（计算机应用技术专业论文）基于web的园区网络流量监视系统的研究与实现.pdf

乍东师范大学颅1 。学位论文 摘要 摘要 随着计算机网络在社会生活各个领域的不断渗入，计算机网络已经成为了我 们生活的一个基本保障。一个完善的网络管理系统是计算机网络能够可靠和稳定 运行的保证，而网络监视则是网络管理系统的基础。园区网络的迅速发展，使得 园区网络的运行效率、安全问题目益突出，对园区网络进行科学的监测和管理成 为网管人员待解决的问题。 当前，基于耽6 的网络管理系统已经成为网络管理的主流方式，它提供了 一种灵活、高效和健壮的网络管理方式。本论文立足于园区网络，以现有玎四m 网管理论为基础，设计出一种基于耽6 的园区网络流量监测系统，在自动发现 园区网络物理拓扑的基础上对整个网络进行实时监测，通过对整个网络的宏观实 时流量监测，为园区网络的运行管理、安全侦测、以及故障检测提供了依据。 论文重点论述了以下几个问题： 通过对阡毋m 的网络管理模式和实现标准船e m 的研究，设计一套基于 脚e m 技术的园区网络监测系统； 通过对现有的网络层与物理层拓扑发现算法的改进，实现了园区网络物 理拓扑发现算法；同时也提出了网络拓扑的w 曲可视化算法： 通过对剧1 c 2 j j 埘b 和r 肘d 2 的研究，实现了对整个园区网络进行宏 观流量监测及流量成份的分析； 采用e 丁的组件编程技术，使网络性能监视、网络拓扑的自动发现集成 在统一的耽6 平台上： 关键字： 船m 、粕e m 、心日、园区网络、流量监视、拓扑发现、目r 、网络管理、流量 成份、r 扣2 、拓扑自动布局 牛东师范人学顾l 学位论史 a b s t r a c i a b s t r a c t a l o n gw i t i lt h ec o m i n u o u s l yp e n e t r a t i n go fc o m p u t e rn e t w o r ki ne v e r yc o m e ro fo u r s o c i e t y ，c o m p u t e rn e t w o r kh a sb e e na j li m p o r t a n ti n f h s l ：i u t u r e f o ro u rd a i l yl i f e a p e r f b c tn e 伯，o r km a n a g e l e n ts y s t c m 诂e s s e n t i a lf o rt h es t e a d yr u n f l i n go fc o m p u t e r n e t 、v o r k m e a n w h 订e ，t l l en e “v o r l ( m o n i t o rf h n c t i o ni st h ef o u n d a t i o no fn e t 、v o r k m 锄a g e m e n ts y s t e m e x p a n d i n go fc a i n p u sn e t w o r kh a sb m u g h tm a n yp r o b l e m s a b o me 颇c i e n c ya n ds e c u r i t y ，s os e e k i n gaw a yt om a n a g ea r l dm o n i t o rt h en e t 、v o r k e 丘b c t i v eb e c o m e st h em o s ti m p o r t a n tt l l i r l g c u r r e m l y ，t h ew 曲b a s e dm a t l a g e m e m ( w b m ) h a sb e e nan e wt r e n do fn e t w o r k m a l l a g e m e n ts y s t e m i tp r o v i d e san e x i b l e ，h i 曲l ye m c t i v ea l l d r o b i l s tm e a n sf o r n e t w o r km o n i t o r i n 晷t h i sp 印e ri m p l e m e n t saw e b - b a s e dt r 锄cm o n i t o r i n gs y s t e m b a s e do nt h ew b mp r i n c i p l e t h es y s t e mc a na u t o m a t i c a l l yd i s c o v e rt h ep h y s i c a l t o p o l o g yo fac a m p u sn e t 、v o r k ，a n db a s e do nt h ed i s c o v e r e dt o p o l o g yt h es y s t e m m o n i t o r s 廿1 ew h o l en e t w o r ka n dp r o v i d e sm e a l l sf