Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giám sát mạng truyền thông

1. Lý do chọn đề tài

Hiện nay, đa số các Ngân hàng Thương mại cổ phần (TMCP) đều yêu cầu hệ thống mạng hoạt động liên tục 24/7 (24 giờ một ngày và 7 ngày trong tuần) để đảm bảo các máy ATM hoạt động liên tục cũng như các giao dịch trực tuyến, thanh toán giữa các ngân hàng không bị gián đoạn. Điều này dẫn đến một số vấn đề đặt ra cần phải giải quyết:

– Đối với các Ngân hàng TMCP vừa và nhỏ: công tác giám sát hệ thống mạng luôn bám sát thường xuyên nhưng đôi lúc khi sự cố xảy ngoài giờ làm việc, vào ngày nghỉ dẫn đến hệ thống mạng bị gián đoạn, việc khắc phục sự cố chậm do cán bộ truyền thông chưa chủ động phát hiện các sự cố ngoài ý muốn (đứt đường truyền, quá tải, lỗi cấu hình, lỗi thiết bị).

– Đối với các Ngân hàng TMCP lớn: Hầu hết đều có các công cụ hỗ trợ giám sát truyền thông tập trung và phân công cán bộ trực ca theo dõi hệ thống 24/7. Điều này sẽ làm tăng số giờ lao động của nhân viên dẫn đến tăng chi phí tiền lương. Bên cạnh đó việc giám sát hệ thống thường xuyên cũng sẽ khiến cán bộ truyền thông dễ mệt mỏi, ảnh hưởng đến chất lượng công việc.

Việc nghiên cứu, xây dựng giải pháp giám sát mạng và đưa vào sử dụng là một đòi hỏi quan trọng và cần thiết. Chính vì vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giám sát mạng truyền thông” làm hướng nghiên cứu cho luận văn.

2. Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của luận văn gồm có:

– Tìm hiểu giao thức giám sát mạng SNMP, giao thức ICMP.

– Tìm hiểu các giải pháp giám sát mạng truyền thông.

– Tìm hiểu hệ thống nhắn tin SMS.

– Ứng dụng các kết quả trên để xây dựng hệ thống giám sát: cảnh báo tức thời trên trang web nội bộ, đồng thời gửi tin nhắn SMS đến số điện thoại của các cán bộ quản trị ngay khi có sự cố đối với hệ thống thiết bị truyền thông cũng như đường truyền mạng WAN, LAN trên toàn hệ thống.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

– Nghiên cứu công nghệ, các giao thức kết nối truyền thông, các công cụ, phần mềm áp dụng xây dựng hệ thống giám sát.

– Nghiên cứu kiểm thử, thực nghiệm giải pháp giám sát khi áp dụng vào công tác giám sát mạng truyền thông trong thực tế.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

– Đối tượng nghiên cứu: luận văn tập trung nghiên cứu và xây dựng hệ thống giám sát trạng thái hoạt động của các thiết bị truyền thông (Router, Switch) tại Chi nhánh của các Ngân hàng TMCP, cụ thể sẽ nghiên cứu trực tiếp hoạt động mạng truyền thông tại Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV).

– Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu việc giám sát trạng thái hoạt động của mạng WAN từ Hội sở chính đến các Trung tâm miền, từ Trung tâm miền Trung đến các Chi nhánh và các đường truyền nội tỉnh của Chi nhánh.

5. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn:

– Phương pháp luận: Phân tích, tổng hợp để tìm hiểu lý thuyết về giao thức giám sát mạng SNMP, ICMP, phần mềm giám sát mạng truyền thông, cơ chế lưu trữ và trích xuất dữ liệu.

– Phương pháp thực nghiệm: Xây dựng công cụ giao tiếp, đánh giá hiệu quả hoạt động thực tế của hệ thống giám sát, hệ thống nhắn tin SMS.

6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

7. Bố cục của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, bố cục của luận văn gồm có 3 chương:

Chương 1: Trình bày tổng quan về giao thức giám sát mạng SNMP và ICMP. Tìm hiểu các phương thức hoạt động, nguyên tắc hoạt động, ưu nhược điểm của các giao thức trong công tác giám sát mạng truyền thông.

Chương 2: Nghiên cứu các công cụ giám sát mạng, cơ sở dữ liệu giám sát và thiết bị nhắn tin SMS để nhắn tin giám sát truyền thông đến điện thoại di động. Từ đó giúp tôi có cơ sở để xây dựng giải pháp giám sát mạng truyền thông hiệu quả hơn.

