مانیتورینگ شبکه چیست و چگونه انجام می‌شود؟

مانیتورینگ شبکه، که به آن مدیریت شبکه نیز می‌گویند، عمل نظارت مستمر بر یک شبکه کامپیوتری برای شناسایی هرگونه مشکل یا خرابی جهت اطمینان از عملکرد روان شبکه است. از نظر فنی، مانیتورینگ شبکه را می‌توان به عنوان زیرمجموعه‌ای از مدیریت شبکه در نظر گرفت، اما این دو در عمل معادل یکدیگر در نظر گرفته می‌شوند.

مانیتورینگ شبکه انواع داده‌ها ، مانند روترها، سوییچ‌ها، فایروال‌ها، متعادل‌کننده‌های بار و حتی نقاط پایانی، مانند سرورها و ایستگاه‌های کاری را از یک شبکه کامپیوتری جمع‌آوری و گزارش می‌کند. داده‌های جمع‌آوری شده برای شناسایی انواع مشکلات شبکه فیلتر و تجزیه و تحلیل می‌شوند. این مشکلات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• خرابی دستگاه
• قطع شدن لینک
• خطاهای رابط
• از دست دادن بسته
• زمان پاسخگویی برنامه
• تغییرات پیکربندی

عملکردهای یک سیستم مانیتورینگ و مدیریت شبکه را می‌توان به چند دسته تقسیم کرد که هر کدام عملکرد خاصی را انجام می‌دهند.

در ادامه یک معماری مدیریت شبکه مرجع است که توسط NetCraftsmen توسعه یافته و دسته‌های مختلف جمع‌آوری داده‌ها، نحوه اشتراک‌گذاری داده‌ها و پروتکل‌های مورد استفاده را مشخص می‌کند.

• جمع آوری و پردازش رویداد

مجموعه رویدادها به تله‌های پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP) و syslog برای جمع‌آوری داده‌های رویداد شبکه متکی است. رویدادها شبکه را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به نظرسنجی از دستگاه‌های شبکه به مدیران رویدادهای مهم مشاوره دهد. پردازش رویداد برای شناسایی رویدادهای مهم و کاهش حجم هشدارهایی که مدیران شبکه باید مدیریت کنند، استفاده می‌شود.

• مدیریت تغییر و پیکربندی شبکه

مدیریت تغییر و پیکربندی شبکه (NCCM)، پیکربندی‌های دستگاه شبکه را بایگانی می‌کند و می‌تواند برای خودکارسازی به‌روزرسانی‌های پیکربندی استفاده شود. تنظیمات می‌توانند با توسط هر کدام از مکانیسم‌های رابط خط فرمان (CLI)، SNMP، RESTCONF و NETCONF بازیابی و به‌روز شوند.

تجزیه و تحلیل پیکربندی، تغییرات روزانه (رانش) و استثناهای انطباق ممیزی را در مواردی که پیکربندی‌ها با سیاست‌های طراحی شبکه مطابقت ندارند، شناسایی می‌کند. رانش و ممیزی هر دو توابع حیاتی برای اطمینان از مطابقت پیکربندی شبکه با طراحی و عملیات مورد نظر هستند.

• نظارت بر عملکرد

نظارت بر عملکرد، داده‌های عملکرد دستگاه، مانند واحد پردازش مرکزی (CPU) و استفاده از حافظه، دما، ولتاژ منبع تغذیه و عملکرد فن را جمع‌آوری می‌کند. داده‌های عملکرد رابط برای شناسایی خرابی‌ها، از دست دادن بسته‌ها، ازدحام و سایر مشکلات شبکه استفاده می‌شود.

داده‌ها با استفاده از SNMP، ابزار مدیریت ویندوز (WMI)، CLI یا تله‌متری جمع‌آوری می‌شوند. دستگاه‌های شبکه و نقاط پایانی مبتنی بر لینوکس برای جمع‌آوری داده‌ها معمولاً به SNMP یا تله‌متری متکی هستند، درحالی‌که دستگاه‌های مبتنی بر ویندوز به پروتکل راه دور WMI متکی هستند. WMI یک فریمورک کلاینت-سرور است که مدیریت سیستم را با استفاده از مدل اطلاعات مشترک، که اجزای سیستم عامل را نشان می‌دهد، امکان‌پذیر می‌سازد.

• تله‌متری شبکه

دستگاه‌ها و سیستم‌های نظارتی جدیدتر می‌توانند از تله‌متری شبکه برای انتقال داده‌های عملکرد شبکه به سیستم نظارت شبکه استفاده کنند. تله‌متری می‌تواند از داده‌های رمزگذاری شده با زبان نشانه‌گذاری توسعه‌پذیر یا جاوا اسکریپت استفاده کند. برخی از سیستم‌های مانتورینگ شبکه و دستگاه‌های شبکه مرتبط از رابط‌های انتقال حالت نمایشی برای جمع‌آوری داده‌ها با استفاده از همین فرمت‌های داده استفاده می‌کنند.

