Simple Network Management Protocol SNMP Simple Network Management Protocol SNMP

Administración de la red ISO divide la administración de la red en cinco partes que se definen dentro del Modelo OSI: Administración de la contabilidad: Proporciona información sobre costos y los usos contables. Administración de la configuración: Administra la configuración real de la red. Administración de fallos: Detecta, aísla y corrige los fallos, incluyendo el mantenimiento de un registro y un diagnóstico de los errores. Administración del desempeño (prestaciones): Mantiene una eficiencia y un desempeño máximos, incluyendo la recopilación de estadísticas y el mantenimiento de registros para definir un “baseline” Administración de la seguridad: Mantiene un sistema seguro y administra el acceso. SNMP

Administración en TCP/IP El Comité Asesor de Internet (Internet Advisory Board, IAB) ha elaborado o adoptado varias normas para la administración de la red. En su mayoría, éstas se han diseñado específicamente para ajustarse a los requisitos de TCP/IP, aunque cuando es posible cumplen con la arquitectura OSI. Para cubrir dichas necesidades se han creado dos protocolos, ambos con funcionalidades parecidas: 1.- SNMP: Simple Network Management Protocol 2.- TCP/IP(CMOT): Common Management Information Services and Protocol Over TCP/IP. Una norma para TCP/IP y para la administración OSI. Servicios Comunes de Información sobre la Administración (Common Management Information Services, CMIS) Protocolo Común de Información sobre la Administración (Common Management Information Protocol, CMIP) SNMP

SNMP Protocolo de nivel de aplicación para administrar (consulta u otras operaciones) de diferentes dispositivos (routers, switches, hubs, hosts, modems, impresoras, etc). Cada equipo conectado a la red ejecuta unos procesos (agentes). Dichos procesos van actualizando variables (manteniendo históricos) en una base de datos. Por ejemplo, en el caso de: - un router: interfaces activos, la velocidad de sus enlaces serie, número de errores, bytes emitidos, bytes recibidos, ... - en una impresora: que se terminó el papel, ... - en un modem: la pérdida de conexión, … - en un switch: bocas conectadas, desconectar un boca en el caso de IPs duplicadas, si la máquina está infectada de virus, etc SNMP

SNMP: funcionamiento La forma normal de uso del SNMP es el sondeo (pooling): 1.- Pregunta: la estación administradora envía una solicitud a un agente (proceso que atiende petición SNMP) pidiéndole información o mandándole actualizar su estado de cierta manera. 2.- Respuesta: la información recibida del agente es la respuesta o la confirmación a la acción solicitada. Problema: incremento con los nodos administrados y puede llegar a perjudicar el rendimiento de la red Método Interrupción (trap): un agente manda la información al nodo administrador puntualmente, ante una situación predeterminada (por ejemplo una anomalía detectada en la red) SNMP

SNMP: protocolos SNMP es independiente del protocolo (IPX de SPX/IPX de Novell, IP con UDP) SNMP se puede implementar usando comunicaciones UDP o TCP, pero se suelen usar comunicaciones UDP en la mayoría de los casos. Con UDP, el protocolo SNMP se implementa utilizando los puertos 161 y 162. puerto 161 se utiliza para las transmisiones tipo sondeo puerto 162 se utiliza para los mensajes de tipo “trap” o interrupción. SNMP

Pila de protocolos en SNMP PROTOCOLOS de ACCESO al MEDIO IP TCP UDP HTTP SMTP RPC DNS FTP Telnet NFS XDR ASN1 TFTP SNMP

ASN.1 Notación Sintáctica Abstracta Uno Norma para representar datos independiente de la máquina que los reciba o use Describe estructuras de datos para representación, codificación, transmisión y decodificación SNMP

Ejemplo ASN.1 BoeCertificate ::= SIGNED {BoeCertificationData, PrivateSignatureKey} BoeCertificationData ::= SEQUENCE { entityId EntityId, entityRole EntityRole, entityName Text OPTIONAL, publicKey Key, signatoryId EntityId, signatoryName Text OPTIONAL, signatoryRole EntityRole, date GeneralizedDateTime , validThru GeneralizedDateTime } SNMP

