新型的網(wǎng)絡(luò)管理模型

1、新型的網(wǎng)絡(luò)管理模型(The new network management model) 摘要：在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)靡人類的今天，我們生活越來越離不開網(wǎng)絡(luò)，離不開互聯(lián)網(wǎng)。自進(jìn)入信息時代，生活速度加快，使得人們的生活越來越信息化、數(shù)字化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理是一個解決方案，它尋求最大限度地增加網(wǎng)絡(luò)的可用時間，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率、網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)質(zhì)量和安全性，簡化多廠商混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的管理，控制運(yùn)行成本，提供網(wǎng)絡(luò)的長期規(guī)劃，以提高整個網(wǎng)絡(luò)的工作效率及管理維護(hù)水平。網(wǎng)絡(luò)管理包括維護(hù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的多種關(guān)鍵技術(shù)和工具。 Abstract: The network swept mankind today, we are li

2、ving more and more inseparable from the network, is inseparable from the Internet. Since entering the information age, life has accelerated, making peoples lives more information digitization. Computer network management is a solution that seeks to maximize network uptime, increase utilization, netw

3、ork performance, quality of service and security of network devices to simplify the management of mullti-vendor hybrid network environment, control operating costs, provide long-term planning of the network, in order to improve the efficiency and management of the entire network maintenance level. N

4、etwork management includes the maintenance of a variety of key technologies and tools to the normal operation of the network.引言網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是電信網(wǎng)絡(luò)正常、經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行的重要保證,電信管理網(wǎng)。TMN作為國際網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)在電信網(wǎng)管理系統(tǒng)的開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。目前典型的網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)是OSI/CMIP（通用管理信息協(xié)議）和Internet/SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）管理體系結(jié)構(gòu)。隨著電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和不同專業(yè)網(wǎng)間聯(lián)系的加強(qiáng),需要建立統(tǒng)一的綜合網(wǎng)絡(luò)管理體系。由OMG

5、（ObjectManagementGroup）制定的CORBA（CommonObjectRequestBrokerArchitecture）規(guī)范,經(jīng)過多年的發(fā)展,成為分布式處理技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它的ORB、IIOP和IDL等機(jī)制為異構(gòu)網(wǎng)管系統(tǒng)的互操作奠定了良好的基礎(chǔ)。1.網(wǎng)管軟件三個時代 事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是伴隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，二者相輔相成。從網(wǎng)絡(luò)管理范疇來分類，可分為對網(wǎng)“路”的管理。即針對交換機(jī)、路由器等主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理；對接入設(shè)備的管理，即對內(nèi)部PC、服務(wù)器、交換機(jī)等進(jìn)行管理；對行為的管理。即針對用戶的使用進(jìn)行管理；對資產(chǎn)的管理，即統(tǒng)計IT軟硬件的信息等。根據(jù)網(wǎng)管

6、軟件的發(fā)展歷史，可以將網(wǎng)管軟件劃分為三代： 第一代網(wǎng)管軟件就是最常用的命令行方式，并結(jié)合一些簡單的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測工具，它不僅要求使用者精通網(wǎng)絡(luò)的原理及概念，還要求使用者了解不同廠商的不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置方法。 第二代網(wǎng)管軟件有著良好的圖形化界面。用戶無須過多了解設(shè)備的配置方法，就能圖形化地對多臺設(shè)備同時進(jìn)行配置和監(jiān)控。大大提高了工作效率，但仍然存在由于人為因素造成的設(shè)備功能使用不全面或不正確的問題數(shù)增大，容易引發(fā)誤操作。 第三代網(wǎng)管軟件相對來說比較智能，是真正將網(wǎng)絡(luò)和管理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的軟件系統(tǒng)，具有“自動配置”和“自動調(diào)整”功能。對網(wǎng)管人員來說，只要把用戶情況、設(shè)備情況以及用戶與網(wǎng)絡(luò)資源之間的分配關(guān)系

