Наблюдая за глобальной сетью

«Когда сотрудники начали жаловаться на возросшие времена отклика сети и недоступность соединений с мэйнфреймом, сетевые администраторы никак не могли понять, что же происходит», — вспоминает Дебора Шашати, специалист Reynolds Metals по телекоммуникационным технологиям.

В конце концов фирма приобрела программу управления каналами глобальных сетей Visual UpTime производства Visual Networks. Это инструментальное средство базируется на применении интеллектуальных агентов, устанавливаемых на устройства обработки данных/обслуживания канала (DSU/ CSU) для захвата и анализа трафика frame relay. Агенты способны измерять задержки при прохождении пакетов и пропускную способность каналов, а также прерывать использование полосы пропускания отдельными протоколами четвертого уровня с целью обнаружить, что является источником проблемы — используемый в корпорации граничный маршрутизатор или линия связи с оператором.

Пример Reynolds Metals не уникален. Популярность средств мониторинга уровня сетевого сервиса растет в корпоративной Америке не по дням а по часам. Они пользуются особым спросом в компаниях, активно занимающихся электронной коммерцией, в онлайновых брокерских фирмах и других организациях, убытки которых от каждого часа простоя коммуникационных систем измеряются десятками, а то и сотнями тысяч долларов.

Поскольку на карту поставлено целое состояние, руководители IT-подразделений крупных компаний желают активно контролировать предоставляемые операторами каналы связи, как если бы те являлись неотъемлемой частью внутренней корпоративной сети. Они стремятся получить подробную информацию о текущей доступности канала, его производительности и задержках обработки пакетов, а также активно сотрудничать с операторами и поставщиками услуг при планировании необходимых сетевых ресурсов и профилактике проблемных ситуаций.

Один из способов достижения этой цели связан с подписанием контрактов об уровне обслуживания (Service-Level Agreement), в которых фиксируются минимальные параметры сетевых услуг, предоставляемых оператором или сервис-провайдером, и штрафные санкции за их нарушение. Однако в последнее время сетевые администраторы все чаще убеждаются в том, что контракты SLA — малоэффективное средство контроля за качеством услуг, если не сказать хуже.

«Операторы обычно не располагают достаточным временем или передовыми технологиями, чтобы поддерживать высокий уровень детализации параметров сетевых сервисов в контрактах SLA», — отмечает Мэри Джандер, старший аналитик компании Enterprise Management Associates. Такие контракты обычно гарантируют доступность предоставленных оператором каналов на протяжении времени, которое составляет определенную долю от общего срока действия контракта. В результате у операторов появляется возможность для маневра. Скажем, если в контракте SLA записано, что в течение месяца (т. е. 720 ч) средняя доступность канала составляет 99%, то провайдеру можно будет предъявить претензии только после того, как продолжительность нерабочего состояния канала превысит семь часов. Если эти часы придутся на конец финансового года, у компании могут возникнуть серьезные проблемы.

Более того, данные, содержащиеся в стандартных отчетах компании-оператора об уровне предоставленного сетевого сервиса, являются слишком общими и усредненными за большие промежутки времени. Соответственно, пользователи не способны с их помощью разобраться, что же на самом деле вызвало сбои в функционировании каналов глобальной сети.

Как сообщила г-жа Шашати, в отчетах, которые направляют в Reynolds Metals компании AT&T и MCI WorldCom, данные являются усредненными по 15-минутным интервалам и, по сути дела, просто фиксируют последствия событий, имевших место в сети. Восстановить детальную хронологию происходившего при этом не представляется возможным. К тому же в стандартных отчетах операторов обычно отсутствует разделение использованной полосы пропускания по протоколам. В результате сетевой администратор, не полагаясь на информацию, поступившую от сервис-провайдера, вынужден сам заниматься мониторингом и управлением глобальными каналами связи.

Внутренняя информация

Необходимость в контроле за производительностью каналов глобальных сетей обусловила рост спроса на средства мониторинга уровня предоставляемого сервиса, которые сотрудники IT-отделов могли бы использовать самостоятельно. По данным аналитиков бостонской фирмы Hurwitz Consulting, в большинстве из 500 крупнейших американских компаний, вошедших в рейтинг журнала Fortune, подобные средства активно испытываются, а от 40 до 50% этих организаций уже вовсю применяют их.

Средства управления сервисом в каналах глобальных сетей сегодня предлагают почти 60 производителей. Их продукты относятся к четырем основным категориям:

• программные агенты, устанавливаемые на устройства DSU/CSU и осуществляющие в режиме реального времени мониторинг производительности, использования полосы пропускания и задержек в сетях ATM, frame relay и в каналах T1;
• агенты, запускаемые на настольных компьютерах и измеряющие производительность и задержки передачи трафика между станцией-клиентом и сервером;
• зонды, которые периодически опрашивают локальные управляющие базы данных (MIB) на сетевых устройствах по протоколам SNMP и RMON;
• платформы, осуществляющие сбор и хранение данных, которые поступают от управляющих агентов и систем, а также генерацию отчетов на основе полученной информации.