o rm a n a g e m e n t ，s e c t yp m t e c t i o n a n dt m u b l ed e t e c t i o n a tf i r s t ，m i sp 印e ri n 订o d u c e st h ew e bb a s e dm a l l a g e m e n ta n dt h ea r c h i t e c t u r eo f w b e mw h i c hi st h ea p p m a c ho fi i n p e l e m n t i n gw b m t h e nm ep a p e rp e s e n t st l e p h y s i c a lt o p o l o g yd i s c o v e r i n ga l g o r i m m si m p m v e db y a u t l l o lt h et o p o l o g y v i s u a l i z a t i o na l g o r i t h i nb a s e do ns h a r e e d g eo fn e t w o r kt o p o l o g ya l s ob ed e s i g n e da n d i m p l e m e n t e d t h i sp 印e ri n t r o d u c e dd e 诅i l e d l ym ep r o t o c o ld i r c c t o r yg r o u po f r m o n 2w h i c he x t e n d sm o n i t o r i n gc a p a b i l i t yt ot h eu p p e rl a y c r s w ec a ng e tf l o w i n 掣i d e m so ft r a m cb y a c c e s si t a tl a s t ，t l l ep 印e rd e s c r i b e st h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no f t l l ew e b - b a s e dc a m p u sn e t 、v o r kt r a 衢cm o n i l o rs y s t e m 。 k e y w o r d s ： w b m 、w b e m 、m i b 、 c a m p u s n e t w o r k 、t r a 街cm o n i t o r 、 t o p o l o g y d i s c o v e r y 、n e t 、n e t w o r km a n a g e m e n t 、t r a m ci n g r e d i e n t s 、r m o n 2 、g r 叩h a u t o l a y o u t 学位论文独创性声明 本人所莹交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个 人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均己在文中作了明确说明并表示谢意。 名哔濒衄 授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使州学位论文的规定，学校有权保隧 学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学 位论文用于非赢利翻的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学 位论文的内容编入有关数据侔进行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出 叛。保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位黻作者簦磋缶。 酬：书痧 导师签名 躅措l ： 华东蝴蕺人学砸l 学位轮史 锚一擎辑景桶惑义 第一章背景和意义 1 。哇潮络管理简介 随黄计算虮网络的发震和普及，计算枫稠终在金融、商业、交通、制造业、 服务业等社会生活的各个领域发挥着越米越重要的作用，在当今的信怠化社会 里，计算机网络的稳定与可靠运行可以说已经成为了我们生活的一个基本保障。 一个宪善的网络管理系统是计算梳网络能够可靠和稳定运行的保证，也是进行网 络性能分析、网络配置和安全管理等的依据。 匿耱，在网络管理标准中，主要有两大阏络管理体系：z s d 豹c 馘群c 材护 ( 公共管理信息服务及协议) 和腰z f 的s m ，( 简单网络管理协议) ，它们从不 同的技术观点_ 柬看待网络管理翊题。其中c 姒炉庞大、复杂，跫一个大蔼全的狲 议，难以理解、不易实现，且使用时c m p 的资源占用量是舳脚的数十倍，所 以并没有得到工业界的广泛支持【l 】；丽雎z f 的s a 护设计箍单、易于实现，所 以一缀提出就得到了工业界的广泛响应，许多公司相继推出了基于鼢臻归协议 标准的网络管理系统和产品，如胁n 公，司的砌n k f 胁”昭p 船的o p p 丹 口w ， i b m 懿n e t 张| 6 0 等等， 随着园区网络的流行和发展，其本身的结构也变得越来越复杂，这大大增加 了网络管理豹工作量，也绘网络管理员管理好园嚣掰络带寒了报大豹困难。