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Luis Caballero Cruz
Ingeniería Técnica Informática de Sistemas
Universidad de Sevilla
SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
1.1- INTRODUCCIÓN AL PROBLEMA:
En el sector empresarial, en concreto en el mundo de las telecomunicaciones, es
necesario contar con redes de alta disponibilidad, ya que están cada día más ligadas a los
resultados comerciales que se obtienen. Causas ajenas o externas a la propia empresa
como son los graves desastres naturales como incendios, terremotos o inundaciones que
conllevan que multitud de usuarios se vean afectados. Pero además, existen causas
internas, como por ejemplo, caídas de la red o comunicaciones, errores de operación,
errores de software, errores de disco, errores de procesador o incluso un simple
mantenimiento preventivo.
Por lo tanto, es un factor de vital importancia poder reaccionar ante adversidades y
tener prevista una estrategia de respuesta diseñada ante cambios inesperados o
inapropiados en nuestro sistema. Esto requiere una gestión de disponibilidad o plan de
contingencias en los servicios del sistema, donde poder identificar y prevenir de forma
rápida las posibles incidencias.
Para ello, es necesario tener algún mecanismo o herramienta que nos sirva de
ayuda o guía hacia las especificaciones válidas preestablecidas, evaluando así de manera
crítica el buen comportamiento de nuestro sistema. Esto es posible afrontarlo mediante los
sistemas de monitorización de redes, los cuales nos permiten supervisar y asegurar de
forma permanente que nuestro proceder de nuestras acciones está encaminado de forma
adecuada y eficazmente hacia nuestro objetivo o resultado final, evitando o corrigiendo las
posibles desviaciones que pudieran presentarse.
Ilustración 1 – Situación práctica de un sistema de monitorización.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Actualmente, existen estudios sobre la alta disponibilidad donde se afirma que una
de cada cinco empresas de las más grandes del mundo desaparecería si sus sistemas se
detuviesen más de 48 horas. Cada minuto de downtime (tiempo inactividad) no sólo tiene
un impacto económico en las pérdidas y también en la reputación sobre la empresa, sino
que además supone una amenaza para la existencia del propio negocio. La aspiración de las
organizaciones es intentar hacer realidad los cinco 9, mantener el 99,999% del tiempo
operativo sus servicios, ya que esto reduce considerablemente el tiempo de inactividad.
Porcentaje de disponibilidad
Aproximación de tiempo en
inactividad por año
95%
18 días
99%
4 días
99,9%
9 horas
99,99%
1 hora
99,999%
5 minutos
Estos minutos de inactividad pueden significar una violación de una empresa en su
nivel de servicio (SLA). Hay varios tipos de motivos o causas que lo provocan, la
improductividad es provocada en la mayoría de las ocasiones por las personas o por
procesos problemáticos.
Sólo una quinta parte del tiempo de inactividad surge de fallos en la tecnología o
desastres. Aquí podemos incluir fallos de hardware en servidores o componentes de red,
sistema operativo, etc. Y también incluimos las inundaciones, incendios, tormentas, etc.
Mientras que dos quintas partes surge de errores de aplicación o problemas de
rendimiento. Y las últimas dos quintas partes lo provocan los usuarios y errores de
operador, tales como no realizar una tarea requerida o ejecución de tareas de forma
incorrecta.
En la siguiente ilustración podemos ver representado en porcentajes o porciones
las causas que suponen tiempos de inactividad no planeados en una empresa. Y las
Estrategias de Inversión que se aconsejan tomar a las empresas para esos sucesos.
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Ilustración 2 – Gráfico de causas de tiempos de inactividad en una empresa.
Por ello se recomienda en toda empresa, el uso de medidas al respecto para cada
una de las categorías. En el caso del 20% menor debido a los factores ya nombrados:
-
Monitorizar los componentes para su disponibilidad: “La identificación de un
fallo es el primer paso hacia su resolución”.
Contratar servicios de proveedores que reducen el tiempo de reparación.
Implementar la redundancia en el sistema para asegurar la capacidad de
procesamiento en caso de fallo. Por ejemplo: copias exactas de conjuntos de
datos (mirror), uso de cluster (muchas máquinas en lugar de una sola) y en caso
de energía, generadores diesel (fuente de alimentación de emergencia).
Para el 40% debido a los fallos de aplicación, se aconseja inversión en mejora y
reingeniería en procesos IT (Tecnologías de la Información). Por ejemplo: una gestión de
cambios, identificación del problema, gestión de configuración y rendimiento, etc. Y por
tanto, esto implica personal cualificado que lo lleve a cabo.
Para el último 40% de tiempos de inactividad producidos por errores de operador
se recomienda realizar un enfoque de IT más orientado a los procesos y documentarlo,
realizar y ofrecer formación para los operadores en este enfoque y automatizar procesos
utilizando herramientas de gestión de eventos para reducir la probabilidad de errores.
Fuentes:
http://www.cientec.com/negocios_alta.html
http://campusvirtual.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Arquitectura_alta_disponibilidad
http://www.swgreenhouse.com/Productos/Vision/DefHighAval.html
http://www.tarrani.net/mike/docs/HiAvailModel4SAP.pdf (Informe Gartner)
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
1.2- SOLUCIÓN PLANTEADA:
En colaboración con la empresa Ártica Soluciones Tecnológicas con base en Madrid,
fundadora del software libre llamado Pandora FMS v4.0, propondremos una solución que
permita analizar y vigilar mediante un autómata, prácticamente en tiempo real, todo tipo
de aplicaciones y sistemas.
Nuestra solución propuesta, es una herramienta de software libre OpenSource
(código abierto) con licencia GPL versión 2 (GNU Public License) la cual está orientada a
proteger la libre distribución y modificación de software libre.
También existe una versión con una licencia comercial, Pandora FMS Enterprise
que proporciona numerosas características adicionales, aunque el 90% del código es similar
a la versión OpenSource y se puede obtener por un precio proporcional al número de
agentes o nodos instalados. Esta versión incluye además soporte profesional,
actualizaciones y mantenimiento mediante el sistema Open Update Manager.
