Tutto quello che devi sapere su SNMP

Definizione

Simple Network Management Protocol (SNMP),definita dalla IETF(Internet Engineering Task Force) nella RFC 1157 è un protocollo Client/Server del livello applicazione dello Stack ISO/OSI  che fa parte del pacchetto TCP/IP e permette di gestire l’infrastruttura di intere reti

Permette ad un amministratore di rete di :

-monitorare e controllo di ogni apparato raggiungibile tramite la rete

-monitorare le prestazioni della rete

-diagnosticare problemi di rete

Come funziona SMNP?

Un sistema di gestione di rete si basa su due elementi che comunicano fra di loro: un supervisore e degli agenti. Il supervisore è una console tramite il quale l’amministratore di rete esegue delle operazioni di gestione. Gli agenti sono delle entita che si trovano collegati ad ogni aparato di rete dal quale recuperano delle informazioni(informazioni hardware ,parametri di configurazione ,statistiche di prestazione o altro direttamente collegato al comportamento in corso dell’aparato in questione.)

Queste informazioni sono  classificati in un database. SNMP permette il dialogo fra il supervisore e gli agenti tramite lo scambio di messagi SNMP che usano il protocollo UDP per il trasporto.

Più in dettaglio, il manager dialoga con i sistemi gestiti essenzialmente in due modi: invia richieste SNMP e riceve notifiche SNMP.

Quali sono i componenti SNMP?

Supervisore SNMP (il Client)

Il supervisore è un generalmente un calcolatore che l’amministratore utilizza per eseguire uno o piu NMS(Network Managment System : console che permette di fare operazioni di gestione). Il supervisore rimane in ascolto sulla porta UDP 162.

Funzionalità importanti:

-Fare delle richieste agli agenti

-Ricevere delle risposte dagli agenti

-Modificare delle variabili negli agenti

-Riconoscere eventi  asincroni  dagli agenti (tramite i TRAP)

Managed Device(ogetto gestibile)

Dispositivo o apparato di rete che puo essere monitorato o gestito attraverso delle informazioni sulle sue caratteristiche.

Esempio:Switch,Hub,router,server,Stampante…

Agente SMNP (il server)

Un agente SNMP è un programma che integrato in un oggetto gestibile  che permette a quest’ultimo di raccogliere informazioni localmente in un database per poi renderlo disponibile al supervisore SNMP  quando viene richiesto. Ce ne sono di due tipi: quello standard (Net-SNMP) e quelli proprietari.L’agente rimane in ascolto sulla porta UDP 161

Funzionalità importanti:

-collezionare informazioni di gestione sul suo comportamento e sull’ambiente

-Caricare e scaricare informazioni di gestione come definiti nel database

-Segnalare eventi al supervisore

-Agire come proxy per un nodo della rete non compatibile con SNMP

Diagramma di base di una comunicazione SNMP:



Database MIB(Management Information Base)

Ogni SNMP contiene un database di informazioni sui propri parametri gestibili. Il supervisore SNMP usa questo database quando richiede informazioni da usare dal NMS.

Questo database condiviso prende il nome di MIB. Gli oggetti nel MIB sono suddivisi in categorie (System,interface,Adress Translation,ip,icmp,Tcp,Udp,Egp,Transmission,Snmp)

Struttura dell’MIB:

.

SMI(Structure Management Information) definisce in modo standard come devono essere strutturate le informazioni e la loro gerarchia per essere inserite in un Information Base: MIB.

Un MIB è strutturato in albero gerarchico e contiene parametri gestibili che sono identificati da un Object Identifier (OID).

Ci sono 2 tipi di parametri gestibili :

-scalari(una sola istanza dell’oggetto)  Esempio: Nome del venditore di un apparatoàrisposta unica

- tabulari(un istanza multipla dell’ogetto) Esempio:L’utilizzo della CPU di un quad-Processoreà risposta con 4 elementi

Ogni parametro gestito puo essere identificato dalla catena completa dei nomi degli ogetti sul suo cammino patendo dalla radice oppure dalla catena degli OID dei parametri del cammino in questione.