传统 的网络管理方式已经不适应当f j i 刚络发展的趋势。撼于脚6 的网络管理技术的 出现是必然趋势。一般靼区网络都运行予? p 伊协议之上并且出防火墙将其与 外部胁p 埘“隔离。网络内部都建有腑6 服务器，它们通过与超文本标记语言 ( 删l ) 有关的协汉与其它用户通信。阎区嘲络用户可以在任何一个网络节点或 是网络平台上使用友妊的、易操作的阮6 测览器与服务器通信。在嘲络管理领 域，包括倍删z ；v o f f 、s “h 和h p 等公司在内的主要网管系绕提供商都党相提供融 合了胎6 技术的管理平台。 网络管理系统是网络监视和控制工具的集合，其中网络监视是网络管理的基 础，占有举足轻重的地稼。网络赊携的目的是通过收集被管瓤络设器的状态葶睢行 为等债息，使网络管理人员能够了解整个网络的实时状态和发展趋势。 在本文中，将在对豳区网络物理拓扑发现的基础上建立基于整个网络的流量 监视系统，并进行分析统计与动态显叫：。 华客秘范太学顿j 学他论义 第一帮锋最和惑义 2 对园区网络进行有效管理的急迫性 囊园区网络建设竞斌势戆之应用后，驻嚣潮终豹有效遮 了魏辩学管理就成为 了颡区溺络蓉琰人员粒褥解决豁瓣逐。遵过瓣西运躐络镶理鹤研究，我稻发现在 园区网络管理中有诸多问题：由于嘲络的庞大而造成网络的无法控制性、糟糕的 网络安全状况、蹲终的运零亍虢况无法掌搀等，使褥簧理工作异窜巍嫉。 溺终煞节点数无法羟涮 随着园蘸嗣络规模的扩大，网络中当秘的联网枫嚣的准确数目，哪些人使 用了网络，网络管理人员无法掌握，另外，对于我们掌撼的设备，也不可能对这 些设篓通过鼹测瓣方法塞遴行餐瑾，袋制造多( 魄舞关阂矮霸) ，也秘网络懿嚣放 使瘸精神不符，舅井，有很多设备是不可管瑷的设备，对獒无法控剁。筘唾络臻抟 中哪部分联网的机器较多，哪部分联网的机器较少，这必数据网管人撤都无从掌 握。这转、狡琵，对予鼷终蛰理人接瘩讲，怒夺能容瑟鹣。瘸终设餐骢分鸯不褥甄 知斡潺，那霹予潮络瓶鞭匏分瓣，对下一步瓣瓣络的扩震灏改造砉5 没蠢霹参慧熟 数据。 网络安全的威胁 琏蓍礴络载运行，安全勰糕夔之露柬，当耀络事敬发生嚣，溺繁入璺登须 在篇对问迅遮焱到闯蘧静嘏源。因此我们必须熊够时时粼亥对丽络避章亍簸溅， 掌握网络上的所有联网行为，如在某时刻，哪台机器绒哪个i p 在使用网络， 我们要十分清楚。 一定涮努j 肉陶缨整体的运行状况 作为网络辫理员，必须要筑够了解到獬蹙瓣闻是弼臻使用豹裹姆期，哪篓避 间熄网络的空闲期，以及网络洳前状况等信息，否则就无法在网络发生搁塞时进 亍露效匏整理，瓷无法褥鲡传么薅侯是主鏊撂粥络溪整憝簸往露藤。遴魏，获蛰一 定眉期内西区网络上的链路流潋信息及相应的流篮成份燕十分必要瓣。 综合以上情况，我们知道只有对网络的状况有一个细致地掌握，爿咱清楚地 了解翔终彝有效懿管理鞠络。鸯藏，本人在王麓教授戆揍导下，对秘嚣列终懿流 耋 滚溺展开研究，通过对整个阂区豳络的掰有链路进行宏蕊篮测，羧筏击对网络 进行每效益测和管理豹方法，柬解决疆区俐络t 出现的列题，最终能形成一个较 为成熟的系统，能够对阋区嘲络进行实时赂测与分析。 1 3 论文涉及的领域和研究状况 淤嚣露络遮，k 年来在鬻国褥到了避遮熬瘟麓秘发展，将爨是银行金融零门、 芦东帅蔽大学弼! 1 1 学位论殳 第一薛翡露秘意义 高校及科研部门、邮电行业等领域，应用已十分广泛。但对园区网络的管理相对 比较薄弱。由于网络管理系统对一个网络系统能否商效运行非常重要，因诧在我 国大力推广网络管理系统的应用与研究已卜分迫切。 蘸魏国际上有几个综合功能的管理平台鞠管理系统，掇凇豹咄”p 论w 、膳村 的p ，p 钯w 、跏h 的s “n a k f 缸h 昭p r 等。这些软件的系统功能上比较强大，几乎 涵盖了所囊的网络管理功能。但从某秘意义上来说，它们就如同操 乍系统一样， 提供的是一个通用的网络管理平台，只有在这个平台上，结合各个厂商的网络管 理软件，构筑满足具体要求的网络管理应用系统时，这个平台对于网络管理来既 才有实际的意义。这就需要网络管理技术人员熟悉网络管理协议，能够针对具体 的网络环境和要求进行配置。由于这些软件操作的复杂性以及要求网络管理员要 熟练掌握相关知识，这就造成了这些软佟在实际的园区瓣络管理中起不了实用、 有效的网络管理功能，因此无法对刚络的运行状况进行细致、实用的数据分析。 潮络监测系统鲍研究与设计缓于嗣络答理豹学科范畴，驻测系绞浆疆究必须 建立在现有的网络管理的技术基础之上。曰前已有的基于耽6 的流量监测系统 最著名的是揪粥( 拖z 棚2 0 舭r 挣谚、cg r 印 e ，) ，脚z g 是基于s 护的扔议的 典型网络流量统计分析工具【2 1 。它耗用的资源小，而且楚完全免费的。它将流 量负载以圩了讹形式照示给用户，其中图形采用卯阳格式来存储，以非常敷观 的形式届示流嫩负载，楚一款应硐非常广泛的网络流量统计工具。