Gerenciamento de Redes Utilizando Agentes Móveis
José Maria Monteiro
Departamento de Computação
Universidade Federal do Ceará
Roteiro
• Objetivos;
• Introdução à Gerência de Redes;– Modelo Centralizado de Gerência;– Paradigma Gerente X Agente;– Sistemas Abertos;
• Agentes Móveis
• Agentes no Gerenciamento de Redes
Objetivos
• Apresentar, discutir e analisar a utilização de agentes móveis no gerenciamento de redes de computadores.
Introdução à Gerência de Redes
• As redes de computadores possibilitam o compartilhamento de informações e de recursos independentemente de onde estes estejam localizados;
Introdução à Gerência de Redes
• Ultimamente, as redes de computadores têm experimentado um crescimento extraordinário (LANs, WANs, ...);
• Crescimento exponencial da Internet (a rede mundial de computadores);
• Conceito– Coordenação (controle de atividades e
monitoração do uso) de recursos materiais (modems, roteadores, etc) e/ou lógicos (e.g. protocolos), fisicamente distribuídos na rede.
• Qualidade de Serviço (QoS)
Introdução à Gerência de Redes
• Dependência funcional da empresa com o sistema de comunicação utilizado;
• O mau funcionamento da rede pode prejudicar o desempenho da empresa como um todo;
• Importância do uso eficiente de mecanismos de gerência;
Introdução à Gerência de Redes
• Complexidade da Gerência– Convivência de sistemas heterogêneos; – Existência de sistemas e equipamentos de
rede fornecidos por diferentes fabricantes (IBM, DEC, etc);
– Diferentes soluções de gerência ;– Difícil interoperabilidade / gerência global
em ambientes heterogêneos;
Introdução à Gerência de Redes
Modelo Centralizado de Gerência
Sistema Integradode Gerenciamento
Sistema deGerenciamento
A
Sistema deGerenciamento
C
Sistema deGerenciamento
B
Elementode Rede
Elementode Rede
Elementode Rede
Elementode Rede
Elementode Rede
Elementode Rede
Gerente
Aplicações
Sistema AbertoGerente
Agente
Objetos Gerenciados
Sistema AbertoGerenciado
operações
notificações
Paradigma Gerente X Agente
Sistemas Abertos
• Uma possível solução para a questão da heterogeneidade é a adoção de sistemas normalizados;
• SNMP (Single Network Management Protocol) da Tecnologia Internet;
• CMIP (Commom Management Information Protocol) da arquitetura OSI;
Agentes
• A tecnologia de Agentes deve ser vista como a aplicação integrada de várias tecnologias. Três conceitos merecem destaque ao tratar-se de Agentes:– Inteligência Artificial;– Orientação a Objetos;– Redes e Sistemas Distribuídos;
Agentes
• Definição– Muitos trabalhos discutem a definição e a
taxonomia dos agentes, existindo muita polêmica em torno de uma definição única.
– Um elemento independente de software responsável por uma tarefa. Ele age no lugar de um usuário ou de um processo, permitindo a automação de tarefas;
Características dos Agentes
• Autonomia;
• Comunicação;
• Cooperação;
• Deliberação;
• Mobilidade;
• Aprendizado;
• Pró-atividade;
• Reatividade;
• Segurança;
• Planejamento;
• Delegação;
Agentes Móveis
• Definição– São agentes criados para executar tarefas em
diferentes computadores da rede;– Os agentes móveis podem transportar-se entre
diferentes nós de uma rede para execução remota;
– O agente escolhe quando e para onde migrar.
