Introduction

النسخ

1 Introduction Network Management Bahador Bakhshi CE & IT Department, Amirkabir University of Technology This presentation is based on the slides listed in references.

2 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution 2

3 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? ماه ادارة الشبكه What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution 3

4 Today s Networks شبكة االنترنت البريد اإللكتروني األخبار World-Wide Web , DNS, FTP News, Telnet, IRC RealAudio, RealVideo MBone الخارج في المحلية لمسافات طويلة خدمة الهاتف من الخدمة الخلوية Local, Long-distance, Oversea Phone service IN service, cellular Fast Ethernet Token Ring Gigabit Ethernet FDDI WANs Ethernet ATM B-ISDN SDH SS#7 IN/AIN Access Networks PSDN ISDN PCS PSTN Computer Networks Telecom Networks Video Conferencing Electronic Commerce Internet Phone Banking, Accounting Distance Learning تداول الفيديو التجارة اإللكترونية هاتف اإلنترنت المصرفية المحاسبة الدراسة عن بعد Video-on-Demand Tele-conferencing Video-conferencing Internet Telephony الفيديو حسب الطلب االتصال عن بعد مؤتمرات الفيديو االتصال الهاتفي عبر اإلنترنت 4

5 What is Network Management? Computer networks are complex live systems Require a great deal of attention to be kept up & running E.g. Failures, Performance tuning, Service Provisioning, accounting, Network management system: شبكات الكمب وتر ه أنظمة ح ة معمدة تتطلب لدر ا كب ر ا من االهتمام حتى تم االحتفاظ بها وتشغ لها... مثال الفشل ضبط األداء تمد م الخدمة المحاسبة نظام إدارة الشبكة : أي ش ء له عاللة بتشغ ل شبكة Anything that has to do with running a network التمن ات Technologies االدوات Tools االنشطة Activities اإلجراءات Procedures االشخاص People 5

6 Running a Network: OAM&P العمل ات Operations Keep the network running smoothly, monitor for alarms, watch for intrusions and attacks,.... ابماء الشبكه تعمل بسالسه والمرالبه ألجهزة االنذار ومشاهدة التدخالت والهجمات االداره Administration Keep track what s in the network, who uses what, housekeeping تتبع ما وجد ف الشبكه و الذي ستخدمها والتداب ر المنزل ه. الص انه Maintenance اصالح االخطاء وتحد ث الشبكه Repairs failures and upgrades network التمو ل Provisioning Configure the network to provide services, turn up services for end تكو ن الشبكه لتوف ر الخدمه ورفع الخدمات للعمالء النهائ ن customers 6

7 What is Network Management Therefore, network management is the activities, methods, procedures, and tools that pertain to the operation, administration, maintenance, and provisioning of networks لذلن فإن إدارة الشبكة ه األنشطة واألسال ب واإلجراءات واألدوات الت تتعلك بالتشغ ل واإلدارة والص انة للشبكات. 7

8 Network Management System 8

9 Network Management Examples (1) Medium-sized business network شبكة أعمال متوسطة الحجم 9

10 Network Management Examples (2) شبكة مؤسسات Enterprise Network 10

11 Other Perspectives The NM operations & procedures & functionalities can be classified from other perspectives than (traditional) OAM&P مكن تصن ف العمل ات واإلجراءات والوظائف ف NM من وجهات نظر مختلفة )التمل د ة( OAM&P) تصن ف على اساس الوظائف Classification based functionalities ISO s point of view: FCAPS Classification based on layers ITU-T s point of view: TMN تصن ف على اساس الطبمات تصن ف على اساس نموذج العمل Classification based on business model TMF s point of view: etom Other classifications و وجد تصن فات اخرى 11

12 FCAPS ادارة االخطاء Fault management كشف وعزل والمضاء على الفشل Detecting, isolating, and elimination of failures االدارة التكو ن ة Configuration management Setting management parameters, backup and track changing (hardware & software) configurations ضبط إعدادات اإلدارة والنسخ االحت اط وتغ ر المسار )األجهزة والبرامج( التكو نات Accounting management Resource usage monitoring Performance management مرالبه استخدام المصادر ادارة الحسابات ادارة االداء مرالبة استخدام الموارد وإدارتها Resource utilization monitoring and management ادارة االمن Security management Security policies definitions, implementations, monitoring تعر فات الس اسات األمن ة والتطب مات والمرالبة 12

13 TMN ادارة اعمال ادارة خدمات ادارة الشبكه ادارة العناصر عناصر الشبكه 13

14 etom Customer Strategy & Commit Strategy, Infrastructure االسترات ج ة والبن ة التحت ة) & Product &) المنتج Product المنتج Lifecycle دورة الح اة Infrastructure البن ة التحت ة Lifecycle دورة الح اة Management االدارة Management االدارة Operations العمل ات Support الدعم Readiness استعداد عمل ات Operations Fulfillment تحم ك Assurance المناعة Billing الفوات ر Enterprise Management 14

15 Outline What is Network Management? لماذا إدارة الشبكات Management? Why Network Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution 15

16 Why Network Management? Computer/Teleco networking is a business شبكات الكمب وتر / االتصاالت ه األعمال التجار ة بن ت الشبكات لكسب المال Networks are built to make money Income (revenue) vs. TOC (Total Ownership Cost) الدخل )اإل رادات( ممابل ( TOCإجمال تكلفة الملك ة( اإل رادات Income Service provision for customers with desired QoS تمد م الخدمة للعمالء الذ ن لد هم جودة الخدمة المرغوبة TOC Cost to build up the network and its operation cost تكلفة بناء الشبكة وتكلفة تشغ لها 16

17 Why Network Management? )cont d( Cost (to provide the services) التكلفة )لتوف ر الخدمات ) NM to maximize efficiency, thus minimizing cost NM لتعظ م الكفاءة وبالتال تمل ل التكلفة Revenue (realized through the services) اإل رادات )تتحمك من خالل الخدمات( NM to ensure services are accounted for and delivered when and where they are needed للتأكد من أن الخدمات تم احتسابها وتسل مها متى وح ثما كانت هنان حاجة إل ها Quality (of the delivered services) الجودة )من الخدمات الممدمة ) NM NM to maximize the inherent value of the managed network and services provided "الم مة" لتعظ م المتأصلة للشبكة المدارة والخدمات الممدمة NM 17