7、輸入網(wǎng)管系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動地建立圖形化的人員與網(wǎng)絡(luò)的配置關(guān)系，并自動鑒別用戶身份，分配用戶所需的資源（如電子郵件、Web、文檔服務(wù)等）。2.網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展趨勢 2.1網(wǎng)管層次化 由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,SNMP管理機(jī)制的弱點(diǎn)被充分暴露出來。SNMP是一種平面型網(wǎng)管架構(gòu),管理者容易成為瓶頸;輪詢數(shù)目太多、分布較廣的代理使帶寬開銷過大,效率下降,管理者從各代理獲取的管理信息是原始數(shù)據(jù),不但量大而且需要精加工才能變?yōu)橛袃r值的管理數(shù)據(jù)。傳輸大量的原始數(shù)據(jù)既浪費(fèi)帶寬,又消耗管理者CPU的大量寶貴資源,使網(wǎng)管效率降低。解決這個問題的辦法是在管理者與代理之間增加中層管理者,實(shí)現(xiàn)分層管理,將集中式的網(wǎng)管架構(gòu)改變

8、為層次化的網(wǎng)管架構(gòu)。SNMP的第二版SNMPv2支持管理者間通信,RMONMIB允許代理自動監(jiān)控,聚合(Ag-gregate)MIB還能夠?qū)IB變量進(jìn)行輪詢,并對變量值進(jìn)行算術(shù)或運(yùn)算。歷史MIB信息則能跟蹤MIB變量的變化過程,并把記錄結(jié)果向管理者報告。這一切都說明SNMP正從集中化向?qū)哟位l(fā)展,SNMP第三版的SN-MPv3更加強(qiáng)化了這種變化。 2.2網(wǎng)管集成化 CMIP為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO所制定,然而,由于歷史和現(xiàn)實(shí)的原因,ISO的開放系統(tǒng)互連七層協(xié)議至今尚未得到業(yè)界的廣泛支持和應(yīng)用。相反,基于TCP/IP的SNMP由于其簡單易于實(shí)現(xiàn)很快便得到眾多產(chǎn)品供應(yīng)商的支持,使SNMP成為事實(shí)上

9、的網(wǎng)絡(luò)管理工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但不可否認(rèn),CMIP功能較強(qiáng),能擔(dān)負(fù)起復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理,自己應(yīng)用也逐漸擴(kuò)大。能否將CMIP和SNMP兩者優(yōu)勢集成起來,去粗取精,合二為一,形成一個完美而統(tǒng)一的管理協(xié)議方案,不至于像目前基于CMIP和SN-MP的產(chǎn)品各自管理一方,其產(chǎn)品不能互通和共存這將對保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的投資具有重要意義。CMIP和SNMP集成化的策略是克服或協(xié)調(diào)兩者差別,目前的兩種集成方法協(xié)議共享方式和協(xié)議互通方式就是分別基于這兩種策略的。 2.3 網(wǎng)管Web化 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理界面是網(wǎng)絡(luò)管理命令驅(qū)動的遠(yuǎn)程登錄屏幕,必須由專業(yè)網(wǎng)管工作人員操作,使用和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要專門培訓(xùn)的技術(shù)人員。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大

10、,網(wǎng)管功能復(fù)雜化,使傳統(tǒng)網(wǎng)管界面的友好程度愈來愈差了。為了減輕網(wǎng)管復(fù)雜性,降低網(wǎng)管費(fèi)用,急需研究和開發(fā)一種跨平臺的、方便、適用的新的網(wǎng)絡(luò)管理模式.基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理模式可以實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)。這種新的網(wǎng)絡(luò)管理模式融合了Web功能和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),它允許網(wǎng)絡(luò)管理人員通過與WWW同樣的形式去監(jiān)測,管理他們的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),他們可使用一種Web瀏覽器在網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)上方便迅速地配置、控制及訪問網(wǎng)絡(luò)和它的各個部分,這種新的網(wǎng)絡(luò)管理模式和魅力在于它是交叉平臺,可以很好地解決很多由于多平臺結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的互操作問題,這能提供比傳統(tǒng)網(wǎng)管界面更直接、更易于使用的圖形界面。 2.4網(wǎng)管智能化 由于現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和規(guī)模日趨復(fù)雜,