Esta aplicación de monitorización sirve para vigilar y analizar de forma visual todo
tipo de sistemas y aplicaciones, utilizando una interfaz o entorno web a través de nuestro
navegador. Es una herramienta modular y flexible y está orientada datos. Puede supervisar
todo tipo de parámetros o servicios, incluso hasta su Sistema Operativo mediante agentes
específicos que recolectan información. Trabaja y puede implementarse sobre cualquier
distribución Windows (2000, XP, 2003, 2008, Vista, 7), GNU/Linux, MAC, Solaris, AIX, HPUX, BSD/IPSO y OpenWRT.
Bajo los servicios más comunes, puede monitorizar la carga del procesador, espacio
libre en disco, uso de memoria, procesos que están corriendo en el sistema. Además, puede
detectar si una interfaz de red se ha caído, un ataque de “defacement” en una web incluso
un movimiento de un valor en NASDAQ (bolsa de valores automatizada electrónica de
EEUU). Puede monitorizar también mediante SNMP (protocolo de intercambio de
información entre dispositivos de red) y pruebas de red (TCP/ICMP) y comprobar cualquier
sistema hardware con conectividad TCP/IP (protocolo de transmisión y de internet), como
por ejemplo, cortafuegos, proxies, bases de datos, VPN (red privada virtual), balanceadores
de carga, routers, switches, impresoras, etc.
Todo esto controlado mediante notificaciones, las cuales son enviadas mediante
correo electrónico o SMS cuando cualquier parámetro establezca un valor incorrecto o por
encima del umbral establecido.
Trabaja bajo una base de datos, actualmente MySQL es el único formato soportado,
y es donde almacena todos los datos recibidos por los módulos de los agentes, por lo tanto
es el componente más vital de la arquitectura de nuestra herramienta.
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Estos datos se gestionan automáticamente y no requiere ningún tipo de
administración de base de datos ni proceso manual. Se realiza periódicamente una
compactación de los datos con una determinada antigüedad.
Gracias a esta base de datos, puede generar estadísticas, gráficas y niveles de
adecuación de servicio (SLA – Service Level Agreement). También puede generar informes,
los cuales pueden ser programados en la versión comercial para ser enviados a un correo
electrónico de forma recurrente, es decir, de forma diaria o cada semana, cada mes, etc. El
formato del informe es el estándar PDF.
Cabe mencionar que Pandora FMS no es un sistema de monitorización de entornos
críticos, ya que su monitorización no es completamente en tiempo real (+5 segundos).
Tampoco es una herramienta de correlación y análisis de logs o eventos. Puede
recolectarlos y procesarlos pero no es su función principal.
Las iniciales en el nombre de Pandora FMS vienen de Flexible Monitoring System, y
de acuerdo con ello, es una herramienta extremadamente flexible, modular y
descentralizada. Consta de diversos elementos en su arquitectura, entre ellos, los
servidores, que se encargan de recolectar y procesar los datos e introducirlos en la base de
datos (todos los servidores acceden a la BD). Son los encargados de realizar las
comprobaciones y comparaciones existentes y verifican, de forma constante, si algún
elemento tiene algún problema y cambian el estado de los mismos según los resultados
obtenidos. Por tanto, son los que avisan mediante alertas para el control del estado de los
datos. A continuación, pondrían en ejecución la acción definida en la alerta, como por
ejemplo, mandar la notificación o ejecutar un script personalizado.
Existen una totalidad de 10 servidores diferentes y especializados en diferentes
tareas, de los cuales 7 existen en la versión OpenSource y hay 3 sólo para la versión
Enterprise. Todos están integrados en una aplicación, llamada de forma genérica “Pandora
Server”, la cual es una aplicación multihilo o multiproceso que ejecuta en diferentes
subprocesos cada instancia especializada. Cada uno de ellos puede ser monitorizado desde
la Consola Web, en la sección de ‘estado de servidores’, observando así su estado. A
continuación, describiremos brevemente cada uno de ellos.
Servidor de datos (Data Server): Recolectan información de los agentes Software que
envían datos XML por diferentes protocolos de forma segura como SSH, FTP o Tentacle y el
servidor verifica periódicamente si hay nueva información para procesar. Se ejecuta como
demonio o servicio y es uno de los elementos críticos del sistema. No realiza ningún tipo de
comprobación remota, ya que sólo trabaja con la información que recibe de los agentes.
Servidor de red (Network Server): Ejecuta tareas de monitorización remota a través de la
red, como por ejemplo: icmp Ping, tiempos de latencia, peticiones TCP y SNMP. Para poder
establecer funcionalidad a estos servicios es necesario que exista “visibilidad de red” entre
los equipos, es decir, que sea accesible y que ambos estén conectados a la red.
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Servidor de SNMP (SNMP Console): Mediante el demonio snmptradp del sistema realiza la
recolección de traps. Al recibirlos, el servidor SNMP de Pandora los procesa y almacena.
También puede lanzar las alertas asignadas en la consola.
Servidor de VMI (VMI Server): Recoge datos de sistemas operativos y aplicaciones de
entornos Windows de forma remota y sin ningún tipo de agente, mediante el estándar de
VMI de Microsoft.
Servidor de reconocimiento (Recon Server): Explora periódicamente la red y detecta nuevos
sistemas en funcionamiento. Puede aplicarse una plantilla de configuración para aquellos
sistemas detectados recientemente para que se pueda monitorizar inmediatamente. Es
capaz de identificar sistemas por su Sistema Operativo mediante las aplicaciones de
sistemas nmap, xprobe y traceroute.
Servidor de complementos (Plugin Server): Ejecuta pruebas complejas definidas por el
usuario desarrolladas en cualquier lenguaje e integrados en la interfaz de Pandora FMS de
forma centralizada.
Servidor de predicción (Prediction Server): Es un componente de Inteligencia Artificial que
implementa de forma estadística una previsión de datos a partir de datos antiguos (hasta
30 días) y conocer si un dato actual es anómalo respecto a su historial.