Ejemplo ASN.1. Implementación clase en Java package es.uv.robotica.eri.asymmetrical.common; import es.uv.robotica.asn1.per.ASN1; import es.uv.robotica.asn1.per.SEQUENCE; public class BoeCertificationData extends SEQUENCE{ private EntityId entityId; private EntityRole entityRole; private Text entityName; // OPTIONAL private Key publicKey; private EntityId signatoryId; private Text signatoryName; //OPTIONAL private EntityRole signatoryRole; private GeneralizedDateTime date; private GeneralizedDateTime validThru; public BoeCertificationData() { this.vector = new ASN1[9]; } public EntityId getEntityId() { return entityId; } …….} SNMP

SNMP

Elementos de la arquitectura SNMP (1/2) Nodos administrados que ejecutan agentes SNMP (procesos, daemons, …) Estación administradora o consola de administración encargados de hacer el pooling o recibir el trap de los agentes mantienen una base de datos MIB con formato SMI SNMP

Elementos de la arquitectura SNMP (2/2) SMI Structure of Management Information (estructura de la base de datos MIB) Nombre o OID (identificador de objetos) Tipo y Sintaxis Subconjunto de ASN.1 usado para SNMP. Forma de definir los objetos gestionados usando una sintaxis especial MIB Management Information Base. Base de datos relacional (organizada por objetos o variables y sus atributos o valores) que contiene información del estado de un nodo administrado y es actualizada por los agentes SNMP. Un subconjunto es el MIB-2 (información común soportada por todos los dispositivos) SNMP

SMI: Structure of Management Information Estructura en forma de árbol global para la información de administración, convenciones, sintaxis y las reglas para la construcción de MIBs. Ejemplo de grupos de variables en MIB-2: System (objetos que permiten operar el sistema) IP (contador de paquetes, fragmentación) ICMP (contador de cada tipo de mensaje ICMP) TCP (conexiones abiertas TCP) UDP (estadísticas UDP) Interfaces (estado de interfaces) SNMP

Ejemplo de SMI para acceder a Mib_2.Interfaces ccitt (0) iso (1) itu (2) Joing-iso-ccitt (3) NIVEL 1 NIVEL 2 Standard (0) Registration -auth (1) Member-body (2) Org (3) ... (0) DoD (6) NIVEL 3 ... ... NIVEL 4 ... (0) Internet (1) ... NIVEL 5 Directory (1) Experimental (3) private (4) Mgmt (2) NIVEL 6 ... ... (0) Mib_2 (1) NIVEL 7 System (1) Addr-translation (3) Interfaces (2) ... SNMP

Subárboles de la MIB-2 SNMP

Ejemplos de variables junto con su grupo en MIB-2  iso.org.dod.internet.mgmt.mib_2.grupo.variable.puerto grupo variable significado system sysUpTime Tiempo desde el último arranque interfaces ifNumber Número de interfaces de red ifInErrors Número de paquetes entrantes en los que el agente ha encontrado error ip ipInReceives Número de paquetes recibidos icmp icmpInEchos Número de solicitudes de Echo ICMP recibidas tcp tcpInSegs Número de paquetes TCP recibidos udp udpInDatagrams Número de datagramas UDP recibidos Todas las variables en RFC-1213 SNMP

Ejemplo de codificación de objetos según SMI iso.org.dod.internet.mgmt.mib_2.interfaces o su equivalente .1.3.6.1.2.1.2 Este formato para la representación de variables puede ser expresadas tanto en ASCII como números separados por puntos, en una notación conocida como OID (Object Identifier) o descriptor. Así sucesivamente hasta especificar la variable (u objeto) y el puerto a consultar.   SNMP

SNMP: comandos básicos OBTENER (GET), que implica que la consola de administración recupera datos del agente COLOCAR (SET), que implica que la consola de administración establece los valores de los objetos en el agente CAPTURAR (TRAP), que implica que el agente notifica a la consola de administración acerca de los sucesos de importancia por interrupción SNMP