18 Why NM: Cost CAPEX (Capital Expenses): Equipments, Software, License, Location, رأس المال )المصروفات الرأسمال ة(: المعدات والبرمج ات والترخ ص والمولع... OPEX )Operation Expenses( : People, electricity, maintenance, OPEX (نفمات التشغ ل(: الناس الكهرباء الص انة... 18

19 Why NM: Cost )cont d( حم مة مهمة Important fact While network equipment and NM software are expensive, but the cost is amortized over the lifetime of the network; hence, OPEX >> CAPEX مكلفة إال أن التكلفة تم إهالكها على مدى عمر الشبكة NM ف ح ن أن معدات الشبكات وبرمج ات OPEX >> CAPEX وبالتال محاولة تمل ل Attempt to decrease OPEX حتى لو كان ؤدي إلى ز ادة Even if it results in increasing in CAPEX ف Efficient network management system can decrease OPEX significantly, e.g.,... مكن لنظام إدارة الشبكة الفعال خفض OPEXبشكل كب ر على سب ل المثال 19

20 Why NM: Cost )cont d( مز د من كفاءة استكشاف األخطاء وإصالحها More efficient troubleshooting and diagnostics Free up operators from routine problems to focus on the hard stuff حرر المشغل ن من المشاكل الروت ن ة للترك ز على االش اء الصعبة تمل ل كم ة الخبرة المطلوبة Reduce amount of expertise required أتمتة تمد م الخدمة وس ر العمل Automation of service provisioning, workflows مشاركة ألل من المشغل Less operator involvement ز ادة اإلنتاج ة Increased throughput ألل عرضة لخطأ المشغل Less prone to operator error >50% of network & service outages! (impacts cost and quality) > 50 من انمطاع الخدمة والشبكات! )تكال ف التكلفة والجودة( التخط ط تحل ل عنك الزجاجة Planning, bottleneck analysis الموارد ح ث تكون هنان حاجة إل ها أكثر Deploy resources where they are needed most تحس ن طبولوج ا Optimization of topologies Minimize investment needed for given network goals تمل ل االستثمار الالزم ألهداف الشبكة المع نة نشر And more 20

21 Why NM: Revenue نظم الفوترة والمحاسبة المرنة Flexible billing and accounting systems الجمع ب ن خدمات متعددة Combine multiple services أنظمة التوف ر المؤتمتة Automated provisioning systems الخدمات حسب الطلب - "فوري " on Services on demand instant آراء العمالء من الخدمات الممدمة Customer views of services delivered Stats on calls made, bandwidth consumed, service levels إحصائ ات حول المكالمات الت تم إجراؤها عرض النطاق الترددي المستهلن مستو ات الخدمة الولت حتى اإل رادات Time until revenue Minimize time to service from time service is ordered تمل ل ولت الخدمة من خدمة الولت أمر و اكثر And more 21

22 Why NM: Quality Central term in networking: QoS مصطلح مركزي ف الشبكات : QoS QoS = managed unfairness (to satisfy service level objectives) الم دار الجهل )لتحم ك أهداف مستوى الخدمة( In management, QoS is also referred to as service level Examples of quality = QoS ف اإلدارة شار إلى جودة الخدمة أ ض ا باسم أمثلة على الجودة "مستوى الخدمة" Availability of service, Service response time, Delay, jitter, echo, clipping, Video quality, توفر الخدمة زمن االستجابة للخدمة التأخ ر االرتعاش االرتداد التمط ع جودة الف د و While network must be designed for QoS requirements, network operation management is also greatly influence QoS ف ح ن جب تصم م الشبكة من أجل متطلبات جودة الخدمة فإن إدارة تشغ ل الشبكة تؤثر بشكل كب ر على جودة الخدمة (QoS( 22

23 Why NM: Quality )cont d( التمد م اآلل Automated provisioning More efficient provisioning (less order-to-service time) توف ر أكثر كفاءة )ألل ولت الطلب إلى الخدمة( Avoid misconfiguration through end-to-end provisioning تجنب الته ئة الخاطئة من خالل التزو د من طرف إلى طرف شبكة توف ر لجودة مع نة Provision network for certain quality Proper dimensioning, Tested service configurations, Policies for traffic shaping, connection admission control البعد الصح ح تكو نات الخدمة المختبرة س اسات لتشك ل حركة المرور التحكم ف لبول االتصال المساعدة ف تحد د وتشخ ص وحل المشكالت )التفاعل ة ) (reactive) Help identify, diagnose, fix problems Alarm correlation, faster problem is resolved, minimizing the time of outages, try not to wait until customer complains تم حل ارتباط اإلنذار مشكلة أسرع التمل ل من ولت انمطاع الت ار الكهربائ حاول عدم االنتظار حتى شكو العم ل 23

24 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution 24

25 Network Management: The Players إدارة الشبكة: الالعبون 25

26 Service Provider Interest in NM Service providers sell communication services ممدم الخدمات ب ع خدمات االتصاالت Many market segments: Long Distance versus Local Exchange Carriers, voice, data, video, العد د من شرائح السوق: المسافة الطو لة ممابل نالالت الصرافة المحل ة الصوت الب انات الف د و... ف ح ن تما ز ف الخدمات Whereas differentiation in services جم ع الشبكات الجار ة ه أعمالهم األساس ة All running networks is their core business However, many companies offering same services ومع ذلن العد د من الشركات تمدم نفس الخدمات Compare airlines: same air planes, airports, function ممارنة الخطوط الجو ة: نفس الطائرات المطارات "الوظ فة" Major differentiation: Quality (SLA) االختالف الرئ س : الجودة 26

27 Service Provider Interest in NM )cont d( ممدم الخدمة المصلحة ف NM التما ز المتعلمة Management-related differentiation باإلدارة تحول الخدمات الجد دة أسرع Turning up new services the fastest تشغ ل الشبكة بألل تكلفة Running the network at lowest cost Fixing problems the most efficiently, or avoid them altogether حل المشكالت بأكثر فاعل ة أو تجنبها تمام ا Ability to give service level guarantees, and keep them المدرة على إعطاء ضمانات مستوى الخدمة واالحتفاظ بها أفضل خدمة Best customer service للعمالء Who squeezes the most out of network investment الذي ضغط على ألصى استفادة من استثمار الشبكة 27

