Einsatzpotentiale von Monitoring mit Microsoft System Center Operations Manager (SCOM) in der IT Betriebsführung

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Motivation und Wahl der Thematik
1.2 Methodik
1.3 Aufbau und Struktur

2. Grundlagen von IT-Betriebsführung
2.1 Software
2.2 Netzwerk
2.2.1 Netzwerk und Komponenten
2.2.2 Internet Protocol - IP
2.2.3 Simple Network Management Protocol - SNMP
2.3 Monitoring
2.3.1 Definition
2.3.2 Aufgaben und Ziele

3. System Center Operations Manager
3.1.1 Infrastruktur
3.1.2 Agent
3.1.3 Management Pack
3.1.4 Objekte und Klassen
3.1.5 Monitore und Regeln

4. Monitoring mit System Center Operations Manager in der IT Betriebsführung
4.1 Software
4.2 Verteilte Anwendungen
4.3 Netzwerk und Komponenten
4.4 Dashboard
4.5 Ausfallsicherheit

5. Fazit
5.1 Zusammenfassung
5.2 Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Struktur und Inhalt eines Management Packs

Abb. 2: Beispiel Klasse und Objekte

Abb. 3: Monitor mit schlechtester und bester Status

Abb. 4: Betriebskonsole System Center Operations Manager

Abb. 5: Konfiguration des Integritätszustands für einen Monitor

Abb. 6: Alarm-Konfiguration für Monitor

Abb. 7: Beispiel für eine Verteilte Anwendung

Abb. 8: Verteilte Anwendung mit Datenbank und Server

Abb. 9: Verwaltungsserver und Gatewayserver

Abb. 10: Auswertung der Leistungsdaten von einem Server

Abb. 11: Verwaltungsgruppe und deren Komponenten

Abb. 12: Betrieblicher Schaden bei einem IT-Totalausfall

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Inhalt von Windows-Ereignis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

1.1 Motivation und Wahl der Thematik

Die ständige Weiterentwicklung der IT und die zunehmende Zahl von Computern, Komponenten und Software erfordern höhere Anforderungen an die IT. Je größer und komplexer sie werden, desto größer werden die Fehleranfälligkeit und Auswirkung von Problemen.¹

In den neunziger Jahren des letzten Jahrtausends gehörte ein IT-Ausfall zum Alltag und war nichts Ungewöhnliches. Mittlerweile ist es für die Wettbewerbsfähigkeit und den Erfolg der Unternehmen von wichtiger Bedeutung, einen sorgfältig geplanten, soliden und ausfallsicheren IT-Betrieb zu führen.² Die ständige Vernetzung und Verfügbarkeit der IT ist für die meisten Unternehmen unverzichtbar geworden. Die Hochverfügbarkeit der IT gehört heute zum einem muss.³ Doch viele Unternehmen unterschätzen die Anforderungen an die Verfügbarkeit der IT.⁴

In der zunehmenden Digitalisierung und der vernetzten Welt stellen IT- Infrastrukturen Anwendungen und Dienste für alle Bereiche des Unternehmens und Lebens bereit, sodass IT-Ausfälle für Unternehmen drastische Folgen haben und immer teurer und risikoreicher werden.⁵ Beispielsweise werden IT-Infrastrukturen von Krankenhäusern als kritisch eingestuft, da sie eine herausragende Bedeutung für das Wohlergehen der Bevölkerung führen. Ein IT-Ausfall im Krankenhaus bedeu- tet eine erhebliche Störung und dramatische Folge. Aus diesem Grund führen IT- Verantwortliche im Krankenhaus eine besondere Verpflichtung die Verfügbarkeit der Dienste und Prozesse sicherzustellen.⁶ Auch dem Mittelstand drohen IT-Ausfälle hohe Folgekosten. Im gehobenen Mittelstand ab 1000 Mitarbeiter belaufen sich die Kosten durchschnittlich auf 40.000 Euro. Die Kosten für einen IT-Ausfall nehmen mit der Größe des Unternehmens zu.⁷ In Deutschland haben Unternehmen alle zwei Wochen einen IT-Ausfall und verzeichnen mit den Behörden im Schnitt 27 ungeplante IT-Ausfälle pro Jahr, wodurch Unternehmen Kosten von über 16 Million USDollar pro Jahr entstehen.⁸

