HATA YÖNETİMİ İÇİN ZEKİ KEŞİF VE TOPOLOJİ OLUŞTURMA YÖNTEMİ

Transkript

1 HATA YÖNETİMİ İÇİN ZEKİ KEŞİF VE TOPOLOJİ OLUŞTURMA YÖNTEMİ Ertuğrul AKBAŞ 1 Özle AK 2 1, 2 CBR Yazılı Danışanlık ve Blş steler, 41410, Gebze-Kocael 1 e-posta: ertugrul@cbr.co.tr 2 e-posta: ozle@cbr.co.tr Anahtar sözcükler: Ağ Topolojs, Keşf, Hata Yönet, Olay İlşks, Dağıtık Ağ Yönet ABTRACT Ths paper wll outlne a coplete syste fro autoatc network odel (network topology) generaton to escalatng events. The core parts of dynac fault anageent syste wll be decoposed and ntellgent ethodologes both for detectng topology and root cause analyss wll be analyzed and practced. Ths work shows that proposed platfor-ndependent, dstrbuted and reusable fault anageent syste archtecture can be an ntegral part of the next generaton of network anageent systes. Proposed archtecture s applcable not only to network anageent syste, but also to ntruson detecton systes, busness systes and health care nforaton correlaton systes. We present ths archtecture and the use java based network anageent platfor. Fnally, we deonstrate how these technologcal solutons have been pleented. 1. UNUM Ağ şleler karaşıktır ve ağ operatörler, ağ üzernde hatalar oluştuğu zaan çok sayıda olay esajı le boğuluş duruda olurlar. Bu olay esajları sayılarının fazlalığı nedenyle operatör tarafından şlee alınaz. Blg çerğn gelştrrken alar sevyelern ndrgee başarı le yönetlş br ağın belrleyc anahtarıdır. Eğer fltrelee ve lşk etotları görüntülee şlenden önce uygulanırsa çok sayıda alar cdd bçde ndrgeneblr [1]. Hata yönetnn en teel parçası olay lşklerdr ve olay lşk teknkler kullanıladan, olay esajları yığınının verl br şeklde şlenes olanaksızdır. Olay lşklendrenn teel şlevler görüntülee, fltrelee ve olay alarlarını askeleedr. İdeal br hata yönet sste, alarları ya da olayları br sebep-sonuç lşklendre kablyet, karaşık fltrelee fonksyonlarını kullanarak olayları fltrelee ve olaylar çn ağ nesnelern görüntülee kablyetne sahp olalıdır. Günüüz ağ hata yönet gerekllkler, tepksel olay yönet ve zaanlaa öne taşıyan unsurlardır. Bundan dolayı, dkkate alınan ve alınayan olaylar hakkında tespt ete ve karar vere en verl şeklde yapılış olalıdır. Bu araştırada, sste bağısız, yenden kullanılablr ve dağıtık hata yönet sste önerlektedr ve bu sste ağ topoloj blgsn ve olaylar arası nedensel lşkler tutaktadır. Olay lşklendre, hata yönet sstenn erkezdr. Olay lşklendre, ağ ve servs yönetnn dışında perforans, test ete, servs kaltes ve güvenlk yönet konularında genşletlş olalıdır bunun sebeb gelecek nesl ağ yönet sstelernn taalayıcı br parçası olaktır. Şu ank, çoğu olay lşklendre kablyetler, yönet sstene göülü br çözü olarak veya ağ yönet yazılılarının dğer bleşenler arasında yetersz entegrasyon ve kaynak paylaşıı le brlkte bağısız 3. part ssteler olarak bulunurlar. Başlıca farklılıklar: İnsanoğlu, eğer odel karaşık br yapıya sahp se bazı detayları gözden kaçırablr. ste yönetcler y yetştrleş olablr Her lşk ekanzası kend odellern tanılaak çn kend etodolojsne sahptr. Bu probleler yüzünden, otoatk ağ oluşturak ve olay lşk odel öneldr. Önerlen dağıtık ve dnak hata yönet ars Java Dağıtık Hata Yönet Mekanzası