Los siguientes 3 servidores son los que incluye, además de los anteriores, la versión
comercial Enterprise de Pandora FMS, a diferencia de la versión OpenSource.
Servidor de pruebas WEB (Goliat Server): Sirve para realizar pruebas de carga. Se utiliza para
pruebas de comprobación (funciona o no) y para obtener tiempos de latencia de
experiencia completa de navegación.
Servidor de exportación (Export Server): Permite exportar datos de un dispositivo
monitorizado de una instalación de Pandora FMS a otra, y así replicar los datos. Esto es
especialmente útil cuando se tiene un gran despliegue con varias instalaciones de Pandora
FMS, y se quiere tener cierta información crítica centralizada en uno sólo.
Servidor de inventario (Inventory Server): Obtiene y visualiza información de inventario de
los sistemas: Software instalado, parches, chips de memoria en el hardware, discos duros,
servicios corriendo en el sistema, etc. Puede obtener esta información tanto de forma
remota, como a través de los agentes software.
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Ilustración 3 – Esquema de arquitectura de Pandora FMS
También existen los agentes, que son aplicaciones que corren en los sistemas y
recolectan información para enviárselas a los servidores. Podemos diferenciar tres tipos
diferentes:
Agente: Es un elemento organizativo creado por la consola web y que se
asocia a un grupo de elementos monitorizados. Puede contener módulos de
tipo remoto o tipo local. Los de tipo remoto, son por ejemplo:
- Comprobación de si una máquina está conectada o en línea (PING)
- Comprobación de si un puerto abierto o cerrado.
- Comprobación de si una web alojada en un cierto equipo, responde
correctamente.
- Comprobaciones hardware a través de SNMP
- Comprobación del tiempo de latencia entre el equipo y servidores de
Pandora FMS.
Mientras que los de tipo local, son los definidos en los Agente Software.
Agente Software: Son instalados en las máquinas remotas a monitorizar y en
su ejecución obtienen información local. Realiza el intercambio de
información con el servidor de Pandora FMS mediante una API definido por
un XML, también llamados paquete de datos. El proceso de copia de datos al
servidor de realiza de forma síncrona, es decir, cada x tiempo, el cual se puede
modificar. El intervalo predefinido es de 300 segundos, que equivale a 5
minutos. La transferencia de paquetes se realiza con el protocolo Tentacle.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Están basados en lenguajes nativos de cada plataforma: ShellScripting para
Unix, así como IPSO de Nokia (cortafuegos Check Point). Para Windows se
desarrollan en C++.
Agente físico: Está montado sobre un router Asus con características
inalámbricas y un autómata Arduino. Junto con los sensores calibrables
consigue monitorizar características ambientales como: humedad,
temperatura, luz ambiental, presencia.
Además, posee como entorno de usuario una Consola Web, que permite la
administración y control total de nuestra herramienta con diferentes privilegios según el
usuario. Se encarga de visualizar los datos presentes en la base de datos. Está programada
en PHP y no requiere la instalación de ningún software adicional: ni Java, ni ActiveX. No
obstante, las gráficas están disponibles en FLASH y para poder verlas en este formato será
necesario este complemento para el navegador.
Ilustración 4 – Interfaz o consola web de usuario de Pandora FMS
Fuentes:
http://openideas.info/wiki/index.php?title=Pandora_3.0:Documentation
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
1.3- ESTUDIO DEL ARTE:
En esta sección analizaremos las herramientas o softwares más populares y
utilizados que existen en la actualidad. Todos ellos tienen en común su objetivo: la
monitorización de servicios, pero la llevan a cabo por diferentes caminos y de forma
diferente.
Destacaremos una serie de ítems o apartados interesantes de cada uno, como por
ejemplo: versión actual, quién lo ha fabricado y quién lo mantiene, qué licencia tiene, las
tecnologías utilizadas, qué plataformas soporta, su arquitectura y características
principales, si tiene interfaz web y qué funciones desempeña y una serie de ventajas e
inconvenientes.
Diferenciaremos dos grandes grupos de comparativa: herramientas de Software
Libre y herramientas Comerciales.
Software Libre: Son las herramientas con una distribución libre y
generalmente con disponibilidad gratuita, aunque no siempre se cumple esto
último. Aun así, el autor establece una licencia para el producto, puesto que
no significa que sea de dominio público. Su principal ventaja es su bajo coste
de adquisición y la innovación y corrección de errores por parte de cualquier
usuario. De este tipo de herramientas, analizaremos las siguientes:
› Nagios
› Hyperic
› Zabbix
› Zenoss
› Ganglia
› OpenNMS
› Cacti
› Munin
Software Comercial: Es también conocido como software propietario o
privativo y son las herramientas donde el usuario tiene limitaciones en su uso,
modificación y redistribución. La persona o compañía que posee los derechos
de autor restringe los derechos de usuario y lo utiliza como fuente de
productividad constituyendo un acuerdo o contrato con el cliente. De este
tipo de herramientas, analizaremos las siguientes:
› BMC Patrol
› HP OpenView OVO
› IBM Trivoli
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
El principal competidor de nuestra solución planteada es Nagios Core Versión 3.x.
Es una herramienta de software libre Open Source y está diseñado y mantenido por Ethan
Galstad, autor de dicho software, junto con un grupo de desarrolladores que mantienen
varios plugins. Según su propio autor, el significado de su nombre, N.A.G.I.O.S es un
acrónimo recursivo: “Nagios Ain´t Gonna Insist On Sainthood”. Es una referencia a la
encarnación original del software bajo el nombre de Netsaint.
Está licenciado bajo la GNU General Public License Version 2 publicada por Free
Software Fundation. También posee una licencia comercial Nagios PoweredTM la cual pone
a disposición de sus clientes dos softwares: Nagios XI y OpMon. El primero de ellos, se
puede obtener basándose en el volumen de nuestro sistema: entre 50 a
100 nodos o para nodos ilimitados, y representa la versión de Nagios
comercial. El segundo, es una solución de gobierno IT y gestión de procesos
empresariales y es compatible con Nagios.
