Universidad Nacional Autónoma de México FACULTAD DE INGENIERÍA “SISTEMA DE MONITOREO DE SERVIDORES UNIX” T E S I S Que para obtener el Título de: INGENIERO EN COMPUTACIÓN P r e s e n t a: EDGAR CRISTÓBAL RAMÍREZ MIRANDA Director de Tesis: Ing. Noé Cruz Marín Agradecimientos Más que gracias, mi eterno amor a mi padre, mi madre y a mis hermanos a los cuales les debo lo que soy. Papá te admiro y respeto profundamente por la rectitud y honradez con la que te conduces a cada paso de tu vida, por el apoyo y dirección que siempre de ti he recibido, por todas las enseñanzas que desde chico recibí de ti y espero seguir recibiendo. Mamá te amo por todos los años de dedicación que me has dado, por los desvelos, por las lágrimas, por los cariños, por tu inmensa ternura y compasión, por que no encuentro ni encontraré jamás la forma de pagarte todo lo que me has dado, gracias. A mi hermano Emilio por ser mi amigo, por enseñarme a defenderme, por ser mi ídolo, por ensañarme a no desistir nunca hasta alcanzar las metas, porque a tu lado siempre me sentí protegido, por alentarme a ser ingeniero. A mi hermano Joaquín, por que de ti aprendí a ser más sereno a pensar antes de actuar, por siempre protegerme de todos sin importarte nada, por estar conmigo en las buenas y en las malas, por tu tolerancia, por ser mi amigo en los tiempos difíciles. Gracias por aguantarme, soportarme, cuidarme y quererme de la forma en la que lo hacen, estoy y siempre estaré orgulloso de pertenecer a la familia Ramírez Miranda. Edgar Cristóbal Ramírez Miranda A la Universidad Nacional Autónoma de México, por permitirme el honor de formar parte de ella. Trataré siempre de representarla dignamente. A la Facultad de Ingeniería por ser mi casa y proporcionarme las herramientas necesarias para enfrentarme al mundo. De igual forma haré siempre mi mejor esfuerzo por representarla dignamente. A todas las personas que han compartido parte de su vida conmigo y que con ello han enriquecido la mía, a mis amigos por hacer más llevadera la vida y por ser los hermanos que uno escoge en esta vida, a mis profesores por compartir su conocimiento, su modo de ver y apreciar la vida y resolver los problemas que en ella se presentan. A mi abuelo paterno a quien recuerdo con mucho cariño, a mi abuelita materna a quien quise y siempre querré, a todos mis tíos, tías, primos, primas, sobrinos y sobrinas que por ser tantos no terminaría de nombrar pero que estimo en gran medida. A mis compañeros de trabajo que se convierten de manera involuntaria en familia temporal y compañía diaria. Edgar Cristóbal Ramírez Miranda Índice SISTEMA DE MONITOREO DE SERVIDORES UNIX Índice Prefacio Objetivos ................................................................................................ i Introducción ................................................................................................ i La importancia de detectar fallas errores oportunamente ........................ ii Ayuda en la toma de decisiones para el adecuado uso de los recursos ... iii Alcances del proyecto ................................................................................ iii Información y datos útiles que el monitoreo proporciona .......................... iv Mejoras que un esquema de monitoreo proporciona ................................ iv Entorno de trabajo ..................................................................................... v Resumen capitular ..................................................................................... iv Capítulo I - La ingeniería y el software 1.1 Proceso de diseño ................................................................................ 1 1.2 Ingeniería de software .......................................................................... 6 1.2.1 Paradigmas de programación ............................................. 17 1.2.2 Modelo lineal secuencial o cascada ................................... 22 1.2.3 Modelo de prototipos .......................................................... 24 1.2.4 Modelo de desarrollo rápido de aplicaciones DRA ............. 25 1.2.5 Modelo de procesos evolutivos de software ....................... 27 1.2.6 Modelo incremental ............................................................ 27 1.2.7 Modelo en espiral ................................................................ 29 1.2.8 Modelo de ensamblaje de componentes ............................ 32 1.2.9 Técnicas de cuarta generación ........................................... 33 Capítulo II - Herramientas y fundamentos teóricos 2.1 Entorno Unix ........................................................................................ 35 2.1.1 Orígenes e historia ............................................................. 37 2.1.2 Utilerías y herramientas del sistema .................................. 