سیستم مدیریت شبکه (Network Management System)

در تعریف، مدیریت شبکه فرایندی است که مدیران فناوری به واسط آن، با استفاده از مهارت‌ها، روال‌ها و ابزارها، یک شبکه را بنحوی هدایت می‌کنند تا منابع شبکه مانند سخت‌افزار، ذخیره‌ساز‌ها، حافظه، پهنای باند، داده و قدرت پردازش موجود در شبکه، برای کاربران و به‌ جهت ارائه خدمات، به‌صورت حداکثری و امن در اختیار باشد.” همانطور که مدیریت شبکه شامل وظایفی است که مدیران برای حفظ و نگهداری یک شبکه انجام می‌دهند، سیستم مدیریت شبکه – که به عنوان نرم افزار مدیریت شبکه نیز شناخته می‌شود – ابزاری است که مدیران برای انجام آن وظایف از آن استفاده می‌کنند.

در واقع، مدیریت شبکه به دو مفهوم مرتبط زیر اشاره دارد:

• اول، فرآیند پیکربندی و مدیریت اجزای یک شبکه است.
• دوم، سیستم یا پلتفرمی مانند NMS است که تیم‌های فناوری و NetOpsبرای مدیریت مداوم اجزای شبکه استفاده می‌کنند.

امروزه استفاده از سیستم‌های مدیریت شبکه بسیار فراگیر شده است. سیستم مدیریت شبکه (Network Management System) که به‌صورت مخفف NMS نامیده می‌شود، یک برنامه یا مجموعه‌ای از برنامه‌های کاربردی است که به مدیران شبکه اجازه می‌دهد اجزای مستقل زیرساخت شبکه، شامل انواع سوییچ‌ها، روترها، اکسس‌پوینت‌ها، نقاط پایانی و …  را در یک چارچوب یکپارچه مدیریت کنند و تنظیمات و عملکردهای کلیدی را از یک مکان انجام دهند.

نحوه عملکرد سیستم مدیریت شبکه (NMS)

سیستم‌ مدیریت شبکه، داده‌ها را از دستگاه‌های متصل به شبکه جمع‌آوری می‌کند تا به کارشناسان واحد مدیریت، کنترل دقیقی بر نحوه عملکرد و تعامل آن دستگاه‌ها با یکدیگر بدهد. وظیفه اصلی NMS، کمک به شناسایی، پیکربندی، به‌روزرسانی و عیب‌یابی دستگاه‌های شبکه – چه متصل به کابل شبکه و چه به‌صورت وایرلس – در یک زیرساخت سازمانی است؛ که معمولاً اطلاعات مربوط به دستگاه‌های شبکه (Node) را با استفاده از پروتکل‌هایی مانند SNMP، ICMP،CDP  و … جمع‌آوری می‌کند.

داده‌های جمع‌آوری ‌شده از این دستگاه‌ها برای شناسایی مشکلات عملکرد، بررسی الگوهای رفتاری، بخش‌بندی (Segmentation) و تسریع عیب‌یابی استفاده می‌شود. در کنار آن، یک برنامه کنترل مدیریت سیستم (Management Control Application)، داده‌های برنامه‌های کاربردی جمع آوری شده از هر بخش شبکه را نمایش می‌دهد و مدیران شبکه را قادر می‌سازد تا در صورت نیاز تغییراتی را ایجاد کنند.

مدل‌های سیستم‌های مدیریت شبکه (NMS)

سیستم‌ مدیریت شبکه، در دو مدل عملیاتی مختلف زیر قابل پیاده‌سازی و بهره‌برداری هستند:

1. مدیریت شبکه مبتنی بر ابر (Cloud-based): سرعت بالا و انعطاف‌پذیری

هنگام تغییر معماری زیرساخت و ایجاد یک شبکه ترکیبی یا هنگام مقیاس‌پذیری و اضافه‌کردن صدها سایت برای شعبه‌های‌ جدید، سیستم‌های مدیریت شبکه مبتنی بر ابر به کمک مدیران زیرساخت و فناوری می‌آیند. آنها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که انعطاف‌پذیری و دسترسی مورد نیاز را در اختیار مدیران قرار می‌دهند. این پلتفرم‌ها امکان مدیریت آسان اجزا را در شبکه‌های بسیار پراکنده ارائه می‌کنند و استقرار سایت‌های راه دور را ساده می‌کنند. پلتفرم‌های مبتنی بر ابر، همچنین از طریق Open API و اکوسیستم‌های کاربردی قدرتمند، سطح بالایی از پیکربندی و سفارشی‌سازی را ارائه می‌دهند. آن‌ها از تحلیل‌های پیشرفته، اتوماسیون هوشمند، بهینه‌سازی از طریق مخازن بزرگ داده و قدرت رایانش ابری برای پشتیبانی از برنامه‌های پیچیده یادگیری ماشین (ML) پشتیبانی می‌کنند.

