Стив Штайнке LAN/ЖУРНАЛ
СЕТЕВЫХ РЕШЕНИЙ #11/99
В результате активного
развития корпоративных средств управления на базе Web
язык XML становится важнейшей технологией обеспечения
совместимости и представления управляющих приложений.
Несмотря на наличие ресурсов и риск убытков,
сопровождающих их головокружительную рыночную
капитализацию, некоторые из наиболее известных лидеров
столкнулись в последние месяцы с
неожиданным ухудшением обслуживания и простоями.
Недавние происшествия с MCI WorldCom и eBay
свидетельствуют о фундаментальных трудностях управления
распределенными сетями и системами. Charles Schwab,
E*Trade, Excite@Home, AOL и AT&T в последние годы
также испытывают значительные сложности в управлении.
Распределенное управление очень сложная задача,
потому что устройства и программное обеспечение не
находятся в одном месте, как в дни мэйнфреймов. Кроме
того, разнообразие решаемых распределенными системами
задач значительно выросло за последние годы в такой
степени, что некоторые практики в области электронной
коммерции смотрят свысока на предприятия, где имеются
хоть какие-либо невиртуальные компоненты из <кирпича и
камня>. Но самое сложное в распределенном управлении это
разнородность ресурсов, с которыми приходится иметь
дело. Необходимые для работы предприятия устройства и
программное обеспечение предлагаются столькими
поставщиками, что нет никакой надежды на то, что
какая-нибудь модель управления станет когда-либо
доминирующей.
Например, интерфейс управления
настольными системами (Desktop Management Interface,
DMI) широко реализуется в офисных настольных ПК и
некоторой периферии, тогда как практически повсеместно
применяемый на межсетевых устройствах SNMP менее широко
распространен на серверах и, можно сказать, отсутствует
в прикладном программном обеспечении. В некоторых частях
мира управление сетью осуществляется в соответствии со
стандартами CMIP, а в области связи используются свои
особые протоколы для управления коммутаторами и другими
устройствами. Ситуацию усугубляет то, что в наши дни
новые продукты часто выпускаются вообще без поддержки
какого-либо из перечисленных протоколов управления.
Идея корпоративного управления на базе Web
(Web-based Enterprise Management, WBEM) возникла как
реакция на отсутствие единой модели. Ее инициаторы
Microsoft, Cisco Systems, Compaq Computer, BMC Software
и Intel выдвинули план использовать стандартизованные
технологии взаимодействия и защиты Web для управления
системами и сетями. В 1998 году ответственность за
разработку WBEM была передана рабочей группе по
распределенному управлению (Distributed Management Task
Force, DMTF, ранее Desktop Management Task Force).
По мере готовности WBEM стали вырисовываться три
ее основных компонента: общая информационная модель
(Common Information Model, CIM), набор
объектно-ориентированных схем для управляющей
информации; HTTP, универсальный транспортный протокол
для передачи информации на базе Web; расширяемый язык
разметки (Extensible Markup Language, XML), простой и в
то же время мощный метод создания той полезной нагрузки,
которую HTTP передает из одного приложения в другое, из
браузера в приложение и из браузера в управляемый
объект.
CIM Цель CIM в
описании управляющих данных стандартным образом. Она
позволяет отображать другие схемы управления, в том
числе базы управляющей информации SNMP, форма-ты
управляющей информации DMI и базы управляющей информации
CMIP, на свои структуры данных. CIM можно рассматривать
как своего рода словарь данных для управления системами
и сетями, предоставляющий пометы для объектов,
атрибутов, взаимоотношений и действий и документирующий,
как эти свойства соотносятся друг с другом.
CIM
состоит из спецификации CIM и схемы CIM. CIM
Specification содержит соглашения об именовании, методы
отображения и метасхему, устанавливающую правила
определения схем. CIM Schema имеет три уровня: базовая
схема (Core Schema), общие схемы (Common Schema) и
расширяющие схемы (Extension Schema).
Core
Schema содержит наиболее общие элементы всех видов
управляемых объектов, а Common Schema наследует все
элементы Core Schema. Общих схем всего пять:
Application, System, Device, Physical и Network.
Допускаемые спецификацией CIM схемы Extension
Schema не являются, строго говоря, частью CIM Schema.
Они, однако, наследуют элементы общих схем и, как
следствие, базовой схемы.