2 (JADFAME) tabanlıdır ve bu problelere çözü bulacaktır[4]. Bununla brlkte uygulaa ve prototp çalışası br ağ yönet çözüü üzernde gerçekleştrlştr, önerlen hata yönet ars saldırı algılaa, stok arket, ev güvenlk, sağlık hzetler gb hata yönetnden fayda sağlayan alanlar üzernde kullanılablr. Bu akale aşağıda gösterldğ gb düzenlenştr: 2. kısı sste arsn tanılar. 3. kısı uygulaa detaylarını sunar. 4. kısı sonucuuzu çerr. 2. MİMARİ JADFAME- Java Dağıtık Hata Yönet Mekanzası dağıtık br hata yönet servsdr. JADFAME n lk uygulaası dnak olarak steğe uyarlanablen olay lşklendre ve dağıtık sste ars üzerne odaklanır. Üç ana bleşen: Olay şlee br: Bu bleşen, dağıtık br ortada olay kayıt br olarak kullanılıştır. İlşklendrleye htyacı olan olaylar, olay şlee brn kullanarak olay vertabanına eklenş olalıdır. Bu br perforans, güvenlk servsler topoloj olayları ve NMP trap ları gb çeştl kaynaklardan gelen olayları kaydeder. İlşklendre Br: Bu bleşen, dağıtık br ortada olay lşklendre ekanzası olarak kullanılıştır. Bu ekanza olay lşklendre odeln kullanarak bleşk olayların lşklendrles, olay neden ve olay kaynaklarını kullanarak bast anlada lşklendre yapar. Uyarı İşlee Br: Bu bleşen dağıtık br ortada, uyarı oluştura br olarak kullanılıştır. Bu br teel olayları görüntüleek ve aynı zaanda hareket oluşturak çn kullanılıştır, örneğn; elektronk posta göndere, olayları bıraka, kısa esaj göndere ve otoatk hesap aça. Bu ar, esnek br hata yönet uygulaa altyapısıdır (coputng fraework) ve gelştrcler ve araştıracılar kend hata yönet uygulaalarını gelştreblr ve çalıştırablrler. Çünkü progralaa desteğ, açık ve esnek br altyapıya sahp ekanza le desteklenştr. Şekl 2. Dağıtık Bleşen Mars 2.1 Dağıtık Mar Dağıtık ar, genelde ağ yönet sstelern ve özelde olay lşklendre sstelern yapılandırada genel kabul görüş ve kullanılan br teknktr[2]. İy tanılanış fonksyonlarla brlkte standart servslern kullanıı ve standart letş protokoller; açık, ölçeklendrleblr ve steğe uyarlanablr sstelern yapılandırılasına zn verr. Çeştl teknolojler CORBA, DCOM ve RMI dağıtık ağ yönet sstelernn altyapısını yapılandırak çn kullanılablr[5]. Bu akalenn takp eden kısılarında, RMI altyapısını kullanarak ary kendlğnden web tabanlı hata yönetcsne dönüştüren dağıtık olay lşklendre sstelernn dzaynını açıklayacağız. 2.2 İlşklendrc Mekanza JADFAME bleşen lşklendrc, yüksek dnaz olan ve kolay odelleneblr br olay lşklendre odelne sahptr ve odel lşklendrc blg vertabanına eklenr. Dğer ağ yönet platforlarına uyarlanablen lşklendrc blg vertabanı çnde brbryle alakalı topoloj blglern br araya getren br topoloj lşk odelleyc odül (şekl 7) vardır. Olay lşklendre sstenn en önel parçası başlangıç lşklendrey oluşturaktır. Eğer lşkler doğru değlse, sste tarafından üretlen herhang br blg de yanlış olacaktır. Topoloj keşf tpk olarak olay lşklendres çn çok kullanışlı br araç olarak kabul edlştr[6]. Olay lşklendre odel, topoloj nesnelern ve topoloj olaylarını lşklendrlp brleştrldğ brdr. Topoloj brlğ odelleyc bleşen, yönetlen nesneler ve onların lşklern otoatk olarak belrler. Bu odel aynı zaanda kullanıcı tarafından ayarlanablr. Topoloj lşklendre odelleycs, keşf odüllernden yönetlen