En cuanto a su arquitectura y definición, es un sistema de monitorización
monolítico y orientado a eventos que vigila los equipos, tanto su hardware como software,
alertando cuando el comportamiento de los mismos no es el adecuado. Puede monitorizar
servicios de red, recursos hosts y puede programar plugins específicos para nuevos
sistemas. El control remoto es manejado a través de túneles SSH o SSL cifrado. Fue
diseñado para sistemas GNU/Linux pero también funciona en variantes Unix.
Está basado en una estructura maestro-esclavo donde el maestro es el servidor
dedicado para Nagios y los esclavos las máquinas a monitorizar.
En cada uno de los esclavos o clientes a monitorizar se configuran los plugins o scripts que
serán ejecutados para chequear un determinado servicio. Dichos scripts pueden estar
desarrollados en diferentes lenguajes o tecnologías: Perl, C/C++/C#, Expect/TCL, Bash,
Ruby, Python, o PHP. Aunque Nagios posee opcionalmente un intérprete embebido de Perl
que acelera la ejecución de estos scripts.
En el maestro se ejecuta una herramienta de conexión remota, la más habitual es
el demonio NRPE, con la cual el servidor accede a los plugins o scripts de medición
disponibles y configurados en las máquinas remotas o esclavos.
Ilustración 5 – Esquema de ejecución entre maestro-esclavo.
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Algunas de sus principales características o funciones pueden ser:
-
Supervisión de los servicios red (SMTP, POP3, HTTP, NNTP, PING,etc).
Monitorización de los recursos (carga de procesador, espacio en
disco,etc).
Capacidad para definir una jerarquía de servidores en la red, lo que
permite la detección de hosts ‘down’ o inalcanzables.
Notificación de errores cuando existen problemas y cuando son
resueltos mediante correo electrónico, buscapersonas, SMS, etc.
Registro automático de rotación de logs.
Interfaz web para visualizar el estado actual de la red con la posibilidad
de generar informes y gráficas.
Su interfaz web nos permite la visualización de los servidores y el estado de los
servicios. Podemos organizar las máquinas o esclavos monitorizados, si realizamos la
configuración oportuna, por Grupos y por Servicios. Para el primero, por ejemplo, si
pertenecen a una misma familia o estación. Mientras que para el segundo, agruparlos
referente a un servicio determinado, por ejemplo, para aplicaciones web el servicio HTTP.
Posee la integración de diferentes CGIs (Computer-generated imagery) que son
imágenes o gráficos generados por ordenador mediante escenas estáticas o dinámicas.
También utiliza la herramienta RRDtool (Round Robin Database Tool) que es una
herramienta que trabaja con una base de datos para la creación de gráficas, cuyo
funcionamiento es ir actualizando los valores y sobreescirbiendo los antiguos, los cuales se
conservan como un historial.
Ilustración 6 – Interfaz Web de Nagios.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Ventajas:
-
-
Es un software popularmente conocido y consolidado, ya que posee una
arquitectura de plugins de la comunidad para extender sus funcionalidades a
través de innumerables sitios webs, que incluso son facilitados en su manual
oficial.
Permite diferenciar entre hosts caídos o inaccesibles.
Inconvenientes:
-
-
-
La instalación, configuración y los complementos (plugins) está basada en texto,
lo cual implica una dificultad media y requiere un grado de conocimiento técnico.
Además puede resultar algo tedioso.
Cualquier modificación requiere un reinicio completo del sistema.
Su interfaz web sólo sirve para visualizar los acontecimientos. Cualquier cambio
debe realizarse manualmente desde el servidor de Nagios.
Posee una apariencia pobre en el sistema de mapas, gráficas y estadísticas de la
interfaz web.
No está disponible o no funciona en todos los sistemas operativos, por ejemplo,
en sistemas Microsoft Windows, es decir, sólo está disponible para sistemas GNU
Linux y otros unicode. Necesita una herramienta auxiliar para monitorizar estos
sistemas que sirva de proxy o intermediario, por ejemplo, NSClient++.
En comparativa en concreto con Pandora FMS, el soporte técnico que podríamos
recibir sería en castellano, ya que la empresa fundadora es de nacionalidad
española, mientras que con Nagios el soporte sería en inglés.
Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/RRDtool
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-generated_imagery
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Otra herramienta de monitorización de redes disponible y potente es Hyperic HQ
Versión 4.6. Es una distribución OpenSource desarrollada por un equipo formado por:
Javier Soltero, Charles Lee, Jonathan Cobb y Doug MacEachem (autor de Mod perl). Está
disponible bajo la licencia GPL versión 2 (GNU Public License) publicado por la Free
Software Foundation.
También dispone de una versión comercial VMWare
vFabric Hyperic HQ|Enterprise disponible como parte de una
vFabric Cloud Application (aplicación nube). Está diseñada para
compañías con infraestructuras de gran escala. Proporciona soporte y mantenimiento y
presenta funciones avanzadas de automatización y control respecto a la versión
OpenSource. Por ejemplo: permite definir diferentes niveles o estados de alerta mediante
roles o grupos. Además, permite una predicción de estadísticas basado en lo almacenado o
existente en la base de datos. Se puede obtener gratuitamente con una caducidad entre 30
y 45 días o con una contribución económica obteniendo así la licencia del producto con un
soporte básico o productivo. Estas dos opciones hacen varíar el precio del producto casi un
10% más, y duración de 1 o 3 años por valores de 436$ y 553$ respectivamente.
Volviendo a la versión OpenSource, es una aplicación diseñada para la
monitorización y rendimiento de infraestructuras. Visualiza los datos en tiempo real
mediante métricas. Es capaz de realizar continuamente 50.000 mediciones a través de más
de 75 tecnologías webs. Autodescubre todos los recursos del sistema incluyendo hardware,
sistemas operativos, virtualización, base de datos, aplicaciones y servicios de red (SMTP,
POP3, HTTP, etc). Alerta cuando hay degradación en el rendimiento o existe la no
disponibilidad de un servicio, notificando o realizando procesos definidos personalizados
por el usuario.