Chương 3: Xây dựng 3 kịch bản thực nghiệm giám sát mạng truyền thông tại đơn vị. Dựa trên các kết quả và biểu đồ thực nghiệm hệ thống, tôi tiến hành đánh giá hiệu quả hoạt động của giải pháp và đưa ra một số đề xuất đối với công tác giám sát mạng truyền thông trong ngân hàng.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÁC GIAO THỨC GIÁM SÁT MẠNG

1.1. Giao thức SNMP

1.1.1. Giới thiệu chung

Giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP, được viết tắt từ tiếng Anh “Simple Network Management Protocol”, cho phép quản lý và kiểm tra các thiết bị từ xa nhằm đảm bảo hệ thống vận hành một cách tối ưu nhất. Tất cả các thiết bị có thể chạy các phần mềm cho phép lấy thông tin SNMP đều có thể quản lý được, từ các thiết bị vật lý đến phần mềm ứng dụng. SNMP thường được tích hợp và dùng để quản lý các thiết bị truyền thông như Router, Switch, hệ thống phần cứng như máy chủ Unix, Window hay các hệ thống phần mềm như Website, cơ sở dữ liệu…

SNMP được thiết kế để chạy trên nền TCP/IP và quản lý các thiết bị có nối mạng TCP/IP. Các thiết bị mạng có thể là Switch, Router, Firewall và các phần mềm cho phép quản trị bằng giao thức SNMP.

1.1.2. Cơ chế hoạt động

1.1.2.1. Thành phần của SNMP

Trạm quản lý mạng – Network Management Station (NMS): là một máy tính chạy chương trình quản lý mạng, dùng để giám sát và điều khiển tập trung các phần tử mạng. Nhiệm vụ của một trạm quản lý mạng là truy vấn các phần tử mạng và xử lý thông tin nhận được từ các phần tử mạng đó.
Phần tử mạng – Network Element (NE): là các thiết bị, máy tính, hoặc phần mềm tương thích SNMP và được quản lý bởi trạm quản lý mạng.

1.1.2.2. Phương thức giám sát Poll và Alert

Đây là 2 phương thức cơ bản của các kỹ thuật giám sát hệ thống.

Phương thức Poll: Trung tâm giám sát (Manager) sẽ thường xuyên hỏi thông tin của thiết bị cần giám sát (Device). Bằng cách hỏi thường xuyên, Manager sẽ luôn cập nhật được thông tin mới nhất từ Device.
Phương thức Alert: Mỗi khi trong Device xảy ra một sự kiện (event) nào đó thì Device sẽ tự động gửi thông báo cho Manager, gọi là Alert. Manager không hỏi thông tin định kỳ từ Device.

1.1.3. Cơ sở thông tin quản lý

1.1.3.1. Giới thiệu chung

Cơ sở thông tin quản lý MIB (Management Information Base) là một cấu trúc dữ liệu gồm các đối tượng được quản lý, được dùng cho việc quản lý các thiết bị chạy trên nền TCP/IP. Được thể hiện thành 1 thư mục và có thể biểu diễn thành 1 cây.

1.1.3.2. Tên nhận dạng đối tượng

Một Manager có thể quản lý được một thiết bị chỉ khi ứng dụng SNMP Manager và ứng dụng SNMP Agent cùng hỗ trợ một MIB. Các ứng dụng này cũng có thể hỗ trợ cùng lúc nhiều MIB.

1.1.3.3. Quyền truy cập đối tượng

Mỗi đối tượng có thể có hai loại quyền truy cập sau:

READ_ONLY: Chỉ đọc
READ_WRITE: Đọc và ghi

1.1.4. Các phương thức của SNMP

Giao thức SNMPv1 có 5 phương thức hoạt động, tương ứng với 5 loại bản tin: GetRequest, GetNextRequest, SetRequest, GetResponse, Trap.

1.1.5. Cơ chế bảo mật cho SNMP

Các cơ chế bảo mật đơn giản này gồm có: community string, view và SNMP access control list.

1.1.6. Cấu trúc bản tin SNMP

Cấu trúc của một bản tin SNMP bao gồm: version, community và data.

1.1.7. Các phiên bản SNMP

Giao thức SNMP có 4 phiên bản: SNMPv1, SNMPv2c, SNMPv2u và SNMPv3 khác nhau ở định dạng bản tin và phương thức hoạt động.

1.2. Giao thức ICMP

1.2.1. Giới thiệu chung

Internet Control Message Protocol (viết tắt là ICMP), là một giao thức của gói Internet Protocol. Giao thức này được các thiết bị mạng như Router dùng để gửi đi các thông báo lỗi chỉ ra một dịch vụ có tồn tại hay không, hoặc một địa chỉ host hay Router có tồn tại hay không.