39 2.1.3 Permisos y privilegios del sistema ..................................... 40 2.1.4 Lenguaje C ........................................................................ 41 2.1.5 Lenguaje Perl ..................................................................... 42 2.1.6 Lenguaje PHP ..................................................................... 47 2.1.7 Intérpretes de línea de comandos ..................................... 49 2.1.8 Ejecución de comando de forma remota ............................ 53 2.1.9 Shells restringidos y comunicación cifrada ........................ 56 2.2 Protocolos ........................................................................................... 58 2.2.1 Protocolos TCP/IP ............................................................. 58 2.2.2 Protocolo SNMP versión 1 ................................................. 62 2.2.3 Protocolo SNMP versión 2 ................................................. 6 6 2.2.4 Protocolo SNMP versión 3 ................................................. 66 2.3 Comunicación y seguridad ................................................................ 66 Índice 2.3.1 Ataques y riesgos de seguridad ......................................... 67 2.3.2 Tipos de algoritmos de cifrado ........................................... 67 2.3.3 MD5, DES, RSA, DSA, IDEA y RC4 .................................. 6 8 2.3.4 Mecanismos de par de llaves ............................................ 7 2 2.3.5 Secure Sokect Layer (SSL) ................................................ 7 5 2.3.6 Aplicación SSH .................................................................. 75 2.4 Motor de bases de datos ................................................................... 76 2.4.1 Herramienta para bases datos phpmyadmin .................... 81 2.5 Herramientas para la programación en Web .................................... 82 Capítulo III - Monitoreo 3.1 Monitoreo ........................................................................................... 84 3.1.1 Enfoques de monitoreo ...................................................... 84 3.1.2 Monitoreo activo ................................................................ 84 3.1.3 Monitoreo pasivo ............................................................... 85 3.2 Políticas de Cómputo ........................................................................ 85 3.2.1 ¿Qué monitorear? y ¿para qué? ........................................ 86 3.2.2 Métricas ............................................................................. 87 3.2.3 Definición de alarmas y alertas .......................................... 88 3.3 Herramientas de monitoreo ................................................................ 89 3.3.1 Características de Nagios .................................................. 90 3.3.2 Características de Net-SNMP ............................................ 96 3.3.3 Características de Cacti ..................................................... 98 3.3.4 Comparativo ....................................................................... 100 Capítulo IV - Sistema de Monitoreo de Servidores Unix 4.1 Diseño e implementación del Sistema de Monitoreo de Servidores Unix ...................................................... 101 4.1.1 Definición de la problemática ............................................. 101 4.1.2 Análisis de requerimientos del sistema .............................. 1 01 4.1.3 Análisis de requerimientos del software ............................ 102 4.1.4 Diseño del Sistema de Monitoreo de Servidores Unix ....... 103 4.1.5 Elección del motor de bases de datos ............................... 107 4.1.6 Herramientas para el motor de monitoreo ......................... 108 4.1.7 Desarrollo del motor de monitoreo ..................................... 109 4.1.8 Herramientas para la consola de monitoreo ...................... 114 4.1.9 Diseño de la consola de monitoreo .................................... 115 4.1.10 Pruebas .............................................................................. 117 4.2 Implementación del Sistema de monitoreo de servidores Unix .......... 118 4.2.1 Requisitos de instalación ................................................... 120 4.2.2 Configuración inicial e instalación ...................................... 1 21 4.2.3 Navegación y funcionalidad del sistema ............................ 125 4.2.4 Ayuda ................................................................................. 127 4.2.5 Perfiles y privilegios (usuarios) .......................................... 128 4.2.6 Visualización de datos de monitoreo ................................. 129 4.2.7 Alertas ...............................................................................