• A tecnologia de agentes móveis é originalmente emergente dos avanços alcançados pelas pesquisas em sistemas distribuídos:– RPC;– Migração de Processos;– Avaliação Remota;– Objetos Móveis;– Agentes Móveis;
Agentes Móveis
Cliente/Servidor X Agentes Móveis
Cliente Servidor
Interação via Rede
Cliente Servidor
Interação via Rede
Agente
Interação Local
Vantagens da Tecnologia de Agentes• Eficiência;
• Redução do Tráfego da Rede;
• Interação Autônoma e Assíncrona;
• Adaptação Dinâmica;
• Tratamento com vasto volume de dados;
• Robustez e Tolerância a Falhas;
• Suporte a Ambientes Heterogêneos;
Agentes na Gerência de Redes
• Problemas do Modelo Centralizado:– Os dados estão distribuídos em agentes com
capacidades computacionais limitadas;– O processamento dos dados para extração de
informações de gerência é centralizado nos gerentes. Os gerentes têm grande carga de processamento;
– Comprometimento da escalabilidade;– Falhas no gerente/rede sem gerenciamento;
• Solução:– Distribuição de inteligência (processos e tarefas)
entre os componentes da rede;
– As funções e operações de gerência devem ser realizadas dinamicamente, próximas de onde os Objetos Gerenciados estão;
– Entre as diversas propostas apresentadas, o paradigma de Agentes parece ser a solução mais promissora
Agentes na Gerência de Redes
Agentes na Gerência de Redes
AN AM
1: “Criação”
AE3: “Monitoramento”
Atividade sobre o Elemento de Rede
2: “Migração”
4: “Relatórios” e “Notificações”
Agente Estático.
Agente Móvel.
Comunicação Local
Comunicação Remota
Migração do Agente
Atividade de Gerenciamento
• Solução:– Reduz o tráfego da rede;– Melhor balanceamento da carga;– Possibilita uma maior flexibilidade;– Agentes podem ser utilizados na gerência pró-ativa;– Agentes Móveis podem encapsular scripts de
gerência para que estes executem sob demanda onde for necessário;
Agentes na Gerência de Redes
• Exemplo:– Um agente pode ser enviado para coletar
dados entre os elementos de uma rede e voltar com os dados filtrados e coletados.
– Se o tamanho do agente permanecer pequeno, haverá economia no uso da banda.
– Se o agente puder tomar decisões durante suas operações, mais banda será economizada.
Agentes na Gerência de Redes
• Objetivo: descobrir quando a utilização dos agentes aumentam a eficiência do gerenciamento.
• Esta análise é realizada através da comparação do desempenho dos agentes e do SNMP em diversas tarefas de gerenciamento;
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
• Efeito da Latência do Enlace:– Avaliado através da obtenção da variável
ifInErrors da interface de cada estação da rede local;
• Efeito da Latência do Enlace:– O SNMP envia n pedidos (um para cada
interface);– O agente móvel é enviado para uma estação
da rede local, obtém a variável e percorre todas as outras estações buscando os valores da variável. Ao terminar, o agente móvel retorna á EG.
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
• Efeito da Latência do Enlace:– O tempo de resposta para o SNMP cresce
linearmente com o número de elementos gerenciados n;
– O tempo de resposta também aumenta com a latência l do enlace que conecta a EG a um nó da rede local, pois cada pacote SNMP passa uma vez por este enlace;
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
• Efeito da Latência do Enlace:– Para o agente móvel, a latência l não tem grande
influência pois o agente móvel passa somente duas vezes pelo enlace para realizar a tarefa;
– O tempo de resposta em função do aumento de n é grande, pois neste caso o agente tem um tamanho considerável, o que torna sua migração mais difícil;
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
• Efeito da Tarefa a ser Realizada:– Para o SNMP, a tarefa não tem grande
influência pois o número de octetos trocados entre a EG e o elemento gerenciado é pequeno;
– Porém o aumento do número de octetos trocados (tarefa A para tarefa B) faz com que o agente móvel migre com maior dificuldade, aumentando o tempo de resposta.
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
• Efeito do retorno à EG:– O tempo de resposta diminui muito quando o
número de elementos gerenciados é pequeno pois o agente percorre poucos nós e retorna à EG;
– Com o aumento do número de nós percorridos, o tempo de resposta diminui até um ponto onde o tempo começa a crescer devido à dificuldade de migração;
Análise da Eficiência dos Agentes Móveis no Gerenciamento de Redes
Conclusões• Para o tempo de resposta, os agentes móveis possuem
um melhor desempenho que o SNMP quando o número de elementos gerenciados não ultrapassa um certo valor, pois a migração dos agentes é dificultada quando o tamanho destes é grande;
• Se o agente voltar para a EG após coletar um número fixo de variáveis, o desempenho melhora;
• Os agentes são menos sensíveis às latências, porém sofrem maior influência das tarefas;
• O paradigma de agentes móveis aumenta o desempenho do gerenciamento quando a maior parte do movimento dos agentes ocorre dentro de redes locais, em outras palavras, quando somente uma pequena porcentagem da migração envolve enlaces de redes de longa distância.
Conclusões