ICMP có rất nhiều ứng dụng, trong đó ứng dụng ping và traceroute được sử dụng nhiều nhất.

1.2.2. Các chức năng chính của giao thức ICMP

Điều khiển lưu lượng
Định hướng lại các tuyến
Kiểm tra các trạm ở xa.
Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giám sát mạng truyền thông

1.2.3. Định dạng của bản tin ICMP

TYPE (8bit)
CODE (8bit)
CHECKSUM (16 bit)
ICMP data.

1.2.4. Các loại thông điệp ICMP

Trường TYPE của ICMP xác định ý nghĩa của thông điệp cũng như định dạng của nó. Trong đó 2 thông điệp ICMP echo và ICMP Destination Unreachable thường hay gặp khi sử dụng ứng dụng ping.

1.2.5. Cơ chế hoạt động của ứng dụng ping

Lệnh Ping giúp chuẩn đoán nhanh chóng và hiệu quả các sự cố mạng.

1.2.5.1. Các thông số ping

bytes: kích thước của gói tin, mặc định là 32 byte.
time: thời gian hồi đáp, đơn vị tính là ms (1/1000 giây).
TTL (time -to-live).

1.4. Kết luận chương

Trong chương này, tôi đã trình bày tổng quan về hai giao thức thường được sử dụng nhiều nhất để giám sát mạng truyền thông là SNMP và ICMP. Việc hiểu rõ phương thức hoạt động, ưu nhược điểm của các giao thức giúp tôi dễ dàng hiểu rõ nguyên tắc hoạt động của các giải pháp giám sát mạng truyền thông.

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIÁM SÁT MẠNG

2.1. Phân tích các giải pháp giám sát hiện có

2.1.1. So sánh ưu nhược điểm

Các công cụ hỗ trợ cho việc giám sát mạng đều có những ưu điểm riêng tùy vào nhu cầu giám sát và quy mô của doanh nghiệp. Bản thân tôi đã tiến hành phân tích ưu nhược điểm của các giải pháp giám sát hiện đang được sử dụng, từ đó lựa chọn phần mềm SolarWinds để tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm hệ thống giám sát.

2.1.2. Giải pháp nhắn tin SMS bổ sung cho công cụ giám sát

Các công cụ giám sát đều có nhược điểm chung là các doanh nghiệp phải cử cán bộ giám sát bằng phần mềm 24/7 để phát hiện sự cố kịp thời. Một số phần mềm có tính năng xuất các cảnh báo qua email, nhưng không phải cán bộ nào cũng có máy tính hoặc sử dụng điện thoại thông minh có kết nối mạng dữ liệu di động thường xuyên để nhận email. Đó là chưa kể đến các sự cố lỗi hệ thống máy chủ email hoặc email bị chặn do nhầm lẫn là email rác… Những lý do trên khiến các cảnh báo bằng email không đạt hiệu quả như mong muốn. Chính vì vậy, cần thiết phải xây dựng công cụ nhắn tin SMS bổ sung để công tác giám sát nhanh chóng và đạt hiệu quả nhất.

2.2. Phần mềm giám sát mạng SolarWinds

SolarWinds Orion Network Performance Monitor là bộ công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhà quản trị nhằm phân tích, giám sát cũng như các công cụ quản lý việc thực thi trên hệ thống mạng. Phần lớn các công cụ trong SolarWinds đều sử dụng giao thức SNMP và ICMP để giám sát mạng truyền thông.

2.2.2. Các chức năng quản trị

Quản lý việc thực thi của hệ thống: Đây là chức năng chính để xây dựng hệ thống giám sát. Tiến hành xem xét việc thực thi của phầm mềm dựa trên các tiêu chí đánh giá sau:
Quản lý các thông số cấu hình của hệ thống
Quản lý lỗi cho hệ thống mạng
Quản lý bảo mật hệ thống mạng
Quản lý tài khoản người dùng

2.2.3. Mục đích sử dụng

Phát hiện lỗi: Cung cấp khả năng giám sát, cảnh báo ngay lập tức các lỗi có thể ảnh hưởng đến hoạt đông mạng. Cập nhật những cảnh báo từ hệ thống sớm nhất để kịp thời đưa ra phương án khắc phục sự cố.

2.2.4. Cấu hình yêu cầu

Phần mềm giám sát mạng SolarWinds yêu cầu các cấu hình tối thiểu về phần cứng, phần mềm và cơ sở dữ liệu để có thể hoạt động tùy theo số lượng đối tượng quản trị.

