Gestion_integrada_final

GESTIÓN INTEGRADA VÍA WBEM/CIM
Oliver Aguirre Díaz, Adrián Huertes Baños y Rodrigo Mota Martín
21 de mayo de 2010
Resumen: Este documento tiene por objetivo ilustrar cómo configurar e interactuar con
una aplicación de gestión con interfaz Web. Esto se va a lograr a través del uso de
tecnologías estándar para la gestión de redes, como son respectivamente: la arquitectura
de gestión empresarial basada en web, WBEM (Web Based Enterprise Management), y
el Modelo Genérico de Información, CIM (Common Information Model), sobre el
entorno visual para Windows WMI.
Palabras clave: gestión integrada, WBEM, CIM, WMI, instancia, clase y qualifier.
principales. En el primero, se tratará de
gestionar desde una máquina, aspectos
de sí misma de forma local. En el
segundo, por el contrario, se pretenderá
mostrar aspectos de gestión de una
máquina remota. En ambos casos se
tratará de solicitar información.
Introducción
En la actualidad toda entidad tiene sus
datos informatizados. Surge por tanto,
la necesidad de crear redes. En este
contexto, uno se puede preguntar:
¿cómo se organiza esa red?, sus
recursos, ¿cómo están organizados?,
¿cómo una persona se puede hacer
cargo de una estructura heterogénea de
máquinas y sistemas operativos?.
El sistema operativo elegido para el
desarrollo de ambos escenarios ha sido
Windows XP, por ser el más extendido
en la actualidad.
Nace el concepto de gestión, entendida
como: ”Planificación, organización,
supervisión y control de los recursos
que forman parte de un sistema en red,
para garantizar un nivel de servicio de
acuerdo a un coste.” [1].
Resuelto esto, queda aún por afrontar el
problema de la heterogeneidad de los
recursos. Así, aparece el concepto de
gestión integrada. Se busca normalizar
la comunicación entre distintos recursos
y distintas interfaces de usuario.
En este informe se pretende poner de
manifiesto un ejemplo de gestión
integrada de datos y operaciones. Para
ello, se simularán dos escenarios
Al igual que en otros ámbitos
relacionados con las ciencias de la
información y de la comunicación, se
1
hace imprescindible definir una serie de
estándares, un conjunto de protocolos
que marquen las pautas para ayudar a
conseguir el objetivo de la gestión
integrada.
2. CIM (Common Information Model)
“La arquitectura CIM proporciona los
bloques básicos para intercambiar
información de gestión entre la
plataforma de gestión.”[3] Con esta cita,
queda de manifiesto que la arquitectura
CIM se encarga de la descripción de los
datos, entendida ésta como uno de los
tres pilares básicos para lograr la
gestión integrada.
En este sentido, se puede destacar, el
estándar WBEM (Web Base Enterprise
Management), definido para gestionar
sistemas. Su peculiaridad es que se
apoya en el uso del protocolo HTTP
(HyperText Transfer Protocol) para la
visualización y el manejo de la
información. Al mismo tiempo, éste
estándar emplea el protocolo CIM
(Common Information Model) para
describir los datos a manejar. Además,
se empleó la herramienta WMI
(Windows Managemet Instrumentation)
como interfaz de WBEM, para poder
desarrollar
los
dos
escenarios
anteriormente descritos.
La información de transporte en WBEM
se codifica empleando el lenguaje XML
(eXtensible Markup Language).
Es necesario, por tanto, definir algunos
conceptos clave de CIM:
Esquema: crea un lenguaje para
comunicarse con la estructura de las
cosas. Es considerado como esencial
cuando existe la necesidad de modelar
las cosas que existen en el mundo real y
otras que podemos entender cuando nos
referimos a cosas reales. En definitiva,
formaliza todo concepto en un lenguaje
de un tipo determinado.
Finalmente, y tras la realización de
varias pruebas en los entornos
planteados, se puede apreciar la
aplicación práctica, la utilidad, y las
posibilidades de desarrollo de estas
tecnologías orientadas a la gestión.
Namespace: dentro de cada esquema, el
namespace es la unidad de propiedad de
un conjunto de clases. En otras palabras,
una manera de agrupar las clases de
acuerdo a unas características comunes.
1. WBEM (Web Base Enterprise
Management)
WBEM [2], es por un lado una
iniciativa y por otro una tecnología.
