'exécution de l'application de gestion qui les détecte et les utilise automatiquement. Ce mécanisme est appelé plug and play. Nous avons développé notre architecture sur une plate-forme Windows NT en utilisant le langage Java 1.2, l'API SNMP de AdventNet, le service de nom de Java 1.2 et OrbixWeb d'IONA

Managing Next Generation Networks (NGNs) based on the Service-Oriented Architechture (SOA). Design, Development and testing of a message-based Network Management platform for the integration of heterogeneous management systems.

Next Generation Networks (NGNs) aim to provide a unified network infrastructure to offer multimedia data and telecommunication services through IP convergence. NGNs utilize multiple broadband, QoS-enabled transport technologies, creating a converged packet-switched network infrastructure, where service-related functions are separated from the transport functions. This requires significant changes in the way how networks are managed to handle the complexity and heterogeneity of NGNs. This thesis proposes a Service Oriented Architecture (SOA) based management framework that integrates heterogeneous management systems in a loose coupling manner. The key benefit of the proposed management architecture is the reduction of the complexity through service and data integration. A network management middleware layer that merges low level management functionality with higher level management operations to resolve the problem of heterogeneity was proposed. A prototype was implemented using Web Services and a testbed was developed using trouble ticket systems as the management application to demonstrate the functionality of the proposed framework. Test results show the correcting functioning of the system. It also concludes that the proposed framework fulfils the principles behind the SOA philosophy

Gerência de alarmes em ambientes WEB, WAP e SMS usando as tecnologias SNMP, WBEM e CORBA

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação.A operação eficiente e ininterrupta das redes de computadores é um requisito que tem sido cada vez mais cobrado atualmente. Uma falha na rede pode deixar instituições inteiras inoperantes. Por este motivo, detectar eventuais falhas e tomar ações corretivas de modo rápido e eficiente tem se tornado uma exigência de mercado. Deste modo, o Gerenciamento de Falhas em redes de computadores tem se tornado cada vez mais importante. Dentro deste contexto este trabalho propõem a implementação de uma aplicação destinada a detecção das falhas que mais prejudicam um ambiente de produção. Esta ferramenta foi desenvolvida em um ambiente WEB, WAP e SMS se propondo a ser um diferencial através da união de tecnologias como WBEM, SNMP e CORBA. O objetivo básico desta aplicação é prover um meio eficiente para a detecção e notificação de falhas, assim como, o acompanhamento das eventuais soluções para o problema