Doch was sind überhaupt die Ursachen für IT-Ausfälle in Unternehmen? Laut einer Studie bestanden im Jahr 2014 die Hauptursachen für IT-Ausfälle in Unternehmen zu 50 % aus Software- und Netzwerkfehler.⁹

Eine reibungslose und ausfallsichere IT-Betriebsführung von Software und Netzwerk setzt das Monitoring voraus. Das Angebot an Monitoring-Lösungen ist groß. Eines der etablierten Produkte ist das kommerzielle Server-Produkt „System Center Ope- rations Manager“ von Microsoft. Doch was gehört zu den Einsatzpotentialen von „Microsoft System Center Operations Manager“ in der IT-Betriebsführung? Ist es möglich, mit dem Operations Manager die Software- und Netzwerkfehler in Unter- nehmen zu überwachen und die Ausfälle zu reduzieren? Mit diesen beiden Fragen befasst sich die vorliegende wissenschaftliche Ausarbeitung. Der Fokus wird auf dem Produkt „System Center Operations Manager“ mit der Version 2012 und auf die Anwendungs-möglichkeiten und Einsatzpotentiale in Bezug auf Software und Netz- werk gelegt.

1.2 Methodik

Die wissenschaftliche Arbeit basiert auf der Durchführung einer systematischen Literatur- und Internetrecherche. Dabei wird eine systematische, rückwärts und vorwärts gerichtete Suche angewendet, wobei für den Überblick der Themenfelder die Begriffe „IT-Betrieb“, „Software“, „Netzwerk“, „Monitoring“, und „System Center Operations Manager“ verwendet werden. Eine genauere Zielrichtung der Arbeit wird auf Basis der Statistik „Hauptursachen von IT-Ausfällen oder Datenverlust in Unternehmen/Organisationen weltweit im Jahr 2014“¹⁰ definiert.

Bei der Ausarbeitung der Thematik werden die gängigen Regeln der Forschungs- methode Review für die Recherche und Auswertung der Literatur angewendet. Die Basis für die Methodik bilden die folgenden zwei Artikel: „The Handbook of Re- search Synthesis and Meta-Analysis von Harris Cooper und Larry V. Hedges“, und der Artikel „State-of-the-Art des State-of-the-Art, eine Untersuchung der For- schungs-methode „Review“ innerhalb der Wirtschaftsinformatik von Peter Fettke“.

Anhand der oben genannten Methodik werden die Grundlagen von „IT- Betriebsführung“, „Software“, „Netzwerk“, „Monitoring“, und „System Center Opera- tions Manager“ erläutert. Aufbauend darauf und auf Basis der o.g. Statistik kon- zentriert sich der Hauptteil auf die Einsatzpotentiale der Monitoring-Lösung „System Center Operations Manager“ in der IT-Betriebsführung mit dem Fokus auf Software und Netzwerk.

1.3 Aufbau und Struktur

Die Arbeit ist insgesamt in fünf Kapiteln gegliedert. Das erste Kapitel stellt die Einleitung und Einführung in die Thematik dar, wobei auf die Motivation und Wahl der Thematik, die Methodik und Struktur eingegangen wird.

Das zweite Kapitel umfasst die theoretischen Grundlagen der Begrifflichkeiten ITBetriebsführung, Software, Netzwerk und Monitoring, die eine Basis für den weiteren Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit bilden.

Im dritten Kapitel werden die Grundlagen, der Aufbau und die Funktions-weise von System Center Operations Manager 2012 näher erläutert.

Im vierten Kapitel werden die Anwendungsmöglichkeiten und Einsatz-potentiale von Monitoring mit Microsoft System Center Operations Manager in der IT- Betriebsführung thematisiert. Dabei wird der Fokus auf die Software und das Netz- werk gelegt.

Das fünfte und letzte Kapitel behandelt den zusammengefassten Abschluss der Arbeit. Dieser beinhaltet ein Fazit, in dem eine Zusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse sowie ein Ausblick in die Zukunft wiedergegeben werden.