2.3. Cơ sở dữ liệu giám sát

Các bảng dữ liệu chính được sử dụng để phục vụ phần mềm giám sát:

Bảng Nodes: lưu trữ thông tin các thiết bị truyền thông
Bảng Interfaces: lưu trữ thông tin các giao diện/cổng trên thiết bị
Bảng AlertStatus: lưu trữ thông tin trạng thái thiết bị

2.4. Giải pháp nhắn tin SMS

2.4.1. Máy nhắn tin Maestro 100

Thiết bị Maestro 100 sản xuất dựa trên chip Q24 của hãng Wavecom sử dụng các tập lệnh AT-command chuẩn để nhắn tin, truyền dữ liệu qua kết nối không dây GSM và GPRS. Thiết bị kết nối máy tính qua cổng COM RS232.

2.4.2. Tập lệnh AT

Điện thoại di động có thể được điều khiển qua tập lệnh AT (Attention commands) do Viện Tiêu Chuẩn Viễn Thông Châu ETSI đưa ra.

2.4.3. Dịch vụ tin nhắn ngắn SMS

Thông thường mỗi SMS có độ dài tối đa 160 ký tự trong bảng chữ cái 7 bít. Các SMS 8 bít có độ dài tối đa 140 ký tự thường là SMS thông minh chứa hình ảnh và nhạc chuông hoặc là các thiết lập WAP.

Tôi đã sử dụng các lệnh AT sau để gửi SMS trong chế độ văn bản bằng ngôn ngữ C#:

//portName,baudRate,parity,dataBits, stopBits

SerialPort sp = new SerialPort(“COM1”,115200, Parity.None, 8, StopBits.One);

//Nếu kết quả trả lại là ERROR, nghĩa là có lỗi kết nối với modem, nếu không sẽ là OK

sp.write(“AT\r”);

//Sử dụng chế độ văn bản, text mode. +CMGF: ERROR – nếu có lỗi, ngược lại +CMGF OK

sp.Write(“AT+CMGF=1\r”);

//Gửi tin nhắn đến số +84945313336, nếu thành công:+CMGS n, với n – từ định danh của SMS vừa được gửi (ví dụ +CMGS:193),ngược lại: +CMGS ERROR m, với m – mã lỗi.

sp.Write(“AT+CMGS=\”+84945313336\”\r”);

sp.Write(“Test SMS”+(char)(26));

2.5. Xây dựng giải pháp giám sát bằng tin nhắn

2.5.1. Các bước xây dựng giải pháp

Cấu hình thiết bị truyền thông.
Cấu hình cơ sở dữ liệu SQL Server.
Cấu hình phần mềm SolarWinds.
Lập trình giải pháp giám sát qua tin nhắn SMS.

2.5.2. Tiến trình hoạt động

Bước 1: Phần mềm SolarWinds sử dụng 2 phương thức poll và alert để giám sát trạng thái thiết bị truyền thông.

Bước 2: Khi có sự thay đổi trạng thái của thiết bị/giao diện, phần mềm sẽ cập nhật và lưu trữ thông tin thay đổi vào cơ sở dữ liệu SQL Server.

Bước 3: Phần mềm giám sát SMS sẽ lấy thông tin thay đổi đẩy sang phần mềm nhắn tin IMS.

Bước 4: Phần mềm IMS sử dụng tập lệnh AT gửi tin nhắn đến điện thoại di động của cán bộ quản trị.

Bước 5: Cán bộ quản trị tiếp nhận thông tin và tiến hành xử lý sự cố.

Quá trình kết thúc.

Hình 2.1 – Tiến trình hoạt động của giải pháp giám sát bằng tin nhắn.

2.6. Kết luận chương

Trong chương này, tôi đã tiến hành nghiên cứu các công cụ giám sát mạng, phân tích ưu nhược điểm của các giải pháp giám sát hiện có để lựa chọn phần mềm SolarWinds. Đây là phần mềm có nhiều ưu điểm để cập nhật trạng thái của các thiết bị truyền thông nhanh chóng, giúp nhận diện các vấn đề trước khi có sự cố phát sinh. Đồng thời, tìm hiểu cơ sở dữ liệu giám sát Microsoft SQL Server và thiết bị nhắn tin Maestro 100 sử dụng các tập lệnh AT chuẩn để nhắn tin giám sát truyền thông đến điện thoại di động qua kết nối không dây GSM. Đây là nền tảng vững chắc giúp tôi có cơ sở tiến hành xây dựng giải pháp giám sát mạng truyền thông hoạt động hiệu quả.