Como iniciativa, WBEM incluye
estándares para la gestión local y remota
de
sistemas,
redes,
usuarios,
aplicaciones y bases de datos entre
otros, utilizando las tecnologías de
Internet. Como tecnología, WBEM
proporciona una forma para que las
aplicaciones de gestión compartan datos
independientemente del protocolo,
sistema operativo o estándar de gestión.
Clase: es un mecanismo para clasificar
las cosas reales. Define los objetos a
manejar en un entorno determinado. Las
características de una clase se dividen
en dos grupos: propiedades y métodos.
Las propiedades describen los datos y
los
métodos
describen
el
comportamiento de las clases. En
definitiva las clases representan la
unidad básica de gestión. A modo de
ejemplo: la clase módem representa
todos los módems presentes en el
sistema.
El DMTF [4] ha desarrollado un
conjunto de estándares que componen a
WBEM, el cual incluye un modelo de
datos, el estándar CIM.
2
Instancia: son los miembros de una
clase, el conjunto de valores que quedan
unívocamente identificados.
Qualifier: Es el mecanismo que permite
suministrar datos específicos de la
implementación y permite al usuario
conocer como los datos pueden ser
utilizados.
CIMOM: es una capa intermedia entre
los medios de comunicación de
software en las interacciones entre las
aplicaciones de administración de nivel
superior, y los niveles inferiores de
instrumentación. Es el encargado de
asegurar que los datos proporcionados
por los proveedores hijo, sean
presentados en las aplicaciones de
administración de forma uniforme e
independiente del proveedor.
4. Aplicación práctica de gestión
integrada
A continuación, se expondrán los
distintos escenarios y pruebas realizadas
para poner de manifiesto la utilidad de
la gestión integrada.
Como se comentó en el apartado
introductorio, el sistema operativo con
el que se trabaja es Windows XP y la
aplicación gestora empleada WMI CIM
STUDIO [5]. En primer lugar, es
necesario instalar la herramienta
software con la que se pretende trabajar.
Ésta puede descargarse en [6].
3.
Windows
Management
Instrumentation (WMI)
WMI es la implementación de
Microsoft para la gestión basada en
WBEM. WMI utiliza el “Modelo de
Información Común” (CIM) para
representar sistemas, aplicaciones,
redes, dispositivos y otros componentes
administrativos. La utilidad de WMI
reside en la capacidad para obtener la
gestión de datos de equipos remotos.
Las conexiones remotas en WMI se
hacen a través del protocolo DCOM.
WMI proporciona una interfaz uniforme
para todas las aplicaciones locales o
remotas, o secuencias de comandos, que
obtienen datos de gestión de un sistema
informático, una red, o una empresa.
Esta interfaz permite que cualquier
script corra tanto local como
remotamente sin necesidad de llamar a
una gran cantidad de APIs para operar.
La aplicación WMI no deja de ser una
interfaz gráfica con la que interactuar
con diferentes protocolos de gestión, es
aquí donde se pone de manifiesto el
concepto de gestión integrada. A pesar
de que se interactuará con WMI, a nivel
más bajo, los distintos componentes se
comunicarán empleando el protocolo
SNMP. El objetivo de cada una de las
pruebas en los distintos escenarios es
solicitar información de diferentes
MIBs.
Por este motivo, es imprescindible
instalar un proveedor SNMP y
configurarlo, para poder acceder a la
información de la MIB RFC1213 que
mantiene el router de la ETSIT. Éste,
era uno de los escenarios planteados a
En el siguiente diagrama se puede ver la
relación entre la infraestructura y los
proveedores WMI, así como con los
agentes WMI.
3
priori, sin embargo, debido a que el
administrador de la red de la ETSIT no
permite conectar directamente máquinas
no pertenecientes a la red de la escuela,
no se pudo tener acceso al router de la
misma. El acceso se tenía que realizar
vía wifi a través de los routers de la
UVA.
La interfaz WMI permite acceder a los
diferentes namespaces y acceder a las
clases del protocolo SNMP. Se pretende
modificar el qualifier "AgentAddress"
para indicar la dirección del agente a
gestionar, y así extraer la información
de la instancia MIB RFC1213. En este
qualifier, se incluye la dirección
localhost, para pedir la información de
la propia máquina. Por ejemplo: la tabla
de encaminamiento o la caché ARP
entre otros.
Finalmente, los escenarios planteados
son:
4.1 Gestión local
Durante el desarrollo de esta prueba,
cabe reseñar, que se comenzó utilizando
una máquina con sistema operativo
Windows Vista, pero en el momento de
la modificación de los qualifiers, se
comprobó que las directivas de
seguridad no lo permitían. Se tuvo que
recurrir a utilizar el ya mencionado
Windows XP que sí permite realizar
modificaciones en los qualifiers.
