Aula 1 - Introdução GR e Protocolos

Aula 1 Introduo GRC

Prof. Msc.Flvia Pereira dos Santos

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GRC Gerenciamento de Redes de Computadores

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Metodologia

Aliar tecnologias com fundamentos, conceitos,

arquiteturas, modelos de gerenciamento;

Aulas expositivas e dialogadas com auxlio dos recursos de quadro, computador e projetor;

Realizao de atividades de apoio na construo do conhecimento atravs de ferramentas de

gerenciamento;

2

Cronograma de Aulas

Verificar com o grupo o que foi estudado at agora?

Aps, atualizar a tabela de atividades por aula!

3

Avaliao

Primeira etapa e segunda etapa do semestre

2 Provas (terica e prtica)

2 Trabalhos Terico-prticos

Peso: provas 60% e trabalhos 40%

Exame Final

Prova Terica e/ou Prtica

4

Avaliao

Para aprovao o aluno dever ter no mnimo conceito C e cada uma das etapas e no mnimo

75% de frequncia;

O exame ser aplicado ao aluno que obter um conceito D em uma das etapas;

O conceito obtido no exame ser o conceito final.

5

Avaliao

Calculo do Conceito Final (1 etapa + 2 etapa)/2

Conceito A - 9,0 a 10,0

Conceito B - 7,5 a 8,9

Conceito C - 6,0 a 7,4

Conceito D - 0,0 a 5,9 (Reprovado)

Conceito E - Desistente (Reprovado)

6

Importante...

Aulas Segunda-feira das 13:30 s 17:30 Total: 75 horas

Material de Aula Disponvel no Moodle sites.google.com/site/

E-mail [email protected]

Horrios de atendimento Manh: quarta-feira das 7:30 s 9:30 Tarde: quinta-feira das 13:30 s 17:30

7

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Importante...

Celular

Silencioso na aula, desligado e guardado em prova e apresentao de trabalho

Faltas

Cada aluno dever verificar sua frequencia

Qacadmico

Abono: atestado mdico

Avaliaes atrasadas

Mediante atestado mdico (48h para comunicar)

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Apresentao

Nome?

Cidade?

Formao?

Se exerce alguma atividade. Qual?

Usa/usou alguma ferramenta de gerenciamento

de redes? Qual?

9

Bibliografia Bsica

TANENBAUM, A. S. Redes de Computadores 4 Ed., Editora Campus (Elsevier), 2003.

KUROSE, James F.; ROSS, Keith W.. Redes de Computadores e a Internet: Uma Abordagem Top-Down.

5. ed. So Paulo: Pearson, 2010. cap. 9, p. 553-574.

Traduo de Opportunity Traslations

STALLINGS,Willian. Redes e Sistemas de comunicao de dados: teoria e aplicaes. Rio de Janeiro:

Elsevier, 2005.

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Contexto atual de Redes de Computadores

As redes nas organizaes tem se tornado indispensveis;

O custo de falhas, problemas de segurana e desempenho cada vez mais alto;

As redes esto cada vez maiores e mais complexas;

Falta de pessoal qualificado para o suporte;

Custos com softwares proprietrios;

Dificuldade em manter todos os componentes em operao.

11

Gerenciamento de Redes...

Stallings, 1998:

O gerenciamento e monitorao de redes so tarefas extremamente importantes

para a sade de uma rede de computadores, sendo que, sem operaes de

gerenciamento, uma rede local no tem como manter-se operacional por muito

tempo.

Kurose, 2006

Gerenciamento de rede inclui a disponibilizao, a integrao e a coordenao de elementos de hardware, software e humanos, para monitorar, testar, consultar, configurar, analisar, avaliar e controlar os recursos da rede, e de elementos, para satisfazer s exigncias operacionais, de desempenho e de qualidade de servio em tempo real a um custo razovel.

Edmundo Madeira, Junior Toshiharu Saito, SBRC 2001

O gerenciamento de rede pode ser visto como um conjunto de mecanismos operacionais e administrativos necessrios para controlar os recursos da rede, manter os recursos da rede operacionais, facilitar o aumento da rede, gerenciar os recursos e controlar o acesso rede.

12

Porque gerenciar uma rede?

Registrar a ocorrncia de eventos;

Conhecer e alterar a configurao da rede;

Garantir a segurana da rede;

Contabilizar a utilizao de recursos;

Estabelecer limites para o disparo de alarmes;

Detectar, diagnosticar e prevenir a ocorrncia de falhas;

Controlar o desempenho da rede;

Expectativa do usurio com a qualidade do servio;

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Manter o funcionamento das redes;

Devido a importncia das redes de computadores em relao aos negcios das instituies/empresas e os

avanos tecnolgicos;

Devido ao porte e complexidade das redes: corporativas, de telecomunicaes (ex: backbone

nacional - a espinha dorsal da Internet).