Продукты разных типов дают возможность сетевым администраторам контролировать качество услуг во всех ключевых областях, отраженных в контрактах SLA, включая уровень доступности сервиса, пропускную способность канала и задержку передачи пакетов. Некоторые приложения позволяют также выделить доли суммарной пропускной способности, используемые конкретными протоколами третьего и четвертого уровней модели OSI, например TCP/IP и HTTP.

Подобная информация незаменима для локализации и разрешения проблем, возникающих в каналах глобальных сетей. По свидетельству Шашати, применяемое в Reynolds Metals приложение Visual UpTime позволяет определить периоды насыщения канала по пропускной способности, тип передаваемого трафика, а также тех клиентов, которые наиболее активно используют коммуникационный ресурс. Например, при поступлении очередной жалобы пользователя на увеличение времени отклика сети удалось обнаружить, что один из сотрудников принимал файл значительного размера по протоколу FTP, а следовательно, причина заключалась в неудачном выборе схемы приоритизации трафика, а не в канале frame relay как таковом.

Если проблема относится к корпоративной сети, администратор и его помощники решат ее, не беспокоя сервис-провайдера. И наоборот, если дело в характеристиках арендуемого канала, фирма может предоставить оператору собственные данные мониторинга. В любом случае уменьшается время, затрачиваемое на восстановление нормального функционирования сети.

Правда, потребности сетевых администраторов уже не ограничиваются простым мониторингом трафика, передаваемого между граничными маршрутизаторами по глобальной сети. Они стремятся полностью управлять глобальными каналами, в частности измерять скорость обмена данными между клиентом и сервером, чтобы заранее подготовиться к всевозможным проблемам.

До недавнего времени сектор систем управления каналами глобальных сетей оставался слишком фрагментированным, чтобы указанной цели можно было достичь на практике. В результате администраторам приходилось тратить уйму времени на сопоставление и интерпретацию данных, поступающих от различных программных агентов и управляющих приложений. Показательны в этом отношении свидетельства Тодда Спиерса, сетевого аналитика из First Union National Bank (шт. Северная Каролина, США). До недавнего времени для управления уровнем сервиса в организации использовались следующие продукты:

• приложение VitalNet (прежнее название — Enterprise Pro) корпорации Lucent, обеспечивающее мониторинг и анализ сетевого трафика в целях планирования сетевых ресурсов;
• программа NetScout Manager Plus компании NetScout Systems, которая выполняет анализ трендов для параметров трафика отдельных протоколов;
• ПО Network Health фирмы Concord Communications, осуществляющее мониторинг использования постоянных виртуальных каналов (PVC) и фактов превышения пороговых значений управляющих параметров в устройствах доступа к сетям frame relay (FRAD);
• агенты FrameSaver SLV производства корпорации Paradyne, которые функционируют на устройствах DSU/CSU и выполняют мониторинг трафика в соединениях frame relay в режиме реального времени;
• приложение RouterPM компании Network Associates, предназначенное для опроса локальных служебных баз данных (MIB) различных маршрутизаторов и генерации отчетов о замеченных ошибках, нештатных ситуациях и характере использования сетевых ресурсов, которые помогают в разрешении возникающих проблем.

Спиерс признается, что его организация хотела бы получить единую систему управления, позволяющую консолидировать разнородную служебную информацию и составлять исчерпывающее представление о текущем состоянии применяемых каналов глобальных сетей. Сотрудникам IT-отдела, в частности, явно не хватает инструментария для измерения степени влияния различных сетевых событий на уровень сервиса и производительность приложений, а также для выявления источников возникающих проблем.

По данным Рича Птака, вице-президента компании Hurwitz Consulting, разработчики средств контроля за уровнем сетевого сервиса приступили к реализации подобного интегрированного подхода в прошлом году. Индустрия административного ПО начала движение к применению продукта одного производителя, который давал бы возможность собрать данные обо всех ресурсах сетевой среды, а потом «привязать» их к отдельным бизнес-услугам или приложениям. На рынке появляются все новые платформы мониторинга, способные объединить разнородные программные зонды и агенты с административной БД и средствами генерации отчетов. В результате пользователь может получать данные из разных источников, «приводить их к общему знаменателю», а затем анализировать в целом, делать выборки по отдельным критериям и генерировать отчеты. Такие интегрирующие платформы сегодня предлагают компании Concord Communications (упоминавшаяся выше система Network Health), DeskTalk (Trend), InfoVista (VistaViews), Lucent Technologies (VitalNet) и NextPoint (S3).