Как считают в DMTF,
базовая схема вряд ли в дальнейшем будет подвергаться
каким-либо изменениям, тогда как общие схемы вполне
могут редактироваться для внесения в них
усовершенствований. Иерархическая и наследуемая
структура CIM Schema гарантирует упорядоченность
расширений и обеспечивает обратную совместимость с более
ранними реализациями CIM.
CIM это модель данных.
Она не привязана к какому-либо конкретному языку
программирования или протоколу, тем более к какому-либо
поставщику. Одной из ее наиболее сильных сторон как раз
и является то, что практически все поставщики сетевых
устройств, серверов, офисных настольных систем, ОС,
периферии и управляющих приложений своей поддержкой DMTF
поддерживают и CIM. Схемы CIM могут быть представлены в
виде текстовых файлов, структурированных в соответствии
с форматом управляемых объектов (Managed Object Format,
MOF), и графически в файлах Visio (или любой другой
графической программы, если она в состоянии отобразить
файлы MOF на устройства и связующие линии). Пример
представления схемы можно увидеть на Рисунке.
Ключевым фактором для реализации управляющих
приложений с использованием данных CIM является менеджер
объектов CIM (CIM Object Manager, CIMOM). CIMOM это
своего рода центральный диспетчерский и вспомогательный
процесс, он служит посредником между управляющими
приложениями или консолями, хранилищем данных и
индивидуальными источниками данных. Скорее всего, CIMOM
будет зависим от конкретной ОС в целях достижения
наивысшей производительности и удобства доступа к
низкоуровневым событиям. Однако менеджеры CIMOM будут
доступны программистам с помощью различных языков, а
кроме того, они смогут поддерживать различные модели
объектов, если так решит разработчик.
Первым
доступным для разработчиков управляющих приложений
менеджером стал CIMOM для 32-разрядных сред Windows
Windows 95, Windows NT 4.0 и Windows 2000. В этом нет
ничего удивительного, поскольку Microsoft была
инициатором проекта CIM.
Windows Management
Instrumentation (WMI) состоит из CIMOM, хранилища
объектов CIM и интерфейса с различными провайдерами
объектов посредниками между источниками управляющих
данных и CIMOM. WMI поставляется с провайдерами объектов
для SNMP, Windows Registry, Windows Event Log, Win32
Driver Model и др. Управляющие приложения и Microsoft
Management Console могут обращаться к CIMOM с помощью
объектной модели COM+, но Microsoft обещает реализовать
доступ и с помощью других объектных моделей.
Прежде чем вы решите, что CIM это часть
всемирного заговора Microsoft, я спешу сообщить, что Sun
Microsystems представила CIMOM для Solaris для платформ
SPARC и Intel. В ее поддержке CIM также нет ничего
удивительного, так как Sun находится среди активных
членов DMTF.
Программное обеспечение Solaris
WBEM Services включает CIMOM; компилятор MOF, способный
производить грамматический разбор операторов ASCII MOF и
добавлять объектные классы и экземпляры в хранилище CIM;
Solaris Schema, состоящую из классов Java, описывающих
управляемые объекты в Solaris Operating Environment;
Solaris Provider, обеспечивающий взаимодействие с
Solaris Operating Environment и CIMOM. Sun также
представила комплект для разработки программного
обеспечения Sun WBEM, предоставляющий клиентские и
провайдерские API, образцы исходного кода, приложение
CIM Workshop на базе Java и документацию.
XML Спецификация CIM ничего
не говорит ни о том, как данные в действительности
конкретизируются в управляющем приложении, ни о том, как
данные должны передаваться между управляющими
приложениями и устройствами или между двумя управляющими
приложениями. В теории два приложения на базе CIM могут
обмениваться необработанными двоичными данными с помощью
какого-либо нестандартного метода, хотя такое решение
жертвует некоторыми наиболее мощными потенциальными
преимуществами стандартной модели данных.
Разработчик управляющих приложений, взявший на
вооружение CIM, встает на путь обеспечения совместимости
с приложениями, разрабатываемыми другими, но на этом
пути предстоит сделать еще два шага. Во-первых, он
должен иметь возможность стандартным образом
представлять реальные управляющие данные (например,
число ошибок, зарегистрированных на конкретном порту
после последнего обнуления счетчика, или местонахождение
сервера, у которого осталось мало места на диске).