Redes cada vez mais heterogneas:

Fsicas: LAN, MAN, WAN, PAN

Wireless: WWAN, WMAN, WLAN, WPAN

14


15

O que gerenciar em uma rede?

Equipamentos de rede;

Switches, roteadores, access points, hosts em geral.

Aplicaes em servios de rede;

Banco de dados;

Dispositivos de armazenamento;

etc.

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Atividades de gerenciamento

Registrar a ocorrncia de eventos;

Estabelecer critrios para o disparo de alarmes;

Detectar e diagnosticar a ocorrncia de falhas;

Acompanhar a disponibilidade e desempenho de servios;

Controle de acesso rede e servios;

Garantir a segurana;

Contabilizar recursos.

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Etapas do Gerenciamento

Criao e implantao da rede Projeto fsico - determinao de quais os

equipamentos sero utilizados

Configurao - determinao de quais os endereos IP atribudos aos equipamentos

Manuteno Instalao das estruturas (software) de

gerenciamento

Monitorao e configurao

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Tipos de gerncia de redes

Gerncia Centralizada:

Um nico gerente controla o processo

Problema: tornam-se mais crticos na proporo em que a rede

cresce.

Gerncia Descentralizada:

Atividades so distribudas, pois h vrios responsveis pelo gerenciamento.

Gerncia Reativa:

Administrador da rede limita-se a reagir aos problemas que surgem aps alerta de problemas ocorridos na infraestrutura.

Gerncia Pr-ativa:

O aumento exponencial das redes de computadores tem exigido uma gerncia mais eficaz das mesmas, no sentido de tentar

evitar a interrupo de seus servios.

19

Elementos de um sistema de

gerncia de redes

Para que o gerenciamento possa ser implantado, temos

necessariamente que utilizar os seguintes elementos:

Gerente

Agente

Protocolo

MIB

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Gerente (estao de gerenciamento, sistema gerenciador) Acessa dados de uma base localizada no sistema gerenciado

Agente (recurso gerenciado, sistema gerenciado) Exporta os dados da base de gerenciamento para que o gerente

possa ter acesso aos mesmos (HW: roteadores, switches, hosts,

impressoras, etc. SW: sistemas operacionais, servidores banco de

dados, servidores web, email, etc);

Protocolo (ex.: SNMP) Fornece o mecanismo de comunicao entre o gerente e agente

Base de dados (ex.: MIB) Os dados a serem gerenciados, seu valor, tipo e significado

Elementos de um sistema de

gerncia de redes

21

Conectado a rede, executa o software de protocolo de gerenciamento que solicita informaes dos agentes;

Tambm chamado de console de gerenciamento;

Possui interface com o usurio;

Pode obter e alterar informaes de gerncia no agente;

Normalmente centralizada;

Comunicao com agentes atravs de:

Pollings

Trapings

Gerente (1)

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Polling (varredura): processo de obteno das informaes junto ao agente em que o gerente

toma a iniciativa comunicao;

Trapings (notificaes): processo onde o agente toma a iniciativa de enviar ao gerente

(pr-configurado) uma notificao de

ocorrncia de eventos anormais, previamente

configurados;

Gerente (2)

23

Elemento Gerenciado

Componentes da rede que precisam operar adequadamente

para que a rede oferea os servios para os quais foi

projetada;

Possui um software especial chamado de AGENTE para permitir que seja gerenciado remotamente

Agente: permite a monitorao e o controle de um componente por uma ou mais estaes de gerncia.

Exporta a base de dados de gerenciamento (MIB) para que o

gerente tenha acesso as informaes

Agente

24

Define as mensagens utilizadas entre o agente e

Gerente;

Transferncia de dados entre agentes e gerente;

Realiza operaes de monitoramento (Leitura) e controle (Escrita);

Tipos de Mensagens:

Leitura e Escrita

Resposta

Notificaes (traps)

Protocolo de gerncia

25

Exemplo de operao de monitoramento (gerente-roteador):

Qual a quantidade de erros ocorrendo no fluxo

de entrada na interface ID?

Exemplo de uma operao de controle (gerente-roteador):

Desligue sua interface ID.