2. در محل (On-premises): امنیت و عملکرد بهتر

از سیستم‌های مدیریت شبکه On-Permises، می‌توان برای شبکه‌های بزرگ با داده‌های حساس که نیاز به امنیت بیشتری دارند و باید در یک مکان فیزیکی حضور داشته باشند، استفاده کرد. آنها امکانات پیشرفته‌ای مانند تجزیه و تحلیل، اطمینان از عملکرد، هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) را ارائه می‌دهند. آن‌ها می‌توانند از سرورهای مدیریت شبکه در محل برای استقرار بهره‌مند شوند. در بسیاری از موارد، سیستم‌های مدیریت شبکه برای شبکه‌های بزرگتر می‌توانند داده‌های زیادی را تولید کنند که از Telemetryو SNMP جمع‌آوری می‌شوند. منابع سیستم‌های مدیریت شبکه‌ی مستقر در محل، معمولاً سرورهای قدرتمندی هستند که از توان فوق‌العاده برای پردازش داده‌ها برخوردار هستند، تا بتوانند امکان مدیریت اطلاعات یک شبکه عظیم را فراهم کنند. به‌همین دلیل است که معمولاً یک سرور داخلی سریع در مرکز شبکه قرار دارد. اگرچه این سیستم‌های مدیریتی از طریق اینترنت قابل دسترسی هستند، اما ارتباط از راه دور نیاز به اتصال VPN دارد.

کاربرد سیستم‌ مدیریت شبکه (NMS)

متخصصان فناوری و مدیران زیرساخت، از سیستم‌های مدیریت شبکه، برای انجام راهبری فرایندهای حیاتی و متفاوتی استفاده می‌کنند که با توجه به نیاز هر سازمان، از یک سیستم مدیریت مشخص بهره خواهند گرفت. برخی از مهمترین آن‌ها به‌شرح زیر است:

• مدیریت پیکربندی خودکار: این عملکرد به مدیران شبکه اجازه می‌دهد تا تجهیزات جدید شبکه را از طریق NMS و به صورت خودکار پیکربندی کنند. بهره‌گیری از این سیستم اتوماسیون، هزینه‌ها و احتمال بروز خطا انسانی را کاهش می‌دهد.
• ترسیم نقشه شبکه و یافتن اجزای آن: با کمک این ویژگی، NMS می‌تواند تمام بخش‌های یک شبکه رو شناسایی کند و یک نقشه جامع، دقیق و زنده در اختیار مدیر شبکه قرار بدهد. برخی از موارد قابل شناسایی در ترسیم نقشه عبارتند از Nodeها در یک شبکه، اتصال بین Nodeها، نوع برند تجهیزات و قابلیت‌های آن، ویژگی‌های عملکرد و …
• پایش: این عملکرد سیستم مدیریت شبکه را قادر می‌سازد تا شبکه را پایش کند و بهبودهایی را برای جلوگیری از بروز مشکلات احتمالی پیشنهاد دهد. سیستم NMS ممکن است اجزای شبکه را به صورت دوره‌ای پایش کند و پیام‌های هشدار را در صورت لزوم ارسال کند. این پایش‌های دوره‌ای می‌تواند عیوب شبکه مانند اتصال ناموفق Nodeها، پیکربندی ناقص تجهیزات، بروز Bottlenecksها[1]، عوامل مخرب، تلاش برای نفوذ و … را آشکار کند.
• مدیریت پایش پیکربندی: این عملکرد سیستم مدیریت شبکه را قادر می‌سازد تا با بررسی همه بخش‌ها، اطمینان حاصل کند که پیکربندی اجزای شبکه مطابق معماری از پیش تعیین شده است و هیچ تغییر جدید یا مشکوکی در تنظیمات وجود ندارد.
• مدیریت انطباق با مقررات: این عملکرد NMS را قادر می‌سازد تا اطمینان حاصل کند که شبکه با استانداردهای نظارتی و قوانین سازمان مطابقت دارد.
• کنترل تغییرات: با بهره‌مندی از این ویژگی، سیستم مدیریت شبکه کنترل می‌کند تا تغییرات و بروزرسانی‌های شبکه به صورت هماهنگ انجام می‌گردد. کنترل تغییر می‌تواند Audit trail [2]را بررسی کند که مهم‌ترین کاربرد آن نفوذ به یک شبکه است.
• مدیریت دارایی نرم‌افزار: مخفف SAM (Software Asset Management) است و باعث شناسایی نرم‌افزارهای نصب شده بر روی Nodeها به همراه جزئیاتی مانند نسخه و تاریخ نصب می‌شود. علاوه بر این، استقرار نرم‌افزار و مدیریت بروزرسانی و Patchها را نیز ارائه دهد.
• لایه امنیت مجزا: این عملکرد نرم‌افزار را قادر می‌سازد تا از تمام داده‌های جمع‌آوری شده از Nodeها برای شناسایی خطرات امنیتی در یک محیط فناوری اطلاعات استفاده کند.