CHƯƠNG 3

XÂY DỰNG GIẢI PHÁP GIÁM SÁT MẠNG TRUYỀN THÔNG
BẰNG TIN NHẮN SMS

3.1. Tổng quan về mạng ngân hàng

3.1.1. Giới thiệu chung

Hệ thống mạng truyền thông trong ngân hàng BIDV về cơ bản được chia thành 3 khu vực chính là: Hội sở chính, Trung tâm miền, Chi nhánh.

Hình 3.1 – Sơ đồ hệ thống mạng WAN trong ngân hàng.

3.1.2. Đường truyền thông

Đường truyền thông tại các Trung tâm miền: gồm tối thiểu 02 đường cáp quang đi Hội sở chính, các đường truyền liên tỉnh kết nối đến các Chi nhánh và các đối tác kinh doanh trong khu vực
Đường truyền thông tại Chi nhánh: kết nối về Trung tâm miền bằng 2 đường truyền liên tỉnh của 2 nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, tại trụ sở Chi nhánh có các đường uplink nội tỉnh kết nối đến các Phòng giao dịch và các máy ATM trên địa bàn

3.1.3. Nhà cung cấp dịch vụ

Mạng ngân hàng sử dụng đa dạng các kênh truyền của nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác nhau tùy theo vị trí địa lý, chi phí và hiệu quả hoạt động.

Các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông chủ yếu là VNPT, Viettel, FPT và CMC…

3.1.4. Thiết bị truyền thông

Các thiết bị truyền thông được sử dụng trong mạng ngân hàng hiện nay hầu hết là của hãng Cisco, vì có nhiều ưu điểm: Hiệu suất, độ ổn định và độ bền cao, quản lý đơn giản, sản phẩm đa dạng.

3.2. Mô tả các công cụ thực nghiệm

3.2.1. Thiết bị phần cứng

Các thiết bị phần cứng phục vụ thực nghiệm giải pháp giám sát mạng truyền thông đa số là thiết bị đang sử dụng tại ngân hàng BIDV, gồm có:

Router Cisco
Máy chủ sử dụng hệ điều hành Windows server 2003
Máy nhắn tin Maestro 100 GSM/GPRS
Điện thoại di động.

Hệ thống mạng truyền thông phục vụ thực nghiệm tại đơn vị được thể hiện trong hình 3.2.

Hình 3.2 – Mô tả hệ thống mạng phục vụ thực nghiệm tại đơn vị.

3.2.2. Công cụ phần mềm

Phần mềm SolarWinds Orion Network Performance Monitor
Phần mềm Microsoft SQL Server 2005
Phần mềm Microsoft Visual Studio 2010
Phần mềm IMS
Phần mềm SMS.

3.3. Mô tả quá trình tiến hành

Cấu hình thiết bị truyền thông.
Cấu hình cơ sở dữ liệu SQL Server.
Cấu hình phần mềm SolarWinds.
Lập trình giải pháp giám sát qua tin nhắn SMS.

3.3.1. Cấu hình thiết bị truyền thông

3.3.1.1. Cấu hình giao thức SNMP

Để phần mềm SolarWinds lấy được thông tin thiết bị thì phải cấu hình giao thức SNMP trên thiết bị truyền thông (Router, Switch Cisco) như sau:

Router(config)#snmp-server community public RO

3.3.1.2. Chuẩn hóa thông tin thiết bị

Thực hiện đặt tên, chuẩn hóa thông tin (tên, loại đường truyền, tốc độ…) trên các thiết bị truyền thông nhằm nâng cao khả năng giám sát các thiết bị.

<Địa điểm kết nối> – <Loại đường truyền> <Nhà cung cấp>

Việc cập nhật thông tin các thiết bị được tiến hành thường xuyên để đảm bảo tính chính xác của hệ thống truyền thông.

3.3.2. Cấu hình cơ sở dữ liệu SQL Server

Phần mềm SolarWinds yêu cầu máy chủ phải có cơ sở dữ liệu SQL Server. Sử dụng các câu lệnh SQL để hiển thị trạng thái của các giao diện, thiết bị đang gặp sự cố.

3.3.3. Cấu hình phần mềm SolarWinds

Sau khi cài đặt phần mềm và cơ sở dữ liệu hoàn tất, tiếp tục tiến hành thêm các thiết bị truyền thông cần giám sát và cấu hình để thu thập những thông tin cần thiết.