2. Grundlagen von IT-Betriebsführung

Der IT-Betrieb ist innerhalb der IT eine Organisationseinheit. Es umfasst alle Perso- nen, die mit der dauerhaften Bereitstellung von IT-Dienstleistungen beschäftigt sind.¹¹ Die IT-Betriebsführung beinhaltet sämtliche Aktivitäten, die den Betrieb und die Verfügbarkeit der IT in einem einwandfreien Umfang bereitstellt und betreibt. „Der IT-Betrieb muss wissen, wie er selbst funktioniert und wie seine Kunden funkti- onieren“¹². Er dient zur Sicherstellung der Verfügbarkeit der Hard- und Software so- wie des Netzwerks. Zu den Aufgaben der IT-Betriebsführung gehören das Monito- ring, die Beseitigung von Problemen und Fehlern, die Bereitstellung, das Testen sowie die Wartung, Verbesserungen und Weiterentwicklung von IT-Infrastrukturen und Anwendungen.

2.1 Software

Eine Software bezeichnet Programme die auf der Hardware ausgeführt und betrieben werden. Ein Computer ohne eine Software ist nicht betriebsfähig. In der IT wird die Software unterteilt in Anwendungsprogramme bzw. Anwendungen und Betriebssysteme. Eine Anwendung unterstützt den Anwender bei der Lösung von Problemen mithilfe eines Softwaresystems. Das Betriebssystem wird auf der Hardware ausgeführt und bildet die Schnittstelle zwischen Hardware und Anwendung. Es bildet die Basis für Anwendungsprogramme und dient zur Steuerung eines Computers. Zu den Teilen von Betriebssystemen gehören Dienstprogramme bzw. Dienste, mit denen spezielle Aufgaben ausgeführt werden.¹³

2.2 Netzwerk

2.2.1 Netzwerk und Komponenten

Ein Netzwerk besteht aus vielen, autonomen miteinander verbundenen Systemen und Komponenten. Diese ermöglichen die Kommunikation untereinander. Zu den Systemen gehören Computer wie Server und Clients sowie Mobilfunktelefone. Die Komponenten werden als Bestandteile eines Netzwerks definiert und gewährleisten die Funktionalität der Vernetzung. Dazu gehören Router, Switche, Firewall, Hubs, Accesspoints, Bridges und Gateways. Auch Bestandteile eines Computers wie die Netzwerkkarte gehören zu Netzwerkkomponenten. Die Kommunikation in einem Netzwerk erfolgt über diverse Protokolle, die in dem ISO/OSI-Modell dargestellt sind. In einem Netzwerk werden Informationen in kleine Pakete aufgeteilt und über- tragen. Sie bilden die Informationseinheiten und werden vom Sender direkt oder mit- tels Netzwerkkomponenten zum Empfänger übertragen.¹⁴

2.2.2 Internet Protocol - IP

Das Internet Protocol (IP) ist ein weltweit verbreitetes Netzwerkprotokoll und wird der Netzwerkschicht auf dem ISO/OSI-Modell auf der Ebene 3 zugeordnet. Es ist unabhängig von der Hardware und wird auf der Schicht 1 und 2 aufgesetzt. Es ge- hört zu einem verbindungslosen Protokoll, bei dem eine bestimmte Reihenfolge beim Versenden noch das Ankommen der Datenpakete beim Empfänger garantiert ist. Die IP stellt die technische Basis für das Internet und besitzt in seinem Header Internetadressen, die eine weltweit eindeutige Identifizierung eines Computers im Netzwerk ermöglicht. Häufig wird die IP mit dem Transmission Control Protocol (TCP) kombiniert. TCP/IP ist ein Protokoll für den Aufbau einer verbindungs- orientierten Verbindung. Die erste Version IPv4 wurde im Jahr 1981 in dem Doku- ment Requests for Comments (RFC) 791 und die zweite Version IPv6 im Jahr 1998 in RFC 2460 publiziert.¹⁵

2.2.3 Simple Network Management Protocol - SNMP

Das Simple Network Management Protocol (SNMP) wurde Ende der 1980er Jahre von der Internet Engineering Task Force (IETF) entwickelt und in RFC 1157 spezifi- ziert. SNMP ist ein Netzwerkprotokoll für das Netzwerkmanagement und erlaubt die zentrale Überwachung und Steuerung von Geräten im Netzwerk wie Computer, Server, Drucker, Klimaanlagen und Netzwerkkomponenten wie Router, Switche, Bridges und Hubs.¹⁶ Das SNMP-Protokoll erlaubt die Einbindung von Netzwerk- komponenten unterschiedlicher Hersteller innerhalb eines Netzwerks, die alle von einer zentralen Station verwaltet werden und wird für die Fehlererkennung und Fehlerbenachrichtigung eingesetzt.