3 nesnelern örneklern oluşturur ve görüntülee odüller, servsler taraa ya da olay vertabanından olay örneklern oluşturur bundan sonra olay lşklendre odel örnekler oluşturuluş olur. Olay lşklendre genel odel şablonu, kurallar kullanılarak oluşturulur: Eğer olay varsa hareket gerçekleşr, Eğer olay1 ve olay2 ve olay3 varsa hareket gerçekleşr yoksa olaylar durdurulur, Eğer olay eşk değer geçlrse hareket gerçekleşr, Eğer olay eşğnn t2 zaanlaa sınırlaası varsa olay gerçekleşr yoksa olaylar durdurulur, Olayı durdur, Bütün olayları durdur, Krtere göre fltrele, Bu kurallar çnde; elektronk posta göndere, d çala, progra çalıştıra ya da olay(lar) oluştura hareket olarak değerlendrleblr. AND, OR, NOT gb antık şleçler kuralın br parçası gb kullanılış olablr. f4 f5 f6 f7 f8 bütün sste kapataksızın ve yenden derleekszn her k odel değştrleblr. 3.ZEKİ TOPOLOJİ OLUŞTURULMAI 3.Katan topolojs, br ağ çersnde varolan düğüler ve yönlendrcler le lşklendrlştr ve bu yönlendrcler arası yollar brbrlerne bağlanışlardır. Ağ topolojsnn genel br görünüşü, farklı alanlarda ağ yönetne yardıcı olur. Ağ topolojsn blek, ağ yönetclerne br ağın daha y şartlarda çalışası çn gerekl blgy verr. Topoloj blgs hal hazırda var se uhteel tıkanıklıkları bulak daha kolay olur. Tıkanıklık problenn halletek çn ağ çersnde bell başlı br yerde ekstra br yönlendrcye htyaç olablr. Pek çok tcar ürünlerde 3.katan keşf gerçekleştrlştr fakat 2.katan zor ve yönetlen chaza bağılı olduğu çn genel br çözü verleştr. Br p ağının güncel fzksel topoloj blgs; reaktf ve proaktf kaynak yönet, olay lşklendrles, ve sebep-sonuç analz dahl pek çok ağ yönet görevler çn öneldr. 2. katan keşf, 2. katan ağ chazlarını bulur ve otoatk olarak topoloj hartalarını oluşturur. Predryne [9] ya da openvew [6] gb bazı tcar progralar evcuttur fakat bunlar tcar olarak korunuş protokoller üzernde kullanılır ve heterojen ağlar çn desteklenez. f2 f1 f3 3.1 III. Katan Keşf İlk olarak, yönlendrclerden NMP [10] le evcut blgy kullanır. İknc olarak, ağ üzernde MIB tablolarını toplar ve sonrasında trafk oluşturaz. Üçüncü olarak, her br düğü üzernde çalışan dğer NMP ajan progralarından başka hç br yazılıa güvenez. Şekl 3. Uyarı İlşklendre Kullanan Ağ Tanılayıcı Önerlen ssten olay lşklendre odelleycs aşağıdak gb çalışır: Her olay kaynağı ve bu olaylar arasındak lşkler odellenştr. Hata f4, hata f2 nedenyle ya da hata f6 he hata f2 he hata f3 nedenyle gerçekleşyorken hata f3, hata f1 tarafından gerçekleşştr. Bast antık kuralları çersnde uyarıları lşklendrerek, br aşağıdak hata kurallarını yapılandırılablr: Kural 1: f f4 and f5 and f6 then f2 Kural 2: f f4 or f5 or f6 and f2 then f1 Kural 3: f f2 and f3 then f1 Bu lşklendre odelnn başka br avantajı; yönetlen nesne ve olay odel lşklendrc odelden ayrıştırılablr ve java nın yardııyla, Algorta Ağ topolojsnn keşf çn kullanılan algorta, br yönlendrcnn yönlendrc tablosunda ve ARP tablosunda depoladığı blgler kullanılarak oluşturulur. MIB-II IP grubu çersnde proutetable olarak fade edlen yönlendrc tablosu evcut nternet yönlendre blglern çerr ve ağ topolojsn çıkarak çn kullanılablr. Bu tablo çndek grşler hedef p tarafından ndekslendrlştr. Her grş, hedefe gden br yönleney gösterr. Bu yönlene çnde, her br grş çn proutenexthop alanı sonrak yönlendrcnn p adresn belrler. Böylece yönlendrcnn drekt koşuları, proutetable dan proutenexthop alanları elde ednlerek öğrenleblr. Br yönlendrc le başlaa, keşf algortasının çalıştığı aknenn varsayılan ağ geçd blgsne bakılarak veya br grş argüanı belrlenerek öğrenleblr, yönlendrcnn her br koşusu çn