انواع سیستم‌ مدیریت شبکه (NMS)

سیستم‌های مدیریت شبکه در پنج دسته اصلی قرار می‌گیرند و  تعیین می‌کنند کدام بخش از شبکه‌ها، چگونه و به‌ چه صورتی مدیریت و نگهداری ‌شوند:

• مدیریت خطا (Fault Management): مدیریت خطا بر تشخیص، جداسازی و رفع خطاها یا اشکالات شبکه تمرکز دارد. این شامل نظارت مستمر بر شبکه برای شناسایی مشکلات و ایجاد هشدارها در صورت بروز خرابی است. هدف مدیریت خطا، به حداقل رساندن زمان خرابی شبکه و اطمینان از حداکثر زمان آپ‌تایم است.
• مدیریت پیکربندی (Configuration Management): مدیریت پیکربندی، کنترل زیرساخت شبکه را با پایش اجزای خاصی از شبکه مانند روترها، سرورها، سوئیچ‌ها و فایروال‌ها، به همراه جزئیات پیکربندی آنها، برعهده می‌گیرد. این کار اجرای هرگونه تغییرات، به‌روزرسانی، حذف یا اضافه‌ کردن یک جزء جدید را به شکلی کارآمد و با کمترین خطا ممکن می‌سازد. مدیریت پیکربندی از روش‌هایی مانند اسکریپت‌های خودکار، قالب‌ها و کنترل نسخه استفاده می‌کند.
• مدیریت عملکرد (Performance Management): مدیریت عملکرد، اثربخشی کلی شبکه را تضمین می‌کند و شامل ردیابی معیارها و ویژگی‌هایی مانند: Link Utilization، نرخ از دست دادن بسته‌ها (Packet loss) و زمان پاسخ‌دهی شبکه (Response time) است. ویژگی‌های عملکرد شبکه معمولاً از طریق polling[1]، synthetic monitoring[2] و تحلیل داده‌های شبکه اندازه‌گیری می‌شود.
• مدیریت امنیت (Security Management): مدیریت امنیت، شبکه را از دسترسی‌های غیرمجاز و تهدیدات سایبری، با کمک ابزارهایی مانند فایروال‌ها، رمزنگاری و احراز هویت (برای کنترل دسترسی و حفاظت از منابع شبکه) استفاده می‌کند. مدیریت امنیت همچنین از روش‌هایی مانند تحلیل لاگ‌ها، audits و بررسی‌های انطباقی (compliance checks) بهره می‌برد. هدف این است که حملات قبل از ایجاد خسارت شناسایی شوند و از بروز حملات آتی جلوگیری شود.
• مدیریت حسابداری (Accounting Management): مدیریت حسابداری، استفاده از منابع شبکه را برای بررسی اسناد حسابداری و صورتحساب پایش می‌کند. این مدیریت شامل ردیابی معیارهایی مانند استفاده از پهنای باند، مصرف فضای ذخیره‌سازی و دسترسی به دستگاه‌ها است. ارائه‌دهندگان شبکه از مدیریت حسابداری برای صدور صورتحساب به مشتریان برای خدمات و منابع مورد استفاده آنها استفاده می‌کنند.

