Visão Geral do monitoramento de rede

o que é Monitoramento de rede?

o monitoramento de rede rastreia a integridade de uma rede em suas camadas de hardware e software. Os engenheiros usam o monitoramento de rede para evitar e solucionar falhas e interrupções de rede. Neste artigo, descreveremos como funciona o monitoramento de rede, seus principais casos de uso, os desafios típicos relacionados ao monitoramento eficaz da rede e os principais recursos a serem procurados em uma ferramenta de monitoramento de rede.

Como Funciona O Monitoramento De Rede?

as redes permitem a transferência de informações entre dois sistemas, incluindo entre dois computadores ou aplicativos. O modelo de interconexão de sistemas abertos (OSI) divide várias funções nas quais os sistemas de computador dependem para enviar e receber dados. Para que os dados sejam enviados através de uma rede, ele passará por cada componente do OSI, utilizando diferentes protocolos, começando na camada física e terminando na camada de Aplicação. O monitoramento de rede fornece visibilidade dos vários componentes que compõem uma rede, garantindo que os engenheiros possam solucionar problemas de rede em qualquer camada em que ocorram.

monitoramento de Hardware de rede

as empresas que executam cargas de trabalho on-prem ou gerenciam datacenters precisam garantir que o hardware físico através do qual o tráfego de rede viaja seja saudável e operacional. Isso normalmente compreende as camadas físicas, datalink e de rede no modelo OSI (camadas 1, 2 e 3). Nesta abordagem centrada em dispositivos para monitoramento, as empresas monitoram os componentes para transmissão de dados, como cabeamento e dispositivos de rede, como roteadores, switches e firewalls. Um dispositivo de rede pode ter várias interfaces que o conectam a outros dispositivos, e falhas de rede podem ocorrer em qualquer interface.

como monitorar o Hardware de rede

a maioria dos dispositivos de rede vem equipada com suporte para o padrão Simple Network Management Protocol (SNMP). Através do SNMP, você pode monitorar o tráfego de rede de entrada e saída e outra telemetria de rede importante crítica para garantir a integridade e o desempenho do equipamento local.

o protocolo de Internet (IP) é um padrão usado em quase todas as redes para fornecer um endereço e sistema de roteamento para dispositivos. Este protocolo permite que as informações sejam encaminhadas para o destino correto em grandes redes, incluindo a internet pública.

engenheiros e administradores de rede normalmente usam ferramentas de monitoramento de rede para coletar os seguintes tipos de métricas de dispositivos de rede:

• Uptime

  a quantidade de tempo que um dispositivo de rede envia e recebe dados com sucesso.

• Utilização da CPU

  até que ponto um dispositivo de rede usou sua capacidade computacional para processar entrada, armazenar dados e criar saída.

• uso de largura de banda

  a quantidade de dados, em bytes, que está sendo enviada ou recebida por uma interface de rede específica. Os engenheiros rastreiam o volume de tráfego que está sendo enviado e a porcentagem da largura de banda total que está sendo utilizada.

• taxa de transferência

  a taxa de tráfego, em bytes por segundo, passando por uma interface em um dispositivo durante um período de tempo específico. Os engenheiros normalmente rastreiam a taxa de transferência de uma única interface e a soma da taxa de transferência de todas as interfaces em um único dispositivo.

• erros/descartes de Interface

  estes são erros no dispositivo receptor que fazem com que uma interface de rede solte um pacote de dados. Erros de Interface e Descartes podem resultar de erros de configuração, problemas de largura de banda ou outros motivos.

• métricas IP

  métricas IP, como atraso de tempo e contagem de saltos, podem medir a velocidade e a eficiência das conexões entre dispositivos.

observe que, em ambientes de nuvem, as empresas compram recursos de computação e rede de fornecedores de nuvem que mantêm a infraestrutura física que executará seus serviços ou aplicativos. A hospedagem na nuvem, portanto, transfere a responsabilidade de gerenciar o hardware físico para o fornecedor da nuvem.

monitoramento do tráfego de rede ao vivo

acima das camadas de hardware da rede, as camadas de software da pilha de rede também estão envolvidas sempre que os dados são enviados por uma rede. Isso envolve principalmente as camadas de transporte e aplicação do modelo OSI (camada 4 e camada 7). O monitoramento dessas camadas ajuda as equipes a rastrear a integridade dos serviços, aplicativos e dependências de rede subjacentes à medida que se comunicam por meio de uma rede. Os seguintes protocolos de rede são especialmente importantes para monitorar porque são a base para a maioria das comunicações de rede:

camada de Aplicação (Camada 7)

• Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

  o protocolo usado pelos clientes (normalmente navegadores da web) para se comunicar com servidores da web. As métricas HTTP primárias incluem volume de solicitações, erros e latência. HTTPS é uma versão mais segura e criptografada do HTTP.