Ejemplo funcionamiento protocolo SNMP MIB GET ?  RED INTERNA MIB SNMP

Ejemplo funcionamiento protocolo SNMP  ! RED INTERNA TRAP SNMP

SNMP: Versiones Versión 1: La seguridad se basa en comunidades (que usan passwords comunes sobre texto plano) que permiten usar dispositivos si se conoce el password. Se puede explotar for fuerza bruta. A pesar de que es la versión inicial es la que se distribuye en muchos equipos. Versión 2: Reduce la carga de tráfico adicional para la monitorización (con uso de GetBulk e Informs) y soluciona los problemas de monitorización remota o distribuida (con las sondas RMON). SNMPv2 puede leer SNMPv1. Versión 3: Para evitar la falta de seguridad en las transmisiones (con cifrado y autenticación), proporciona una capa o parche complemento a SNMPv1 y v2, que añade a los mensajes SNMP (v1 y v2) una cabecera adicional. Si no se dispone de seguridad suficiente, con carácter general es aconsejable deshabilitar la ejecución de comandos SET. SNMP

Obtención de información MIB NODO ADMINISTRADO ESTACIÓN ADMINISTRADORA ? UDP 161 UDP 161  AGENTE Consulta/Solicitud de variable: GET REQUEST GET NEXT REQUEST GET BULK (SNMP v.2) ? Software: NetFlow CiscoWorks HP OpenView  Respuesta a solicitud: GET RESPONSE SNMP

Modificación de información MIB NODO ADMINISTRADO ESTACIÓN ADMINISTRADORA UDP 161 ! UDP 161  AGENTE Modificación de valor de variable: SET REQUEST SET NEXT REQUEST ! Software: NetFlow CiscoWorks HP OpenView  Respuesta a solicitud: GET RESPONSE EJEMPLO: Se puede usar para resetear el valor de los contadores, como el número de paquetes procesados. SNMP

Generación de interrupciones MIB NODO ADMINISTRADO ESTACIÓN ADMINISTRADORA UDP 162  AGENTE Un Agente informa de un evento: TRAP  Software: NetFlow CiscoWorks HP OpenView EJEMPLO: El Agente de un router informa de que un enlace ha caído. SNMP

Implementación en Linux: snmpget snmpwalk (get next) snmpset snmptrap PRIMITIVAS Operaciones SNMP GET REQUEST GET NEXT REQUEST GET BULK (en SNMP v2) SET REQUEST y SET NEXT REQUEST GET RESPONSE TRAP INFORM (en SNMP v2) NOTIFICATION (en SNMP v2) REPORT (en SNMP v2) Implementación en Linux: snmpget snmpwalk (get next) snmpset snmptrap SNMP

PRIMITIVAS (1/2) GET REQUEST Solicita (y se recoge en la contestación) el valor de un objeto (o variable) GET NEXT REQUEST Solicita el siguiente atributo de un objeto una vez se ha usado el anterior. Se usa para recorrer una tabla GET BULK (en SNMP v2) Lo mismo que el anterior pero más eficiente ya que en una sola petición se trae todos los valores de la tabla SET REQUEST (y SET NEXT REQUEST) Solicita modificar el valor de un objeto SNMP

PRIMITIVAS (2/2) GET RESPONSE Respuesta del agente con los valores solicitados Es la respuesta de un agente ante un Get o Set request TRAP Mensaje generado por agente para informar de ciertas situaciones (alertas) INFORM, NOTIFICATION, REPORT (en SNMP v2) Mensajes de un dispositivo administrado a otros dispositivos para intercambiar información, errores, confirmaciones, etc. SNMP

SNMP

Ejemplo de consulta SNMP (snmpget) (1/2) snmpget dominio comunidad OID dominio es la dirección IP de la máquina donde nos vamos a conectar comunidad “public” cuando queremos leer algo OID “Object Identifier” de lo que queremos leer snmpget 147.156.1.1 public iso.org.dod.internet.mgmt.mib_2.ip.ipDefaultTTL snmpget 147.156.1.1 public 1.3.6.1.2.1.ip.ipDefaultTTL SNMP