Esempio: OID di “sysDescr” è iso.organization.dod.internet.MGMT.MIB.SYSTEM è equivalente a 1.3.6.1.2.1.1

Messaggi SNMP:

Il protocollo SNMP prevede sei tipi di messaggi:

get-request : utilizzata per il recupero di una o più informazioni contenute nel MIB di un Agent da parte di un supervisore;

get-next-request : utilizzata per "percorrere" le strutture dati del MIB di un Agent da parte di un supervisore, accedendo in  sequenza alla informazioni in esso contenute.

get-bulk :utilizzata per leggere un MIB con un'unica richiesta anziché utilizzare piu messaggi get-next-request da parte di un supervisore

set-request : utilizzata per la modifica delle informazioni contenute nel MIB di un Agent da parte di un Supervisore;

get-response:utilizzata in risposta ad ognuna delle precedenti per inviare informazioni di risposta al supervisore (get, get-next) o per confermare l’operazione richiesta (set)

trap : utilizzata, nella comunicazione asincrona, per la segnalazione da parte di un Agent ad un supervisore di eventi considerati come eccezioni al normale funzionamento. Per l'operazione di trap sono previsti un numero limitato di eventi predefiniti per i quali è definito l'utilizzo di questa operazione;

Il Pacchetto SMNP-PDU(Protocol Data Unit):

I pacchetti SNMP (SNMP-PDU) sono costituiti da una etichetta globale, contenente 3 campi, e dal messaggio SNMP vero e proprio. L’etichetta contiene:

- la lunghezza complessiva della PDU SNMP in ottetti,

- la versione del protocollo SNMP utilizzata per la codifica del messaggio,

- la stringa identificativa della “community” del mittente del messaggio.

Quest’ultimo campo è utilizzato per realizzare i meccanismi di controllo dell'accesso e di autorizzazione previsti in SNMP. Tali meccanismi sono particolarmente semplici: la “community” definisce una particolare relazione tra un Agente ed uno o più supervisori: quando un'entità SNMP invia un messaggio, vi inserisce, in chiaro, la comunità di appartenenza; se questa viene accettata dall'entità SNMP che riceve il messaggio, l'entità chiamante è riconosciuta come appartenete alla comunità e si procede all’esecuzione dell’operazione conseguente, altrimenti il messaggio viene ignorato.

Ci sono tre tipi di community:

monitor:permete di lavorare in Read only , quindi il supervisore puo solamente effetuare richieste agli agenti.

Control:lavoro read/write;Qui i supervisori possono anche modificare degli informazioni di gestione tramite richieste del tipo set.

Trap:permette a un agente di mandare un messaggio Trap SNMP al supervisore.

Versioni di SNMP(v1-v2-v3)

Vediamo la differenza fra le 3 versioni si SNMP.

Versione	Sistema di Autenticazione	Criptaggio	funzionamento
SNMPv1	Community	No	SNMPv1 utilizza un sitema di autenticazione che una password di nome communty.
SNMPv2	MD5	No	SNMPv2 utilizza un sitema di autenticazione che is basa sugli algoritmi MD5
SNMPv3	MD5 o SHA	DES	SNMPv3 in piu dell’autenticazion cifratta con MD5,fornisce un criptaggio DES

Il sitema di autenticazione del SNMPv1 non è in grado di garantire la completa sicurezza dell’accesso agli agenti, in quanto il trasporto in chiaro dell'identificativo della comunità consente, in modo reletivamente facile, l’intercettazione della stringa di community e quindi l’intrusione di Manager non autorizzati: a questo inconveniente si è cercato di porre rimedio attraverso la definizione di meccanismi più severi per l'autenticazione e con l'introduzione di meccanismi di crittografia, definiti dapprima nel S-SNMP (Secure-SNMP) e poi nell’SNMPv2.

Limitazione SNMPv1 e v2: community name in chiaroà soggetti al packet sniffing

SNMPv3 ha tanti vantaggi:

- il controllo dell’integrità dei pacchetti

-autenticazione forte:trasmissione dei dati via un canale sicuro(crittografatto)

-il criptaggio dei pacchetti

Conclusione

Perche usare SNMP?

-è semplice

-richiede un insieme minimo di risorse per una sua efficiente implementazione

-tutti gli apparati TCP/IP sono venduti con un Agente SNMP integrato

-Si puo usare SNMP anche in una rete con dei nodi non-SNMP (introduzione di un “Proxy Agent”, ossia si utilizza un sistema separato che ospita un agente SNMP ed il MIB dell’apparato da gestire, e agisce per conto di questo nelle relazioni con il supervisore, trasformando le operazioni SNMP in comandi comprensibili dall’apparato e generando Trap verso il sistema di gestione in corrispondenza delle segnalazioni proprietarie che riceve. )

Spero che ti è piaciuto l’articolo.

Cosa sono i Trouble ticket?