28 Enterprise Interest in NM مصلحة المؤسسات ف ادارة الشبكه Enterprise networks are different from service provider networks: تختلف شبكات المؤسسات عن شبكات مزودي الخدمة: الشبكات الجار ة ل ست األعمال األساس ة Running networks is not the core business Communication services for enterprise operation IT departments are cost centers خدمات االتصاالت لتشغ ل المؤسسة ألسام تكنولوج ا المعلومات ه مراكز التكلفة The network has only one customer & the customer has not any alternative options لدى الشبكة عم ل واحد فمط ول س للعم ل أي خ ارات بد لة The network is not the primary competitive differentiator الشبكة ل ست ه التفر ك التنافس األساس 28

29 Enterprise Interest in NM )cont d( Since the network is cost, efficient management minimizing operation costs. E.g., بما أن الشبكة ه التكلفة فإن اإلدارة الفعالة تملل من تكال ف التشغ ل. على سب ل المثال Ability to tie in suppliers, partners, customers Ability to quickly integrate a new acquisition المدرة على ربط ف المورد ن والشركاء والعمالء المدرة على دمج عمل ة اكتساب جد دة بسرعة تخ ل انمطاع ساعة واحدة... outage Imagine one hour at a financial brokerage, at a car manufacturer,... ف شركة وساطة مال ة ف مصنع للس ارات Since network management does not directly determine revenue of enterprise less investment on NM systems نظر ا ألن إدارة الشبكة ال تحدد بشكل مباشر إ رادات االستثمار األلل ف المؤسسات ف أنظمة NM It s not just the network, it s also Data Centers, applications, and systems إنها ل ست الشبكة فمط بل مراكز الب انات والتطب مات واألنظمة أ ض ا 29

30 End Users عمالء خدمات Customers of communication services االتصاالت Not interested in management unless part of the service ) self service ( غ ر مهتم باإلدارة ما لم كن جزء من الخدمة )"الخدمة الذات ة"( نظام رعا ة العمالء Customer care system نظام التذاكر مشكلة Trouble ticketing system الخدمة عند الطلب Service on demand One bill فاتورة واحدة إحصائ ات الخدمة عبر اإلنترنت Service statistics online إعداد س اسات االستخدام لألطفال Set up usage policies for kids 30

31 End Users ادارة الشبكه Network managers Many roles, for example مد ري الشبكة Network administrators Craft Technicians Device administrators العد د من األدوار على سب ل المثال فن و الحرف مد ري االجهزة مساعدة مكتب المشغل ن Help desk operators مخططات الشبكة Network planners Network management systems, software, interfaces to support and help them be effective أنظمة إدارة الشبكات والبرمج ات والواجهات لدعمها ومساعدتها لتكون. فعالة 31

32 Equipment Vendors Interest in NM Make a business out of selling networking and data center equipment جعل األعمال التجار ة من ب ع الشبكات ومعدات مركز الب انات Not management systems (application software) ال أنظمة اإلدارة )برامج التطب مات( Manageability: Ease with which a vendor s equipment can be managed Support by standard management tools سهولة اإلدارة: سهولة التعامل مع معدات البائع الدعم بواسطة االدوات الم اس ة Time & effort to integrated with custom operations support الولت والجهد لدمجها مع البن ة التحت ة لدعم العمل ات المخصصة infrastructure توافر الخبرة والموظف ن المؤهل ن Availability of expertise, qualified personnel Required training cost, dependency on support contracts Proneness to operational errors تكلفة التدر ب المطلوبة االعتماد على عمود الدعم الشعور باألخطاء التشغ ل ة 32

33 Equipment Vendors Interest in NM التحول ف اإلدران Shift in perception Past: network management a necessary evil الماض : شبكة إدارة شر ال بد منه Present: network management competitive differentiator الحاضر: ادارة الشبكة االختالفات التنافس مالءمة لبائع المعدات Relevance to the equipment vendor انخفاض تكلفة ملك ة الشبكة Lower cost of network ownership Build brand value: other products work similar to ones already deployed بناء ل مة العالمة التجار ة: تعمل منتجات أخرى مماثلة لتلن الت تم نشرها بالفعل 33

34 Equipment Vendors Interest in NM If vendor B s equipment is less costly to manage than vendor A s... إذا كانت معدات البائع A تكلفة من إدارتها من البائع Bألل 34

35 NM Application Vendors Make a business out of developing, selling, servicing network جعل األعمال التجار ة من تطو ر ب ع خدمة تطب مات إدارة الشبكة management applications Fill the gaps that equipment vendors leave open دعم متعدد البائع ن Multi-vendor support سد الثغرات الت تركها بائعو المعدات مفتوحة Complete end-to-end NM instead of device management استكمال NMنها ة إلى نها ة بدال من إدارة الجهاز Management functionalities instead of managing devices, e.g., work flow, وظائف اإلدارة بدال من إدارة األجهزة على سب ل المثال تدفك العمل رعا ة العمالء care, customer Competitive features Multi-vendor support Customizable م زات تنافس ة دعم متعدد البائع ن تخص ص High-end management functionalities Easy to use and integrate وظائف اإلدارة الرال ة سهل االستخدام والتكامل 35

36 تكامل النظم System Integrators جعل األعمال التجار ة من إدارة الشبكة Make a business out of network management How when NM Application providers develop the tools ك ف عندما موم مزودو تطب مات NM األدوات بتطو ر بسبب ف العالم الحم م Because of, in real world No one tool or application can do every management tasks ال توجد أداة أو تطب ك واحد مكنه الم ام بكل مهام اإلدارة تطب مات متعددة ألغراض مختلفة Multiple applications for different purposes These applications manage the same network (from different aspects); hence, should be integrated, because هذه التطب مات تد ر نفس الشبكة )من جوانب مختلفة( وبالتال جب أن تكون متكاملة ألن Work on the same databases العمل على نفس لواعد الب انات Used in the same workflow procedure المستخدمة ف نفس اإلجراء س ر العمل While there are many management standard protocols and interfaces, in real ف ح ن أن هنان العد د من البروتوكوالت الم اس ة إلدارة واجهات ف العالم الحم م world ال تعمل التطب مات سهال كما بدو Applications don t work together as easy as it seems حتاج مستخدم NM users need more integrated functionalities 36 إلى وظائف أكثر تكامال NM

