reunião monipÊ – recife, 27 de maio de 2009 monitoramento da rede ipê (monipÊ): visão geral...
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Monitoramento da Rede Ipê (MonIPÊ): Visão Geral
José Augusto Suruagy [email protected]
http://wiki.monipe.rnp.br
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Objetivos do Serviço MonIPÊ
• Monitorar e disponibilizar dados sobre o estado da Rede Ipê de modo a:– Melhorar a percepção do usuário em relação à rede
• Ajuste das expectativas dos usuários
– Redução do custo de diagnósticos• Identificação antecipada de problemas de desempenho• Identificação eficiente de problemas de desempenho• Gerentes de rede com acesso a dados fora do seu domínio
administrativo (NRENs associadas)
– Transformar o projeto das aplicações:• Que poderão se adaptar utilizando informações disponíveis sobre
o estado da rede
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Visão
• Dados sobre desempenho:– Disponível:
• As pessoas podem encontrá-la.• “Comunidade de confiança” permitindo o acesso em
domínios administrativos diferentes.– Ubíqua:
• Implantada amplamente (cobertura dos caminhos de interesse)
• Confiável (configuração consistente) – Valiosa:
• Acionável (a análise sugere o procedimento a ser adotado)• Automatizável (aplicações agem de acordo com os dados)
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Métricas
• Atraso de ida e volta (RTT – Round Trip Time)• Perdas de ida e volta• Utilização• Atraso em um sentido (One way delay)• Variação do atraso em um sentido (jitter)• Perdas em um sentido• Reordenação de Pacotes• Largura de banda alcançável (TCP, UDP)• MOS (Mean Opinion Score)• Fluxos (volume de pacotes, bytes, tipo de protocolo)
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Ferramentas
• Ping:– Atraso de ida e volta (RTT – Round Trip Time)– Perdas de ida e volta
• SNMP:– Utilização
• OWAMP:– Atraso em um sentido (One way delay)– Variação do atraso em um sentido (jitter)– Perdas em um sentido– Reordenação de Pacotes
• Iperf/BWCTL:– Largura de banda alcançável (TCP, UDP)
• Netflow/Sflow– Fluxos (volume de pacotes, bytes, tipo de protocolo)
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The Wizard Gap
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Experiência Real Fim-a-fim
•Percepção do usuário
•Aplicação
•Sistema Operacional
•Pilha IP do hospedeiro
•Placa de rede
•Rede Local
•Rede do backbone do campus
•Enlace do Campus para a rede regional/PoP
•Conexão do PoP ao backbone da Rede Ipê
•Conexões internacionais
OLHO
APLICAÇÃO
PILHA
CONECTOR
REDE
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O Problema
Desenvolvedorda Aplicação
Administradordo Sistema
Administrador da LAN
Rede do Campus
PoP PoP
Backbone
Rede do Campus
Administradorda LAN
Administradordo Sistema
Desenvolvedor da Aplicação
Como você resolve um problema no meio do caminho?Todo mundo diz que está tudo funcionando bem!
Ei, isto não está funcionando
direito!
O computador está
funcionando bem!
Fale com os outros
Está tudoOK
Ninguém maisestá reclamando
A rede está com baixa utilização
Todas as luzesestão verdes
Não estamos vendonada errado!
Parece ok!
Outros estãochegando bem
O problema não é nosso
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perfSONAR
• Infra-estrutura para a monitoração do desempenho de redes.
• Facilita a solução de problemas de desempenho fim-a-fim em caminhos através de diversas redes.
• Contém um conjunto de serviços que disponibilizam medições de desempenho num ambiente federado.
• Estes serviços agem como uma camada intermediária entre as ferramentas de medição e as aplicações de diagnóstico ou de visualização.
• Utiliza protocolos bem definidos para a troca de dados de medições entre redes.
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Arcabouço do perfSONAR
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Testes através de Múltiplos Domínios
NREN NREN
RNPNREN
NREN
GéantInternet
2
ESNet
Clara
...
...