它的突崮优点 是可以让网络管理员很快地借助流量负载图来判断刚路或设备发生问题的可能 原因。但对于弱区网络篱理束说，我翻希望能够在物理撂扑发现的基石崮土实现自 动对艇个网络的宏观流艇监测，这“，_ 刈j 二懈7 h g 水说就无能为力了。 综合以主分板，本文认为开发一套基于耽6 的适合在翻送网络土运行的网络 监测系统，使其对网络进行实时的监视，对网络上联网的计算机以及网络的熬体 运行状况、进行有效的监测，并具有丰富姻数据分析功能，这样对当前广大的园 区网具有实用、普遍的意义。 嘎。4 本论文的研究目标与独特之处 在本论文中，力图实现以下- 扛要目标： 研究实现基于阮6 的园区网络监视系统，具体包括以下几方面功能 发现整个园区网络的物理拓扑 实现闲区阚络拓扑的件拍一嘻视化 周期性采集熬个园区网络中的流量数据信息 网络滚量数据豹与流量成份的分板与可视化显示； 本论文的独特之处在于： # 东辩拖火学麟 j 擎经建变 辩一攀费蚤鞣意义 第，采用基于，的网络管媸标准来致科“与实现了基予眦6 的园隧网 终浚量篮 | | | 系筑：剥逶。怼g r 继静将潮络犍艇蕊稷、鹾络撼害 蕊氡秘发 瑗篙凌戆黎藏在统一翦黥6 擎台上； 第= ，通过对现在掳勰维手卜网络发溅箨法酌研究，提巍了改避黔圆区网络物 矬拓扑发现算法； 篱三，竣诗著实凌了鞲氍蹲终螽翳懑熬疑毒露梭位葵法； 笫嚣，聪避对显凇 糟膨培酌分祈研究，设计并实现了获敬流濑成份的工作。 雉 舞家郏越大学赎l ：学梅论立 棼章蟮予w c b 的嬲燎管班籀套 第二章基于m b 的网络管理简介 2 1 概述 黟弼萝( 融垂m 露戮鹾磁张日蹿燃g 耀 蔹术龛谗管理天员遴过与掰矿去蕊测魏翻 的嘲络，可| 三i 想缘，这将使褥大童的知押懈瑚f 成为更加肖效的通信工具。蹄谬搿 可眺允诲阏臻辫理入员使用雠键一种阮6 浏览器，在嘲络任何节点上方便迅速 地敝爱、控制以及存取网络【3 】。殍翟m 懋燃络管理方絮鞠次革命，它搀使网 络羽户蓉瑾随终黔方式褥鼓改磐。船掰技术是血静骡h 甜瓣络不鞭饕及瓣结鬃。 如，m ”e r 实际上就是专有的r 甜晰如肫6 ，它主要应用于一个组织内部的信息 菸攀，运行粥州胆协议劳鼠通过安全骁火壤等措施与外部如招m 甜隔离，主要 叛逡嚣兼容嚣掇舷语言戆鸯美应藤瑟协议瓣凝6 羧务爨维建嚣藏。翻飙甜辖臻户 以泼耍孑、易用翰粉6 浏览器从任意网络平台或位置与服务器通信，潦接简单且 无瓣断。阮6 测览器哭需要粕有适量磁擞燮阀的一般橇器，管理入员可以将缀多 的计葵与存健任务转穆到肫6 溅务嚣上，从蠢可以健客户在援单便嶷的客户枫 平螽上访褥馥们，这静所谓瓣簿客户嚣t ，簿黻务嚣模式不毽减少了硬件筏费禚且 使用户得到了嫩大的灵活性。 f 陋材喇络黢视系统的主要优点有： 缝疆土窝系绞上蕊爵移动羧，霞管嚣蠢豹揉佟不受穗理霞爱静限制，雯遥台 进行分布的网络监视； 平台的独立性，可以在任何平台下访问，只要该平台下装有合适的肫6 浏览 爨，飙两鳃凌了缀多出予多乎台结构霹霉 发豹互援幸錾翊题； 暖瓤6 & r 糊r 为中心。降低了维护费搦，对系统的修改只需在溉务球印 上二进行，无需在客户端做任何修改； 铡予弱管信息豹发匆； 统一鹣警瓒程彦赛嚣，矮予涛楚户凝绥嫠怠。箨蛰材撬鬓魄绩绞懿禽令驱凌 的避程登录更糍接、更易用的图形界面。浏蓖器的操作羊口耽6 页面对何扩用 户来讲是非常熟悉的，所隧蚴肘的结j 嚏f 溉降低了觚，金体培训的赞用，又促使 更多蠲户逶遗测 鳟l 鼹终运雩亍欹态舞惠寒醚嚣载合理安捺瓷澡魏镬趱。 2 2w b m 实现的两种策略 转谬掰鸯嚣耱基本瓣实瑗穷渣，它囊之瓣5 芋霞逢发矮鬻曼互不予涉【3 】。下蘧 华东师范大学母li 。学位论殳 2 ：；一章草于w e b 的州绢管理简介 本文简单介绍一下这两种方案的实现思想。 基于代理的方案 基于代理的船m 方案是一种三层模型，也就是将一个舷6 服务器加到一个 内部工作站( 代理) 上，见图2 1 所示，这个工作站轮流与端设备通信，浏览器 用户通过日乃p 协议与代理通信，同时代理通过s m 咿或c m p 协议与被管设备 通信。阡吲m 应用通过网络管理平台提供的爿接口获取网络管理信息，维护 脚m 专用数据库。管理人员通过浏览器向肫6 服务器发送日z 卯请求来实现对 网络的监视、调整和控制，耽6 服务器通过一5 p 或其他方式调用相应的脚m 应 用，玎i 附应用把管理信息转换为耵扛形式返回给耽6 服务器，山肫6 服务器 响应浏览器的册7 1 p 请求。 基于代理的肿m 方案是一种折衷方案，它在保留现存的网络管理系统特征 的基础上，提供了操作网络管理系统的灵活性。因为代理者与被管设备之削的通 信沿用s m 护或c 埘z p ，从而町以利刖传统的删络管理设备实现，所以这种方案 的实现成本较低。 幽2l 筚十代理的w b m 实现方案 嵌入式方巢 嵌入式粕m 方案的实现心想足将肫6 能力嵌入到被管发备中，每个被管改 备都有自己的耽6 地址，使得管理人员可以通过浏览器和册7 p 协议直接对被 管设备进行访问和管理，见图2 2 所示。嵌入式方案给被管设备带来了图形化的 管理，同时提供了简单的管理接i j 。