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I  trouble ticket sono un insieme di documenti che riportino tutte le informazioni utili relative a ciascun guasto verificatosi in una rete:  apparato, tipo di guasto, persona che lo ha gestito, soluzione adottata.

Più imprese oggi usano dei servizi internet collegati  al cliente per riportare i guasti nei Trouble ticket.  Questi ticket quando non sono risolti entrano in una coda con priorità che viaggia nel sistema finche non viene assegnato ad un operatore abbastanza esperto per risolverlo.

Nel RFC 1297 delL’IETF il  trouble ticket viene paragonato alla scheda del paziente in un ospedale. Infatti tutti e due definiscono un problema e aiuta a coordinare il lavoro di piu persone che ci lavoreranno sopra in tempi diversi.

 

Organizzazione delle aree di management ISO/OSI

.Lo scopo principale del Network management ISO/OSI è riuscire a gestire oggetti che rappresentano i sette strati del modello di riferimento OSI e i servizi di comunicazione forniti dalla rete che si basi su tale famiglia di protocolli.Nell’ambito della standardizzazione OSI sulla gestione di rete sono descritte cinque aree funzionali. Tali settori riassumono le principali attività in cui  si esplicitano le funzionalità di Network Management.In alternativa ci sono standard di gestione proprietari oppure il protocollo di gestione SNMP, definito nell’ambito della famiglia di protocolli TCP/IP.

 

1.Fault Management

Tra i principali compiti della gestione di rete centralizzata c’è certamente la rapida ed efficace individuazione dei guasti, e tale è l’obiettivo della funzionalità di gestione dei guasti. E’ di fondamentale importanza in proposito “localizzare” il guasto identificando con esattezza l’elemento di rete che ha generato il problema. La principale difficoltà nell’effettuare questa operazione è legata, come si è già detto, alla grande quantità di “sintomi” generati da un singolo problema. I guasti vengono normalmente segnalati sotto la forma di allarmi sulla console d'operatore. Una volta identificato l’elemento guasto, la rete deve essere riconfigurata, sfruttando la presenza di eventuali ridondanze, per consentire il recupero della propria funzionalità. La riconfigurazione conseguente ad un guasto è spesso un’operazione molto critica. E’ infatti abbastanza frequente che nell’effettuare modifiche di configurazione ad un dispositivo tali modifiche non siano riportate anche su quello di riserva la cui messa in servizio potrebbe generare quindi altri problemi sulla rete.

Fa parte delle funzionalità di gestione dei guasti anche la produzione di documenti (trouble ticket) che riportino tutte le informazioni utili relative a ciascun guasto verificatosi:  apparato, tipo di guasto, persona che lo ha gestito, soluzione adottata.

Tali dati possono essere utilizzati sia per motivi statistici e sia per essere di ausilio nella soluzione di problemi futuri.

2.Configuration management:

Le funzionalità di gestione della configurazione forniscono all'operatore una conoscenza in tempo reale della rete e dei parametri operativi degli elementi che la compongono. Tale conoscenza può essere acquisita attraverso l'uso di strumenti di apprendimento automatico della struttura della rete e della configurazione dei suoi apparati (Auto discovery) e di disegno automatico della mappa corrispondente (Auto topology ).

La gestione della configurazione consiste inoltre nel fornire gli strumenti per modificare i parametri operativi di ciascuna risorsa gestibile nella rete: lo stato di un’interfaccia di un router (up/down), un indirizzo di una porta, i percorsi dei flussi di traffico sulla rete, etc..

3.Accounting Management

La gestione dell’ “accounting” consiste fondamentalmente nel misurare l’impegno delle risorse di rete da parte dei diversi utilizzatori. Questo è fondamentale sia per un eventuale tariffazione degli utenti, nel caso di rete pubblica, sia per ripartire i costi di rete sui diversi settori di un’azienda, nel caso di rete privata.

4.Performance Management

Lo scopo della gestione delle prestazioni è quello di poter valutare il comportamento e l’efficienza della rete e dei suoi singoli componenti. Ciò si ottiene attraverso il controllo di parametri indicatori (traffico sulle interfacce, tassi di errore, tempi di ritardo, etc.), i quali, registrati in opportuni archivi (log), costituiscono un utile mezzo per valutare la qualità del servizio fornito dalla rete e per identificare potenziali situazioni critiche (ad esempio la congestione di nodi o di rami di rete.)

Il monitoring delle prestazioni è anche essenziale per ottimizzare l’utilizzo delle risorse di rete attraverso una loro riallocazione dinamica in funzione delle reali esigenze di traffico.