37 تكامل النظم System Integrators Fill the niche between COTS (Commercial of-the-shelf) and custom development by network providers امأل مكانه ب ن COTS )تجارة الرفوف( والتطو ر المخصص من لبل مزودي الشبكات عمل ات دعم البن ة التحت ة المحددة Specific operations support infrastructure تطب مات االدارة الكامله Management applications to integrate Operational context to integrate: enterprise information systems,.. الس اق التشغ ل للتكامل: أنظمة معلومات المؤسسة الطلب b2b, ordering, Develop software wrappers, protocol converter/gateways, API customization, تطو ر أغلفة البرامج ومحول / بوابات البروتوكول وتخص ص API Make a business out of management requirements that are specific only to particular management users اجعل األعمال خارج متطلبات اإلدارة الخاصة فمط بمستخدم اإلدارة المع ن ن 37

38 ضع كل ا Put Altogether Service Provider Network Network Manager Management System Management Application Management Application Management Application Manageable Network Devices Customer 38

39 ضع كل ا Put Altogether Service Provider Network OAM&P Network Manager Management Integration System Management Application Management Element Management Application Configuration Application Service Order Manageable Network Devices & Billing Customer 39

40 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management ما جري ف أنظمة إدارة الشبكة الحم م ة Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution 40

41 A Day in the Life of a Network Manager وم ف ح اة مد ر الشبكة type of organization that runs the network نوع المنظمة الت تد ر الشبكة particular function that the network manager plays within the organization وظ فة خاصة أن مد ر الشبكة لعب داخل المنظمة 41

42 A Network Operator for a Global Service Provider مشغل شبكة لمزود خدمة عالم A typical NOC(Network Operation Center) NOCنموذج )مركز تشغ ل الشبكة( 42

43 أدوات إدارة الشبكة Network Management Tools Management tools: management systems that network managers interact with أدوات اإلدارة: نظم اإلدارة الت تفاعل معها مد رالشبكات 43

44 أدوات إدارة الشبكة Network Management Tools واجهة المستخدم من األدوات User interface of the tools Flow through systems may not have user interface at all لد ال حتوي التدفك عبر األنظمة على واجهة مستخدم على اإلطالق Provisioning tasks are done automatically, user never touches it تتم مهام التزو د تلمائ ا ولم لمسها المستخدم أبد ا Text-based interfaces often preferred by power users واجهات تعتمد على النص غالب ا ما فضلها مستخدمو الطالة More productive, know what they are doing, don t be slowed down by mouse clicks and navigation GUIs أكثر إنتاج ة ومعرفة ما فعلونه ال تتباطأ بنمرات الماوس والتنمل واجهات المستخدمون من ح ن آلخر التدر ب Training, Occasional users, Legitimate GUI uses: Monitoring, Visualization of large quantities of data, Summary reports تستخدم واجهة المستخدم الرسوم ة "الشرع ة": المرالبة والتصور لكم ات كب رة من الب انات والتمار ر الموجزة 44

45 NM Tools Examples : Network Analyzers محلل الشبكة : NM أمثلة أدوات Network analyzers come under many different names, including packet sniffers, packet analyzers, and traffic analyzers تأت أدوات تحل ل الشبكات تحت أسماء كث رة مختلفة بما ف ذلن متشمم الحزم ومحلالت الحزم ومحلالت المرور view and analyze current traffic on a network عرض وتحل ل حركة المرور الحال ة على الشبكة capture or sniff packets that flow over a port of a network device and present them in a human-readable format التماط أو استنشاق الحزم الت تتدفك عبر منفذ جهاز الشبكة وتمد مها بتنس ك لابل للمراءة من لبل اإلنسان 45

46 محلل الشبكات : Wireshark Network Analyzer: Wireshark.. 46

47 NM Tools Examples:Network Analyzer MaaTec MaaTec محلل شبكة - : NM أمثلة أدوات 47

48 NM Tools Examples: Device managers مد ري األجهزة : أمثلة أدوات NM View and manage individual devices one at a time View statistics View alarms View configuration عرض وإدارة األجهزة الفرد ة واحدة ف ولت واحد عرض اإلحصاءات عرض اإلنذارات التكو ن عرض تغ ر وضبط المعلمات Change & tune parameters Most basic interface: Telnet sessions, CLI الواجهة األساس ة : جلسات Telnet مكن أن تفعل أي ش ء على مستوى الجهاز Can do anything on a per-device level Often interface of choice for network administrators ف كث ر من األح ان واجهة االخت ار لمسؤول الشبكة GUI, Web app more user friendly (easier to operate, but sometimes less واجهة المستخدم الرسوم ة تطب ك الو ب أكثر سهولة ف users ( productive for power االستخدام )أسهل ف التشغ ل ولكن ف بعض األح ان ألل إنتاج ة ل "مستخدم الطالة "( غالب ا ما تكون خاصة ببائع مع ن ونوع الجهازtype Often specific to a particular vendor and device 48

49 Device Manager CiscoView إدارة األجهزة - CiscoView 49

50 NM Tools Examples :Element Managers أمثلة على أدوات : NM العناصر مدراء Element managers are systems that are used to manage equipment in a network مد رو العنصر هم أنظمة تستخدم إلدارة المعدات ف الشبكة designed for equipment of a specific type and of a particular vendor View device status and configuration and modify their parameter مصممة للمعدات من نوع مع ن وبائع مع ن عرض حالة الجهاز والتكو ن وتعد ل المعلمة الخاصة بهم مثال لاعدة الب انات مع عناصر الشبكة e.g. database with network elements it enables users to back up and archive how devices are configured, to restore device configurations if that ever is required, and to manage the distribution of software مك ن المستخدمون من إجراء نسخ احت اط لألرشفة وك ف ة تكو نها واستعادة تكو نات images to the devices الجهاز إذا كان ذلن مطلوب ا على اإلطالق وإدارة توز ع صور البرامج على األجهزة element managers can receive event messages from the devices, which enables users to monitor the various pieces of equipment across the entire network, not just one مكن لمد ري العناصر تلم رسائل األحداث من األجهزة والت تمكن المستخدم ن من مرالبة time. device at a األجزاء المختلفة من المعدات عبر الشبكة بالكامل ول س جهاز واحد فمط ف كل مرة. اكتشاف المعدات تلمائ ا Automatically discover equipment واجهة الشمال Northbound Interface 50