Во-вторых, он должен иметь протокол, способный
передавать эти данные между системами и приложениями.
XML решает проблему представления данных, а HTTP
проблему транспортного протокола.
XML
представляет собой набор правил, определяющих, как
следует добавлять теги в поток текста (документ) для
структурирования этого документа. По своей природе XML
не является объектно-ориентированным языком. По сути,
XML только представляет структуру с помощью своих
соглашений, отображающих теги (идентифицирующие объекты
или атрибуты) на некоторую внешнюю семантическую
структуру.
Как можно видеть из других статей на
данную тему в этом номере журнала, применение XML в
задачах распределенных вычислений не ограничивается
управлением сетями и системами. Всякая структура данных
от относительно простых форм печатных документов,
стимулировавших появление языков разметки, таких, как
стандартный обобщенный язык разметки (Standard
Generalized Markup Language, SGML), до типографских
представлений математических формул и, наконец,
полномасштабных функций корпоративного планирования
ресурсов (Enterprise Resource Planning, ERP) может быть
представлена с помощью документов XML и определений
типов документов (Document Type Definition, DTD).
В области управления сетями и системами схемы
CIM разрабатывались при участии всех ведущих поставщиков
еще до того, как XML появился на горизонте. Если в
других областях применения конкурирующим держателям
акций потребуется урегулировать расхождения между ними и
договориться о стандартных словарях и структурах данных,
DMTF, как полномочный представитель отрасли управления,
очень быстро объединила XML с CIM и смогла таким образом
предоставить полное решение для последующей разработки
приложений.
Определения DTD описывают грамматику
документа XML, перечисляя все допустимые в нем элементы
и определяя структуру этих элементов. DTD могут
содержаться в самом документе XML, находиться отдельно в
одном или нескольких файлах или подключаться с помощью
ссылок на Uniform Resource Identifier (URI). Сами DTD
пишутся с использованием XML. DTD предназначаются для
проверки правильности составления документов XML, а
размещение DTD в месте, доступном всем заинтересованным
в нем приложениям, создающим и читающим документы XML,
является мощным способом обеспечения совместимости
приложений.
Помимо грамматики документы XML
также отдают <на откуп> характеристики отображения.
Стандартом на таблицы стилей для SGML является язык
спецификации семантики и стилей документов (Document
Style and Semantics Specification Language, DSSSL).
Кроме того, документы XML могут форматироваться и
отображаться с помощью каскадируемых таблиц стилей
(Cascading Style Sheet, CSS), однако, к сожалению,
реализации последних в стандартных браузерах не
согласуются между собой. Ожидаемый новый стандарт на
расширяемый язык стилей (Extensible Style Language, XSL)
должен вобрать в себя многие лучшие черты DSSSL и CSS, к
тому же он будет написан на XML.
Таблицы стилей
позволяют реализовать любое отображение элементов данных
из документов XML, какое только можно себе представить.
Например, традиционные экранные изображения устройств,
которые менеджеры элементов используют при конфигурации;
таблицы свойств, используемые менеджерами правил и
другим программным обеспечением управления; графики,
счетчики или диаграммы, отображающие различные типы
трафика. Даже интерфейс командной строки может
отображаться как определенный с помощью таблицы стилей
вид совокупности данных, описанных с помощью XML.
Настройка графического пользовательского
интерфейса приложения может превратиться просто в
редактирование таблицы стилей.
ТРАНСПОРТ
ДАННЫХ XML и CIM дополняют друг друга,
обеспечивая модель данных для представления правильно
определенных экземпляров данных. Однако сами по себе они
не удовлетворяют всех потребностей приложений для
распределенного управления. CIM-ориентированный XML
способен создать полезную нагрузку, но эта полезная
нагрузка должна быть как-то доставлена от одного
приложения к другому. В качестве транспорта WBEM
использует HTTP.
HTTP распространен практически
повсеместно, он реализован во всех браузерах Web на
каждой платформе. Кроме того, в наши дни практически
любая ОС как серверная, так и настольная имеет сервер
Web. Более того, практически всякое межсетевое
устройство, сетевой принтер или другой управляемый
объект, появившийся за последние два года, содержит
встроенный сервер Web, благодаря которому конфигурация и
мониторинг могут производиться непосредственно из
браузера. По информации Rapid Logic,
компании-разработчика инструментария для быстрой
разработки встроенных управляющих приложений,
необходимая для реализации демона HTTP, т. е. сервера
Web, память в операционной системе реального времени не
превышает 8 Кбайт.