• Domain Name System (DNS)

  o protocolo que traduz nomes de computadores (como “server1.example.com”) para endereços IP através do uso de vários servidores de nomes. As métricas DNS incluem volume de solicitações, erros, tempo de resposta e tempos limite.

Camada de Transporte (Camada de 4)

• IP (Internet Protocol) – Protocolo de Controle de Transmissão (TCP)

  UM protocolo que sequências de pacotes na ordem correta e oferece pacotes para o endereço IP de destino. As métricas TCP para monitorar podem incluir pacotes entregues, taxa de transmissão, latência, retransmissões e jitter.

• User Datagram Protocol (UDP)

  UDP é outro protocolo para o transporte de dados. Ele oferece velocidades de transmissão mais rápidas, mas sem recursos avançados, como Entrega Garantida ou sequenciamento de pacotes.

Como Monitorar o Tráfego de Rede online

aplicações de monitoramento de Rede podem depender de uma variedade de métodos para monitorar esses protocolos de comunicação, incluindo as novas tecnologias, tais como unidades de Berkeley Packet Filter (eBPF). Com sobrecarga mínima, o eBPF rastreia pacotes de dados de rede à medida que fluem entre dependências em seu ambiente e traduz os dados em um formato legível por humanos.

monitoramento de rede vs. gerenciamento de rede

o monitoramento de rede rastreia a integridade de uma rede em suas camadas de hardware e software. Os engenheiros usam o monitoramento de rede para evitar e solucionar falhas e interrupções de rede. Neste artigo, descreveremos como funciona o monitoramento de rede, seus principais casos de uso, os desafios típicos relacionados ao monitoramento eficaz da rede e os principais recursos a serem procurados em uma ferramenta de monitoramento de rede.

Benefícios do Monitoramento de Rede

falhas de Rede pode causar grandes interrupções, e no complexo, redes distribuídas, é fundamental ter uma visibilidade completa para entender e resolver problemas. Por exemplo, um problema de conectividade em apenas uma região ou zona de disponibilidade pode ter um impacto de longo alcance em todo um serviço se as consultas entre regiões forem descartadas.

um benefício comum do monitoramento de dispositivos de rede é que ele ajuda a prevenir ou minimizar interrupções que afetam os negócios. As ferramentas de monitoramento de rede podem coletar periodicamente informações de dispositivos para garantir que eles estejam disponíveis e funcionando conforme o esperado, e podem alertá-lo se não estiverem. Se surgir um problema em um dispositivo, como alta saturação em uma interface específica, os engenheiros de rede podem agir rapidamente para evitar uma interrupção ou qualquer impacto voltado para o usuário. Por exemplo, as equipes podem implementar o balanceamento de carga para distribuir o tráfego em vários servidores se o monitoramento revelar que um host não é suficiente para atender ao volume de solicitações.

outro benefício do monitoramento de rede é que ele pode ajudar as empresas a melhorar o desempenho do aplicativo. Por exemplo, a perda de pacotes de rede pode se manifestar como latência de aplicativos voltada para o usuário. Com o monitoramento de rede, os engenheiros podem identificar exatamente onde a perda de pacotes está ocorrendo e resolver o problema. O monitoramento de dados de rede também ajuda as empresas a reduzir os custos de tráfego relacionados à rede, surgindo padrões de tráfego interregionais ineficientes. Por fim, os engenheiros também podem usar o monitoramento de rede para verificar se seus aplicativos podem alcançar servidores DNS, sem os quais os sites não serão carregados corretamente para os usuários.As ferramentas modernas de monitoramento podem unificar dados de rede com métricas de infraestrutura, métricas de aplicativos e outras métricas, dando a todos os engenheiros de uma organização acesso às mesmas informações ao diagnosticar e solucionar problemas. Essa capacidade de consolidar dados de monitoramento permite que as equipes determinem facilmente se a latência ou os erros decorrem da rede, do código, de um problema no nível do host ou de outra fonte.

Casos de Uso Primários para Monitoramento de Rede

Alguns casos de uso específicos para monitoramento de rede incluem o seguinte:

• Datacenter Monitoramento

  engenheiros de Rede podem usar a rede de monitoramento para coletar dados em tempo real a partir de seus data centers e configurar alertas quando um problema aparece, como uma falha de dispositivo, a temperatura de pico, falta de energia ou capacidade de rede problema.