51 NM Tools Examples : Management Platforms NMامثله على أدوات : منصات اإلدارة Management platforms are general-purpose management applications that are used to manage networks منصات اإلدارة ه تطب مات إدارة لألغراض العامة ت ستخدم إلدارة الشبكات management platforms are vendor independent منصات اإلدارة ه بائع مستملة ب ئات مختلفة different environments the primary task is to monitor the network المهمة األساس ة ه مرالبة الشبكة 51

52 Device/Element/Network Managers / الجهاز / العنصر مدراء الشبكة 52

53 NM Tools Examples : Collectors and Probes جامع و مجسات : أمثلة أدوات NM المجام ع Collectors جمع الب انات الخام من الشبكة Collect raw data from the network االحصائ ات المرور ة traffic statistics لمطات الوضع الدوري periodic status snapshots أحداث Events اإل داع واألرشفة والضغط Filing, archiving, compression Format normalization تنس ك التطب ع Sometimes, data pre-aggregation, filtering, searching ف بعض األح ان لبل تجم ع الب انات التصف ة البحث Probes التحم مات Generation of data from the network Measurements: e.g. current service levels تول د الب انات من الشبكة مثال مستو ات الحال ة الخدمة الم اسات : Offload management applications from high-volume routine tasks إلغاء تحم ل تطب مات اإلدارة من المهام الروت ن ة كب رة الحجم 53

54 NM Tools Examples : Intrusion Detection Systems أمثلة أدوات : NM أنظمة كشف التسلل detect suspicious communication patterns on the network that might be indicative of an ongoing attack Attacks اكتشاف أنماط االتصاالت المشبوهة على الشبكة الت لد تكون مؤشرا على هجوم مستمر هجمات محاولة التحام أجهزة التوج ه أو الخوادم servers, attempted break-ins into routers or, denial-of-service (DoS) attacks IDS techniques هجمات رفض الخدمة تمن ات الهو ة تحل ل حركة المرور analyzing traffic االستماع إلى أجهزة اإلنذار listening to alarms inspecting activity logs observing load patterns فحص سجالت مرالبة أنماط النشاط الحمل (DoS) 54

55 NM Tools Examples: Performance Analysis Systems أمثلة أدوات : NM أنظمة تحل ل األداء جمع إحصاءات األداء Collect performance statistics Monitor performance tends مرالبة األداء م ل كشف اختنالات األداء Detect performance bottlenecks ستخدم ل Uses for إدارة مستوى الخدمة Service level management Monitor if agreed-to service levels are being kept Examples: Delay, jitter, voice quality, مرالبة ما إذا كان تم االحتفاظ بمستو ات الخدمة المتفك عل ها أمثلة: التأخ ر االرتعاش جودة الصوت... إدارة خطأ استبال ة Proactive fault management كشف المشاكل الت تختمر Detect problems that are brewing مثال تدهور أولات االستجابة E.g. deteriorating response times استكشاف األخطاء وإصالحها والتشخ ص Troubleshooting and diagnostics تخط ط الشبكة Network planning 55

56 NM Tools Examples: Alarm Management Systems أمثلة أدوات : NM أنظمة إدارة اإلنذار collecting and monitoring alarms جمع ومرالبة اإلنذارات اإلنذارات ربط Correlate alarms initial diagnoses for the root cause of an alarm التشخ ص األول للسبب الجذري لإلنذار provide impact analysis to forecast the fallout that an alarm might have تمد م تحل ل التأث ر للتنبؤ بالتداع ات الت لد حدثها اإلنذار 56

57 NM Tools Examples: Alarm Management Systems أمثلة أدوات : NM أنظمة إدارة اإلنذار 57

58 أدوات مثال أخرى Other Example Tools Trouble Ticket Systems مشكلة أنظمة التذاكر تستخدم لتتبع ك ف المشاكل ف الشبكة Used to track how problems in a network تختلف عن إدارة أجهزة اإلنذار different from managing the alarms نظم إدارة أوامر العمل Work order management systems ترك ب المعدات واألسالن وإصالح Equipment installation, wiring, repair, replacement إدارة لائمة الشاحنات Management of truck rolls Interaction with inventory and ordering systems for spares التفاعل مع نظم المخزون والطلب لمطع الغ ار التفاعل مع أنظمة تخط ط الموى العاملة Interaction with workforce planning systems Service order management systems إدارة أوامر نظم الخدمة دخول أوامر الخدمة Entry of service orders إضافة حذف تعد ل خدمة Adding, deleting, modifying a service Orchestration of service order process, e.g. تشغ ل الفوات ر Turning on billing تزامن عمل ة أمر الخدمة على سب ل التحمك من البطالة االئتمان ة Credit card verification نظم التدفك من خالل توف ر الخدمة Flow-through systems to provision the service تتبع حالة طلب الخدمة Tracking of service order status 58

59 أدوات مثال أخرى Other Example Tools نظم الجرد Inventory Systems to track the assets of a network provider. لتتبع أصول مزود الشبكة Network inventory systems track physical inventory in a تتبع أنظمة مخزون الشبكة المخزون الفعل ف الشبكة network Service inventory systems track the instances of services that have been deployed over the network تتعمب أنظمة مخزون الخدمة مث الت الخدمات الت تم نشرها عبر الشبكة أنظمة توف ر الخدمات Service Provisioning Systems facilitate the deployment of services over a network very complex applications تسه ل نشر الخدمات عبر الشبكة تطب مات معمدة للغا ة 59