3.3.4. Lập trình giải pháp giám sát qua tin nhắn SMS

Chương trình giám sát qua tin nhắn được chia làm 2 phần:

3.3.4.1. Phần mềm SMS

Được xây dựng bằng ngôn ngữ C#, có chức năng cập nhật các sự cố phát sinh từ cơ sở dữ liệu SolarWinds, phân tích thông tin trạng thái của các thiết bị, phân tích trạng thái Up hoặc Down khi có thay đổi. Phần mềm SMS giao tiếp với phần mềm IMS thông qua giao thức TCP cổng 9090.

Danh sách kênh truyền bị lỗi

Danh sách kênh truyền sẽ cảnh báo qua tin nhắn

Hình 3.3 – Giao diện phần mềm SMS.

3.3.4.2. Phần mềm IMS

Được xây dựng bằng ngôn ngữ Java, cài đặt trên máy chủ có chức năng giao tiếp với máy nhắn tin Maestro 100 GSM/GPRS thông qua cổng COM RS232.

Phần mềm IMS sẽ điều khiển hoạt động gửi và nhận tin nhắn SMS của máy nhắn tin Maestro 100 bằng tập lệnh chuẩn AT.

$Description: C:\Documents and Settings\minhpv84\Desktop\New Bitmap Image.bmp$

Hình 3.4 – Giao diện phần mềm IMS.

3.3.4.3. Sơ đồ giao tiếp của giải pháp giám sát qua tin nhắn SMS:

Phần mềm giám sát hệ thống truyền thông SolarWinds cập nhật trạng thái thiết bị vào cơ sở dữ liệu. Phần mềm SMS sẽ truy vấn thay đổi trạng thái và đẩy thông tin sang phần mềm IMS. Phần mềm IMS có nhiệm vụ tạo tin nhắn gửi ra máy nhắn tin Maestro. Máy nhắn tin sẽ gửi tin nhắn đến số điện thoại di động của cán bộ quản trị.

SolarWinds

Database

Phần mềm SMS

Phần mềm IMS

Hình 3.5 – Sơ đồ giao tiếp của giải pháp giám sát qua tin nhắn SMS.

3.4. Xây dựng các kịch bản thực nghiệm

3.4.1. Kịch bản thực nghiệm 1

Giám sát trạng thái cổng vật lý trên Switch Cisco, mục đích của kịch bản này là đánh giá khả năng hoạt động của giải pháp giám sát khi có sự thay đổi trạng thái cổng vật lý trên thiết bị truyền thông.

Hình 3.6 – Sơ đồ kịch bản thực nghiệm thứ nhất.

Trong kịch bản này, máy trạm PC và máy chủ giám sát kết nối chung một mạng LAN thông qua Switch Cisco 3560. Có thể 2 máy này khác lớp mạng hoặc khác VLAN, không ping được thấy nhau nhưng đều kết nối được đến thiết bị Switch qua tầng liên kết dữ liệu (Layer 2 trong mô hình OSI). Đồng thời, máy chủ giám sát cần giao tiếp được với Switch bằng giao thức SNMP để có thể lấy được thông tin trạng thái các cổng vật lý trên Switch.

3.4.2. Kịch bản thực nghiệm 2

Giám sát trạng thái kênh truyền riêng ảo (VPN tunnel) trên Router Cisco, mục đích của kịch bản này là đánh giá khả năng hoạt động của giải pháp giám sát khi có sự thay đổi trạng thái kênh truyền riêng ảo đi qua nhiều thiết bị truyền thông và qua hệ thống truyền dẫn của nhà cung cấp dịch vụ.

Hình 3.7 – Sơ đồ kịch bản thực nghiệm thứ hai.

Trong kịch bản này, hệ thống mạng kết nối từ 2 địa điểm khác nhau thông qua mạng truyền dẫn của nhà cung cấp dịch vụ. Hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ bao gồm rất nhiều thiết bị truyền thông kết nối với nhau theo nhiều giao thức kết nối.

3.4.3. Kịch bản thực nghiệm 3

Giám sát trạng thái hoạt động của 01 máy chủ vật lý cụ thể sử dụng giao thức ICMP, mục đích của kịch bản là đánh giá khả năng hoạt động của giải pháp giám sát trong quá trình theo dõi tính sẵn sàng của một thực thể mạng cụ thể bằng cách ping đến thiết bị theo định kỳ.

Hình 3.8 – Sơ đồ kịch bản thực nghiệm thứ ba.

Trong kịch bản này, hệ thống mạng kết nối từ 2 địa điểm khác nhau thông qua nhiều kết nối (hệ thống mạng WAN) và thiết bị tường lửa Firewall giữa 2 điểm.