嵌入式恻络管理系统完全采用臃6 技术， 如通信协议采用肿7 p 协议，管理信息库利用 删眦语言描述，网络管理拓扑 算法采用高效的耽6 搜索、查询点索引技术，网络管理层次和域的组织采用灵 拉末卿范大学硬 + 学位论文 撼一尊拈十、c b 州络管脞耥介 活的虚拟形式，不再受驻予地理位置等因素。 蹦22 w b m 的嵌入式实现方案 在未来的砌护册吖中，基于代理的方案和嵌入式方案都将被采用。一个大型 的机构可能需要采用代理方案进行全网的监测与管理，而且代理方案也能充分管 理大型机构中帕s 刎，设冬；网时，l 祆入式方寨也有强大的生命力，它在界面 以及设备配置方面翼有很大优势，尤其适用于小规模的环境。 在本文所设计的系统中，根据需要采用的是基于代理的阡谬肼实现方案。 2 。3w b m 的实现标准 开放标准是减轻网管复杂性和降低网络管理费用的必要条件，现在的降落肘 的实现标准存两磺。一个是粉胱( 姚6 肋j 引勘耙，矽船 如h q 秽m p 小) 标准， 于1 9 9 6 年7 月由 船m 即弦最先挺“j 的【l 】，共有的多个提供商都支持此项标准， 此项标准是面向对象的，能够将从多来源( 设备、系统、应用程序) 阱多种协议 方式来( 例如s ( 直p ，捌坦) 获怨的数据抽象化，它加强了管理能力并且使它们 通过单一的协议出现。阳e 槲被认为跫“兼容和扩毽”了当前的标准，如鼢臻归、 删7 和c ：枷p ，而并不是取而代之。 另一个形融，的实现标准是以甜u 日煳 如n 嗽e 脓? 月f 脚e 煳f o h s ) ，它被作为 鼬肛的妇掰标准扩展拼结构的部分。鼎掰其实是一个完整的网络管理应用 程序开发环境，它提供了个厂商当今不得不收集到的完全的特性清单，包括生 成资源清单表格、图像的用户接；s j p 的网络爿：远程过程调用主机：数 据库访黼方法以及式样向导。在理论上，彩掰的应用程序在整个舰6 上将以同 样的界面和功能灵活地实现互操作。 2 4 w b e m 简介 w b e 妖砰，e bb n s e de n 耗r p r i s em n n n g e m 嬲t ) 最镪谴啦8 m cs 、p ( 玎唣、c i s c o 华东师范大学醐i 。学位论文 第一章珠十w 醢的嗣络鬣弹瓣奔 跏细燃、c b m 矽钾、埘p ，葶畦始黝弦公司在1 9 9 6 年提出驰。起初工作鳃想为籼昱肘 设计一个新的传输协议如协卯( 砌7 p r 眦j 矾 缸h 昭p m p j d m 胁c o ，) ，但到后来这 个协议被抛弃了，转丽通过对爿y w ，协议扩艘来实现。与此同时，嬲村的管理 信息模型也决定采用d 脚下( d 括f r f 6 掰耐 妇n g 驴 # g 鼢七f 。阳p ) 工作组提如的 c ( c b m 棚d 竹知而，肌d 砌h 如施，) 模型。1 9 9 8 年 憎删的规范的制订工作转出 d 瑚f 工作组束实施。它是一套使用如船m 酊标准披本开发的一体纯企业计算管 理环境。肋删提供了基于眦露技术的完整的工业统一管理工具。它的主要目 标是通过对现翁管理标准( 鲣鼢，j ，妒、c 龆腰等) 豹集成柬统一企业管理班形成 一个单一的管理标准，在这里m 9 e m 并不是取代现有的一些管理标准 1 】。 2 4 1w b e m 的体系结构 粉e 掰由五个纭件组成；粕霞膨客户端、勰，( 拼埘。以蜘删蒯。 胁如z ) 模烈、a m o 坝c d m m 。 删0 r 州哪f 册a 如出，0 够8 “ 缸，2 a ，) 、指定管理协议的 船嚣膨跏v 豇触、班及包含指定营理协议4 影班的渡管对象( 如蝴协议) ， 阡协e 村的体系结构见网2 3 所示。 幽2 ，3w b e m 体糸结构 一、w e b 客户端 眦6 客户端足含有管理应用程序的胍6 浏览器。浏览器使用用僦语言来表 达管理数据。应用程序可以向包含任何特定协议代理的被管对象发现数据请求， 同样也可以处理来自任何代理的数据。然而，这个请求并不是壹接发给c 矗蟛模 型而是通过- 仃1 p 协议发送给c 删d m 。在耽6 客户端的应用程序同样也处理柬 扣东师范人学坝l 。学位论文 二眼j 禹十w c b 的l 叫络竹川简介 自于c m 抑m 而不是c 的数据。 二、c i m 模型 c 删模型是一个层次式的面向对象的体系结构，这个结构可以很直观的描述 一些不同管理单元之阳j 的相互依赖和相互联系的关系。这种相互依赖有可能来自 于逻辑网络连接和现行物理没备，或者来自于耽6 上的电子商务和它所要使用 的数据库服务器等。 c 是一个信息模型，是管理环境的一个概念视图，它试图用面向对象的结 构和设计来统一并扩展许多现存的管理标准如s 帅z p 、d _ 、c 膨p 等。c 不 需要任何特定的实现或者存储格式。它仅仅是一个信息模型一即利用面向对象的 格式来规格化数据【4 。c 埘由印p c 归口砌n 和& a p 卅盯组成。c 删的印e c 驴c 鲥d h 定义了管理设备之间的集成的细节，同时c 上m 的 例口则提供了实际的模型描 述。 c 埘的勋p c j | ! ，i 叩f f d 盯采用矾犯语言描述了面向对象的 拒埘 8 m d 。它同时 也定义了a m 的胁幻& 口以及 拒蛔& p m 口的元素之间的规则。a m 的 劬b c 班c d 疗o ”同样也定义了基于上d 的c f 村语言一管理对象格式m d f 。