60 Packet Analyzers : InMon Sflow probe ad.xml Customer Education Government The Cooperative Association for Internet Data Analysis الجمع ة التعاون ة لتحل ل ب انات اإلنترنت 60

61 Passive Monitoring المراقبة السلبية (الغير نشطة ) The passive approach uses devices to watch the traffic as it passes by.. النهج الغ ر نشط ستخدم األجهزة لمشاهدة حركة المرور أثناء المرور بها These devices can be special purpose devices such as a Sniffer, or they can be built into other devices such as routers, switches or end node hosts هذه األجهزة تستط ع ان تكون أجهزة ألغراض خاصة مثل التدر ب مكن تضم نها ف أجهزة أخرى مثل أجهزة التوج ه أو رموز التبد ل أو مض ف عمدة النها ة The passive monitoring devices are polled periodically and information is collected (in the case of SNMP devices the data is extract from Management Information Bases (MIB)) to assess network performance and status. أجهزة الرصد الغ ر نشطة ه تم استطالع الري بشكل دوري و تم جمع المعلومات )ف حالة أجهزة SNMP تم استخراج الب انات من لواعد معلومات اإلدارة MIB) (( لتم م أداء الشبكة وحالتها. The passive approach does not increase the traffic on the network for the measurements.. النهج الغ ر فعال ال ز د من حركة المرور على الشبكة للم اسات 61

62 Passive Monitoring المراقبة السلبية (الغير نشطة ) It also measures real traffic. However, the polling required to collect the data and the traps and alarms all generate network traffic, which can be substantial. Further the amount of data gathered can be substantial especially if one is doing flow analysis or trying to capture information on all packets. كما م س حركة المرور الحم م ة. ومع ذلن فإن االلتراع المطلوب لجمع الب انات والفخاخ وأجهزة اإلنذار كلها تولد حركة مرور على الشبكة والت مكن أن تكون كب رة. عالوة على ذلن مكن أن تكون كم ة الب انات الت تم جمعها كب رة خاصة إذا كان المرء موم بتحل ل التدفك أو حاول التماط المعلومات على جم ع الحزم. The passive approach is extremely valuable in network trouble-shooting, however they are limited in their ability emulate error scenarios or isolating the exact fault location. تعتبر النهج الغ ر نشطة ذات ل مة كب رة ف استكشاف مشكالت الشبكة ومع ذلن فه محدودة ف لدرتها على محاكاة س نار وهات األخطاء أو عزل مولع الخطأ الدل ك. Since the passive approach may require viewing all packets on the network, there can be privacy or security issues about how to access/protect the data gathered. نظر ا ألن النهج الغ ر نشطة لد تطلب عرض جم ع الحزم على الشبكة مكن أن تكون هنان مشكالت تتعلك بالخصوص ة أو األمان حول ك ف ة الوصول إلى الب انات الت تم جمعها وحما تها. 62

63 المراقبة النشطة Active Monitoring The active approach relies on the capability to inject test packets into the network or send packets to servers and applications, following them and measuring service obtained from the network. As such it does create extra traffic, and the traffic or its parameters are artificial. عتمد النهج النشط على المدرة على ضخ حزم االختبار ف الشبكة أو إرسال حزم إلى الخوادم والتطب مات ومتابعتها ول اس الخدمة الت تم الحصول عل ها من الشبكة. على هذا النحو فإنه خلك حركة مرور إضاف ة وحركة المرور أو معالمها مصطنعة. On the other hand, the active approach provides explicit control on the generation of packets for measurement scenarios. This includes control on the: من ناح ة أخرى وفر النهج النشط س طرة واضحة على إنشاء حزم لس نار وهات الم اس. تضمن ذلن التحكم ف : طب عة تول د حركة المرور generation, nature of traffic the sampling techniques, the timing, frequency, scheduling, packet sizes and types (to emulate various applications), statistical quality, the path and function chosen to be monitored. Being active implies testing what you want, when you need it. Emulation of scenarios is easy and checking if Quality of Service (QoS) or Service Level Agreements (SLAs) are met is relatively straightforward. تمن ات أخذ الع نات والتول ت والتردد والجدولة وأحجام الرزم وأنواعها )لمضاهاة التطب مات المختلفة( والجودة اإلحصائ ة والمسار والوظ فة الت جب مرالبتها. أن تكون نش ط ا عن اختبار ما تر د عندما تحتاج إل ه. تعد محاكاة الس نار وهات سهلة والتحمك مما إذا كانت جودة الخدمة )QoS) أو اتفال ات مستوى الخدمة ( SLAs ( مستوف ة للوضوح 63

64 Passive And Active Monitoring الرصد الغ ر نشط والنشط Given the complementarily of the two mechanisms, we need to explore ways to get the best of both worlds. بالنظر إلى التكامل ب ن اآلل ت ن نحتاج إلى استكشاف طرق للحصول على أفضل ما ف العالم ن. A possibility is for the active measurement probe to schedule passive measurements of appropriate metrics at appropriate points along the path, while the active measurements are being made. When the active measurement is completed then the appropriate passive measurements can be paused thus reducing the gathering of unnecessary data. واالحتمال هو لتحم ك الم اس الفعال لجدولة الم اسات الغ ر فعالة من المما س المناسبة ف األولات المناسبة على طول الطر ك ب نما تم إجراء الم اسات النشطة. عند اكتمال الم اس النشط مكن إ ماف الم اسات المنفعلة المناسبة وبالتال تمل ل جمع الب انات غ ر الضرور ة. By comparing and contrasting the active and passive measurements, the co-validity of the different measurements can be verified, and much more detailed information on carefully specified/scheduled phenomena are made available. بالممارنة وممارنة الم اسات الفعال وغ ر الفعالة مكن التحمك من الصالح ة المشتركة للم اسات المختلفة وتتوفر معلومات أكثر تفص ال حول الظواهر المحددة / المجدولة بعنا ة. 64