HTTP хорошо знаком
программистам. Многие из шероховатостей HTTP 1.0 были
устранены в 1. 1.
Одной из важнейших разработок
с точки зрения приложений для управления сетями и
системами является создание Secure HTTP (HTTPS) и Secure
Sockets Layer (SSL). Уязвимость до сих пор остающейся
наиболее широко реализованной первой версии SNMP для
любого злоумышленника, если он имеет возможность
перехватить пакеты в управляемой сети, является самым
застарелым недостатком в мире управления сетями и
системами. Использование предназначенных для транзакций
по кредитным картам возможностей защиты HTTP позволяет
организовать защищенные сеансы управления между
приложениями или между пользователем и управляемым
объектом.
Объединение CIM, XML и HTTP в WBEM
обещает наконец-то решить проблему управления
гетерогенными сетевыми средами в эру Internet. Программы
разбора XML, в составе браузеров и отдельные, существуют
для многих платформ и на многих языках программирования.
Имеющийся для многих сред инструментарий разработки
позволяет обращаться к структурам данных, содержащимся в
представленных с помощью XML данных.
Приложения,
пользователи и устройства, клиенты и приложения могут
обмениваться между собой структурированными управляющими
данными независимо от ОС (будь то Windows, UNIX или
Novell); независимо от языка программирования (будь то
Perl, C++, Java или Visual Basic); независимо от
объектной модели (будь то CORBA или COM) и независимо от
установленной платформы управления (будь то OpenView,
Unicenter TNG, Tivoli или Spectrum). Предоставляемые
поставщиком усовершенствования и расширения могут быть
быстро интегрированы и ассимилированы, когда приложение
имеет возможность справиться об определении управляющих
данных в централизованных постоянно обновляемых DTD.
Если для администраторов сетей независимость от
платформ и отличная совместимость представляются
несомненно полезными достижениями, то для поставщиков
они являются реализацией несбыточной мечты. По большей
части, те, кто предоставляет оборудование и приложения,
рассматривают управление как неизбежное зло, необходимое
только для того, чтобы можно было поставить
соответствующую галочку в запросе о предложениях от
заказчика. Как сообщает IDC (http://www.idc.com), во
многих случаях свыше половины бюджета на разработку
средств управления идет на тестирование и адаптацию
прежнего кода к новым операционным системам. Возможно,
это послужит производителям дополнительным стимулом для
скорейшей адаптации модели WBEM (наряду с
демонстрируемым ими энтузиазмом и требованиями
пользователей обеспечить совместимость).
ПЕРВЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ Как только
стало ясно, что XML хорошо подходят для CIM, а
спецификации XML стали приобретать законченный вид,
Manage.Com (http://www.manage.com) удалось вырваться
вперед и на голову опередить весь остальной рынок
благодаря тому, что компания раньше всех решила
реализовать продукты на базе CIM и XML. Frontline e.M,
главный продукт компании, имеет клиент на базе браузера
для мониторинга, контроля, конфигурации и
диагностирования компонентов бизнес-процессов и
транзакций, даже если они осуществляются через
брандмауэр или VPN.
Серверное программное
обеспечение e.M выполняется на сервере Web и способно
автоматически обнаруживать сервисы, приложения и
устройства IP. Оно контролирует, конфигурирует и
сопоставляет данные от управляемых объектов. Кроме того,
оно отвечает за извещение о проблемах, составление
отчетов и реализацию правил. Управляемые объекты,
информация об их взаимоотношениях и профили контроля
доступа для пользователей хранятся в базе данных
Frontline e.M (или в имеющейся базе данных организации).
Устройства и процессы, мониторинг и управление
которыми следует реализовать, могут быть оснащены
e.Agents агентами на базе Java, распространяемыми
защищенным образом с помощью SSL или по VPN. Сервер e.M
также может запрашивать управляющие данные от SNMP и
других источников.
Так называемые e.Bots
представляют собой агенты по типу сценариев или
макросов, способные выполнять ряд задач на периодической
основе или при наступлении определенных условий.