Los componentes de Hyperic HQ son Servidor Hyperic, Agentes Hyperic y base de
datos. Ejecuta un agente en cada equipo que se desee administrar, los cuales recolectan
tanto información del sistema operativo, como su proveedor o versión y también
específicos del hardware, como la memoria RAM, velocidad CPU, dirección IP y nombres de
domino. Revisan la disponibilidad del sistema y permiten llevar a cabo funciones de control,
tales como iniciar o detener servidores. Envían los datos de inventario a un servidor central
Hyperic y este lo almacena en la base de datos.
Además, el servidor Hyperic detecta cuando se disparan las alertas y realiza las
notificaciones o procesos de escalación definidos por el usuario. Es una distribución de
aplicaciones J2EE que se ejecuta sobre el servidor de código abierto JBoss. Está escrito en
Java y pequeñas porciones de códigos portable en C, para funciones que Java no alcanza
todavía.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Es una herramienta multiplataforma en cliente, es decir, está disponible en todas
las plataformas más populares incluyendo OS X, Unix, Linux, Windows, Solaris, AIX, HPUX,
VMWare, AppEngine Google y Amazon Web Services. Para el servidor de Hyperic puede
implementarse en Linux, Solaris 10 o superior, Mac OS X y Windows Server 2003 o superior
de 32 bits.
Entre sus principales características podemos destacar:
-
-
Utilización de plugins de fácil aplicación por parte del usuario mantenidos por la
comunidad Hyperic. Permiten descubrir productos software ejecutados sobre
una plataforma, tales como servidores web, servidor de aplicaciones, bases de
datos, etc. Puede utilizar lenguajes como XML, J2EE, Bash, C++/C#, Perl, Ruby,
Python, PHP,etc.
Seguimiento y correlación de eventos. Puede controlar logs y archivos de
configuración.
Es un sistema Live Data, se ejecuta, muestra los datos y ofrece vistas en tiempo
real en cualquier plataforma.
Incluye una interfaz web conocida también como Portal Hyperic extensible y
configurable a nivel de usuario y está desarrollado mediante las tecnologías Java y AJAX.
Permite el seguimiento y análisis de los equipos monitorizados y la visualización de los
recursos mediante gráficos detallados. Además, permite iniciar las acciones de control de
recursos, es decir, procesos a ejecutar en caso de alerta. Un caso práctico sería por
ejemplo, para un servidor de aplicaciones, puede comenzar la detención y recolección de
basura, mientras que para un servidor de base de datos, puede realizar funciones de
análisis y limpieza. Incluye además, vistas especiales o específicas para determinados
recursos, por ejemplo, para vSphere para gestiones vCenter y GemFire para componentes
de la distribución vFabric GemFire.
Posee un despliegue por parte de la comunidad conocido como HQU con el
objetivo de la creación y despliegue de APIs para extender el Portal Hyperic, así como su
integración con otros sistemas, por ejemplo con OpenNMS. El marco se basa en HQU
Groovy, un lenguaje parecido a Java y que se ejecuta en la máquina virtual Java. Intenta
mejorarlo con nuevas vistas y plugins en XML y JavaScript.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Ilustración 7 – Interfaz Web de Hyperic.
Ventajas:
-
-
Detección automática mediante los agentes de nuevas máquinas virtuales o
clientes. Permite pasar de la instalación de un nuevo nodo a su monitorización
en menos de 60 segundos.
Soporta base de datos en MySQL, Oracle y PostgreSQL.
Control total de la aplicación desde el portal o interfaz web.
Framework de la comunidad HQU para la mejora del Portal Hyperic.
Inconvenientes:
-
-
Necesita unos requisitos de sistema superiores en comparación con el resto de
herramientas para el servidor. Consideramos que consume más recursos en la
máquina.
No diferencia claramente entre las funcionalidades de sus productos libres y
comerciales en la documentación oficial. Intenta dar una vista consumidora de
su producto hacia el cliente.
Fuentes:
http://hyperic-hq.software.informer.com/wiki/
http://www.springsource.com/products/systems-management/compare
http://support.hyperic.com/display/DOC/HQ+Documentation
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Otra solución disponible OpenSource es Zabbix Versión 1.8.8. Fue creada por
Alexei Vladishev, propietario del producto y de la compañía que lo soporta y mantiene
Zabbix SIA. Es una empresa de código abierto y que se centra en el desarrollo de software
para la monitorización de redes y aplicaciones. Está licenciado bajo la GNU General Public
License Version 2 y publicada por la Free Software Fundation. Actualmente están en
continuo desarrollo y progresión hacia su versión 2.0.
El único aspecto comercial de la empresa es el soporte que ofrece a diferentes
niveles, el cual incluye implementación, integración, desarrollo personalizado y servicios de
consultoría, así como programas de formación.
Ilustración 8 – Niveles de soporte comercial de ZABBIX.
Ofrecen una licencia comercial Zabbix Comercial Licence dirigida a los OEMs
(Fabricante de equipamiento original), ISVs (Proveedor de software independiente), VARs y
para organizaciones que debido a los secretos comerciales, patentes u otros motivos de
propiedad, combinan y distribuyen la licencia de software libre Zabbix con sus productos.
Es un software de monitorización avanzada que controla los parámetros de la red y
su salud e integridad. Esta versión incorpora algunas mejoras respecto a las anteriores,
como por ejemplo: soporte completo para plataformas Unicode/UTF-8, mejoras en la
utilización de gráficos y mapas.
En resumen, ofrece un control centralizado, disponibilidad de hasta 1000 nodos,
multiplataforma de soporte en clientes y eficiente para Linux y Win32, autenticación de
usuarios segura, sistema de notificaciones flexible para e-mail o SMS basado en cualquier
evento, incluido también XMPP (Protocolo extensible de mensajería y comunicación de
presencia) (anteriormente llamado Jabber), que se pone en funcionamiento tanto cuando
ocurre un problema como cuando se resuelve.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Permite la monitorización de recursos hardware: procesos de carga, actividad en la
red, actividad en disco, parámetros del sistema operativo, servicios de red (SMTP, HTTP),
soporte para la monitorización remota o sin agentes a través de: SNMP, ICMP, TCP, IPMI,
SSH y Telnet. Genera informes y estadísticas y la posible visualización de los datos a través
de su interfaz web, la cual está desarrollada en PHP y Javascript.
