Modelo TMN Telecommunication Management Network

Uma rede de computadores necessita ser monitorada para aumentar a produtividade e a eficiência do sistema, a fim de evitar que possíveis falhas ou interrupções possam afetar o core business de uma organização. Existem várias ferramentas disponíveis no mercado que permitem o gerenciamento de redes locais, analisando o tráfego da rede e o status de todos os equipamentos nela instalados. São exemplos de ferramentas gratuitas disponíveis o MRTG e Nagios.

Da mesma forma, um sistema de telecomunicações precisa ser gerenciado. Centrais telefônicas, equipamentos SDH, roteadores, sistema de rádio enlace, etc. necessitam de monitoramento com o objetivo de alcançar os requisitos de desempenho operacional e de qualidade de serviço, que muitas vezes estão especificados em contratos através de um SLA (Service Level Agreemment).

Por sua vez, um sistema de gerenciamento de redes de computadores ou de telecomunicações, não se resume apenas à tecnologia capaz de colher dados dos vários recursos da rede. Ela está relacionada também a transformação destes dados em conhecimento e a transformação do conhecimento em ações, que podem ser corretivas ou pró-ativas. Por exemplo, ao detectar uma situação de congestionamento em uma rede devemos buscar alternativas para solucionar o problema (ações) como aumentar os recursos da rede ou diminuir a carga (tráfego).

Assim quando se fala em gerenciamento de sistemas, estamos nos referindo também ao gerenciamento e coordenação das ações humanas que são realizadas a fim de alcançar os objetivos propostos, o gerenciamento dos recursos físicos nela instalados, entre outras funções.

E para realizar este gerenciamento, normalmente existe implantado nas empresas prestadoras de serviços de Telecomunicações, Internet ou TI, um centro de operações de gerenciamento denominado CGR (Centro de Gerência de Rede) ou NOC (Network Operation Center) que é responsável por centralizar as ações de gerenciamento da rede, utilizando ferramentas de gerência que podem ser proprietárias ou padronizadas.

Uma solução de gerência proprietária apresenta interfaces e protocolos que são utilizados somente por aquele fabricante em específico e são incompatíveis com sistemas de outros fabricantes. O cenário atual das redes de telecomunicações apresenta equipamentos de diferentes tecnologias e diferentes fabricantes que muitas vezes atuam isoladamente em uma rede.

Fica fácil observar que quando são utilizas soluções proprietárias e existem vários sistemas de diferentes fabricantes instalados é necessário implantar vários sistemas de gerência em uma mesma rede. O grande impacto gerado por está situação é, com certeza, o aumento do custo de implantação e manutenção desses sistemas de gerência, contradizendo com o objetivo inicial que é a redução dos custos de manutenção e das perdas geradas pelas possíveis interrupções de uma rede, ao detectar com antecedência os problemas e reduzir o tempo de manutenção.

Soma-se a este problema principal, outras consequências não desejadas como base de dados redundantes e inconsistentes, gerenciamento isolado e ineficiente, presença de múltiplas interfaces no centro de gerência, necessidade de treinamento em várias interfaces para área técnica, entre outras.

Para resolver este problema, surgem as ferramentas que seguem normas padronizadas por algum modelo de gerenciamento com o objetivo de resolver os problemas citados anteriormente. Através desses sistemas é possível gerenciar equipamentos de vários fabricantes e várias tecnologias através de uma única ferramenta, pois todos os equipamentos seguirão o padrão proposto, permitindo assim a integração das informações de gerência.

Como exemplos desses padrões, podemos citar o Modelo OSI de gerenciamento, Modelo SNMP e Modelo TMN. O Modelo TMN é o modelo desenvolvido pela ITU-T (International Telecommunications Union – Telecomunications) para padronizar as informações de gerência de uma rede de telecomunicações. Veremos a seguir detalhes deste modelo e uma introdução sobre o Modelo SNMP e o Modelo OSI.

Existem dois modelos comumente utilizados para gerenciamento de redes de computadores atualmente: o modelo SNMP e o Modelo OSI.

O modelo SNMP (Simple Network Management Protocol) foi o primeiro modelo não proprietário desenvolvido pelo IETF (Internet Engineering Task Force) apresentando facilidade de implementação e possibilitando o gerenciamento de sistemas heterogêneos. Consiste em um esquema centralizado de gerência baseado num modelo Agente/Gerente, utilizando o protocolo de gerenciamento SNMP.

Desde o lançamento da primeira versão na década de 80, o SNMP mantém-se como um protocolo simples e eficaz de gerenciamento e é amplamente utilizado no gerenciamento de sistema da Internet, por isso este modelo também é denominado de Modelo da Internet de Gerenciamento.