4 her br tekrarda tekrarlaalı algorta çağırılarak bu şle yapılablr, böylece yönlendrc bağlantılı olarak keşf şle taalanır. Döngünün btş şartı ya doan krter ya da lk yönlendrcden olan ve önceden belrlenen aksu uzaklıktır. // Bu yönlendrcnn IP yön tablosu ele alınır ve onun drekt koşuları bu tabloya eklenr. vod getiproutetable(router router) { check ( hopnuber ); // Check # of hops. proutetable ı bu yönlendrcden al; Her geçerl yönlendre üzerndek tü lşkler süz; Bütün bu lşkler (koşuları) bu yönlendrcnn lşk lstesne ekle hopnuber ++; Router therouter = router.getneghbor(); } whle(therouter!= null ){ getiproutetable(therouter); // Recurson therouter=router.getnextneghbor(); } hopnuber --; Yukarıda bulunan algorta yalnızca yönlendrcler arası topolojy yapılandırır. Dğer hostların bağlanılablrlklern keşfetek çn, br yönlendrc ARP tablosu kullanılıştır. Bz her tekrarlaada ARP tablosunu bastçe okuyablrz ve hostları onun host lstesne ekleyeblrz. Bu aşaa, sadece yönlendrcler ve anahtarlar (2.katan ve 3. katan) gb ağ chazlarını bundan başka son hostlar gb 3. katan chazlarını keşfetez. Şekl 6. ve şekl 7. de (pek çoğu arka ve versyonu le) gösterlen araçların ta lstesn alak aacıyla end host analzlern yapak ve yukarıda gösterlen algortayı kullanarak ağ chazları arasındak bağlantılar yapıldıktan ve başlangıç keşf şlenden sonra ysoid kullanarak keşf taalayacağız. 3.2 II. Katan Keşf II. katan topoloj keşf, MIB II ve BRIDGE MIB gb yalnızca NMP tabloları kullanarak gerçekleştrlştr. Topoloj MIB gb özel b ler heterojenlğ bozaak aacıyla kullanılaz. Bz BRIDGE MIB kullandık ve bu algorta (spannng tree analyss) tabanlıdır. Anahtarlaalı br doan olan N n uçları keşfedlyor. = Anahtarlaalı doan n swtch ve yönlendrclern ac adres lstes olarak tanılanış. j = swtch nn J. nterface j olarak tanılansın. Aj = O swtch portunun tü ac adres lstes de Aj olarak tanılansın. D = NMP s olan br araçtır. Adı 1. Aj Υ Akl = U ve A jι Akl = φ se j ve kl drekt olarak brbrne bağlıdır. İspat burada dkkate alınaz. İlglenen okuyucular [ ] nn gösterdğ kaynaklara bakablrler. Adı 2. A kl fakat k Aj değl se ve brbrne bağlı değldr. Adı 3. { D } k jι Akl se spannng tree analyss A = yapar. Eğer ( nn root port kolonundak değer ve k nın root değer, nn root değerne eştse ) and k, NMP s olayan aracı le brbrlerne bağlıdırlar. Adı 4. { D } jι Akl se spannng tree analyss A = yapar. Eğer ( nn root port kolonundak değer ve k nın root değer, nn root değerne eştse ) graphcal spannng tree analyss yap. Graphcal spannng tree analyss : Eğer swtch nn tablosunun enable forwardng alanında D aracı çn br grş varsa ve D aracı root tan uzakta se D konu olarak swtch nn altındadır. Eğer swtch nn tablosunun enable forwardng alanında D aracı çn br grş varsa ve D aracı root tan önünde se D konu olarak swtch nn üstündedr ( D konu olarak swtch le root arasındadır).