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• www.perfsonar.net• Colaboração entre:
– ESNet– Géant2– Internet2– RNP
• Participantes da Géant2:– ARNES, BELNET,
CARNET, CESNET, DANTE, DFN, FCCN, GARR, GRNET, IST, POZNAN, RedIRIS, Renater, SURFnet, SWITCH, UNINETT
• Participantes da Internet2:– FERMIlab, GeorgiaTech,
SLAC, University of Delaware, University of Indiana.
perfSONAR
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Arquitetura perfSONAR
• Middleware interoperável de medições de redes:– Modular– Baseado em serviços Web– Descentralizado– Controlado localmente
• Integra:– Ferramentas e arquivos de medições de redes– Descoberta– Autenticação e autorização– Transformação de dados– Topologia
• Baseado em:– esquemas definidos pelo NMWG do OGF.
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Serviços do perfSONAR
• Ponto de medição (MP – Measurement Point):– CL-MP (Command Line MP), Ping, SNMP, etc.
• Arquivo de medições (MA – Measurement Archive):– RRD-MA, SQL-MA, Flow SA-MA
• Descoberta (LS – Lookup Service)– Em desenvolvimento a integração entre LSs de redes
diferentes (dLS – distributed LS)
• Autenticação e Autorização (AS)– AuthN, AuthR (em desenvolvimento), baseados no eduGAIN
• Topologia (TopS)– Baseado em esquema em definição no NML-WG do OGF
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Serviços do perfSONAR
• Transformação (TS)– Ex.: agregação, correlação, filtragem e tradução de dados.
• Proteção de Recursos (RP – Resource Protector)– Limitar a utilização de recursos limitados, tais como largura de
banda.
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Here is who I am, I’d like to access MA B
Where Link utilisation along - Path a,b,c,d,e,f?a,b,c: Network A – LS A, c,d,e,f : Network B, MA B, AA B
Cliente
Rede A Rede B
LS A LS BMA A MA B
AA A AA B
a b
c de f
Where Link utilisation along - Path a,b,c?a,b,c : Network A, MA A, AA A Token MBHere is who I am, I’d like to access MA A
Get link utilisation c,d,e,fHere you go
Token MA
Get Link utilisation a,b,cHere you go
Useful graphFonte: www.perfsonar.net
Interação multidomínio
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perfSONAR-MDM-3.1
• Lookup Service (LS)• Authentication Service (AS)• RRD MA• SQL MA• perfSONAR Buoy MA (BWCTL Data)• BWCTL MP• Telnet/SSH MP• Command Line MP (CL-MP)• perfSONAR-OS Pinger MP e MA• Disponibilizado em 21/01/09
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Ferramentas de visualização
• CNM (Customer Network Management)– Desenvolvido pela DFN
• perfsonarUI– Desenvolvido pela acad.bg
• VisualperfSONAR– Desenvolvido pelo University Computing Centre em Zagreb.
• NEMO– Em desenvolvimento pela UNNINET
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
perfsonarUI
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Atividades de medições na RNP
• GT-QoS (2002-2003)– Infra-estrutura de medições de fluxos (Netflow)
• GT-QoS 2 (2003-2004)– Análise de dados do Netflow– Medições passivas com placas de captura– Medições ativas com AMP e OWAMP
• GT-Medições (2004-2005)– Implantação do ambiente piPEs-BR– Implantação de um ambiente de monitoramento de acordos
de nível de serviço (nSLA).