O modelo SNMP, e a maior parte dos sistemas de gerenciamento disponíveis, é baseado no modelo Agente/Gerente, que normalmente é formado pelos seguintes elementos:

• Agente: É um programa que é executado nos elementos que serão gerenciados. Tem como função responder as solicitações vindas do Gerente e gerar mensagens a cada alteração de status de um determinado objeto;
• Gerente: É um programa que é executado em um elemento de rede que realiza a interface entre o usuário final é os o sistema de gerenciamento, ou seja, realiza a conversão das solicitações do usuário em ações que serão executadas na rede;
• Protocolo de Gerenciamento: É o protocolo que normaliza a troca de informações entre um gerente e um agente. É o elemento principal de uma rede de gerenciamento. Esta troca de informações pode acontecer de duas formas: Interações comando/resposta do Gerente para o Agente (o Gerente faz uma solicitação e o Agente responde) e apenas envio de informações do Agente para o Gerente sem a solicitação prévia (também conhecido como mensagens do tipo TRAP);
• MIB: Por último, a MIB é uma base de dados localizada no Agente que contém as informações e a estrutura dos objetos que podem ser gerenciados pelo Gerente. Esses objetos a serem gerenciados podem ser, por exemplo, uma interface serial ou uma Fonte em um roteador.

Com o desenvolvimento e o crescimento das redes, surgiu a necessidade de criação de protocolos mais complexos para realizar o gerenciamento de redes de mais robustas, que até então não poderiam ser atendidos pelo SNMP.

O SNMP na sua versão inicial (SNMPv1) possuía algumas limitações, como por exemplo, problemas de segurança, ineficiência de aquisição de grandes quantidades de informações de gerência e era baseado somente em redes TCP/IP. Nesse contexto, surgiram duas novas versões do protocolo SNMP e um novo modelo de gerenciamento, desenvolvido pela ISO (Internation Organization for Standardization), o modelo OSI de gerenciamento.

O SNMPv2 apresentou principalmente a possibilidade de gerenciar redes não baseadas em TCP/IP e o SNMPv3, lançado em Abril de 1999 e atualizado em Dezembro de 2002 (RFC 3410) resolveu problemas de segurança das versões anteriores.

Em paralelo ao desenvolvimento do protocolo SNMP, o modelo OSI de gerenciamento também é baseado no modelo Agente/Gerente e utiliza o protocolo CMIP (Common Management Information Protocol), que é um protocolo mais complexo e robusto se comparado ao SNMP. Comparando os dois modelos, podemos levantar as seguintes características principais de cada um deles:

Os dois modelos vistos até aqui, não podem ser utilizados diretamente em redes de Telecomunicações, por um motivo bem simples: as redes de Telecomunicações não estão preparadas para tráfego de gerenciamento.

As redes de computadores permitem através da arquitetura TCP/IP, por exemplo, transportar facilmente os protocolos SNMP e CMIP, que atuam na camada de aplicação do modelo OSI em paralelo com o transporte de outras aplicações.

Uma central telefônica, por exemplo, não está preparada para tráfego IP e consequentemente, não está preparada para tráfego de gerenciamento (a não ser as centrais telefônicas VOIP, mais recentes). Assim, surge o modelo TMN, padrão de gerenciamento de redes de telecomunicações. Como veremos a seguir, o modelo TMN segue algumas normas definidas pelo modelo OSI.

Uma rede de telecomunicação pode ser apresentada sendo constituída de rede principal, redes de acesso e de equipamentos terminais.

A Rede principal é formada pelos equipamentos centrais, do núcleo da rede, normalmente presentes nas empresas prestadoras de serviço de Telecomunicações. Por exemplo, em uma rede de telefonia, a rede principal é formada por todas as centrais telefônicas (por exemplo, as CPA’s – Centrais de Processamento Armazenado) e os sistemas e meios de transmissão necessários para interligar esses equipamentos.

As Redes de Acessos são formadas por todos os meios de transmissão que interligam a rede principal e o usuário final representado pelos equipamentos principais. Fazem parte deste item, as linhas ISDN, ADSL, Sistemas Wireless, Linhas Telefônicas, Sistemas PLC, etc.

Por fim, os Equipamentos Terminais realizam a interface final entre o usuário e o sistema de telecomunicações responsável pela prestação do serviço. Como exemplos, fazem parte deste item o Telefone, um modem de acesso, um computador, etc.

Nenhum desses elementos está preparado para o transporte de informações de gerência de rede, apenas para realizar a função de transporte de tráfego de Telecomunicações.

Assim, para implantar uma gerência de redes de telecomunicações torna-se necessário implementar uma rede de gerência à parte da rede principal de telecomunicações e definir as interfaces para acesso a essa rede.

O padrão TMN define como realizar a implantação e manutenção de forma padronizada dessa rede de Gerência paralela. Ele é baseado em interfaces padronizadas (Q, F, X, M, G) para permitir o acesso às redes de telecomunicações que incluem a definição de Protocolos e a sintaxe e semântica da informação tratada entre os componentes. Veremos a seguir a função e a definição de cada uma dessas interfaces.

O fato do modelo TMN definir interfaces padronizadas permite a integração de diferentes fabricantes, tecnologias, áreas funcionais e níveis de gerenciamento. Os níveis de gerenciamento e áreas funcionais foram definidos pelo Modelo OSI de gerenciamento e seguidos pelo Modelo TMN.

Podemos relacionar cinco áreas funcionais de gerenciamento presentes no modelo de gerenciamento TMN. Estas áreas funcionais foram desenvolvidas pelo IOS e estão presentes no modelo OSI de gerenciamento e são seguidas pelo modelo TMN.

Umberto Costa

Adalton Alves RA - 135033