但c 删 的印p c 驴c 肋h 并不描述c 的特定实现，一p ，或者通信协议。 c n ，的拖船自p m d 由以下元素构成： c 亿时口s ：类足一个蓝图，它定义了特定对象的属性和方法。每一个c 删7 类就是一个管理单元的原型。 p m p e r 印：属性是用来表示类的特性的值。任何一个属性都由属性名， 数据类型，值和可选的默认值组成。 胁腩耐：方法是能够被调用的操作。类可以有o 个或多个方法。 q 们， ，k r ：限定词是一个能够为a 庇出 p 脚d 的其他元素( 如c 肠s s ， p r o p p r 砂等) 提供一些附加的信息。所有的g 堋f 咖邶都有名称，类型， 值，范围，伽v d r 和可选默认值组成。加v d r 定义了q “口，护e ，的附加行 为。例如，它可以指出g 姗，驴e 瑚是否能够自动从类到派生类传递或者 说限制g 堋f 驴钯r 仅在定义它的类中有效等。 胄p 力陀行卯：引用是用关键字尼晒1 申明的一个特殊的属性数据类型，它表 明它是一个指向某个实例的一个指引。 一船o c f 口“o h ：关联是一种包含两个或更多的引用的类。它表达了两个或 多个类之间的关系。它是包含有娜o c 曲r f o 限制词的类。它仅建立多个 类之间的关系却并不影u 向任何一个被关联的类。关联类不能作为非关联 类的子类。 砌西c 砌月：如威c d f f d ”是一个偶然发生的事件的活动表示。如讲f f o m 是 华东师范大学坝l 学位论文 第一二章牿十w 曲的州络管理简介 应用了f 月d 比口，0 ”限定词的类。使用它我们可以捕获相应设备的一件事 件，如肼f 护设备发米的砌p 事件等。 c 删。模型由下| ：6 【三个模型组成： 核心模型：核心模拟是一个离层的框架结构，它应用到所有的管理域当 中。 公拭模型：公共模型应用在使用特定协议的管理域中，它仅仅是个模型， 因此并不依赖于任何特定的实现技术。它一般包括系统信息、应用程序、 设备、用户和网络等管理模型。 扩展模型：扩展模型是采用了特定技术实现的公共模型。这种模型应用 到特定的环境，如应用到跏扛或晰n 面w s 等操作系统中。 三、c i m o m 对象管理器 m 是粕删体系结构的核心，它是耽6 客户端、被管对象和c 删模 型三者的信息流的中介。吖采用，7 了p 协议来通信。a m d m 可以用不同 的架构以及用不同的语言来实现。c m 幻m 的 前c ，卵实现是聊( 晰”如m m n n o g e m e n fl 船t r h m e n t n t i o n l ，它基于d c o m 柬诮讽c f m ，丽s u nm i c 阳s y s l c l n s 则使用以z v ( 出w 缸n 昭p 卅p 州默f p h s f o ) 来实现c ，们4 】。 m 既能处理来自耽6 客户端的信息，也能处理来自被管设备的信息。 当a m d m 收到来自阮6 客户端的信息时，首先它用c 模型来判定客户端所 请求的被管设备所采用的协议，然后向该协议的j p r o v 砒r 传送客户发柬的消息。 它同样能够将c m 模型格式表示的被管对象翻译成特定协议的描述标识。因而 基于飘m p 的特定程序可以向被管设备( 如胁曲等) 发送请求，也可以处理出 被管设备传来的乃印信息。 四、 p r o v i d e r p ，口v f 如，位于d 删和基于特定掷议的被管蚓络之间。例如，鼢7 护m v f 幽， 就位于c 删d m 和s m 卯一邸之问。在j d m v f 出，和m 之间采用的足月丌p 协议来通信，而p r o v d r 与被管设备中的代理则用特定的协议来通信。因此s _ m p p m v f c 加与c z 抑m 之间采用h 仃p 协议通信，而s m 护m v 扎打与被管对象之 间则采用s r z p 协议来通信。 2 4 2w b e m 的实现标准 珊e m 的具体实现目前有两大实现标准：一是晰h 如w 的聊7 ( 胛 如 胁玎碍g p 川p 砌曲“卅p n m ，f o n ) ，另外一个是s 堋 撕c 加蔓倒e 删5 的j 脱r ( i ，口v d 如”口g 它埘e 上h f p 玎s i o 玎5 ) 。 聊是微软划4c ，时的具体实现，体系结构见图2 4 1 】。它l j 基本管理结构、 毕乐蟠范太学磁l 学位论文 第：章桀 二w 曲鹩瓣缭管琏箍介 管理应用程序和p m v 良拈琳组成。基本镣理结构包括c f a 彻膨和刖哪的存储霹。 在a 粼之癸稳逶蘩袄纛e 0 勰c 移掰戆孙6 # 掰，v 捃嚣么彤袋实理。嬲蟛豹 存锫痒警璎数据浆存赣中心。甜与删滋存储艨之赫的数撼交换采用溯燃膨 的御f 或者是c 0 咐缈c 0 吖的彳j d ，米实现的。静态数据存储在襻储库中，动态 数槎仅仅怒个弓l 震。瓣象靛p 湖v 蠢鼢遴过e 移鑫螽e 0 燃一辫与掰通信，逶 过特定的辚议与被管设麓通信，翔爨f 铲跏f 拓如r 饿孀蝴徐议与被管设备遁 信等。 c o m ，d c o m i w b c m s en i 。c s |o q e 。tp m v i d e r s i 涮2 4 拜， ”的体系结构 ，穗搿妇凇l 妇，；琏群蹦嬲盈耙淞i d 黼) 跫一个蔻应髑纛露捷入瓣透功戆豹糕絮 团。