26

SNMP (Simple Network Management Protocol), SNMPv2 e SNMPv3: Redes TCP/IP

CMIP (Commom Management Information Protocol): Modelo OSI


27

Conjunto das informaes de gerncia disponveis em um agente (sero coletados e

enviados ao gerente);

Define os dados que podem ser referenciados em operaes do protocolo de gerncia;

MIB

28

Informao de erro de transmisso e recepo em enlaces de comunicao;

Status de um enlace de comunicao;

MIB - exemplos

29

Modelos de Gerenciamento

Existem dois modelos adotados para GR:

Modelo OSI e o Modelo TCP/IP.

Modelos de gerenciamento diferem em aspectos organizacionais:

Disposio dos gerentes na rede;

Grau de distribuio das funes de gerncia.

30

Modelos de Gerenciamento

Existem dois modelos adotados para GR:

Modelo OSI: criado a partir da Pilha de

Protocolos OSI

Modelo Internet: surgiu como alternativa temporria de gerenciamento; modelo simples

que acabou tornando-se um padro.

Modelos de gerenciamento diferem em aspectos organizacionais:

Disposio dos gerentes na rede;

Grau de distribuio das funes de gerncia.

31

Padronizao

Gerenciamento OSI

ISO (International Organization for Standardization) Modelo de Gerenciamento criado a partir da Pilha de Protocolos OSI

Criado para suprir a necessidade de gerenciamento que a tendncia de implementao efetiva da Pilha de Protocolos OSI trazia.

Padro Extremamente Complexo

Gerenciamento Internet IETF- Internet Engineering TaskForce

Surgiu como alternativa temporria de Gerenciamento

Esperava-se que o modelo OSI/ISO dominasse o cenrio de Redes

Pensou-se em modelo simples que atendesse a demanda imediata de gerenciamento, enquanto a consolidao e o desenvolvimento de tecnologias baseadas na OSI/ISO no se concretizavam

Acabou tornando-se um padro de fato

32

Padronizao de Modelos - ISO

Para resolver os problemas associados a gerncia em redes a ISO (International Organization for

Standarization) atravs do OSI (open systems

interconnection) props trs modelos:

O Modelo Organizacional estabelece a hierarquia entre

sistemas de gerncia em um domnio de gerncia, dividindo o ambiente a ser gerenciado em vrios domnios.

O Modelo Informacional define os objetos de gerncia, as relaes e as operaes sobre esses objetos. Uma MIB necessria para armazenar os objetos gerenciados.

33

Padronizao de Modelos - ISO

O Modelo Funcional descreve as funcionalidades de gerncia:

gerncia de falhas (comportamento anormal); gerncia de configurao (estado da rede); gerncia de desempenho (vazo e taxa de erros); ; gerncia de contabilidade (consumo de recursos); gerncia de segurana (acesso).

34

reas funcionais do gerenciamento

Gerenciamento de Falhas (1)

Registrar

Detectar

Reagir

35


Gerenciamento de Falhas (2) Registrar, detectar e reagir a condies de falha da rede

Gerenciamento de falha o tratamento imediato, j o

gerenciamento de desempenho a longo prazo.

36


Gerenciamento de Falhas (3)

Inicialmente: identificar a falha (atravs de

monitoramento ou recebimento de alertas);

Em seguida: isolar a falha (o que exatamente est

causando o problema?);

Finalmente: corrigir a falha (se possvel);

37


Gerenciamento de Desempenho (1)

Quantificar

Medir

Informar

Analisar

Controlar

Exemplo GD:

Utilizao de CPU dos servidores

considerada OK at 60%, entre 61-85%

deve-se iniciar processo de upgrade, acima

de 86% considerado crtico 38

Acessar netscanone e

pesquisar outros servios

Gerenciamento de Desempenho (2)

http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/

http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/

39

http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/http://netscanone.com.br/lojavirtual/sobre-netscanone/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/http://netscanone.com.br/servicos/analise-e-diagnostico-de-redes/


Gerenciamento de Configurao

Permite que o administrador da

rede saiba quais dispositivos fazem

parte da rede administrada e quais

suas configuraes de HW e SW.

Tarefas associadas:

Gesto de alterao na configurao

dos dispositivos;

Ativao de filtros;

Definio de valores limites.

40


Gerenciamento de Contabilizao (1)

Permite que o administrador da rede especifique,

registre e controle o acesso de usurio e

dispositivos aos recursos da rede.

41


Gerenciamento de Contabilizao (2)

Benefcio: auxlio nas anlises de desempenho: verificao de usurios com acessos

privilegiados, sobrecarregando o trfego da rede,

por exemplo.