Die erste Version von SNMP wurde im Jahr 1988 entwickelt und in den RFCs 1065, 1066 und 1067 publiziert. SNMPv1 bietet eine Client-Authentifikation mit Hilfe von unverschlüsselten „Community Strings“, welche ungesichert im Netzwerk übertra- gen werden. Die zweite Version von SNMP wurde im April 1993 in den RFCs 1441, 1445, 1456 und 1457 veröffentlicht. SNMPv2 bietet Verbesserungen in der Sicher- heit und Vertraulichkeit und die Möglichkeit der Kommunikation zwischen mehreren zentralen Stationen. Die aktuelle Version ist die SNMPv3, die im Dezember 2002 in den RFCs 3410-3418 spezifiziert wurde. Das SNMP mit der Version 3 bietet eine optionale Verschlüsselung von Datenpaketen und Authentifizierung für mehrere Benutzer und somit eine Verbesserung in der Sicherheit.¹⁷

2.3 Monitoring

2.3.1 Definition

Der Begriff Monitoring wird der Protokollierung untergeordnet und steht für die Beobachtung, ständige Kontrolle oder Überwachung. Es beschreibt die systemische Erfassung von Prozessen oder Vorgängen anhand von technischen Hilfsmitteln oder anderer Systeme zur Beobachtung.¹⁸

2.3.2 Aufgaben und Ziele

Das Monitoring umfasst viele Bereiche der IT, mit einbezogen sind Hard- und Soft- ware, Anwendungen, Dienste, Netzwerke als auch die Verfügbarkeit und das Nut- zungsverhalten von Anwendern. Es dient dazu, die gesamte IT-Infrastruktur kontinu- ierlich zu überwachen und die Verfügbarkeit zu maximieren. Für die Überwachung müssen die zu überwachenden Parameter bekanntgegeben werden. Eine Monito- ring-Lösung überwacht den Status der Systeme und Komponenten und benachrich- tigt bei Über- oder Unterschreitung der festgelegten Schwellenwerte. Das Monitoring hat die Aufgabe während der Überwachung bestimmte Verläufe oder Schwellwerte einzuhalten und bei Überschreitung der definierten Werte prozesssteuernd ein- zugreifen.¹⁹ Das oberste Ziel von Monitoring ist die automatische Überwachung aller Systeme, Komponenten und Prozesse und die Abweichung zwischen den festgeleg- ten Ist- und Soll-Zuständen schnell und rechtzeitig festzustellen und zu bewerten.²⁰

3. System Center Operations Manager

Der System Center Operations Manager ist ein Monitoring-Tool von Microsoft und bietet die Überwachung für die gesamte IT-Infrastruktur.

3.1.1 Infrastruktur

Die Infrastruktur von System Center Operations Manager 2012 umfasst eine Ver- waltungsgruppe, welche die grundlegende Funktionseinheit bildet und mindestens aus einem Verwaltungsserver, einer Betriebsdatenbank und einer Reporting-Data Warehouse-Datenbank besteht. Die Installation einer Berichtsfunktion kann zur Verwaltungsgruppe einen Berichtsserver hinzu-fügen.²¹ Der Verwaltungsserver ist der zentrale Punkt der Verwaltungsgruppe und kommuniziert mit der Datenbank. Die Betriebskonsole ist das primäre Tool für die Verwaltung der Operations Mana- ger-Umgebung. Es stellt beim Ausführen eine Verbindung mit einer Verwaltungs- gruppe her und verbindet sich mit einem Verwaltungsserver.²²