11、網(wǎng)絡(luò)管理員不僅要有堅實(shí)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識和豐富的網(wǎng)管經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)變能力,對由于網(wǎng)絡(luò)管理因素的實(shí)時性、動態(tài)性和瞬變性,即使有豐富經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)管人員也有力不從心之感,為此,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理正朝著網(wǎng)管智能化方向發(fā)展。智能化網(wǎng)管主要有如下特點(diǎn):a處理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)元的不確定性b網(wǎng)管系統(tǒng)的協(xié)作能力及互操作性c適應(yīng)系統(tǒng)變化的能力d解釋和推理能力 2.5網(wǎng)管分布化 為了降低中心管理控制臺、局域網(wǎng)連接和廣域網(wǎng)連接、以及管理信息系統(tǒng)人員不斷增長的負(fù)擔(dān),就必須對那種反應(yīng)式的、集中式的、單體的網(wǎng)絡(luò)管理模式進(jìn)行一個根本的轉(zhuǎn)變?！胺植际焦芾怼蓖ㄟ^在整個網(wǎng)絡(luò)上向多個控制臺將數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視以及管理職責(zé)分散開來而實(shí)現(xiàn)綜合分析。它可從網(wǎng)絡(luò)上的所

12、有數(shù)據(jù)點(diǎn)和數(shù)據(jù)源采集數(shù)據(jù),而不必考慮網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分布式管理為網(wǎng)絡(luò)管理員提供了更加有效地管理大型的、地理分布廣泛的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的手段。3.基于CORBA的網(wǎng)絡(luò)管理模型3.1CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)模型的設(shè)計根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，建設(shè)綜合網(wǎng)管可以分為兩個步驟。首先在各個專業(yè)網(wǎng)內(nèi)部建立基于網(wǎng)元層的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對不同類型子網(wǎng)的綜合管理，然后建立一個高層的網(wǎng)管系統(tǒng)，進(jìn)行多個專業(yè)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)之間的互操作，實(shí)現(xiàn)他們之間的信息傳遞。CORBA技術(shù)作為分布式處理技術(shù)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),具有良好的開放性,它的ORB、IIOP、IDL等機(jī)制為異構(gòu)網(wǎng)管系統(tǒng)的互連奠定了良好的基礎(chǔ)，所以綜合網(wǎng)管系統(tǒng)建立在基于CORBA技術(shù)

13、的平臺上。在此模型中，網(wǎng)元層繼續(xù)使用基于CMIP/SNMP/私有協(xié)議等接口，而網(wǎng)絡(luò)層則采用CORBA接口，各專業(yè)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)和綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的接口采用CORBA接口，業(yè)務(wù)層管理層和綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的接口采用CORBA接口。實(shí)現(xiàn)CORBA和CMIP/SNMP/各種私有協(xié)議的跨域管理是建設(shè)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)必須首先解決的問題，X/Open、NMF和OMG組織共同制定的JIDM規(guī)范，在此模型中基于此規(guī)范來設(shè)計CORBA/CMIP網(wǎng)關(guān)，CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)和CORBA/私有協(xié)議網(wǎng)關(guān)，通過網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)CORBA域的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)對非CORBA域的網(wǎng)元系統(tǒng)的管理，本文主要介紹CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)的理論規(guī)范和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