Tarefas associadas:

Gesto de contas de usurios;

Autorizao de utilizao de

recursos;

Tarifao e faturamento.

42


Gerenciamento de Segurana (1)

Controlar o acesso aos recursos da rede de acordo

com a poltica definida.

43


Gerenciamento de Segurana (2)

Tarefas associadas:

Deteco de violao de segurana;

Definio de polticas de segurana;

Autenticao (controle de acesso,identidade);

Confidencialidade;

Integridade dos dados;

Relatrios de estados de segurana.

44

Gerenciamento Internet

SNMP - Simple Network Management Protocol Criado no final dos anos 80 como alternativa ao modelo de

gerenciamento OSI (CMIP / CMOT);

O nome j fazia uma aluso a uma alternativa simples que pudesse resolver as questes de gerenciamento sem a grande complexidade envolvida em outros padres, at estes serem consolidados e viabilizados de maneira clara;

Com o sucesso da Internet (TCP/IP) acabou tornando-se um padro de fato;

Principal ferramenta de gerenciamento de rede utilizada largamente at hoje.

45

/ de gerncia SNMP

Gerentes

SNMP

Agentes

SNMP Modelo de gerncia

46

SNMP - verses

SNMPv1 (RFC 1155, 1157, 1213) - 1990

Padro completo, que define no s o Protocolo, mas

tambm toda a estrutura de informaes de

gerenciamento. padro utilizados at hoje.

SNMPv2 (RFC 1441) - 1993

Trouxe novas funcionalidades e maior

eficincia...porem no resolveu de maneira adequada

problemas de segurana. Acabou tornando-se

obsoleto

SNMPv3 (RFC 2570 ) - 1999

Padro proposto traz novas medidas de segurana a

serem adicionadas a verso 1 e 2. Ainda no utilizada

47

SNMP Arquitetura de Gerenciamento

Estao de Gerenciamento (Gerente)

Faz a interface de gerenciamento, fazendo requisies de informaes de monitoramento e controle aos elementos de rede, e traduzindo essas

informaes de maneira clara aos operadores.

Agente de Gerenciamento (Agente)

um processo associado ao elemento de rede gerencivel. Possui duas funes bsicas : responder a requisies do gerente e notifica-lo sobre

ocorrncias pr-definidas.

Base de Informaes de Gerenciamento (MIB)

uma base de dados com estrutura em arvore composta de objetos classificados logicamente. Estes objetos representam o estado dos

recursos gerenciveis dos elementos da rede. O Gerenciamento ocorre

atravs da leitura e escrita desses objetos.

Protocolos de Gerenciamento (SNMP)

UDP, portas 161 e 162

48

Notificaes de gerenciamento

Gerenciamento

Protocolo de gerenciamento

Notificaes de

objetos ou de

eventos Aes de gerenciame

nto

Objetos Gerenciados

SNMP Diagrama de fluxo

49

SNMP

Aplicao de

Gerenciamento

Recursos

Objetos

Gerenciados

Enlace

IP

UDP

Gerente SNMP

Enlace

IP

UDP

Agente SNMP

Rede

Get

Get-

Next

Set

Resp

osta

Tra

p

Get

Get-

Next

Set

Resp

osta

Tra

p

Mensagens SNMP

Sistema de Gerenciamento Sistema Gerenciado

Fsico Fsico

50

Operaes do SNMP v1

51

SNMP v1 - Segurana

Segurana exercida atravs do campo Comunidade

Gerente tem que informar palavra correta ao Agente para ser autenticado

Texto trafega trafega em claro, portanto, susceptvel a captura.

Informaes importantes de trafego da rede trafegam sem segurana

SNMP v1 no adequado para efetuar alteraes(set-request) em dados de agentes.

52

SNMP v2

Novas Operaes GetBulk-resquest

Permite ao gerente solicitar transferncia de grandes quantidades de dados de forma mais eficiente. Transferncia de Tabelas

Inform Permite que uma estao de gerenciamento envie uma mensagem

assncrona para outra estao de gerenciamento

SMIv2 Permite uma melhor documentao e especificao mais elaborada de

objetos. Novos tipos de dados. Eliminou ambiguidades nas definies dos objetos encontrados nas especificaes anteriores

SNMPv2-MIB Novos objetos de trfego relacionado s novas operaes alem de novas

informaes relacionadas a configuraes de gerentes e agentes

53

SNMP v2

Gerenciamento Hierrquico

RMON Remote Network Monitoring

Segurana

Conceito de viso de MIB

Conceito de Contexto

No acrescentou novos mecanismos de segurana

54

SNMP v2 7 tipos de mensagens

55

SNMP v3

Arquitetura Integrada de funcionalidades:

SNMPv1

SNMPv2

Novidades v3

Principais novidades na rea de administrao e segurana

Problemas de segurana era um fator limitador da de operaes de controle (SetRequest)

56

SNMP v3

57

SNMP v3

SNMPv3 oferece:

Criptografia;

Autenticao;

Proteo contra ataques de reproduo;

Controle de Acesso.