Ilustración 9 – Interfaz o Consola Web de Zabbix.
Sus principales elementos o componentes son: una base de datos, que soporta
MySQL, PostgreSQL, SQLite, Oracle o IBM DB2 para almacenar los datos. Su servidor Zabbix
y sus agentes Zabbix, los cuales están desarrollados en lenguaje C.
Incluye algunas características destacadas:
-
Auto detección de dispositivos y servicios monitorizados.
Monitorización en tiempo real: rendimiento, disponibilidad, integridad, registro
de logs, etc.
Servicios IT jerárquicos.
Ventajas:
-
Promueven el software libre y OpenSource por encima del comercial, ya que no
ofrecen diferencias entre productos delimitados entre una y otra licencia.
Ofrecen una web en castellano muy bien organizada: www.zabbix.com/es/
Tienen en mente el crecimiento de la comunidad Zabbix, poniendo a
disponibilidad una wiki en construcción.
Inconvenientes:
-
La potencia o capacidad del software es menor que la de alguno de los
mencionados anteriormente.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Otra plataforma de gestión de red y servidores OpenSource es Zenoss Core Versión
3.2.1. El proyecto de creación de Zenoss comenzó en 2005 y fue iniciado por Erik Dahl y Bill
Karpovich, los cuales formaron la compañía Zennos, Inc. Esta empresa es patrocinadora del
núcleo Zenoss y proporciona apoyo, mantenimiento y desarrollo de productos. Destacan
que es una empresa donde tienen el código y el control de la evolución del mismo y
también su indemnización, a diferencias de otras empresas como puede ser el caso de
Hyperic, que viene de un fondo comercial y hace que una parte de su código sea
OpenSource. Es un producto licenciado bajo la GNU General Public License Version 2.0 y
publicada por la Free Software Fundation.
También dispone de dos versiones comerciales, basada en la versión básica,
llamadas Zenoss Service Dynamics Enterprise y Zennos Profesional que incluye
funcionalidades adicionales como transacciones sintéticas (supervisión en tiempo real de
acciones programadas en aplicaciones web, bases de datos o e-mail) umbrales de
predicción, gestión completa de VMWare VI3, paneles de controles globales, etc. Esta
versión además proporciona soporte y mantenimiento a sus clientes y puede descargarse
una versión de pruebas.
Zenoss Core es un producto de vigilancia y seguimiento para una red informática y
de supervisión de infraestructuras IT. Puede gestionar la configuración, salud, rendimiento
de dispositivos, servidores y aplicaciones. Todo esto a través de un único paquete de
integrado de software. Ofrece monitorización de dispositivos y servicios en la red (SNMP,
HTTP, POP3, etc.), recursos hardware y detecta automáticamente nuevos recursos en la red
y cambios en su configuración. Realiza notificaciones y alertas basados en un conjunto de
reglas. Es un producto multiplataforma para soporte en clientes, incluyendo:
Windows Server (2000, 2003, 2008), XP, Vista, 7.
GNU/Linux.
Tomcat y servidores Java/JMX.
Para ser instalado como servidor soporta distribuciones:
Linux: Red Hat Enterprise Linux 4, 5. CentOS 4, 5. Fedora Core 12, 13. Debian
5. Ubuntu Server 8.04, 10.04. openSUSE 10.3, 11.1. SUSE Linux Enterprise
Server 10, 11.
Mac OS X v10.5 y v10.6
Windows (Requiere VMWare Player y la aplicación virtual Zenoss).
Para la consola o interfaz web necesita:
Firefox 3.6.x, 4, 5 o Internet Explorer 7, 8, 9.
Adobe Flash Player.
SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Zenoss utiliza una tecnología sin agentes (SNMP, SSH, Telnet y WMI) y se inicia con una
CMBD (Base de datos de la Gestión de Configuración), la cual contiene detalles relevantes
de cada elemento, generando a partir de esta la administración de fallos, notificaciones,
alertas y tareas de remediación a fallos. Y además con un amplio inventario de cada
recurso. Una vez que se descubre la infraestructura, comienza a monitorizar el rendimiento
de cada dispositivo. Posteriormente, ofrece la gestión de eventos, automatización de
alarmas e informes. Por tanto, los principales niveles o áreas del núcleo sistema son:
Descubrimiento y Configuración
Rendimiento y Disponibilidad
Fallos y gestión de Eventos
Alertas y remedios
Generación de Informes
La arquitectura del sistema viene separada y escalonada en cuatro partes
principales, tal y como se puede observar en la siguiente ilustración:
Ilustración 10 – Arquitectura del sistema de Zenoss.
La capa de usuario está construido alrededor de la interfaz o aplicación web e
interactúa con la capa de datos para traducir la información y mostrarla al usuario. Dicha
capa de datos, recopila la información y configuración y la almacena en tres bases de datos
separadas:
-
ZenRRD: Utiliza la herramienta RRDtool.
ZenModel: Es el modelo de configuración del núcleo, que comprende los
dispositivos, sus componentes, grupos y lugares.
ZenEvents: Almacena los datos de eventos en una base de datos MySQL.
La capa de procesos gestiona la comunicación entre la capa de datos y la capa de
colección y ejecuta periódicamente trabajos generados por el usuario (ZenActions y
ZenJobs). Utiliza la herramienta Twisted PB para las comunicaciones. Por último, la capa de
colección está formada por servicios o demonios que llevan a cabo funciones como la
recopilación de información en máquinas remotas, disponibilidad (fallos de PING) y
rendimiento (infracciones en los umbrales), los cuales son devueltos a través de ZenHub al
sistema de eventos.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Combina programación propia y tecnologías de código abierto, con las cuales
consigue integrar su software al completo. Por ejemplo, en el núcleo del sistema realiza
tareas como el Modelado del Sistema, que le permite entender el entorno en el que opera,
basado en el concepto de herencia de lenguajes de programación. Podemos citar algunas
de las tecnologías utilizadas, como por ejemplo:
-
-
-
-
Zope: Aplicación web orientado a objetos. Está escrito en el lenguaje de
programación Python. Es utilizado para la edición de contenidos,
personalizaciones básicas y aporta ventajas respecto a lugares web compuestos
por archivos de texto plano.