14、。在設(shè)計的CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)模型中，上層管理者采用CORBA體系結(jié)構(gòu)，下層的被管對象采用SNMP管理協(xié)議。（1） MIBCompilerMIBCompiler的主要作用是將SNMP中的MIB映射成CORBA的IDL文件,映射ASN.1類型、宏、及其通知到相應(yīng)的同名的idl文件中。由于宏和通知在IDL映射過程中會丟失一些信息,比如OID、訪問權(quán)限等,所以在映射時同時必須同時生成和idl同名的oid文件,用來保存這些信息。（2） MIBrepositoryMIBrepository存儲基于OID文件的MIB靜態(tài)信息和相應(yīng)的特定Agent的MIB實(shí)例的動態(tài)信息,它主要將SNMP設(shè)備的MIB視圖

15、映射成CORBA視圖,CORBA管理應(yīng)用通過一系列方法能訪問這些視圖對象。（3）Proxy Agent FinderCO-RBAManager通過本地的Proxy Agent Finder搜索指定網(wǎng)關(guān)的Proxy Agent Finder,該P(yáng)roxy Agent Finder負(fù)責(zé)生成相應(yīng)管理域的Proxy Agent,同CORBAManager交互。（4） Event Port Event Port由Event Port Factory生成,接收下層被管對象通過SMNP協(xié)議發(fā)送的通知消息,并把他轉(zhuǎn)換成CORBA事件服務(wù)的消息傳送給CORBAManager。（5）GatewayInter Ac

16、torGatewayInter Actor完成管理應(yīng)用程序和SNMP代理之間的請求響應(yīng)，將CORBA請求轉(zhuǎn)換成SNMPPDU。在CORBA/SNMP網(wǎng)關(guān)模型中,最重要的3個問題是創(chuàng)建被管對象、調(diào)用被管對象上的操作和被管對象的事件報告,因?yàn)檫@3個問題幾乎構(gòu)成所有網(wǎng)絡(luò)管理活動的全部。3.2建被管對象a.管理者通過CORBA命名服務(wù),獲得最初的SNMPMgmt :Proxy Agent Finder對象。b.管理者調(diào)用SNMPMgmt:Proxy Agent Finder對象上的access_domain操作,將得到的對象引用返回管理者。c.管理者取得被管結(jié)點(diǎn)所在域的存取權(quán)限后,生成SNMPMgmt

17、:Proxy Agent對象,調(diào)用get_domain_factory_finder()操作,獲得被管對象域中兩個初始對象的引用,分別是:Coslife Cycle:Factory Finder和Cos Naming:Naming Context。d.調(diào)用Coslife Cycle:Factory Finde的方法find_factory,管理者可以找到可用的工廠來創(chuàng)建被管對象，調(diào)用Cos Naming:Naming Context的resolve方法,管理者可以得到被管對象域中其他對象的引用。3.3調(diào)用被管對象上操作a.Proxy Agent Finder返回Proxy Agent對象后，管

18、理者調(diào)用Proxy Agent的get_variables(),set_variables()等函數(shù)對被管對象進(jìn)行操作。b.Proxy Agent將這些操作作用于GatewayInter Actor,GatewayInter Actor向SNMPAgent發(fā)出并接受SNMPPDU來完成操作。3.4被管對象的事件上報a.被管對象通過調(diào)用SNMPMgme:Event Port Finder對象的方法得到管理域的SNMPMgme:Event Port對象的引用，即通過調(diào)用find_event_port方法,得到Supplier Admin對象。b.Supplier Admin對象和Event Por

19、t相關(guān)聯(lián),被管對象直接注冊為此Supplier Admin對象的Push Supplier。c.管理者把自己注冊為本地Event Channel的Push Consumer，Event Channel把自己注冊為Event Port的Push Consumer。d.GatewayTrap Handler收到SNMPAgent的TrapPDU,將其解碼，轉(zhuǎn)換成CORBA事件后發(fā)送到Event Port。e.Event Port接收事件后，調(diào)用Event Channel的Push方法,將事件數(shù)據(jù)傳到Event ChannelEvent Channel收到事件后,調(diào)用管理者對象的Push方法,將事件