5 4. PROTOTİP OLUŞTURMA Önerlen ssten prototp, yönet platforu olarak CBR Bg:Eye [13], vertabanı olarak ysql [14] ve progralaa dl olarak java kullanılarak oluşturuluştur. ste olay yapısı şekl 4 de tarf edlştr. Olay şlee br aşağıdak foratta gösterldğ gb olayları kabul eder. Event Catagory Topology Info Reason Te Şekl 4. Olay Yapısı Başlıca Alanlar: Olay Kategors: Bu alan olayın hang kaynağa at olduğunu belrtr, örneğn br duru olayı, br güvenlk olayı, br topoloj olayı ve br perforans olayı. Topoloj Blg(s): Bu alan, olay ve fzksel ağ arasındak lşkler belrleyen ağ, elean adı, nesne adı gb pek çok alt-alana sahptr. ebep: Bu alan olayın sebebn belrtr. Düğü hatası, (chazlar arası bağlantıların) bağ kopası, chazlar arası bağlantıların gerçekleştrles ve eşk değerler olay nedenlerne bazı örneklerdr. Zaan: Bu alan olayın oluştuğu zaanı belrtr. Şekl 6. End Host Analz onuçları 4.1. Gelşş Olay Taraa Özellkler JADFAME hata yönet sste, olay tarayıcısı olarak adlandırılan çok büyük br kapasteye sahp olay canlandıra aracıdır. Bu tarayıcı, RMI altyapısı le alar şlee bleşenlern ve olay sorgulaasını kullanır Olay tarayıcısı zaan, alar sevyes ve olay kaynağı tabanlı fltreler tanılaa kablyetne sahptr. 4.2 Topoloj İlşk Modelleycs Topoloj lşk odelleycs, topoloj alakalı blgler lşksel blg vertabanına ekleek aacıyla prototp çnde kullanılan br araçtır. Bu çalışada bz br ağ yönet altyapısı olarak Bg:Eye topoloj vertabanını ve olay vertabanını kullandık. Topoloj nesneler ve olay lşklernn, lşksel blg vertabanına eklendkten sonrak duruu Şekl 7. de gösterlştr. Burada lşkler gösteren br ağaç odel vardır ve bütün yaprak objeler kend sahplern blrler ve bütün kök nesneler kend chld larını blrler. Bu odel daha sonra kural tabanlı lşk odelne dönüştürülüştür. Şekl 5. Topoloj (Ağ Yapısı) Şekl 7. Topoloj İlşk Modelleycs

6 Şekl 5. te gösterlen topoloj br test yatağı olarak kullanılıştır. Bu ağ Bg:Eye kullanılarak keşfedlştr ve topoloj dahl edc odül, blg vertabanı odel çn kullanılıştır.[topoloj lşk odelleycs otoatk lşk(sel) blg tabanı odellee olarak kullanılıştır]. Otoatk topoloj keşf, olay lşklendrc odellee çn çok kullanışlı br araçtır. Topoloj lşk odelleycs, önceden tanılanış şablon blg odelnn yardııyla, lşk ekanzası blg tabanının otoatk odellenes çn kullanılır. Bu bleşen otoatk olarak br odel oluşturur, daha sonra (eğer stenrse) odeln değştrleceğ düşünülerek topoloj lşk odelleycs tarafından oluşturulan odel ta olarak bleşene bağlanaz. Topoloj lşk odelleycs yalnızca ağ yönet alanına ta olarak lşklendrlş olan br bleşendr. Eğer JADFAME, saldırı algılaa ssteler, tcar ssteler ve sağlık hzetler gb sstelerde kullanılacak olursa, topoloj lşk odelleycs gb başka br araç ortaya çıkacak, bu araç bahsedlen doan lerden JADFAME e verler aktaracaktır Gelşş İlşk Özellkler Bu akalede hata yönetnn ar fonksyonları üzernde yoğunlaşıldı ve aynı zaanda gelştrlen