En este apartado se pretende mostrar
como gestionar desde una máquina sus
propios
recursos.
Se
solicitará
información de MIBs. dentro de la
propia máquina.
En este escenario la máquina utilizada
será a la vez gestor y agente.
4.1.2 Instalación y compilación
de MIBs no incluidas por defecto
Puesto que el agente SNMP de la
máquina ya tiene instalado por defecto
la MIB RFC 1213, se plantea si es
posible o no instalar otras MIBS.
La tarea de compilación e instalación de
otra MIB no es demasiado ardua. Se
pueden seguir los siguientes pasos:
Es necesario, por tanto, instalar
adecuadamente el agente SNMP de
nuestra máquina.
En primer lugar se descargó la MIB
RFC1514. Concretamente un fichero
con extensión “.mib”. Posteriormente
se procede a utilizar la herramienta
Smi2smir. Esta herramienta permite
generar el fichero “.mof”. La extensión
“.mof”
permite
almacenar
la
descripción orientada a objetos de
clases e instancias. Tras compilar el
fichero “.mof” con la herramienta
mofcomp incluida en WMI CIM Studio,
se
crea
una
nueva
instancia
correspondiente a la MIB RFC1514.
4.1.1 Acceso a la información
de la MIB RFC 1213
Se procederá a pedir información de la
MIB RFC1213. El agente SNMP de la
máquina ya está instalada por defecto.
Es ahora cuando se pone de manifiesto
la importancia de los conceptos de CIM
descritos en el apartado 2 del presente
documento.
4
nivel IP y se obtuvo la dirección
deseada.
4.2 Gestión remota
En este apartado se pretende mostrar
como desde una máquina se pueden
gestionar recursos de otra.
A pesar de seguir la pauta ya descrita,
cuando se pidieron las instancias no
hubo respuesta alguna.
Se solicitará información de MIBs. de
un agente SNMP instalado en una
máquina remota.
Era necesario, por tanto, localizar cuál
era el problema. Para ello, se instaló un
gestor de agentes SNMP (SYSUP
TIME) en la máquina desde dónde se
pretendía pedir la información, para
comprobar si había o no conectividad a
nivel SNMP con la máquina remota.
Así, vimos que efectivamente, el
problema era a nivel SNMP. Operando
con este gestor se descubrió que era
necesario, no sólo especificar la
dirección de destino, sino que también
se debía especificar el nombre de
comunidad al que pertenecía el agente a
gestionar. Para no tener ningún
inconveniente con la seguridad del
sistema, a la comunidad creada se le
otorgaron los permisos de lectura y
escritura.
Para crear la estructura que se ve en el
gráfico superior, se creó una red local
wifi entre las dos máquinas.
4.2.1 Acceso a la información
de la MIB RFC 1213 de una máquina
remota
Solucionado
el
problema
de
conectividad a nivel SNMP, se repitió el
procedimiento. En esta ocasión, además
del qualifier "AgentAddress" con
dirección de destino la de la máquina
remota, se modificó también el qualifier
“AgentReadCommunityName”. En esta
ocasión, el resultado fue el esperado
obteniendo la información pedida de la
MIB RFC1213 de la máquina remota.
Para pedir información de la MIB
RFC1213 se procederá igual que en el
caso de acceso local.
En primer lugar, se modificó el qualifier
"AgentAddress", aunque en este caso,
en lugar de indicar como máquina
destino localhost, se incluyó la
dirección de la máquina remota. Se
probó a hacer un ping* desde la consola
de Windows con dirección de destino el
nombre de usuario de la otra máquina.
Tras recibir la respuesta se comprobó
que realmente existía conectividad a
5. Conclusiones
El estudio realizado pretende poner de
manifiesto el concepto de la gestión
integrada así como la utilidad y
viabilidad de los recursos, protocolos y
estándares ya existentes.
*
Ping es una utilidad que envía tráfico a
una máquina destino elegida. Nos permite
comprobar el estado de la conexión con un
equipo remoto por medio de los paquetes de
solicitud de eco y de respuesta de eco
(definidos en el protocolo ICMP). Es útil
para diagnosticar los errores en redes o
routers IP.
Uno de los principales problemas frente
a los que se encuentra un administrador
de redes, es la heterogeneidad de los
recursos, protocolos y arquitecturas que
5
se pueden implementar. Tal y como se
indicó en el apartado introductorio, la
diversidad de sistemas operativos es
más que patente, así como la diversidad
de protocolos de gestión para poder
comunicarse con los distintos agentes.