20、數(shù)據(jù)傳到已經(jīng)注冊的管理對象。4.基于移動代理的網(wǎng)絡(luò)管理模型4.1引言移動代理是獨(dú)立的可確認(rèn)的計算機(jī)程序，它可以自主地在異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上按照一定的規(guī)程移動，尋找合適的計算資源、信息資源和軟件資源，處理或使用這些資源，代表用戶完成特定的任務(wù)。移動代理本質(zhì)上是一種可以在執(zhí)行過程中有目地、自治地從網(wǎng)絡(luò)上的一臺主機(jī)移動到另一臺主機(jī)的代碼、數(shù)據(jù)以及執(zhí)行語境的軟件包，利用與各節(jié)點(diǎn)資源局部交互而完成分布任務(wù)，同時可以自主地選擇移動的時間和地點(diǎn)。代理在移動的過程中，它的自身狀態(tài)被保存，并封裝成信息傳送到新的主機(jī)上，從而在新的主機(jī)上繼續(xù)執(zhí)行。移動代理有很多優(yōu)點(diǎn)。其高智能性和強(qiáng)大的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理能力，可明顯地減少通過網(wǎng)絡(luò)

21、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，減輕網(wǎng)絡(luò)管理者的負(fù)擔(dān)；它的并行執(zhí)行特性，能夠有效地平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，使網(wǎng)絡(luò)性能得到優(yōu)化；它與平臺無關(guān)，可移植性好，可用于管理大型分布式的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；它的功能可定制性，能夠提供靈活的網(wǎng)絡(luò)管理功能，使網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)可編程的能力。移動代理的這些優(yōu)點(diǎn)使它在網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。4.2基于移動代理分布式網(wǎng)絡(luò)管理模型的設(shè)計基于移動代理的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)管理者/代理系統(tǒng)之間的不同之處就是在于其管理方式。傳統(tǒng)的管理/代理系統(tǒng)是通過客戶/服務(wù)方式管理的，即管理者詢問、代理端回答方式進(jìn)行，信息的交互過程必須完全通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。移動代理系統(tǒng)則是將管理者用一個可在各主機(jī)之間移動的代理程序替代，該代理程

22、序移動到各主機(jī)，通過本地方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，屬于一種委托式的管理。由于相當(dāng)部分的管理工作由被管理設(shè)備本身來完成，與傳統(tǒng)的網(wǎng)管方式相比，它減少了管理者本身的系統(tǒng)開銷，更能適應(yīng)大型網(wǎng)絡(luò)的管理。除此之外，它還具有管理效率高的特點(diǎn)。通過對MobileAgent合理調(diào)度，就能有效減少系統(tǒng)的響應(yīng)時間，降低通道中管理信息的開銷。最基本的移動代理網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由管理站和被管理設(shè)備組成。管理站在進(jìn)行管理操作時，首先新建或者選擇一個移動代理，令其移動到一個被管設(shè)備。移動代理到達(dá)被管設(shè)備后，開始執(zhí)行管理任務(wù)。完成任務(wù)后，代理或者被銷毀，或者繼續(xù)移動到下一個被管設(shè)備執(zhí)行，直到最后一個。之后，移動代理把最終結(jié)果返回給管理站。其中存在著許多變化情況。代理移動到被管設(shè)備后，可能長久駐留在那里收集數(shù)據(jù)，過一定時間間隔返回結(jié)果一次。有的代理可能在中途就把結(jié)果返回，而不是到最后才返回?？赡芡瑫r會有很多個代理在網(wǎng)絡(luò)中巡游。需要按照實(shí)際環(huán)境和管理的需要選擇適當(dāng)?shù)牟呗浴?.個人總結(jié)與心得隨著電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建設(shè)成為必然，CORBA可望成為未來的統(tǒng)一網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)，但是基于CORBA的網(wǎng)絡(luò)管理是一個漸進(jìn)的過程，本文提出了一個基于C