Je nach Größe der IT-Infrastruktur können einer Verwaltungsgruppe eine oder mehrere Verwaltungsserver eingerichtet werden. Die Betriebsdatenbank enthält in seiner SQL Server-Datenbank alle Konfigurationsdateien für die Verwaltungsgrup- pe, in welcher alle Daten zur Überwachung gesammelt, verarbeitet und abgelegt werden. Die Dauer der Datenspeicherung beträgt standardmäßig 7 Tage. Die Überwachungs- und Warnungsdaten für die Datenanalyse werden in der zweiten SQL Server-Datenbank, der Data Warehouse-Datenbank langfristig abgespeichert. Der Berichtsserver nutzt die Daten der Data Warehouse-Datenbank für die Erstel- lung und Darstellung von Berichten.²³

3.1.2 Agent

Ein Agent wird in Operations Manager als ein Dienst bezeichnet, der auf einem Computer installiert und für die Datensammlung ausgeführt wird. Die Verwaltungs- server verteilen die Konfigurations-Daten an die einzelnen Agents auf den über- wachten Computern. Der Agent vergleicht Konfigurationswerte, überwacht die Da- tenressourcen auf dem Computer, ermittelt den Status des überwachten Computers und generiert Alarme. Die Informationen werden von jedem Agent an den primären Verwaltungsserver innerhalb der Verwaltungsgruppe gesendet.²⁴

3.1.3 Management Pack

Ein Management Pack definiert die Informationen, die von einem Agent für eine bestimmte Anwendung oder Technologie gesammelt und an den Verwaltungsserver gesendet werden. Es ermöglicht den Agents die Objekte zu ermitteln und umfasst beispielsweise Regeln und Monitore die für die Sammlung von Ereignissen sowie Sicherherstellung der Integrität und Effizienz, die für eine bestimmte Anwendung relevant ist. Außerdem legt es den Objekttyp wie die Anwendung oder Funktion fest, die auf den ermittelten Computern überwacht werden sollen.²⁵

Ein Management Pack umfasst eine oder mehrere Management Pack-Dateien. Da- bei handelt es sich um XML-Dateien, welche in versiegelten und unversiegelten Da- teien aufgeteilt werden. Die versiegelten Management Pack-Dateien können nicht verändert und die unversiegelten können verändert werden. Die Management Pack- Dateien beinhalten die Management Pack-Elemente. Dazu gehören eine Klasse, ein Monitor, eine Regel, ein Dashboard oder ein Bericht. Die folgende Abbildung 1 zeigt die konzeptionelle Ansicht von Management Pack-Dateien und deren Elemente.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Entnommen aus: www.Technet.Microsoft.com²⁶

Abb. 1: Struktur und Inhalt eines Management Packs

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¹ Vgl. Ip-insider.de (2014).

² Vgl. Computerwoche.de (2015).

³ Vgl. PC-Welt (2014).

⁴ Vgl. Presseportal.de (2016).

⁵ Vgl. Capgemini (2014), S.3.

⁶ Vgl. BSI (2013), S.5.

⁷ Vgl. Channelbiz.de (2013).

⁸ Vgl. Presseportal (2016).

⁹ Vgl. de.Statista.com - 1 (2014).

¹⁰ de.Statista.com - 1 (2014).

¹¹ Vgl. Pfitzinger, B., Jestädt, T. (2016), S. 7.

¹² Pfitzinger, B., Jestädt, T. (2016), S. 2.

¹³ Vgl. ITWissen.info (2017).

¹⁴ Vgl. Kappes, M. (2007), S. 104 ff.

¹⁵ Vgl., Meinel, C., Sack, H. (2012), S. 518 f.

¹⁶ Vgl. IT Administrator (2015), S. 36.

¹⁷ Vgl. Meinel, C., Sack, H. (2012), S. 829 f.

¹⁸ Vgl. IT Administrator (2015), S. 64.

¹⁹ Vgl. IT Administrator (2015), S. 9 f.

²⁰ Vgl. IT Administrator (2015), S. 25.

²¹ Vgl. Technet.Microsoft.com - 1 (2016).

²² Vgl. Technet.Microsoft.com - 2 (2016).

²³ Vgl. Technet.Microsoft.com - 1 (2016).

²⁴ Vgl. Tulloch, M., Perriman, S. (2013), S. 67 f.

²⁵ Vgl. Technet.Microsoft.com - 1 (2016).

²⁶ Vgl. Technet.Microsoft.com - 4 (2016).