Ejemplo de consulta SNMP (snmpget) (2/2) Calculo de la utilización de un interface es decir la relación de entre bytes recibidos y enviados en un interfaz Las variables a procesar son ifInOctets, ifOutOctets, sobre el puerto correspondiente de un router.   snmpget IP_router public 1.3.6.1.2.1.2.ifInOctects.1 snmpget IP_router public 1.3.6.1.2.1.2.ifOutOctects.1 SNMP

Monitorización inteligente Ejemplo 1: Mediante SNMP, un router puede reportar un incremento de la carga cada 10 %. “Si utiliza un sondeo dirigido por interrupción y se conoce la carga del sondeo regular, puede dar instrucciones al router para enviar una interrupción cuando se experimente un incremento significativo en la carga,10%” Después de recibir un mensaje de interrupción, el servidor puede seguir sondeando al dispositivo para mayores detalles. Ejemplo 2: Otro caso de configuración, cuando el router de salida con acceso a Rediris tiene tráfico de salida superior a 34 Mbps, que mande al administrador de la red notificación o alerta SNMP

Problema: SNMP y congestión La monitorización se realiza por la propia red, por tanto si la red está congestionada, puede conllevar más problemas. Si existe una fallo general en cualquier parte de la red (p.ej fallo de la corriente eléctrica), cada dispositivo administrado por SNMP tratará de enviar al mismo tiempo, mensajes controlados por interrupción hacia el servidor, para reportar el problema. Esto puede congestionar la red y producir una información errónea en el servidor. SNMP

Otras redes, otros segmentos Comentario a la monitorización SNMP gestiona dispositivos individuales, pero no permite diagnosticar fallos en una red remota u otro segmento de red. Para ello, el software de monitorización debe trasladarse a cada segmento de red. Esto se puede resolver mediante el uso de agentes en los segmentos remotos de red, utilizando equipos especiales o bien ordenadores de propósito general, llamados sondas RMON (Remote MONitor) SNMP

RMON Remote Monitor (1/2) Una de las mejoras principales de SNMP se denomina Monitoreo Remoto (RMON). Las extensiones de RMON a SNMP brindan la capacidad para observar la red como un todo, en contraste con el análisis de dispositivos individuales, declarándose para ello una MIB especial para guardar información de monitorización de un segmento de red diferente. La MIB asociada es 1.3.6.1.2.1.16 Las sondas RMON recopilan información y tiene la misma función que un agente SNMP, transmitiendo la información periódicamente. Además, pueden procesar la información a enviar a la estación de administrador. Una forma de trabajar puede ser poniendo las sondas RMON en cada segmento de la red que se quiere monitorizar (pueden introducirse en un host, en un switch, en un router u otro dispositivo específico). Además, permite añadir redundancia a la administración de la red, ya que RMON permite volcar los datos a varias consolas de administración. SNMP

RMON Remote Monitor (2/2) RMON1 trabaja en las capas 1 y 2 Envía a la estación administradora información de una red entera (LAN o WAN) a nivel de capas 1 y 2 RMON2 trabaja en las capas 3 y superiores Proporciona información a nivel de red y de aplicación. SNMP

Funcionamiento de RMON SONDAS RED INTERNA Inform Request Gestor RMON Response Gestor RMON central SNMP

MIBs de RMON1 1.- Statistics. Estadística en tiempo real de una LAN (utilización, colisiones, errores CRC, …) 2.- History. Histórico de la estadística 3.- Alarm. Definiciones de Traps 4.- Hosts. Estadísticas de un host específico de la LAN (bytes enviados/recibidos, …) 5.- Hosts top N. Registro de las conexiones “top N” más activas en un periodo de tiempo 6.- Matrix. Matriz de tráfico enviado/recibido entre sistemas 7.- Filter. Filtrar según ciertos patrones (direcciones MAC, puertos TCP 8.- Capture. Recoge paquetes que cumplen el filtro 9. Event. Envía alarmas (SNMP traps) 10.- Token Ring. Extensiones para Token Ring SNMP