prototp hata yönetcs çn ta özellkl br olay lşklendrc gelştrld. İlşklendrc ekanza benzer kaynaktan gelen olaylar çn özel br çeşt antık değerlendrcsne sahptr ve bu değerlendrede otor olarak jess[15] kullanılıştır. Topoloj yönetc yardııyla, yönetlen nesneler arası lşkler ve ağ topolojs hakkında doğru blgler br araya getrlr. Her yönetlen nesne, yönetlen nesneler arası lşklere göre vertabanında gösterlştr. Şekl 8, otoatk olarak odellenş lşk blg vertabanı çnde bulunan doğru blglern br ekran görüntüsünü sunar. 5. ONUÇ Bu akalede dağıtık bleşen tabanlı ar kullanılarak, hata yönetne yen br yaklaşı sunuluştur. Bu fkr, saldırı algılaa gb olay lşklendre desteğne htyaç duyan dğer ssteler gb gelecek jenerasyon yönet sstelernn gerekllklern br araya getrr. Bununla brlkte blg tabanı odellee çn etodoloj oluştura ve otoatk kural algılaa sunuluştur. Olay lşklendre odel topoloj bağılılıkları kullanılarak oluşturuluştur ve gerçek br ağ üzernde uygulanıştır. Önerlen ar dğer sstelere adapte edleblr özellğe sahptr. Bu şu anlaa gelr, dağıtık hata yönet ssten kullanak çn br ön gerekllk yoktur. Bununla brlkte bu ar web tabanlı yönet sstelerne uyarlanablr ve dağıtık API lern yardııyla üçüncü part araçların ayrılaz br parçası olablr. Önerlen lşklendrc ekanza bulanık antık ve snr ağları gb yapay zeka teknkler le entegre olable yeteneğne sahptr. Önerlen ar aynı zaanda esnek br hata yönet (coputng fraework) altyapısıdır ve bu esnek hata yönet altyapısının (coputng fraework) yardıı le araştıracılar bu teknkler kend sstelerne uyarlayablrler. KAYNAKLAR [1] Jakobson, G., Wessan, M., Alar Correlaton, IEEE Network, Vol. 7, No. 6, pp , Nov [2] Hasan, M., ugla, B., Vswanathan, R., A Conceptual Fraework for Network Manageent Event Correlaton and Flterng ystes, xth IFIP/IEEE Internatonal yposu, pp , [3] Jakobson, G., Wessan, M., Brenner, L., Lafond, C., Matheus, C., GRACE: Buldng Next Generaton Event Correlaton ervces, Proceedngs of IEEE/IFIP Network Operatons and Manageent yposu, pp , Aprl [4] E. Akbaş, yste Independent And Dstrbuted Fault Manageent yste, The Eghth IEEE yposu on Coputers and Councatons, 30 June-3 July 2003, Antalya, Turkey Şekl 8.Olgu (Çarpını) Blg Tabanı [5] Downng, T. B., Java RMI: Reote Method Invocaton, IDG Books Worldwde, [6] Yu Bretbart, Mos Garafalaks, Clff Martn, Rajeev Rastog,. eshadr and Av lberschats, Topology dscovery n Heteregoneus IP Networks, Proceedngs of IEEE INFOCOM,2000

7 [7] [8] [9] [10] J. Case, M. Fedor, M. choffstall, and J. Davn. A ple Network Manageent Protocol (NMP). Internet RFC-1157, May [11] Y. Bejerano, Y. Bretbart, M. Garofalaks, and R. Rastog. Physcal Topology Dscovery for Large Mult-ubnet Networks. In Proc. of IEEE INFOCOM, [12] Y. Bretbart, M. Garofalaks, C. Martn, R. Rastog,. eshadr, and A. lberschatz. Topology Dscovery n Heterogeneous IP Networks. In Proc. of IEEE INFOCOM, [13] [14] [15]