• مدیریت آدرس IP

مدیریت آدرس IP، استفاده از آدرس IP را ردیابی کرده و تخصیص آدرس‌ها به دستگاه‌های شبکه را کنترل می‌کند. این تابع معمولاً از CLI یا یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) برای سایر سیستم‌های مدیریت شبکه استفاده می‌کند.

• نگاشت توپولوژی

تابع توپولوژی و نگاشت داده‌های اتصال دستگاه را جمع‌آوری می‌کند تا نقشه‌های توپولوژی فیزیکی و منطقی که پایه و اساس عیب‌یابی اولیه را تشکیل می‌دهد را ایجاد کند. نظرسنجی SNMP یا CLI برای جمع‌آوری داده‌ها در مسیریابی همسایگان (لایه 3)، سوئیچینگ همسایگان (لایه 2)، جداول ترجمه آدرس (نگاشت لایه 2 به لایه 3) و پروتکل‌های کشف همسایه، مانند پروتکل کشف لایه پیوند، استفاده می‌شود.

• نظارت بر تجربه دیجیتال

مانیتورینگ تجربه دیجیتال، از ابزارهای تست فعال مانند ping، traceroute و مانیتورینگ مصنوعی استفاده می‌کند تا آزمایش کند که شبکه طبق برنامه کار می‌کند. همچنین می‌تواند از عوامل نرم‌افزاری که در نقاط پایانی مانند سرورها و ایستگاه‌های کاری اجرا می‌شوند، استفاده کند تا داده‌های مربوط به عملکرد برنامه و شبکه را جمع‌آوری کنند.

ترکیب نظارت بر عملکرد برنامه با نظارت شبکه، سازمان‌های IT را قادر می‌سازد تا تشخیص دهند که آیا مشکل برنامه به شبکه مربوط است یا به عوامل دیگری از جمله شبکه‌های خارجی ارتباط دارد.

• امنیت و اتوماسیون

معماری باید شامل امنیت و اتوماسیون سراسری باشد. امنیت همچنان یک عنصر مهم در یک شبکه بدون مشکل است و از اتوماسیون برای تضمین اجرای مداوم سیاست‌های شبکه استفاده می‌شود. طراحی امنیتی باید شامل دستگاه‌های تشخیص نفوذ و جلوگیری از نفوذ و نرم افزار نظارت و مدیریت آنها باشد. اتوماسیون ممکن است توسط ابزارهای جداگانه ارائه شود یا در یک سیستم NCCM یکپارچه شود.

ترکیب داده‌ها از چندین منبع، سیستم نظارت شبکه را قادر می‌سازد تا خرابی‌ها را به سرعت شناسایی کرده و مشکلات عملکرد را قبل از تأثیر منفی بر برنامه‌هایی که از شبکه استفاده می‌کنند، گزارش کند.

مانیتورینگ شبکه چگونه کار می‌کند؟

مانیتورینگ شبکه حجم عظیمی از داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و داده‌ها را برای شناسایی مشکلات واقعی یا بالقوه شبکه که باید بررسی شوند، تجزیه و تحلیل می‌کند.

یکی از راه‌های کاهش حجم داده، ایجاد رتبه‌بندی استثناهای قاعده تجزیه و تحلیل با استفاده از N گزارش برتر، به عنوان مثال، 10 گزارش برتر است. نمونه‌هایی از هر یک از عناصر معماری عبارتند از:

• رویدادها: دستگاه‌هایی که بیشترین رویدادها یا رویدادهای متداول را گزارش می‌کنند.
• NCCM : مهم‌ترین دستگاه‌ها با تغییرات پیکربندی یا دستگاه‌هایی با بیشترین تغییرات پیکربندی.
• کارایی: واسط‌هایی با بالاترین استفاده، رابط‌هایی با بیشترین خطا بر اساس تعداد یا درصد بسته‌ها یا دستگاه‌هایی با بیشترین استفاده از پردازنده یا حافظه.
• مدیریت آدرس: زیرشبکه‌هایی که تقریباً از آدرس‌های موجود خارج شده‌اند.
• توپولوژی: دستگاه‌هایی با بیشترین تغییرات همسایه
• نظارت بر تجربه دیجیتال: سیستم‌هایی که کندترین برنامه‌ها را گزارش می‌کنند یا مسیرهایی که بیشترین مشکلات را نشان می‌دهند.

سازمان‌ها اغلب به ابزار متفاوتی برای هر عنصر معماری نیاز دارند. ادغام گزارش‌ها در یک مکان، نمای مختصری از عملکرد شبکه ارائه می‌دهد. گزارش‌ها باید از لینک‌هایی به داده‌های جمع‌آوری شده پشتیبانی کنند تا مدیران شبکه بتوانند عیب‌یابی را دقیق انجام دهند.