پروتکل‌های سیستم‌ مدیریت شبکه (NMS)

پروتکل مدیریت شبکه مجموعه‌ای از قوانین و استانداردها است که تعیین می‌کند: اولا چگونه دستگاه‌های شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و ثانیا چگونه سیستم‌های مدیریت شبکه با این دستگاه‌ها تعامل داشته باشند. این پروتکل‌ها به مدیران فناوری اجازه می‌دهند تا دستگاه‌ها و اجزای شبکه را نظارت، پیکربندی و نگهداری کنند. پروتکل‌های پرکاربرد شامل موارد زیر هستند:

• پروتکل مدیریت ساده شبکه (SNMP): پروتکل SNMP مخفف Simple Network Management Protocol یک پروتکل در لایه کاربرد است که به دستگاه‌های شبکه اجازه می‌دهد اطلاعات را برای اهداف نظارت و مدیریت مبادله کنند. SNMP از یک سیستم مدیریت شبکه مرکزی (NMS) برای جمع‌آوری داده‌ها از دستگاه‌های شبکه استفاده می‌کند که سپس می‌توان از این داده‌ها برای نظارت بر عملکرد، تشخیص خطاها و پیکربندی دستگاه‌ها از راه دور استفاده کرد.
• پروتکل پیام کنترل اینترنت (ICMP): پروتکل ICMP مخفف Internet Control Message Protocol یک پروتکل لایه شبکه است که عمدتاً برای گزارش خطا و اهداف تشخیصی استفاده می‌شود. این پروتکل به حفظ پایداری شبکه کمک می‌کند و به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد پیام‌های خطا و بسته‌های اطلاعاتی را به سایر دستگاه‌های داخل شبکه ارسال کنند.

مزایای سیستم‌ مدیریت شبکه (NMS)

استفاده از یک سامانه مدیریت شبکه مناسب و موثر، می‌تواند مزایای بسیاری برای کسب‌وکارها به همراه داشته باشد. این مزایا شامل موارد زیر می‌باشد:

• کاهش زمان خرابی: با نظارت و نگهداری مداوم، مدیران شبکه می‌توانند مشکلات احتمالی را قبل از تبدیل شدن به مسائل بزرگ تشخیص دهند. با شناسایی زودهنگام مشکلات، کسب‌وکارها با کاهش زمان خرابی غیرمنتظره شبکه مواجه می‌شوند که به معنای کمتر شدن اختلالات برای کارکنان و مشتریان است.
• بهبود عملکرد: با نظارت دقیق بر عملکرد شبکه، مدیران می‌توانند سیستم‌ها را بهینه‌سازی کرده و به حداکثر سرعت و کارایی برسانند. آنها همچنین قادر به پیش‌بینی هرگونه نیاز به ارتقاء یا تعویض تجهیزات هستند تا از بروز Bottlenecksها جلوگیری کنند. شبکه‌های مدیریت شده، معمولاً با سرعت بیشتری کار می‌کنند و کمتر دچار کندی می‌شوند.
• امنیت قوی‌تر: مدیران شبکه به منظور اجرای صحیح و موثر پروتکل‌های امنیتی مانند سیاست‌های رمز عبور، فایروال‌ها و کنترل‌های دسترسی کاربران تلاش می‌کنند. با کمک سیستم مدیریت شبکه، امکان بررسی مداوم سیاست‌های امنیتی و واکنش سریع به تهدیدات فراهم شده و کسب‌وکارها می‌توانند ریسک‌های ناشی از نفوذهای داده، بدافزارها و سایر تهدیدات را کاهش دهند.

صرفه‌جویی در هزینه‌ها: زمانی که شبکه‌ها بهینه‌سازی می‌شوند، کسب‌وکارها می‌توانند در منابع و خدمات غیرضروری یا تکراری صرفه‌جویی کنند و برای ارتقاء فناوری، بودجه‌بندی و برنامه‌ریزی را انجام بدهند. با مدیریت شبکه همراه با بینش پیشگیرانه، می‌توان از تعمیرات اضطراری یا تعویض گران‌قیمت‌ اجزای شبکه جلوگیری کرد.