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Atividades de medições na RNP
• GT-Medições 2 (2005-2007)– Refinamento do protótipo (compatibilização com o
perfSONAR): CL-MP, ICE, CactiSONAR, Documentação e Testes
– Pilotos:• Implantação de MPs na Rede Ipê• Monitoração para o piloto do projeto EELA• Integração com as ferramentas do GT-GV
– Disseminação:• Workshop de Medições• Curso no 13º SCI
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
MPs do Piloto do GT-Medições 2
Ativos com GPS
Ativos sem GPS
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 200923
Malha de medição rede IPÊ – Full Mesh - OWD
Testes Regulares - OWAMP
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 200924
Malha de medição rede IPÊ – Largura de banda alcançável – Janela TCP 32kbps
Testes Regulares – BWCTL
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
NDT:Teste de Acesso
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Ferramenta desenvolvida: ICE
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Ferramenta desenvolvida: CactiSONAR
• Controle do monitoramento fim-a-fim no contexto do perfSONAR
• Aumentar as possibilidades de gerenciamento• Integra a infra-estrutura do perfSONAR ao CACTI• Permite aos administradores:
– Observarem dados históricos– Agregação e a composição de métricas
• Implementa o RRD-MA:– Expõe dados coletados pelo ambiente– Serviço configurável permitindo restrição sobre os dados
publicados
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
CactiSONAR ambiente Integrado
Núcleo do CACTI
Arq. RRD Conf. MySQL
CACTI
CACTISonar
MP
MP
MP
Roteador
Switch
Servidor
GERÊNCIA
Interface
Admin
MARRD
perfSONAR-UI
Usuário
perfSONAR-UI
Usuário
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Exemplos de Novos Gráficos do CactiSONAR
(a) (b)
(c) (d)
(a) Variação de atraso unidirecional (OWAMP)(b) Atraso bi-direcional (Ping)(c) Largura de banda alcançável em UDP(d) MOS baseado em atraso, variação do atraso e perdas (Ping)
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Acesso ao RRD-MA do CACTISonar
perfSONARUI acessando alguns dados do CACTISonar
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O Serviço Experimental MonIPÊ
• Objetivo principal:– prover informações de monitoramento a todos os tipos de
usuários.
• Público Alvo:– Usuários da RNP e das NRENs parceiras.
• Fase experimental:– Infra-estrutura inicial implantada em pontos específicos da
Rede Ipê.
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Objetivos Específicos
1) Caracterização do tráfego através de medições de fluxos que atravessam os roteadores;
2) Medições de alta precisão do desempenho da rede, por meio da obtenção das medidas de atraso, variação do atraso, perdas e largura de banda disponível;
3) Testes regulares de conectividade;4) Medições de desempenho de última milha tendo em
vista o usuário final;5) Um ambiente de verificação e acompanhamento do
desempenho da rede.
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Categorias de Usuários
• Usuários em geral:– visualização dos resultados obtidos com os testes regulares,– utilização de ferramentas de aconselhamento e – testes na rede de acesso.
• Usuários avançados:– demandam a realização de testes personalizados e – acompanhamento para experimentos colaborativos.– GT Travel, GT-Overlay, CNPTEC, EELA 2, LHC, etc.
• Usuários de gerência:– Administradores das redes institucionais, CEO, etc.
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Infraestrutura em implantação
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Componentes
• Ponto de Medição de Linha de Comando (CL-MP) – realiza testes de medição através das ferramentas de monitoramento;
• Measurement Archive (MA) – módulo que realiza o armazenamento dos dados de medição;
• Ferramentas de visualização – permitem aos usuários acesso ao ambiente MonIPÊ;
• Lookup Service (LS) – permite a consulta aos serviços disponíveis no ambiente MonIPÊ;
• Authentication Service (AS) – fornece autenticação aos serviços disponíveis;
• NFDUMP – coleta dados dos roteadores e armazena numa base RRD.
• NFSEN – ferramenta web de visualização que faz acesso à base RRD do NFDUMP.
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Localização dos MPs
Implantados em 2008
A implantar em 2009
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Equipamentos em cada Localidade (MPs)
Kit de sincronização com GPS
{owamp}.pop-XX.rnp.br
{ndt| bwctl}.pop-XX.rnp.br
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Servidores Centrais
MA-SQL, LS e AS
CactiSONAR e MA-RRD
Medições passivas (fluxos)
Está prevista a instalação de servidores de redundância ainda em 2009
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Portal do Serviço MonIPÊ
www.monipe.rnp.br
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
Wiki do Serviço MonIPÊ
http://wiki.monipe.rnp.br
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
UFSC:• Edison T. L. Melo• André Durieux• Marco Curi• Jonatan• Paulo• Rodrigo Pescador
UNIFACS:• Herbert M. Souza• José Suruagy• Leobino Sampaio• Patrícia Dourado• Yuri Leal
• RNP:– Ari Frazão Jr. (CEO)– Leonardo Carneiro (CEO)– Ana Lucia de Moura (DI)
Equipe Atual
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Reunião MonIPÊ – Recife, 27 de Maio de 2009
OBRIGADO!