58

SNMP na Prtica

Linux : netsnmp Ferramentas de Gerenciamento em alto nvel :

HPOpenView,

NetView,

Nagios,

CiscoWorks 2000,

3Com Transcend,

Nortel ONMS

...

MRTG

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ASN.1

ASN.1 - Abstract Sintax Notation One

uma linguagem formal de especificaes definida pela ISO.

Usado em uma serie de protocolos Internet, principalmente na rea de gerenciamento

Objetivos ASN.1:

Linguagem de descrio de dados, independente de maquina, sistema operacional.

Diferentes computadores armazenam e apresentam dados de modo diferente (little-endian/big-endian).

Regras que estabelecem a maneira como cada um desses tipos de dados deve ser transmitido pela rede

Servio de apresentao (OSI)

Definio formal de estruturas de dados:

Mdulos, Tipos, Valores, Macros...

Oferece regras bsicas de codificao

TLV - Type, Length, Value (Tipo, comprimento, valor)

60

ASN.1 - Abstract Syntax Notation

One

Com esta simples

conveno,

Os dados recebidos se

auto-identificam!

61

Informaes de Gerenciamento

Organizao - Dever existir uma base de dados de informaes comuns na maior parte das

atividades;

Nomenclatura - Deve ser definida para descrever essas informaes;

Regras e procedimentos - Devem ser definidos procedimentos de acesso as informaes.

62

Management Information Base (MIB)

uma base de dados composta de objetos gerenciados, implementada localmente nos

dispositivos gerenciados;

MIB deve ser um reflexo da realidade que est sendo gerenciada;

Objeto gerenciado uma abstrao que modela e representa um item de informao que se

quer gerenciar, exemplo:

Nome; Atributos; Conjunto de operaes que podem ser executadas sobre ele.

63

MIB (Management Information Base)

o conjunto dos objetos gerenciados, que procura abranger todas as informaes necessrias para a

gerncia da rede.

Seria como se fosse um Banco de Dados, com informaes sobre o Equipamento.

Ex.: Temperatura, Usurios, Trafego, Estatsticas, Configuraes. etc.

Modem

Impressora

Estao

de

Trabalho

MIB MIB

MIB

MIB

64

MIB

Monitoramento utilizando o protocolo SNMP.

Internet

Modem

Switch

Impressora Estao

de

Trabalho

Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Exemplo...

65

MIB


Internet

Modem

Switch

Impressora Estao

de

Trabalho

Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Gerente

Exemplo...

66

MIB


Internet

Modem

Switch

Impressora Estao de Trabalho

Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

GET

O Gerente Solicita Informaes via PDU

GET

67

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

MIB

Internet

Modem

Switch

Impressora

Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente


GET

68

MIB

Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente


GET

GET


69

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

GET


GET

70

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

Caso o Gerente queira Alterar alguma configurao, ele envia uma PDU SET

71

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

Caso o Gerente queira Alterar alguma configurao, ele envia uma PDU SET

...ao receber o PDU SET, o Agente realiza as

alteraes

72

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

Quando um Agente detecta algum alerta pr-definido, ele envia uma PDU TRAP

73

MIB


Internet

Modem

Switch


Servidores

Gerenciador SNMP

MIB

MIB

MIB

MIB

MIB

Agente

Agente

Agente

Agente

Agente

Gerente

Quando um Agente detecta algum alerta pr-definido, ele envia uma PDU TRAP

74

Prtica ferramenta SNMP MIB

Qtmib: um navegador SNMP MIB para plataformas Linux

http://qtmib.sourceforge.net/index.html#installation

75

http://qtmib.sourceforge.net/index.htmlhttp://qtmib.sourceforge.net/index.htmlhttp://qtmib.sourceforge.net/index.html

Prxima aula...

RMOM (Remote MONitoring)

Ferramentas para Deteco de Problemas em Redes;

Instalao e prticas com ferramentas;

76

Ferramentas diferentes

para situaes diferentes!

77

Ferramentas de Gerenciamento

Wireshark

Cacti

Nagios

MRTG

Zabbix

78

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