3.5. Trình bày kết quả thực nghiệm

3.5.1. Kết quả thực nghiệm 1

Bước 1: Khi người dùng tắt máy hoặc ngắt kết nối mạng, cổng vật lý FastEthernet0/10 (FE0/10) trên thiết bị Switch sẽ chuyển trạng thái sang “Down”. Tại SWITCH_TT_01 đã cài đặt SNMP để giám sát, trạng thái cổng FE0/10 chuyển sang “Down”.

Bước 2: Phần mềm SolarWinds sử dụng SNMP vấn tin trạng thái thiết bị hiện tại, kiểm tra SWITCH_TT_01 đã cập nhật trạng thái hay chưa.

Bước 3: Cổng FE0/10 đã chuyển sang “Down”, phần mềm SolarWinds cập nhật trạng thái thiết bị, dữ liệu được lưu vào cơ sở dữ liệu SQL Server.

Bước 4: Phần mềm giám sát SMS lấy dữ liệu đã cập nhật từ SQL Server, xuất thông tin ra phần mềm nhắn tin IMS, sau đó thông tin tiếp tục được chuyển đến máy nhắn tin Maestro.

Bước 5: Máy nhắn tin sẽ gửi tin nhắn đến các số điện thoại của cán bộ quản trị, nội dung tin nhắn:

SWITCH_TT_01 -FastEthernet0/10 –MAY TRAM: Nguyen Van An – P. Hanh Chinh -06/04/2016 11:29:01 – Down (at 16/04/06 11:29:15)

$C:\Users\minhnp.BIDVBANK\Desktop\SMS\picture067.png$

Hình 3.9 – Phần mềm nhắn tin trong kịch bản thực nghiệm 1.

Bước 6: Cán bộ quản trị tiếp nhận thông tin qua tin nhắn SMS và có thể giám sát được trạng thái cổng kết nối, thời gian thay đổi trạng thái.

Bước 7: Khi người dùng sử dụng máy trạm PC, cổng vật lý trên Switch chuyển trạng thái sang “Up”. Lúc này quá trình lặp lại từ Bước 1 đến Bước 5.

Kết quả: Tin nhắn gửi đến điện thoại của cán bộ quản trị với nội dung:

SWITCH_TT_01 -FastEthernet0/10 –MAY TRAM: Nguyen Van An – P. Hanh Chinh -06/04/2016 11:29:01 – Up (at 16/04/06 11:32:34)

$C:\Users\minhnp.BIDVBANK\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\IMG_1109.png$

Hình 3.10 – Tin nhắn thực tế trên điện thoại trong kịch bản thực nghiệm 1.

3.5.2. Kết quả thực nghiệm 2

$D:\MINHNP\Dropbox\Screenshots\thumb_IMG_0312_1024.jpg$

Hình 3.11 – Tin nhắn thực tế trên điện thoại trong kịch bản thực nghiệm 2.

3.5.3. Kết quả thực nghiệm 3

$C:\Users\minhnp.BIDVBANK\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\IMG_1095.png$

Hình 3.12 – Tin nhắn thực tế trên điện thoại trong kịch bản thực nghiệm 3.

3.6. Giải thích kết quả

Quá trình bắt đầu khi có thay đổi trạng thái trên thiết bị truyền thông, phần mềm giám sát sẽ cập nhật trạng thái thiết bị thông qua giao thức SNMP và lưu trữ vào cơ sở dữ liệu SQL Server. Sau đó, phần mềm giám sát SMS sẽ lấy thông tin thay đổi để đẩy ra máy nhắn tin và gửi tin nhắn đến cán bộ quản trị. Quá trình lặp lại liên tục 24/7.

3.7. Các biểu đồ thực nghiệm hệ thống

Qua quá trình thực nghiệm hệ thống trong thời gian 01 tháng từ ngày 01/01/2016 đến 31/01/2016, tôi đã thu được các biểu đồ thống kê như sau:

3.7.1. Biểu đồ thống kê lỗi hệ thống mạng

Hình 3.13 – Biểu đồ thống kê số lỗi hệ thống mạng theo giờ trong ngày.

Dựa vào biểu đồ thống kê, tôi nhận thấy thời gian và số lỗi phát sinh nhiều trong khoảng thời gian:

– Buổi sáng: nhiều nhất vào lúc 10 giờ với 36 lỗi.

– Buổi chiều: nhiều nhất vào lúc 17 giờ với 24 lỗi.

– Buổi tối: nhiều nhất vào lúc 23 giờ với 12 lỗi.