SNMP, CMIP... son sólo algunos
ejemplos.
Windows, se hubiera podido llegar a
pedir información del elemento a
gestionar. También se podría haber
intentado no sólo pedir información de
otra máquina, sino intentar modificar
algún parámetro. Como ya se ha puesto
de manifiesto, todo pasa por conocer el
qualifier que se pretende modificar y
rellenar los campos de manera correcta,
siendo esto algo no excesivamente
complejo y laborioso.
Parece inviable, por tanto, plantear que
una sola persona sea capaz de retener y
conocer
todas
las
diferentes
arquitecturas y protocolos.
Si se extrapolara todo lo observado a
una red mucho más grande y con más
elementos a gestionar como routers,
ordenadores, impresoras, sistemas de
almacenamiento... se pondría de
manifiesto las grandes ventajas del
modelo de gestión basado en el estándar
WBEM/CIM.
Con las sencillas prácticas realizadas, se
ve cómo no existe necesidad alguna de
conocer cómo opera el
protocolo
SNMP.
Todas
las
operaciones
realizadas a más bajo nivel de la
arquitectura
WBEM
eran
completamente transparentes al nivel de
aplicación con el que se estaba
trabajando. Es más, no era necesario
que las máquinas de la red tuvieran el
mismo sistema operativo instalado.
También mencionar la comodidad que
proporciona la visualización de la
información por medio del navegador
web en la máquina en la que se realiza
la gestión. La extensión y alcance que
actualmente tiene el protocolo HTTP
(HyperText Transfer Protocol) dota a
este estándar de unas posibilidades de
expansión
y
generalización
impresionantes.
Se podrían haber planteado otros
escenarios o haber interaccionado con
diferentes niveles de conexión entre la
máquina en la que se pretende gestionar
y los diferentes agentes a ser
gestionados. Por ejemplo: en el apartado
4.2.1 del presente informe, proveedor y
agente estaban en máquinas distintas,
pero, ¿y si en vez de realizar la
separación en ese punto, se hubiera
realizado una gestión a más alto nivel
con el CIMOM de la otra máquina?.
Probablemente, tras superar algún que
otro inconveniente con el DCOM* de
6. Agradecimientos
Los autores de este informe quieren
agradecer a los miembros del grupo
WMI B: José Antonio Álvarez, Ana
Matrán y Laura García, por haber
colaborado activamente en el desarrollo
de las pruebas así como permitir que se
realizaran las mismas en su máquina, la
única con sistema operativo Windows
XP,
permitiendo
realizar
las
modificaciones pertinentes de los
qualifiers.
*
DCOM Distributed Component Object Model
o Modelo de Objetos de Componentes
Distribuidos. Es una tecnología de Microsoft
para
desarrollar
componentes
software
distribuidos sobre varios ordenadores y que se
comunican entre sí. Proporciona el sustrato de
comunicación entre la infraestructura del
servidor de aplicaciones de Microsoft.
Por otro lado agradecer también la
ayuda prestada por el profesor de la
asignatura D. Juan Ignacio Asensio, así
como por facilitar el acceso a la
6
documentación necesaria para el
desarrollo de los objetivos del presente
informe.
7. Referencias
[1] Juan Ignacio Asensio Pérez, “Gestión
integrada de sistemas en red: conceptos,
objetivos, ámbito”, diapositivas teóricas de
la asignatura Complementos Telemáticos
II, ETSIT-UVA.
[2] Descripción del estándar WBEM en Web
oficial
del
DMTF
(Distributed
Management
Task
Force)
http://www.dmtf.org/standards/wbem/
[3] Wiston Bumtus, John W. Sweitzer, Patrick
Thompson,
Andrea
R.
Weterinen,
Raymond
C.
Williams,
“Common
information model”.
[4] Web oficial del DMTF (Distributed
Management
Task
Force)
http://www.dmtf.org/
[5] Descripción de WMI en la web oficial de
Microsoft.
http://msdn.microsoft.com/enus/library/ms811553.aspx
[6] Web
oficial
de
Microsoft.
http://www.microsoft.com/downloads/deta
ils.aspx?FamilyID=6430f853-1120-48db8cc5-f2abdc3ed314&DisplayLang=en
[7] Descripción del estándar CIM en Web
oficial
del
DMTF
(Distributed
Management
Task
Force)
http://www.dmtf.org/standards/cim/
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