Python: Lenguaje de programación de alto nivel diseñado en 1991 por Guido
van Rossum. Es un lenguaje multiparadigma (permite crear programas con más
de un estilo de programación), ya que soporta programación orientado a
objetos, programación imperativa (basado en estados y sentencias, variables
globales, como en la programación o implementación hardware de las
Máquinas de Turing) y en menor medida, programación funcional (basado en
funciones aritméticas: Entrada -> Subrutina -> Salida). Es un lenguaje
interpretado (ejecutado por un intérprete que convierte el lenguaje fuente en
código máquina), utiliza tipado dinámico y es multiplataforma.
Net-SNMP: Protocolo de monitorización que recolecta información sobre el
estado de los sistemas.
RRDtool: Es una herramienta ya mencionada y utilizada por otros productos de
monitorización. Trabaja y tiene como objetivo la creación de gráficas y guarda
registros temporales de datos.
MySQL: Motor y gestor de base de datos relacional multihilo y multiusuario
popularmente conocido.
Twisted PB: Es un framework de red para la programación dirigida por eventos
escrito en Python. Soporta varias arquitecturas (TCP, UDP, SSL, IP, etc.) y
protocolos (HTTP, XMPP, NNTP, SSH, etc.) Los usuarios pueden escribir
pequeños callbacks (retrollamadas) para realizar tareas complejas.
Posee una comunidad Zenoss Core Comunnity la cual dispone de un repositorio de
plugins llamado ZenPacks, con los cuales los miembros de la comunidad pueden extender
las funcionalidades de Zennos Core. Además, el software soporta el formato de plugins de
Nagios.
Para la visualización y control total de la aplicación aporta una interfaz o Consola
Web, la cual nos permite manejar el estado y situación de la infraestructura. Puede
personalizarse por distintos roles para usuario y se puede integrar con Google Maps para
visualizar problemas geográficamente.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Ilustración 11 – Interfaz o Consola Web de Zenoss.
Ventajas:
-
Fácil instalación de extensiones o paquetes ZenPacks desde la consola web.
Inconvenientes:
-
-
-
-
Al no utilizar tecnología con agentes en los clientes, requiere una configuración
previa en su instalación del protocolo SNMP en cada uno de las máquinas a
monitorizar y siguiendo un procedimiento distinto según la versión o tipo de
sistema operativo.
Necesita la instalación de paquetes ZenPacks para monitorización de servicios
básicos como HTTP o FTP, información del sistema operativo y algunos recursos
hardware como obtener información de la CPU.
La instalación de la herramienta en el equipo host es rápida, pero no cada
configuración del cliente desde la consola web. Por ejemplo, hay que asignarle
una plantilla o template adecuada o personalizada para que monitorice lo que
necesitamos de dicho dispositivo.
Necesita de la aplicación externa VMplayer para funcionar en sistemas
operativos de Microsoft Windows.
SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Ganglia Web Release Versión 2.1.8 es otra herramienta OpenSource distribuida y
escalable para la monitorización de redes o sistemas de computación de alto rendimiento
como son los clusters y grids. Es un proyecto que surgió en la Universidad de California
Berkeley con el nombre de Millenium Project, que fue inicialmente financiado, en gran
parte, por la NPACI (National Partnership for Advanced Computational Infraestructure) y
National Science Foundation RI. Es una fundación que intenta lograr avances en la ciencia
mediante la creación de una generalizada infraestructura de cálculo: el Grid. El apoyo actual
al producto proviene de Planet Lab, la cual es una plataforma abierta para el desarrollo,
despliegue y acceso a los servicios de escala planetaria.
Es un producto licenciado bajo la BSD-Licenced, es una licencia permisiva, con lo
cual posee requisitos mínimos de cómo se puede redistribuir el software. Fue escrita
originalmente en la Universidad de California. Existen nuevas variantes de dicha licencia
New BSD License/Modified BSD License y Simplified BSD License/FreeBSD License, las
cuales han sido compatibles con la GPL por la Free Software Fundation.
El término de Grid Computing se refiere a la combinación de recursos para alcanzar
un objetivo común, en este caso, es la combinación de dominios administrativos para
componer una “supercomputadora virtual” para realizar tareas muy grandes. Utiliza el
software Middleware para dividir y repartir las piezas de un programa entre varios
ordenadores. El cual, es un software esencial para tecnologías de información (IT) basadas
en XML, SOAP, servicios Web y arquitecturas orientadas a servicios. Se ejecuta en una capa
intermedia entre la aplicación, por ejemplo una base de datos, y la infraestructura o
sistema operativo y permite a los procesos que se ejecutan en una o más máquinas
interactuar y transferir datos entre ellos. Es un producto cuyos principales proveedores son
IBM, Red Hat y Oracle Corporation. En resumen, los Grids son sistemas que se utilizan y se
han utilizado para intensivos problemas científicos y matemáticos computacionales y en
empresas comerciales para aplicaciones diversas, como el descubrimiento de fármacos,
previsiones económicas o análisis sísmicos.
Los clusters son grupos de computadoras, conectadas normalmente en redes de
área local, que trabajan y colaboran juntas formando un solo equipo. Son desplegados para
mejorar el rendimiento, disponibilidad y rentabilidad de un solo equipo con características
similares.