3.7.2. Biểu đồ thống kê theo khu vực

Hình 3.14 – Biểu đồ thống kê số lỗi mạng theo Chi nhánh trong tháng.

Dựa vào biểu đồ thống kê, Chi nhánh Bình Định và Khánh Hòa có số lượng lỗi hệ thống mạng cao hơn nhiều so với các Chi nhánh còn lại.

3.7.3. Biểu đồ tin nhắn

Hình 3.15 – Biểu đồ so sánh số lượng tin nhắn gửi và nhận trong tháng.

Qua thực nghiệm, tổng số tin nhắn trong tháng 01/2016 của một cán bộ quản trị cụ thể là: 262 tin nhắn đã gửi đi / 262 tin nhắn nhận được.

* Đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống:

Dựa vào biểu đồ có thể nhận thấy số lượng tin nhắn gửi và nhận trong tháng là tương đương nhau, giải pháp giám sát hoạt động tốt với xác suất gửi tin nhắn SMS chính xác là 100%.

3.8. Đề xuất và khuyến cáo

Trong quá trình thực nghiệm, bản thân tôi nhận thấy một số điểm đáng lưu ý và đề xuất như sau:

* Đối với các sự cố giống nhau và liên tục trong thời gian ngắn: Khi một thiết bị hoặc giao diện (Interface) là cổng vật lý hoặc kênh truyền thay đổi trạng thái liên tục, giống nhau 3 lần trong khoảng thời gian ngắn (khoảng 5 phút) thì có thể hiểu thiết bị/giao diện này đang rơi vào tình trạng không ổn định – từ đó đưa ra cảnh báo không ổn định và ngừng nhắn tin để tránh tình trạng nhận quá nhiều tin nhắn. Cán bộ quản trị khi nhận tin nhắn không ổn định sẽ có trách nhiệm xử lý dứt điểm sự cố đó và khôi phục trạng thái ban đầu của thiết bị.

* Vấn đề một cán bộ quản trị quản lý quá nhiều thiết bị: Thực hiện phân cấp quản trị các thiết bị đặt tại Trung tâm xử lý, các Trung tâm miền Bắc/Trung/Nam và thiết bị tại các Chi nhánh. Việc phân cấp sẽ giảm tải cho cán bộ quản trị mạng, cán bộ quản trị cấp nào thì chỉ nhận tin nhắn đối với các thiết bị ở cấp đấy, đồng thời chịu trách nhiệm xử lý trong phạm vi được phân công.

3.8. Kết luận chương

Trong chương này, tôi đã nghiên cứu mạng truyền thông trong ngân hàng và các bước xây dựng giải pháp giám sát mạng truyền thông bằng tin nhắn SMS. Đồng thời, tiến hành 3 kịch bản thực nghiệm tại đơn vị. Dựa trên các kết quả và biểu đồ thực nghiệm hệ thống, tôi đã đánh giá được hiệu quả hoạt động của giải pháp giám sát. Từ đó đưa ra một số đề xuất đối với công tác giám sát mạng truyền thông trong ngân hàng.

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Luận văn đã tiến hành nghiên cứu và đề xuất giải pháp giám sát mạng truyền thông, đó là: kết hợp phần mềm giám sát truyền thông và hệ thống nhắn tin SMS để gửi tin nhắn cảnh báo sự cố mạng truyền thông đến điện thoại di động của các cán bộ quản trị ngay lập tức.

Qua luận văn này, tôi đã thực hiện được:

Tìm hiểu giao thức giám sát mạng SNMP, ICMP.
Tìm hiểu các công cụ giám sát mạng truyền thông.
Tìm hiểu hệ thống nhắn tin SMS.
Trình bày tổng quan về mạng truyền thông trong ngân hàng.
Ứng dụng kiến thức đã tìm hiểu được để xây dựng giải pháp giám sát mạng truyền thông bằng tin nhắn SMS tại đơn vị.
Đưa ra các đề xuất đối với công tác giám sát mạng truyền thông, đó là xử lý các sự cố kênh truyền không ổn định và phân cấp, phân quyền trong công tác quản trị mạng truyền thông.

Hướng phát triển của đề tài:

Bổ sung thêm các cảnh báo bằng tin nhắn đối với các sự kiện quan trọng như: băng thông kênh truyền quá tải, CPU, RAM…
Xây dựng trang web cập nhật thông tin trạng thái kênh truyền.
Phân cấp, phân quyền các thiết bị giám sát và thực hiện nhắn tin trực tiếp đến các cán bộ quản trị từng cấp.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\LUAN VAN DUY TAN\LUAN VAN DUY TAN\NGUYEN PHUOC MINH