5.Security Management

La gestione della sicurezza è senza dubbio di importanza fondamentale: attraverso un sistema di gestione l'operatore è infatti in grado di effettuare operazioni che possono avere un impatto enorme sull’efficienza di un’azienda, ed in caso di errori o di manovre fraudolente, è addirittura possibile, in molti casi, paralizzare completamente l’intera attività aziendale. E' quindi indispensabile proteggere l'accesso alle funzionalità più “delicate” del sistema di gestione mediante la definizione di differenti “viste” della rete e l’impiego di password differenti per accedere alle diverse viste avendo quindi diversi livelli di accesso alle informazioni. Oltre a tutti gli aspetti legati all’accesso del sistema di gestione, le funzionalità di gestione della sicurezza consistono anche, più in generale, nel gestire i diritti di accesso alla rete dall’esterno, controllando la distribuzione delle password e monitorando i tentativi di ingresso nella rete, e nel controllare i meccanismi di protezione delle informazioni (distribuzione e verifica delle chiavi di crittografazione, etc.).

PS: articolo ispirato da Wikipedia e dai slide  del Prof Peccorella

Massimo trasferimento della potenza attiva

 

Teorema:

Quali devono essere le condizioni sul carico ZL affinché il generatore trasferisce su di esso la massima potenza attiva?

Calcolo della potenza trasferita sul carico:

Per quale valore di R e X la funzione f è massima??

1.Sapendo che X di thevenin e del carico possono prendere valori positivi o negativi,si deduce che P sara massimo quando loro saranno opposti cioè:

2.Sapendo questo ora deriviamo la nostra funzione rispetto a R. Annullando la derivata calcolata ,si trova il valore di R che corrisponde al massimo P:

Dopo un po' di conti,abbiamo:

Conclusione del teorema:

Si ha la massima potenza trasferita sul carico quando :

Valore della potenza massima:

Caso particolare:il carico è una resistenza pura:

Calcolo della potenza trasferita sul carico:

Per quale valore di R  la funzione f è massima??

Rendimento e utilità:

 

Il rendimento è del 50 % il che non è un rendimento soddisfacente.

Quindi non si può usare il massimo trasferimento di potenza attiva per sistemi elettrici per l’energia.

Nonostante questo ,il massimo trasferimento risulta una buona scelta per i sistemi elettrici per l’informazione.

Applicazione

1.Usiamo il metodo di Thevenin che ci permetterà di applicare il teorema di trasferimento massimo della potenza.

Scelgo due punti A e B:

Ora mi calcolo L’impedenza equivalente di Thevenin Zth:

2.Ora mi calcolo  Vth:

 

 

Ora applico la formula:

Risultato:  P= 8 W.

 

 

 

1.Usiamo il metodo di Thevenin che ci permetterà di applicare il teorema di trasferimento massimo della potenza.

Scelgo due punti A e B:

Ora mi calcolo L’impedenza equivalente di Thevenin Zth:

IL nostro carico è formato da una resistenza R e un induttore L,quindi:

2.Ora mi calcolo  Vth:

Ora applico la formula:

Risultato:  P= 2,5  mW.

 

Come funziona la block recovery?

Nella progettazione di software,ci sono a volte errori (bug) inevitabili all’interno del codice. Bisogna quindi trovare tecniche in grado di far comunque funzionare il programma gestendo bene questi errori. Una di queste tecniche è la block recovery.

E una tecnica che si basa su tre elementi software:


-Routine primaria: esegue una funzione software critica;

-Test di accettazione: controlla le uscite della routine primaria dopo ogni esecuzione;

-Routine alternativa: realizza la stessa funzione della routine primaria.

Come mai funziona ?

La routine primaria può essere progettata in modo che sia la più veloce possibile, mentre la routine alternativa può essere più lenta (viene usata un minor numero di volte), implementata in modo semplice in modo da implementare correttamente le specifiche.

(

piccola parentesi per farvi capire meglio con un esempio

:

Uno studente deve fare l’esame di informatica industriale.

Decide di fare una preparazione veloce (Routine primaria)

Cosi tenta il primo appello dopo una settimana di studio.

Il prof valuto il Compito del nostro studente e decide che voto darlo-questo è il  Test di accettazione del nostro esempio.