Volviendo al software libre inicial, Ganglia se basa en un diseño jerárquico y
permite al usuario visualizar de forma remota y en tiempo real estadísticas o históricos
sobre recursos de las máquinas que están siendo monitorizadas, como por ejemplo,
promedios de carga de CPU o la utilización de la red. Puede escalarse para manejar hasta
2000 nodos, y está presente en más de 500 grupos de todo el mundo.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Es una herramienta con direccionamiento multicast, el cual
es un método de transmisión one-to-many (de uno a muchos
receptores). Su funcionamiento es el siguiente: el emisor envía
desde su dirección unicast un datagrama a la dirección multicast, las
cuales están reservadas desde la 224.0.0.0 a la 239.255.255.255,
según la IANA (Internet Assigned Numbers Authority), que se encarga de asignar
direcciones IPv4 para nuevos protocolos. Una vez enviado el datagrama, el router se
encarga de hacer copias y enviarlas a todos los receptores que hayan informado de su
interés por dichos datos. Se utilizan protocolos como UDP (User Datagram Protocol) y PGM
(Pragmatic General Multicast), el cual corrige fallos del anterior e incluye mejoras en la
distribución, como la detección de pérdida de datos o mensajes entregados fuera de orden.
Es un método de transmisión utilizado principalmente en empresas para el intercambio de
datos multimedia, como aplicaciones IPTV, enseñanza a distancia o encuentros televisados.
En otros ámbitos ha tenido poco éxito, puesto que requiere un gran ancho de banda y que
este sistema a gran escala puede venir acompañado de fallos, debido a ataques de
denegación de servicio (DoS), los cuales sobrecargan el servidor de solicitudes.
Utiliza tecnologías como XML, para la representación de datos, XDR para el
transporte compacto y portátil de los datos y RRDtool para el almacenamiento y
visualización de los mismos. Para su interfaz web utiliza PHP4 y algunos otros pequeños
programas de utilidad.
Está compuesto únicamente por dos demonios:
-
-
Gmond: Demonio multi-hilo que se ejecuta en cada nodo a supervisar. Su
instalación no requiere ningún sistema de archivos común NFS ni una base de
datos. Tampoco necesita mantenimiento de los archivos de configuración.
Transmite los datos mediante mensajes de formato UDP. Posee cuatro
funciones principales:
1- Monitorizar los cambios en el servidor anfitrión.
2- Anunciar cambios relevantes.
3- Escuchar el estado del resto de nodos a través de un canal
unicast/multicast.
4- Responder a las solicitudes para obtener una descripción XML del
estado del cluster.
Gmetad: Ganglia diseña una conexión punto a punto, mediante un árbol de
conexiones, entre los nodos del cluster para controlar el estado de todos. En
cada nodo del árbol, este demonio sondea periódicamente una recopilación de
datos de las fuentes hijas y analiza el XML de datos recibido de los gmonds,
guardando parámetros numéricos.
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
Su interfaz web dinámica proporciona una vista de la información obtenida y
muestra datos de manera significativa para los administradores y usuarios del sistema.
Puede visualizar datos históricos como el uso de la CPU durante la última hora, día, semana,
mes o año. Muestra gráficas similares para el uso de memoria, disco, red, procesos en
ejecución, etc. Estos datos son recogidos por el demonio gmetad, que es el encargado de
enviar el árbol XML al puerto 8651 por defecto, que es donde estará escuchando la web.
Ilustración 12– Interfaz Web de Ganglia.
Ventajas:
-
Es una herramienta cuyo origen proviene de estudiantes universitarios.
Inconvenientes:
-
-
Aunque es una herramienta de monitorización, no se ajusta al perfil de los
anteriores, es un software destinado a otros propósitos diferentes, en
comparación por ejemplo, con nuestra solución propuesta Pandora FMS.
Tiene una capacidad o potencial inferior a alguna de las herramientas
anteriores (monitoriza 2000 nodos).
Su interfaz web es una simple aplicación de visualización de datos y dispone
pocas funcionalidades.
Existe poca documentación y no disponen de entorno web ni comercial propio
del producto.
Tienen una licencia propia, cuyas nuevas versiones no se ajusta o no es
aprobada completamente por la Free Software Fundation.
Fuentes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Grid_computing
http://en.wikipedia.org/wiki/BSD_license
http://es.wikipedia.org/wiki/IP_Multicast
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SISTEMA DE MONITORIZACIÓN – INTRODUCCIÓN
1.4- OBJETIVOS Y MOTIVACIONES PERSONALES:
La principal causa del proyecto fin de carrera es la adquisición de aptitudes para
afrontar la práctica de la profesión y culminar el proceso de estudio de la carrera.
Una de las causas para desarrollar y llevar a cabo este proyecto viene de la idea
personal por investigar o indagar en algo nuevo para y desarrollar conocimientos poco o
nada expuestos en la carrera o diplomatura. Esto significa afrontar un reto personal hacia
un mundo parcialmente desconocido y fundamentar nuevos conocimientos acerca de las
nuevas tecnologías.
La idea vino especialmente motivada tras el comienzo de prácticas de empresas en
el sector o área de Sistemas, el cual me ha servido para adquirir expectativas profesionales
para el futuro. Por tanto, considero que el proyecto elegido es ideal por su enfoque en el
puesto de Administrador de Sistemas. Un sector a veces minoritario frente a los
desarrolladores, pero que no es menos importante para la consecución de objetivos en una
empresa.
Este proyecto me permitirá analizar y adquirir conocimientos sobre la herramienta
OpenSource y de Software Libre planteada como solución Pandora FMS:
-
Instalación, requisitos y funcionamiento interno de dicha herramienta.
Administrar y obtener la capacidad de manejar la herramienta.
Desarrollo e implementación de nuevos plugins.
Evaluar, defender y exponer la calidad del producto y de otras herramientas
con los mismos objetivos.
Y también sobre distintas tecnologías relacionadas con los sistemas de
monitorización, como por ejemplo:
-
Tecnología de la Información y Comunicación (TICs).
Redes informáticas (tipos, protocolos, tecnologías, seguridad, etc).
Gestión de procesos ITIL y buenas prácticas, estrategias de servicio,
perspectivas de negocio, etc.
Telecomunicaciones.
Conocimientos en nuevos lenguajes de programación (conceptos, estructuras,
funciones, etc).
Considero que es una idea innovadora desarrollada sobre un tema complejo, lo cual
supondrá una gran experiencia personal para el futuro.
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