65 NetFlow Cisco NetFlow is a Cisco developed flow technology that allows bandwidth monitoring of a network. NetFlow Analyzer is a software that uses Cisco NetFlow to monitor bandwidth and runs in windows and linux. Ciscoه NetFlow تمن ة تدفك مطورة من Ciscoتت ح مرالبة النطاق الترددي للشبكة. NetFlow Analyzer هو برنامج ستخدم Ciscoلمرالبة NetFlow عرض النطاق الترددي و عمل ف الوندوز ول نكس. NetFlow packet details 1 تفاص ل حزمة NetFloaNetFlow المصدر والوجهة IPعنوان Source and destination IP address المدخالت والمخرجات رلم واجهة Input and output interface number رلم المنفذ المصدر والوجهة Source and destination port number طبمة 4 البروتوكول Layer 4 Protocol عدد الحزم ف التدفك Number of packets in the flow إجمال البا تات ف التدفك Total Bytes in the flow الطابع الزمن ف التدفك Time stamp in the flow Source and destination AS المصدر والوجهة AS TCP_Flag & TOS 65

66 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution لماذا تعتبر إدارة الشبكات صعبة 66

67 التحد ات Challenges إدارة الشبكة ه عمل ة معمدة Network management is a complicated process واسع جدا Very wide Various functionalities, Different objective, With many details... وظائف مختلفة هدف مختلف مع الكث ر من التفاص ل All protocols in networks need to be managed!!!!!! From different perspectives جم ع البروتوكوالت ف الشبكات تحتاج إلى أن تدار من وجهات نظر مختلفة Technical issues, Managerial issues, Human!! اإلنسان!! المسائل الفن ة المضا ا اإلدار ة التحد ات Challenges التحد ات الفن ة Technical challenges Organization and operation challenges تحد ات األعمال Business challenges 67 تحد ات التنظ م والتشغ ل

68 Challenges Example: Technical مثال للتحد ات : التمن ة The first and obvious set of challenges أول مجموعة واضحة من التحد ات NM system is a very big and complex SW, general issues: : ومعمدة SW جدا كب رة هو نظام NM لضا ا عامة لضا ا التصم م المعماري SW architectural design issues SW التمن ات المناسبة Appropriate technologies التنم ة والتوث ك Development & documentation اختبار واستكشاف األخطاء وإصالحها Test & troubleshooting مشاكل س اق NM context issues: NM Application characteristics Scale Technology cross-section Integration التكنولوج ا خصائص مم اس التطب ك الممطع العرض دمج 68

69 Technical Challenges: Application characteristics التحد ات الفن ة: خصائص التطب ك NM is composed of different functionalities (e.g., FCAPS) )مثل (FCAPS تكون NM من وظائف مختلفة These functionalities are implemented by specific تم تنف ذ هذه الوظائف عن طر ك تطب مات محددة. applications Have own requirements and characteristics from SW engineering point of view لها متطلبات وخصائص خاصة من لل SW وجهة نظر الهندسة Some example (common) characteristics بعض األمثلة )المشتركة( الخصائص خصائص النظام المائم على المعامالت Transaction-Based System Characteristics خصائص نظام حركها المماطعة Interrupt-Driven System Characteristics خصائص نظام تحل ل الب انات الفعال Efficient Data Analysis System Characteristics 69

70 Transaction-Based Characteristics الخصائص المائمة على المعامالت تكو ن الشبكة لتوف ر الخدمة Network configuration for service provisioning لتراجع ف حالة وجود أي فشل / خطأ Rollback in the case of any failure/error 70

71 Interrupt-Driven Characteristics خصائص حركها المماطعة تتبع صحة الشبكة هو هدفNM Network health tracking is an objective of NM. Devices inform events to manager through alarm message unsolicited message (interrupt) تموم األجهزة بإبالغ األحداث إلى المد ر من خالل رسالة التنب رسالة غ ر مطلوبة )المماطعة( التحد ات Challenges Real-time processing & response ف الولت الحم م تجه ز واالستجابة High volume of interrupts E.g., a broken router حجم كب ر من المماطعات Multiple physical link failure alarms So many service disruption alarms Unexpected routing updates. 71

72 Efficient Data Analysis System Characteristics خصائص نظام تحل ل الب انات الفعال Operators need to analyze network performance to تحد د االختنالات bottlenecks, Identify Guarantee SLA ضمان SLA Evaluate utilization of network resources Understand traffic patterns Analyze trends for future network planning/design Challenges Gathering large volume of data Processing data Statistical analysis and interference حتاج المشغلون إلى تحل ل أداء الشبكة تم م استخدام موارد الشبكة / فهم أنماط المرور تحل ل االتجاهات لتخط ط التحد ات جمع كم ة كب رة من الب انات معالجة الب انات التحل ل اإلحصائ والتدخل تصم م الشبكة ف المستمبل خوارزم ات فعالة ومعمدة Efficient & complex algorithms 72

73 Technical Challenges: Scale التحد ات الفن ة: النطاق Computer networks are large scale systems Scalability is a fundamental requirement in NM Scalability needs proper design and technologies شبكات الكمب وتر ه أنظمة واسعة النطاق التدرج ة هو شرط أساس ف NM لابل ة التوسع حتاج إلى تصم م وتمن ات مناسبة NM for ~100 node is complete different from NM for ~10000 node! عمدة تختلف بالكامل لل~ من العمدة! As a general rule scalability is a SW architecture problem rather than كماعدة عامة تعد لابل ة التوسع مشكلة ف بن ةSW بدال من منصات HW platforms.. HW NM 100 While hardware performance is increasing, NM processing requirements increase more.. ب ~ أثناء ز ادة أداء األجهزة تزداد متطلبات معالجة NM أكثر 73

74 Technical Challenges: Technologies التحد ات الفن ة: التمن ات Many different technologies need to be used to build a NM system: Many technologist with different expertise جب استخدام العد د من التمن ات المختلفة لبناء نظام العد د من تمن ذوي خبرة مختلفة. NM: Examples Information modeling نمذجة أمثلة المعلومات How network devices, links, service, management parameters, are modeled? ك ف تم تصم م أجهزة الشبكة والروابط والخدمة ومعلمات اإلدارة... على غرار 74