مزایای مانیتورینگ شبکه

از مزایای مانیتورینگ شبکه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اطلاع‌رسانی فوری از خرابی یک دستگاه یا سرور شبکه
• شناسایی سریع تهدیدات امنیتی
• هشدار دادن به مدیران شبکه در مورد خطاها و مشکلات عملکرد در داخل شبکه یا برنامه‌ها، آنها را قادر می‌سازد تا به مسائل شبکه سریع‌تر رسیدگی کنند.
• ردیابی تغییرات پیکربندی و اتصال شبکه که می‌تواند باعث مشکل شبکه شود.
• پیکربندی خودکار دستگاه‌های شبکه
• تشخیص اینکه آیا مشکل عملکرد برنامه به دلیل شبکه است یا علت دیگری
• تصویرسازی عملکرد زیرساخت IT

یک سیستم مانیتورینگ شبکه که به خوبی اجرا می‌شود، مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا به طور فعال کاهش عملکرد را بررسی کرده و به سرعت به خرابی‌های شبکه واکنش نشان دهند. گسترش شبکه‌ها به پیاده‌سازی‌های ابری و نرم‌افزار به‌عنوان یک سرویس (SaaS) دامنه و پیچیدگی نظارت را بسیار گسترش داده است.

نرم افزار مانیتورینگ شبکه

نرم افزارهای مانیتورینگ شبکه از منابع مختلفی از جمله منبع باز و تجاری در دسترس هستند. ابزارهای منبع باز معمولا دارای یک نسخه پشتیبانی پولی هستند که شامل ویژگی‌های برتر و فراتر از موارد موجود در نسخه رایگان است.

اگر شبکه‌ای از دستگاه‌هایی با چند ارائه دهنده استفاده می‌کند، سیستم مانیتورینگ شبکه باید از آن محصولات پشتیبانی کند. نرم افزار عرضه شده توسط یک ارائه دهنده به ندرت از دستگاه‌های سایر ارائه دهندگان پشتیبانی می‌کند.

ابزارهای نظارتی با گسترش شبکه‌ها به ابر و SaaS سازگار شده‌اند. فروشندگان تجهیزات شبکه اغلب معماری‌های مبتنی بر کنترل‌کننده را پیاده‌سازی می‌کنند که بسیاری از عملکردهای نظارت و کنترل مورد نیاز را در خود جای داده است. این کنترل‌کننده‌ها معمولاً شامل APIهایی برای ادغام با سیستم‌های اتوماسیون و سایر ابزارهای نظارت و مدیریت شبکه هستند.

تنوع عملکردی که برای مدیریت شبکه مورد نیاز است، انجام همه کارها را برای یک محصول به چالش می کشد. موفق‌ترین رویکرد، یک ابزار مانیتورینگ شبکه را با دسته عملکردی مربوطه‌اش مطابقت می‌دهد.

به عنوان مثال، یک سیستم پردازش رویداد نیازهای متفاوتی نسبت به یک سیستم نظارت بر عملکرد شبکه دارد. جمع‌آوری خلاصه‌های مفید، مانند N گزارش‌های برتر، در یک داشبورد واحد معمولا بهترین نتایج را دارد.

سازمان‌ها باید به خاطر داشته باشند که الزامات کارکنان را نیز لحاظ کنند. ابزارهای نظارتی باید توسط حداقل دو نفر از کارکنان پشتیبانی شوند تا بتوانند آن را به‌روز نگه دارند و در آن متخصص باشند.

هنگامی که صحبت از هزینه‌های نظارت و مدیریت شبکه می‌شود، یک قانون ساده این است که آن را در 10٪ هزینه مستهلک سالانه شبکه لحاظ کنید. این بسته‌های نرم‌افزاری به تلاش زیادی برای توسعه نیاز دارند و سازمان‌ها معمولاً یک نسخه را خریداری می‌کنند.

سازمان‌ها نباید انتظار نظارت و مدیریت یک شبکه 1 میلیون دلاری را با استفاده از یک سیستم 20000 دلاری داشته باشند. از طرف دیگر، مدیران شبکه می‌توانند هزینه خرابی شبکه را محاسبه کرده و آن را در هزینه سیستم‌های نظارت شبکه لحاظ کنند.

نمونه‌های مانیتورینگ شبکه

یک سیستم نمونه خوب به نیازهایی مانند حجم رویداد و تعداد رابط‌های دستگاهی که باید نظارت شوند بستگی دارد. شبکه‌های بزرگ نیازهای متفاوتی نسبت به یک سازمان کوچک دارند. چند ابری پیچیده، SaaS، مراکز داده همزمان و مراکز داده در محل به سیستم‌های نظارتی پیچیده‌تری نیاز دارند.

شبکه یک سیستم بزرگ و پیچیده است که در آن بسیاری از موارد باید به درستی کار کنند تا سلامت شبکه و عملکرد برنامه بهینه باشد. شبکه باید به عنوان یک سیستم کامل نظارت شود، نه مجموعه‌ای از دستگاه‌ها.