Отказавшись от богатой палитры разнородных продуктов, банк First Union сравнительно недавно внедрил у себя систему VistaViews. На разработку компании InfoVista выбор пал не в последнюю очередь благодаря гибким средствам настройки конфигурации (пользователь может, например, задать периодичность опроса маршрутизаторов — раз в час или в минуту) и богатому набору сетевых ресурсов, охваченных мониторингом. Помимо работы со стандартными административными базами данных по протоколам SNMP и RMON система VistaViews способна получать информацию из патентованных источников, в том числе от агентов Service Assurance корпорации Cisco Systems, от любых средств управления, генерирующих неструктурированные файлы, и из баз данных, поддерживающих стандартный интерфейс Open DataBase Connectivity (ODBC).

Всемогущие агенты

После перехода на единую платформу встала задача наладить контроль за уровнем сервиса на всем протяжении сетевых соединений. В настоящее время на рынке доступны несколько программных агентов, способных осуществлять мониторинг производительности и задержек передачи трафика конкретных протоколов и приложений, включая Microsoft Exchange и SAP R/3, между оконечным оборудованием. Для тестирования технологии программных агентов в банке First Union были выбраны продукты Enterprise фирмы First Sense и VitalAgent корпорации Lucent Technologies.

Присутствующие на рынке агенты для мониторинга каналов глобальных сетей можно разделить на две большие группы: пассивные и активные.

Пассивные агенты устанавливаются на станции-клиенте и выполняют мониторинг всего трафика, генерируемого пользователем. Так, приложение VitalAgent производства Lucent запускается на настольном компьютере и осуществляет наблюдение за транзакциями определенных типов, скажем передачами содержимого Web-страниц по протоколу HTTP или SQL-запросами к базе данных. Программное обеспечение, инсталлированное на сервере, собирает информацию от агентов и определяет источник возникшей проблемы. Приложение Enterprise компании First Sense также является пассивным агентом и работает аналогичным образом.

Активный агент для измерения времени отклика специально инициирует прикладные транзакции, обычно через равные интервалы времени. Например, ПО ResponseAgents фирмы Response Networks генерирует запросы к серверам, измеряет время отклика, а затем выдает команды ping к отдельным адресам и использует другие тестовые средства для локализации проблем, обнаруженных в работе сетевых сервисов. Тесты запускаются контроллерами доменов (Domain Controllers), относящимися к категории связующего программного обеспечения. Пользователь может просмотреть собранные данные на консоли Response Service Explorer. Три названных продукта являются составными частями пакета Response Center Suite, который предлагается по цене от 5 тыс. долл.

И активные, и пассивные агенты имеют свои недостатки. Пассивные агенты вынуждены дожидаться, когда начнется генерация трафика определенного типа, а значит, обречены на бездействие в те периоды, когда пользователь не работает за компьютером. Неудобство такого подхода проявляется, например, в том, что пассивные агенты не удастся использовать в выходные дни для проверки эффективности мер, принятых в целях устранения проблемы, которая возникла в пятницу во второй половине дня.

С другой стороны, результативность активных агентов, установленных на настольных компьютерах, напрямую зависит от того, насколько точна информация о типичных пользовательских приложениях для данной машины. Это означает, что сотрудникам IT-отдела приходится проводить огромную предварительную работу для построения суммарного профиля пользовательских программ, а затем регулярно проверять, не пора ли внести в него изменения.

Перечисленные обстоятельства заставляют некоторые компании не спешить с внедрением технологии агентов мониторинга, надеясь на скорое усовершенствование данной технологии. Например, клиентские средства выдачи отчетов о времени отклика сети могут быть реализованы на базе активных Java-объектов (applets) после перевода большей части компьютеров на программное обеспечение с интерфейсом браузера.

Установка контролирующего ПО на все клиентские станции сопряжена и с рядом других трудностей. Непростым вопросом оказывается защита данных, особенно если компания решила инсталлировать средства мониторинга трафика у своих партнеров или заказчиков. А для поставщиков услуг в области управления приложениями (Application Service Provider, ASP) на первый план выходят проблемы масштабируемости. Работая с множеством корпоративных клиентов, ASP не способен заранее спрогнозировать точное число настольных компьютеров и установленных на них агентов, с которыми придется иметь дело. Кроме того, он не может рассчитывать на стандартизацию приложений, используемых заказчиками, а это сильно усложняет задачу мониторинга.

К проблемам ASP, связанным с самими программными агентами, добавляются трудности сбора и последующего анализа административной информации. Ключевую роль здесь играет выбор серверной платформы, которая должна обладать высокими производительностью и масштабируемостью.