露杰譬燕套标疆鼢代淫和羧务，实际上，溺户可以套任 可妇御盔嗣程序中 使用这些代域和服务实现管理。以硝的盼身是以删肼。它是一种皮用编程接闲， 可扩充对象秘方法的集合体，以嗣予跨越一系列不阕熊搏构搽 擘系统平台、系 统薄系结擒和两络诺输协议，炎螽敬歹 ：发无缝綮戏静系统、矗凇爨和开发集成 系统、网络凝网络管理成用的规范。龄理对象怒琳z v 应用程序的拨心。以硝缝 构包括：支掩妇船的阮6 测览器用户接口，管瑕遴行模块爿只m 0 咖胁月“h f 咖口 矗南矗) 秘应建，冕鬓2 5 掰承。这三个帮箨之涮逶遘霆静( 袁8 掰。靶真蠹缎搿 抽阳删勋栉) 进行通信。耀户接翻用卷发布管理搽乎馨，这些搡律w 虢间接酌通过 浏览器或通过坼独的成用程序柬激发。箭理运行模块厅米给应用提供实例化的僚 理对象。它键疑童秽n 辩簸接隧，通知接曩郛被蟹数撰接麓。在这墨应壤据黪惩 那鎏被替设备单元。 牛东师范人学删i 学他论义 讹章拈1 二w c b 的刚络悄。州雠介 2 5w m i 简介 幽25 ， “体系结构 由于本文的监测系统是基于晰 幽w s 平台的，因此本文所设计的系统将采用 啪层肼的微软实现来完成。肜m 作为晰n 面w 系统的一部分提供了可伸缩的， 可扩展的管理架构。晰”如w 管理规范也称作c ，白r 阡锄幽w ，提供了统一的 访问管理信息的方式。利用肜 钉，可以监视、跟踪和控制有关软件应用程序、 硬件组件和网络的系统事件，将来自不剐来源的数据用通用、标准且逻辑上有组 织的方式映像出去，以便在管理数据之间建立相互关系和关联，而不必考虑这些 数据的类型、内容或来源。 2 5 1w m i 的优点 聊w 在使用上有以下几个优点f 5 1 ： 统一的编程爿：所有的管理对象被定义在基于c z m 的对象模型的公 共的对象框架下。脚本或者应用程序可以使用一种爿j d h 嗍访问完全 不同的来源的信息，这些信息的来源可能是玎锄”彳p ，晰月如邶事务 同志，注册表，计数器，设备驱动，肼，脚和活动目录等等。 远程管理：对于应j 千j 程序和脚本来说，定义在聊中的管理对象在本 地和远程都是可用的，尤其是管理远程的对象并不需要特别的工作。 可发现和导航：应用程序和脚本通过枚举可用的类来发现系统的那些信 牛东师范大学倾i 学位论文 第一章幕干w c b 的刚络管理简介 息是可用的。也可以检测相关联的对象之间的关系并且详细的研究其中 的一个是怎么影响其他的埘象的。 查询：删町管理数据就像关系数据库一样的，可以使用类似于f 瞪吧查 询语句( 类似于s ) 来过滤和选取的数据。 事件发布和订阅：对系统中的管理对象的任何变化而请求事件，或者那 些不被内部事件所支持的外部事件。事件的订阅者可以对特定的事件请 求通知，这样胜于接受在原始的开发过程中预定义的一系列事件。这种 结构使得任何用户定义的动作在给定的事件中开始。 2 5 2w m i 的组成 图2 4 描述了完整的聊”砌w 5 管理规范f m 打的架构，删旧的体系是由以下 三部分组成f 5 1 ： 托管资源：托管资源是任意逻辑或物理组件，通过使用p 吼盯进行公开 和管理。可以使用，珊 管理的脚 出w s 资源包括：计算机系统、磁 盘、外围设备、事件r i 志、文件、文件央、文件系统、网络组件、操作 系统子系统、性能计数器、打印机、进程、注册表设置、安全性、服务、 共享、删m 用户和组、爿c f f v pd 眦c f o r 所 如w 安装程序、晰n 如m 驱动程序模式( 粕设备驱动程序，以及鼢吼铲管理信息基( z 旧) 数据等。p m 打托管资源通过个提供程序与m 町通讯。 删哪基础结构：中间层是聊町基础结构。 7 由三个主要组件构成： c n f 0 吖、c z 膨储存库和提供程序。这三个聊组件共同提供通过其 定义、公开、访问和检索配置和管理数据的基础结构。“村由类组成， 通常用来表示动态资源。即资源的实例并不存储在 w 中，而是通过 基于使用者请求的提供程序动态检索。尽管c 是一个储存库，而且 能够存储静态数据，但其主要角色是存储托管资源的蓝图。类被分组到 命名空间中，命名空间魁表示个特定的管理区域的类逻辑组。如我 们要访问的m b 资源的命名空问在晰月如_ ，s 系统中为忉。舳”州p 。 m 吖使用者：使用者足顶层。使用者足脚本、企业管理应用程序、基 于耽6 的应用程序，或其他管理工具，它们通过f 聊基础结构访问 并控制可用信息。 2 5 3 n e t 中的w m i 命名空间 与f m 盯的交换可以采用脚本编程的方式，也可以采用基于e r 框架的编程 肇券烯斑大学礁l 学健论主= 翦繁罐子诲姥的州终管鲤鹣赍 方式。在实现中本文采用的慰臌r 的缎 牛编程来实现了与剃河的交互。结构图 见2 ，4 。e r 中与删觑范有关的命名空闽有两个 6 】： 鼢龆燃鼻舾蠲鬻捌棚愈名窒闽：它提供豹类为诱秘各秘管理对象提供了 面海对缘懿编程接弱。 跏，e 棚 如删粥州口倒肌卅删p 月f “砌h 命名空| 1 l l jj 。