75 )... Database Technical Challenges: Technologies التحد ات الفن ة: التمن ات لاعدة الب انات How to design required NM DBs (devices, links, services, customers, configurations, ( )األجهزة الروابط الخدمات العمالء التكو نات Distributed computing ك ف ة تصم م لواعد ب انات NM المطلوبة لحوسبة الموزعة By definition, NM is distributed computing بحكم التعر ف NM ه توز ع الحوسبة Moreover, to achieve scalability & reliability, distributed computing is needed عالوة على ذلن لتحم ك لابل ة التوسع والموثول ة هنان حاجة إلى الحوسبة الموزعة Network (L4-L7) protocols (L4-L7) User interface بروتوكوالت الشبكة واجهة المستخدم Visualization of large volume of data efficiently & user-friendly التصور من حجم كب ر من الب انات بكفاءة وسهلة االستعمال Support large number of user for customer care software دعم عدد كب ر من المستخدم ن لبرنامج رعا ة العمالء 75

76 Technical Challenges: Integration التحد ات الفن ة: التكامل Swivel-chair syndrome 76

77 Technical Challenges: Integration التحد ات الفن ة: التكامل Make different NM applications as if they were a NM system " نظام NM بناء مختلف NM التطب مات كما لو كانوا 77

78 Organization & Operations Challenges تحد ات التنظ م والعمل ات How human are organized for NM is an issue Large enterprises with IT departments it ك ف تم تنظ م اإلنسان ل NMه لض ة شبكات مزود TIC) Service provider networks (e.g., TIC) (e.g., الشركات الكب رة مع ألسام الخدمة It is an other dimension (rather than technology) for successful البعد اآلخر )بدال من التكنولوج ا( إلدارة الشبكة بنجاح network management How to divide the tasks of NM? NM إنه ك ف ة تمس م مهام ل س األمر سهال حاول etom اإلجابة It is not easy, etom tried to answer How to organize and mange people to perform tasks Again is not easy, depends on human factors ك ف ة تنظ م وإدارة الناس ألداء المهام مرة أخرى ل ست سهلة عتمد على العوامل البشر ة 78

79 Organization & Operations Challenges تحد ات التنظ م والعمل ات Common tasks Network planning Network deployment Network operation Network maintenance Workflow management Inventory management المهام المشتركة تخط ط الشبكة نشر الشبكة تشغ ل الشبكة ص انة الشبكة إدارة تتابع األعمال ادارة المخزون إدارة الطلب والفوات ر Order & Billing management Security management األمن إدارة 79

80 Outline What is Network Management? Why Network Management? Who is Who in Network Management? What is going in Real Network Management Systems? Why is Network Management Challenging? Network Management Evolution تطور إدارة الشبكات 80

81 Telecommunications Services Evolution تطور خدمات االتصاالت 81

82 Traditional networks Customer Demand Evolution تطور طلبات العمالء الشبكات التمل د ة Residential customers & corporate networks Today العمالء السكن ة وشبكات الشركات Simple process for requesting basic or enhanced services Business customers عمل ة بس طة لطلب الخدمات األساس ة أو المحسنة زبائن المطاع التجاري ال وم عرض النطاق الترددي والخدمة عند الطلب Bandwidth and service on demand Electronic interfaces for requesting services or changes, reporting trouble, and billing واجهات إلكترون ة لطلب الخدمات أو التغ رات واإلبالغ عن المشاكل والفوات ر توف ر الولت بسرعة وجودة الخدمة Quick provisioning time and QoS 82

83 Management Functionality Evolution تطور وظائف اإلدارة الشبكات التمل د ة (PSTN) Traditional (PSTN) networks Circuit switching: F > C > A > P > S خطأ = انمطاع الخدمة Fault = service disruption التكو ن = توف ر الخدمة Configuration = service provisioning لكل دعوة محاسبة = األعمال Per call accounting = Business Ignore performance since resources are reserved No security ال أمان تجاهل األداء ألن الموارد محفوظة 83

84 Management Functionality Evolution تطور وظائف اإلدارة شبكات الج ل التال (NGN) Next Generation Networks Data/Multimedia IP networks: IPشبكات S > P > A ~ C ~ F للب انات / الوسائط المتعددة : األمن هو الشرط األساس Security is the essential requirement Efficient resource utilization through Performance كفاءة استخدام الموارد من خالل إدارة األداء management Bulk bandwidth or usage based accounting معظم النطاق الترددي أو االستخدام على أساس المحاسبة Misconfiguration and faults are tolerable in some cases سوء التكو ن والع وب ممبولة ف بعض الحاالت 84

85 Network Management Vision Evolution تطور رؤ ة إدارة الشبكات Traditional management Element management إدارة اإلدارة التمل د ة العنصر Get / Set device management parameters الحصول على تع ن اجهزة إدارة المعا ر الحصول على أجهزة اإلنذار من المعدات Get alarms from equipments / Current trend (vision) Service & Business management Process & Workflow management الحال االتجاه )الرؤ ة ) خدمة وإدارة األعمال عمل ة وإدارة س ر العمل TeleManagement Forum (TMF) is the driving force behind this vision منتدى هو الموة (TMF) TeleManagement الدافعة وراء هذه الرؤ ة 85

86 Summary الخطوط العر ضة What is Network Management? OAM&P or FCAPS or FAB or ما ه إدارة الشبكة لماذا إدارة الشبكات Management? Why Network تم تحد د التكلفة واإل رادات بها Cost and Revenue is determined by it من هو الذي ف إدارة الشبكة Management? Who is Who in Network NM Provider (Equipment, NP Application, Integration) & NM Users (Service Providers, End users) مزود NM (المعدات التكامل( ومستخدم )ممدمو NM الخدمة المستخدمون النهائ ون( تطب ك NP What is going in Real Network Management Systems? ما جري ف أنظمة إدارة الشبكة الحم م ة Many applications in NOC من التطب مات ف NOCالعد د Why is Network Management Challenging? التمن ة التنظ م ة... Organizational, Technical, لماذا تعتبر إدارة الشبكات صعبة 86

87 References المصادر Reading Assignment: Chapter 1 & 2 of Alexander Clemm, Network Management Fundamentals, Cisco Press, 2007 Alexander Clemm, Network Management, Santa Clara University, Woraphon Lilakiatsakun, Network Management, Mahanakorn University of Technology, J. Won-Ki Hong, Network Management System, PosTech University, dpnm.postech.ac.kr/cs607/ 87