Например, e.Bot может перевести пользователей на другой
сервер, когда свободное место на диске будет меньше
предопределенного порога.
Самым новаторским
компонентом архитектуры Manage.com является e.Registry.
Manage.com характеризует e.Registry как портал
управления. e.Registry является хранилищем схем с
описаниями управляемых объектов, правил конфигурации и
информации о диагностике, производительности и
загруженности сервисов (таких, как электронная почта),
устройств (таких, как брандмауэр) и приложений (таких,
как обработка заказов). Серверы e.M могут обновлять свои
возможности регулярно или по требованию, потому что и
e.M, и e.Registry базируются на CIM и потому, что
благодаря XML они могут обмениваться структурированной
информацией по Internet. По сути, e.Registry
представляет собой набор DTD, к которому может
обращаться любой сервер e.M. После модификации старых
элементов и добавления новых на сервере e.Registry
компании Manage.Com пользователи могут загрузить и
использовать их.
Хотя Frontline e.M способен
выполнять многие из задач, решаемых традиционными
продуктами для управления сетями и системами, Manage.Com
не считает свой продукт панацеей от всех бед управления.
Главная роль, на которую он предназначен, это контроль
за относительно небольшим числом критических
бизнес-процессов, перебои в работе которых недопустимы,
и управление ими из конца в конец, возможно, в
соответствии с соглашениями об уровне сервиса. Frontline
e.M не столь хорошо подходит на роль основного
приложения для корпоративного центра управления сетью,
как продукты наподобие HP OpenView, к тому же он не
пригоден для выполнения таких задач, как распространение
программного обеспечения или управление корпоративной
системой хранения, как продукты наподобие CA Unicenter.
Хотя Frontline e.M и не претендует на место
универсальной платформы управления, Manage.Com заключила
партнерские соглашения с двумя другими компаниями, что
увеличивает полезность модели CIM-XML-HTTP. Top Layer
Networks (http://www.toplayer.com) производит коммутатор
с классификацией и приоритезацией трафика AppSwitch
2000. Эта компания собирается использовать manageXML
расширенную инфраструктуру XML компании Manage.Com в
качестве базового транспорта управляющей информации.
Таким образом, интерфейс управления для AppSwitch 2000
будет предоставляться Frontline e.M.
Пользователи AppSwitch 2000 а они, как правило,
принадлежат к IP-центрическому миру, для которого
Manage.Com предназначает свои предложения, могут
получить обновленное программное обеспечение управления
элементами через e.Registry, а устройства AppSwitch 2000
будут без труда интегрироваться в экосистему Frontline
e.M/WBEM. Кроме того, пользователи AppSwitch 2000
получат в свое распоряжение функции автоматической
диагностики Frontline e.M.
Другой партнер
Manage.Com компания Data Channel
(http://www.datachannel.com) специализируется на
инструментарии разработки, технологиях и обучении XML.
Data Channel взяла на себя обязательство разработать
экспертные методики, с помощью которых заказчики
Manage.Com могли бы создавать документы manageXML, т. е.
свои собственные расширения для среды Frontline e.M.
Например, эксперты могли бы использоваться для контроля
доступа пользователей, определения политики приоритетов
и включения происходящих в компании событий в систему
управления.
XML и его спутники в проекте WBEM
дают новую надежду сообществу пользователей и
специалистов по управлению сетями и системами, тем более
что последние несколько лет эта отрасль следовала
накатанной колеей. Тонкости XML, DTD и объектных моделей
будут скрыты от администраторов сетей, так что они могут
не опасаться ожидаемого уже в ближайшее время появления
множества приложений на базе этих стандартных
технологий.
WBEM очень кстати решает проблему
гетерогенных систем, предоставляя пользователям большую
гибкость в выборе средств. Кроме того, оно снижает
стоимость владения для предприятий и делает важный шаг
на пути к самовосстанавливающимся сетям, давней цели
систем управления. Новая роль HTTP как транспортного
протокола для управляющей информации означает, что
управляющие приложения получат более надежную защиту,
что удаленное управление станет намного проще и что
разработка средств управления будет производиться по
часам Internet, а не мэйнфреймов.
Стив Штайнке
главный редактор Network Magazine. С ним можно связаться
по адресу: ssteinke@mfi.com.
|