MIBs de RMON2 1.- Protocol Directory. Lista de protocolos que se puede monitorizar 2.- Protocol Distribution. Estadística de tráfico para cada protocolo 3.- Address Map. Mapeo de direcciones IP y MAC 4.- Network-Layer Host. Estadísticas de la capa 3 para cada host 5.- Network-Layer Matrix. Estadística de la capa 3 (origen/destino) para cada par de hosts 6.- Application-Layer Host. Estadísticas para la capa de aplicación para cada host 7. Application-Layer Matrix. Estadística origen/destino para cada par de hosts 8.- User History. Muestra en un periodo de algunas variables 9. Probe Configuration. Configuración remota de sondas 10. RMON Conformance. Requisitos de : requirements for RMON2 MIB conformance SNMP

sFlow RFC 3176 Evolución de las RMONs Sirve para capturar tráfico en redes conmutadas de alto ancho de banda haciendo un muestreo del tráfico Puerto por defecto 6343 SNMP

Como analizar la red? SNMP

MRTG: Multi Router Traffic Grapher Multi Router Traffic Grapher (MRTG) es una herramienta para monitorización de tráfico en las redes y sus enlaces tanto internos como externos. Genera páginas HTML con imágenes PNG, que ofrecen una visión en tiempo real del tráfico. Funciona tanto en UNIX y Windows Es un script en Perl que utiliza SNMP para leer cualquiera de los atributos de los objetos de los routers (o conmutadores) y un programa en C que procesa la información para visualizarla gráficamente en tiempo real. Guarda la información por semanas, meses y años, monitorización hasta 200 enlaces. Se utiliza generalmente para monitorizar la carga del sistema, sesiones establecidas, tráfico, errores, etc Es de libre distribución y debe ser utilizado bajo los términos de GNU http://www.mrtg.org/ SNMP

`Yearly' Graph (1 Day Average) EJEMPLO DE MRTG: Esta página muestra el numero de líneas ocupadas en el servidor de acceso telefónico de la Universitat: annexy. Annexy dispone de un primario RDSI (30B+D), con 30 líneas disponibles para conexiones vía modem Las estadísticas se ejecuten cada 5 minutos. Numero de lineas ocupadas de servidores annexy Sistema: annexy.uv.es Máximo esperado: 30 `Yearly' Graph (1 Day Average)                                                                                                           BLUE ### Líneas ocupadas en annexy VIOLET### Máximo de líneas ocupadas en annexy SNMP

Aplicación SNMP: Netflow Network Data Analyzer: Presentación de los datos NFC Control y Configuración NetFlow Accounting: Conmutación Exportación Agregación NetFlow FlowCollector: Recolección de datos Filtrado Almacenamiento de datos Sonda RMON Accounting/Billing Network Planning SNMP

SNMP

Otros usos Tráfico de salida: 31/03/2007 Tráfico de salida: 03/04/2007 SNMP

SNMP

RFCs RFC 1155 (SNMPv1 y SMI) y RFC 1157: SNMPv1 RFC 1902 (SNMPv2 y SMI), RFC 1441 HASTA RFC 1452: SNMP VERSION 2 RMON1: RFC1271 RMON2: RFC2021, 2034 RFC 2570-2576: SNMPv3 SNMP

1.3.6.1.2.1.25.3.5.1.hrPrinterDetectedErrorState(2).puerto(1) 1.3.6.1.2.1.host(25).hrDevice(3).hrDeviceTable(2).hrDeviceEntry(1).hrDeviceStatus(5).puerto(1) 1.3.6.1.2.1.25.3.hrPrinterTable(5).hrPrinterEntry(1).hrPrinterStatus(1).puerto(1) 1.3.6.1.2.1.25.3.5.1.hrPrinterDetectedErrorState(2).puerto(1) SNMP

5 = “down”  impresora caida 1.3.6.1.2.1.host(25).hrDevice(3).hrDeviceTable(2).hrDeviceEntry(1).hrDeviceStatus(5).puerto(1) 5 = “down”  impresora caida 1.3.6.1.2.1.25.3.hrPrinterTable(5).hrPrinterEntry(1).hrPrinterStatus(1).puerto(1) 1 = “other” no da información del estado 1.3.6.1.2.1.25.3.5.1.hrPrinterDetectedErrorState(2).puerto(1) No hay ningún valor de String: Sin errores SNMP