Se supera l’esame anche con un 18 accetterà comunque (ormai è l’ultimo esame prima di laurearsi e lui ha molto fretta oppure non ne può più dell’università)

ma se invece viene bocciato dovrà per forza rifare l’esame. Ora per essere sicuro di passare,decide di dedicare 3 settimane con un preparazione più lenta e impegnativa (senza cibo ne acqua no scherzo) -Routine alternativa

Si capisce che La routine alternativa in questo caso vera ripetuta finche lo studente non supera l’Esame oppure molla L’università (Errore peggiore???) )

Struttura della Block recovery

La clausola Ensure specifica il test di accettazione T, la clausola by indica la routine primaria P e la clausola else by individua la routine alternativa S da utilizzare se quella primaria fornisce dei risultati non corretti, si può inserire un numero arbitrario di clausole else by prima di del caso peggiore in cui bisogna accettare l’errore.

Esempio di implementazione in Java

Se abbiamo due versioni diverse della stessa funzione:
int fvers1(int x,y);
int fvers2(int x,y);
e un acceptance test :
boolean acceptable(int x);
Un recovery block si può realizzare come:
int fsafe(int x,y);
{
int res;
res = fvers1(x,y);
if acceptable(res) return res;
else {
res = fvers2(x,y);
if acceptable(res) return res;
else failsafestate();
}
}

failsafestate() è una funzione che ci permette di passare dallo stato di errore ad uno stato sicuro  (per esempio scrivendo un messaggio di errore con la possibilità di tornare indietro )

Applicazione:

Spero che hai imparato qualcosa leggendo questo articolo. Se hai dei dubbi o suggerimenti,lasca un commento qui sotto.

Amplificatore operazionale

Un amplificatore è una rete due porte con la quale  è possibile realizzare circuiti elettronici in grado di effettuare numerose operazioni matematiche: la somma, la sottrazione, la derivata, l'integrale, il calcolo di logaritmi e di antilogaritmi.

Ora vediamo come si presenta un amplificatore operazionale ideale :



Per un amplificatore operazionale ideale  abbiamo queste condizioni sulle variabili della figura :



Ecco una rappresentazione equivalente dell’amplificatore operazionale reale:



Caratteristiche per un amplificatore reale:



Cosi Notiamo due cose :



Io e Vo hanno un valore qualsiasi che dipende da quant’è grande Av.

Vediamo qualche configurazioni standard dell’Amplificatore operazionale:

Configurazione Invertente

Secondo Wikipedia,un amplificatore invertente con operazionale si ottiene applicando la tensione di ingresso Vs sul morsetto contraddistinto dal segno "-", mentre l'altro morsetto è a massa. Nell'amplificatore invertente il segnale periodico uscente viene sfasato di 180º rispetto all'ingresso (per questo il circuito è chiamato amplificatore "invertente"), ovvero il guadagno è negativo.

Ora cercheremo di dimostrare che il guadagno è negativo.

La figura dell’amplificatore invertente (caso ideale):



Usiamo il metodo ai nodi sul nodo x colorato in rosso:

Inseguitore di tensione o Buffer:

Si tratta di un amplificatore di tensione di guadagno unitario (voltage follower in English ).Si ottiene un buffer applicando la tensione di ingresso Vs sul morsetto contraddistinto dal segno "+", mentre l'altro morsetto è a massa.



Usando il metodo ai nodi su x come prima si ottiene:

Domande per capire isolanti,conduttori e semiconduttori

Isolanti:

1.Com’è la banda di conduzione di un isolante ?

-vuota

Spiegazione: la banda energetica proibita essendo molto ampia, l'energia termica non basta ad eccitare gli elettroni a sufficienza per andare oltre tale banda e poter arrivare alla banda di conduzione

Conduttori:

2.Com’è la banda di valenza rispetto a quella di conduzione in un conduttore?

-In stretta contiguità, o addirittura sovrapposta

Spiegazione. Gli elettroni liberi della banda di valenza possono facilmente passare da un livello di energia della banda di conduzione

Semiconduttori:

3.Com’è la struttura interna ad un semiconduttore?

-Cristallina (Disposizione regolare)

Spiegazione: Ogni atomo ha 4 elettroni di valenza  e stabilisce quindi 4 legami covalenti con i 4 atomi adiacenti.

4. All’aumentare della temperatura che succede nel semiconduttore?

-Creazione copia LACUNA-ELETTRONE

Spiegazione: L’energia termica permette la rottura di un legame covalente nel reticolo cristallino

5.La conducibilità  di un semiconduttore può aumentare quando viene drogato?

-Si

Spiegazione:A temperatura ambiente , il quinto elettrone portato dall’atomo del drogaggio che non partecipa a nessun legame covalente diventa un elettrone di conduzione