• as empresas que hospedam serviços em redes de nuvem podem usar uma ferramenta de monitoramento de rede para garantir que as dependências de aplicativos estejam se comunicando bem umas com as outras. Os engenheiros também podem usar o monitoramento de rede para ajudar a entender os custos da rede em nuvem, analisando quanto tráfego está passando entre as regiões ou quanto tráfego é tratado por diferentes provedores de nuvem.

• o monitoramento de rede para aplicativos em contêiner

  os contêineres permitem que as equipes empacotem e forneçam aplicativos em vários sistemas operacionais. Freqüentemente, os engenheiros usam sistemas de orquestração de contêineres, como o Kubernetes, para criar aplicativos distribuídos escaláveis. Independentemente de seus aplicativos em contêiner serem executados no pré-m ou na nuvem, as equipes podem usar o monitoramento de rede para garantir que os diferentes componentes do aplicativo estejam se comunicando adequadamente entre si.

as empresas que adotam uma abordagem híbrida na hospedagem de seus serviços podem usar o monitoramento de rede de cada uma dessas maneiras. Em uma abordagem híbrida, algumas cargas de trabalho dependem de datacenters gerenciados internamente, enquanto outras são terceirizadas para a nuvem. Nesse caso, uma ferramenta de monitoramento de rede pode ser usada para obter uma visão unificada das métricas de rede local e em nuvem, bem como a integridade dos dados que fluem entre os dois ambientes. É comum usar uma abordagem híbrida quando uma organização está em processo de migração para a nuvem.

desafios do monitoramento de rede

as redes modernas são incrivelmente grandes e complexas, transmitindo milhões de pacotes a cada segundo. Para solucionar problemas em uma rede, os engenheiros tradicionalmente usam logs de fluxo para investigar o tráfego entre dois endereços IP, fazer login manualmente nos servidores por meio do Secure Shell Access (SSH) ou acessar remotamente equipamentos de rede para executar diagnósticos. Nenhum desses processos funciona bem em escala, fornece heurísticas limitadas de saúde da rede e não possui dados contextuais de aplicativos e infraestrutura que possam lançar luz sobre a causa raiz de possíveis problemas de rede.Os engenheiros também enfrentam desafios no monitoramento de rede quando as empresas se mudam para a nuvem. A complexidade da rede aumenta porque as cargas de trabalho na nuvem e sua infraestrutura subjacente são dinâmicas e efêmeras por natureza. As instâncias de nuvem de curta duração podem aparecer e desaparecer com base nas mudanças na demanda do Usuário. À medida que essas instâncias de nuvem aumentam e diminuem, seus endereços IP também mudam, dificultando o rastreamento de conexões de rede usando apenas dados de conexão IP para IP. Muitas ferramentas de monitoramento não permitem monitorar conexões de rede entre entidades significativas, como serviços ou pods. Além disso, como o provedor de nuvem provê a infraestrutura De Rede, os problemas de rede geralmente ficam fora do controle do cliente, forçando as cargas de trabalho a serem movidas para uma zona ou região de disponibilidade diferente para evitar problemas até que sejam corrigidos.

Ferramentas de monitoramento de rede

soluções baseadas em software como serviço (SaaS), como o Datadog, quebram silos entre equipes de engenharia e trazem uma abordagem holística ao monitoramento de rede. Os produtos de monitoramento de rede da Datadog unificam dados de rede com dados de infraestrutura, aplicativo e experiência do usuário em um único painel de vidro.

monitoramento de dispositivos de rede (NDM) autodiscovers dispositivos de uma ampla gama de fornecedores e permite que você detalhar para monitorar a saúde de dispositivos individuais. Você pode até monitorar proativamente a integridade do dispositivo com monitores de detecção de anomalias para utilização de largura de banda e outras métricas.

o monitoramento de desempenho de rede (NPM) fornece visibilidade do restante da pilha de rede e analisa o tráfego em tempo real à medida que flui pelo ambiente. As equipes podem monitorar a comunicação entre serviços, hosts, pods do Kubernetes e quaisquer outros endpoints significativos—não apenas dados de conexão IP. E ao vincular métricas de rede com outras métricas e dados de telemetria, as equipes têm um contexto rico para identificar e resolver qualquer problema de desempenho em qualquer lugar em sua pilha.

para obter informações adicionais da perspectiva dos usuários finais, você pode usar o monitoramento Sintético Datadog. Testes sintéticos permitem determinar como suas APIs e páginas da web estão funcionando em vários níveis de rede (DNS, HTTP, ICMP, SSL, TCP). O Datadog alerta você para um comportamento defeituoso, como um alto tempo de resposta, código de status inesperado ou recurso quebrado.