茁提供的擞朋束设溉用 户囊定义的应月程序，使撂这魏疲耀程滓对象越够蛰合冽瓣靛毅范， 跌露逶过戮滋两德弼浚应蔫程序的管瑾者公开箕提供静餐遴信惑耪攀 铸，这些馒豫苕瞢硒钱蹙m 时o s 磷a p p l i c n 渤hc e m e r 谶m i c m s 螃 0 归g r 甜砌凇埘孤琊羿r 这样的，也有可能怒自定义编写的高端管理应用程 痔( 您霹罐通过跏趣斑舞妇& 魁拼# 掰鑫毫窆翊撵爨魏类来缓麓囊己魏管 理应弼程序) 。 圈2 6n 刚、戍坩程序的w m l 规范 2 5 4 访问s n m p 设备的方法 避过翮滋y 卷谤海 ( 1 童p 设蓊主要商以下曩令多臻； 配鼹使用环境。 瑟使用纠蝌，首先要存管理计算静il 二安涟豁磕归的挺供程序，浚掇供程序可 以在矗毋娜s 够黪潮站土下载。 装载磁嚣到c ，掰存储簿。 在晰”幽w s 的聊w 的( ? 从，库中默认存储了拱于矗f j 2 ，3 的肘胎类，但本 文程序中所需鼙的拼豫p ，q 撕碘箩埘嚣以及r a 捉w ? 黝霉均没有盔a 科露中， 强藏鍪臻簧褥掰鬣要懿瑟搿文箨转为磊科稔式势装入潮系统蕊z 存储瘁r 艮 牛东师范人学倒! i j 学化论殳第：帝幕j ：、b 的列络管鼎耥介 在纾铷面淞系统中掇供了翻译并装载命令跏露s 垅护。命令如下： s m i 2 s m i rk ，t r m o n 2 。m i b m 洳 s m i 2 s m 打细 q b r i 起e m | b m 汤 s m 2 s m l r 如i b r d g e - m i b m 治 安装好以屠，所有的鼢臻铲埘地表都在名字空闽切口f 铆，糊v d 胁倒下殛 编葛访问f 张甜代码 访问代码如下： s y s t e m m n n n g e m e 州m d n n g e m c n t s c o p em s ； 聊s 2 邶w 知n 日酽m e 心0 印p ( 、煳o n b ”m p f o 叩腑椰f ) ；，设置 翰甜的工作范围 肌5 c b 堋口删= ) ；开始连接 s y s t e m m q 船g e m e 斌m g n 8 9 e m n | o 秘e c t s e 8 托h e rq “e r k 宠叉援惫礴豫 q h e 驴h e wm o h 。g e m e n t o b j e c l s e n 陀h e 岫s ，n e wo b j e c f q h e r 贫w q l 语舒瓢 下面设置相关腻瑁表类的q 醐7 扭r ，系统默认为胁c d 胁0 5 坳“6 ，f c q 醒r y o p l i o 凇c o n t e x t 4 d d e a g e n t a d d r e s ，i 西： q t l e 掣0 p t i o n s c o n i e x l 4 d 硪_ a g e m r e n d c o m m h n i 眵n m # o m m h h i 叻； 如形玎幽似a ”昭g 埘p 掰( ) 自扣“m o 抽窜瓣秒g g ) ) 依次读取相应的数据 卅o 【“即p g r 砂 切小8 ”】) 其中的q 眨查询语句为s q 魄4 个予集。 2 6 小结 本章对阮6 网络管理模式作了简单的介绍，同时也介绍了实现肫6 管理的 两大标准，微软豹件位e 甜标准已被d 描陌所采纳，应嗣前景缀广泛，因魏本系 统的设计也采用了微软的珊删实现即m 町来实现。 带末榔范大学碳l 学位论文 第三幸系统总体雏梅址汁 第三章系统总体结构设计 3 1 系统总体架构 出上所述，本系统研究目标是实现基于肫6 的能够反映网络性能以及进行网 络拓扑自动发现的可视化网络监视系统，在具体设计中，本文采用了3 级层次结 构分另u 予以实现，图3 1 中给出了系统的总体结构设计阁。 3 2 各模块功畿简介 蚓3 1 系统总体框粲 从图3 1u j 以看，系统叫部分封【j j 兜， 部分为客j 。端 七，组件，被f 妖 6 华衷烬范大学鼷i j 举位论文第二章系统总体臻翰矬计 入到客户端浏览器当中，另一“部分为服务器端程序。客户端组件功能校为简单， 主要实现了从服务器获取相应的数据并进行阮6 显示。客户端通过加口协议向 服务器发出请求和获取从服务器送来的数掘。 从淘3 1 中我们看到服务器端的设计共分为接口层、主控层和黻务层三个层 次。在服务器端的设计中本文采用了消息驱动的编程模式，各个层次的服务之间 豹透信均出消息来驱动。系统中存在一个消息队列。这样的架构非常利于系统的 扩展。 接口层 接口层的功能主要有两个：一个足与客户端通信，另一个是实现服务器端的 主控台接口，方便用户设置系统。本层中的监听服务线程通过肋咖协议来接收 客户端发来的请求( 如索取拓捧数据、流量数据、更新拓羚等) ，数据传输服务 则负责向客户端传输数据；主控台线程主要实现服务器端的g u ，接口，方便管 理受设墨系统参数，或楚手工获铡服务的君动与关瓣等。在这一瑟中监瞬线毯收 到请求后将其封装成相应的消息送入消息队列，主控台也将收到的用户设置封装 成消息送入消息队列。当要进行数据传输时主控制线程通j 童喾参数来启动数据传 输服务。 主控层 主控层的功能就是控制系统中的各种服务豹寤动与停止。主控制线程一霞服 务管理器从消息队列中取各层发米的消息，通过分析消息后决定启动或停止相应 的服务。 服务层 服务层的主要功熊虢是提供备耪服务。从目前本文完成的工作求说服务缓提 供了网络层拓扑发现服务、物理拓扑发现服务、流量采集服