Совместная координация

Многие организации сегодня нуждаются в платформе управления каналами глобальных сетей, которая обеспечила бы не только сбор информации о временах отклика от клиентских агентов, но и ее сопоставление с данными о доступности сервисов и производительности сети, которые генерируются зондами SNMP и RMON, агентами DSU/CSU и другими средствами мониторинга уровня сервиса.

В последнее время появились явные признаки того, что ситуация в этой области начинает меняться к лучшему. Так, Concord Communications сравнительно недавно купила компанию Empire Technologies, выпускавшую активные агенты сетевого мониторинга, и фирму First Sense, разработавшую пассивную программу-агент Enterprise. Руководство Concord пообещало интергрировать продукты приобретенных компаний в собственную платформу Network Health, хотя конкретные сроки реализации этих планов пока неизвестны.

Седьмая версия пакета VitalSuite корпорации Lucent Technologies предоставляет единую инфраструктуру для сбора данных от клиентских агентов VitalAgent и от приложения мониторинга локальных и глобальных сетей VitalNet (по протоколу SNMP), а также для генерации отчетов на их основе.

Фирма Visual Networks занимается интеграцией программного обеспечения Visual UpTime с двумя недавно доставшимися ей продуктами: с приложением Trinity компании Avesta и клиентским агентом IP Insight производства Inverse. Первое позволяет сопоставлять предупреждающие сообщения о деградации уровня сетевого сервиса с данными о других событиях в сети для идентификации источников возникших проблем, а второе осуществляет мониторинг задержек при передаче пакетов по каналам сетевого доступа.

Специальная рабочая группа в составе консорциума IETF занимается разработкой служебной базы данных о производительности приложений (Application Performance Measurement MIB). Указанная БД позволит ввести стандартные определения ключевых параметров, относящихся к измерению производительности приложений на межконцевых сетевых соединениях. В результате сетевые администраторы смогут собирать данные от программных агентов разных поставщиков и затем агрегировать их с другой информацией, полученной средствами протокола SNMP, для генерации отчетов. По сообщению одного из членов IETF, практически законченная версия стандарта станет доступна разработчикам примерно через год.

По мере наращивания функциональности и роста популярности средств мониторинга возникает закономерный вопрос: не превратится ли собираемая ими служебная информация в орудие противостояния администраторов корпоративных сетей и их коллег из компаний-операторов? Не будут ли заказчики намеренно использовать данный инструментарий с целью поймать сервис-провайдера на невыполнении того или иного пункта контракта об уровне обслуживания?

Ответ на эти вопросы, скорее всего, отрицательный. Несмотря на активное использование средств мониторинга уровня сервиса для проверки соответствия предоставляемых услуг положениям SLA у сотрудников корпоративных IT-отделов вряд ли возникнут серьезные причины, чтобы воспринимать оператора в качестве соперника или конкурента. «Мы могли бы генерировать отчеты при помощи программного обеспечения Visual UpTime и постоянно заниматься сопоставлением своих данных с теми значениями, которые нам предоставляет оператор, однако это весьма трудоемкое занятие», — отмечает Шашати. Кроме того, штрафы, выплачиваемые оператором за нарушение отдельных положений контракта SLA, обычно не идут ни в какое сравнение с теми убытками, которые несет компания-заказчик в связи с плохой работой коммуникационных ресурсов. Так что задача сводится не к наложению на оператора штрафных санкций, а к получению требуемого качества сервиса.

Более плодотворный вариант применения средств мониторинга, предлагаемый некоторыми руководителями отделов информационных технологий, заключается в тесном сотрудничестве с оператором в целях улучшения качества сетевых сервисов. По признанию Шашати, «инструментарий, установленный в компании Reynolds Metals, должен помочь операторам достичь более высокого уровня доступности услуг и скорейшего восстановления работоспособности каналов после сбоев, а не вызывать непроизводительные затраты рабочего времени на доказательство того, что оператор не выполняет взятых на себя обязательств».

В этом контексте более естественными представляются ежемесячные совещания сотрудников IT-отдела, на которых согласовываются критерии оценки качества сетевых услуг и осуществляется анализ детальной информации, дабы определить соответствие параметров получаемых услуг значениям, записанным в SLA, а главное, как можно быстрее определить источник возникших неполадок. Некоторые руководители IT-отделов готовы даже разделить со своими операторами ответственность за управление каналами глобальных сетей и предоставлять им накопленные в организации сведения, воспринимая их в качестве полноправных партнеров.

ОБ АВТОРЕ

Элизабет Хорвитт (Elisabet Horwitt) — независимый автор и консультант из г. Уабан, шт. Массачусетс. С ней можно связаться по электронной почте: ehorwitt@world.std.com.

Попытка классификации

Альтернатива сервис-провайдеру