（计算机应用技术专业论文）基于本体论的网络管理统一信息模型研究.pdf

摘要 网络类型的增加和不同网络之间业务的不断融合引发了综合网络管理的问题， 网络管理者希望能够以一种统一的界面、网管系统和操作实现对这些网络的管理 综合网络管理的首要问题是信息模型的一致性问题。而信息模型的首要问题是定义 一个标准统一、扩展性强的管理信息结构和表达力强的描述语言。 一旦有了统一的信息模型，就必须将原有的信息模型转化成统一的格式，目前 对于各种信息模型之间的转换都已经有了相关的标准，但这些转换均是基于语法层 面，丽忽略了模型之间的语义信息。随着网络中被管对象的数目增多，网络中管理 数据流量也逐渐增加，导致管理者处理信息时效率低下，因此网络管理对语义信息 的需求越来越明显。如果在被管对象内部增加知识库和语义推理功能，就可以使其 更准确、高效地汇报给网管系统所需信息。 本体论( 0 n t o l o g y ) 作为一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型建 模工具，自提出以来就引起了国内外众多科研人员的关注，并在计算机的许多领域 如知识管理和人工智能中锝到了广泛的应用，其目的是实现知识的共享和重用，提 高信息的语义表达能力。在统一网络管理信息模型中引入本体论可以很好的解决模 型间转换过程中的语义转换。 本文对现有的信息模型结构和统一信息模型结构进行了深入的研究和探讨，同 时给出了模型之间的映射规则和重复信息合并方法。为了达到模型间的语义整合目 的，我们提出了一种基于本体论的统一信息模型，讨论了管理信息本体的建立过程， 并在本体中加入语义行为信息，通过推理机的推导得到本体中隐含的关系，从而形 成最终的统一信息模型。在此基础之上，管理员可以自定义规则，来自动调用相关 的操作执行。本文最后对现有描述语言和本体语言进行了比较，并研究了本体推理 机的推导过程。 关键词：本体；网络管理；统一信息模型：0 、7 i r l s w r l 行为信息；推理 a b s t r a c t 1 1 l ep r o b l e mo fi n t e g r a t 吨n e t 、v o r km a n a g c m e n t h 髂b c c na r o u s e d b yi n c r c a s eo f n e t w o r kt y p e sa n dt 王l ei n t e 掣a t i o no fd i 脏r c n ts e i c c s n e m o r km a n a g e i se x p e c it o r e a l i z em 蛆a g e m e n tu s i i l gau n i 矗c dg u i ，an e t w o r km 锄a g c m c n ts y s t c m 卸d0 p c 棚o n s t h em o s ti n l p o n 卸ti 豁u eo fi n t e 伊a t i i l gn c t w o r km a n a 蹦n c n ti st h ec o 璐i s t e n c yo f i n f o n n a t i o nm o d e l s ，w h i l em em a i np r o b l c mo ft t l ei f b n n a t i o nm o d e li st od e f m ca s t a i i d 盯d ，u n 砸e da i l de x t c n s i v em a l l a g e m e n t i n f b 哪a t i o ns t n i d u f ca n d 锄e x p r e 豁i v e d e f m i t i o nl a n g l l a g c o n c e1 h e 访f o 耶1 a t i o nm o d di ss c tu p ，w es h o u l d 仃a n s l a t ct h c 瓣tm o d dt oa u n i f i e d 衄c u n t i ln d w ，s 锄cs t a n 出小l so f 仃a n s l 砒i o n sa m o n gd i 丘咖ti n 妇m a t i o n m o d e l sh 时eb e e nd c 缸地d b u t 血c 岫s l a l i 衄sa 坤d o n co n l ya tt h el c v do fs y t 强， n e 百e c i i n gi m p l i d t m n t i c s w i t ht h ei n m m e n to fm a 船8 c do b j c d s ，t h cd a t af i o w si n t h en e t w o r ka ：吣i n c 他舔e ，w h i c hl e a d st o 恤ei n c l f i c i 锄c yo fi n 】i o 咖娟o np r o c c s s i n g s o ， t l l ef c q u e s to ft h es 锄a n t i ci n f o m a n o ni nn e 咐o r km 卸a g e m c n ti so ff e a ti l p o n 加c e i f t h el c i l o w l c d g cb 弱ea n dt l l es e m a n 比r e 鹳o n i n gf u n c l i 锄b ea d d c dt om 缸a g e d 0 b j e c t s ，t h en e c d e di n f 0 】a t i 衄w 诅ib ed c l i v c r c dt on 酶o r km 翘a g e m e n ts y s t e m a “l l 仡t d y a sac o n c c p t i i a lm o d e l i n gt o o l 彻d e s c r i b i i i gi n f 咖a t i o ns y s t e m sa tt h es e m 姐t i c a i i dk n o w l e d g el e v e l o n t o l o g yh a v et c c c j v e dm 柚ya t t e 州o l l sb yr e s e a r c h e 堪w h e ni tf i 巧t a p p e 缸e d i ih a sb e e nw i d e l yu s e di nm 孤y 丘e l d so fc 0 唧u t c rs c i e n c es u c h 勰k n o w l e d g c m a n a g c m e n t a i l da n j 丘c i a li l l t c l l i g e n c ew i t i lt l i e p u r p e o f s h a r i n g 柚dr e u s i g b d w l e d g c 柚de l l 锄c i l l gc a p a b j l i t i c so fc x p r e s s i n gs 锄a t i c s a d d i n go n t o l o g yt ot h e u n i f i e di n f 0 n a t i o nm o d e lc 弛s o l v et h es e m 卸t i c p m b l e m se x i s t e d i nc u n n t t r a n s l a t i o n s 触e ra ni n - d e p t l ls t l l d i e sa n dd i s c u s s i o n so f 删ti l l ：f 0 咖a t i o nm o d e l sa n dm e u n i f j e di n f o 棚a t i o nm o d e l ，t l l em a p p i n gn l i e sb e m e e nt l i e s em o d e l s 曲dt h ei n 幻m l a t i o n m e r g i n gm e t h o da r c 百v c n ho r d e rt or e a c has c m a i l t i ci n t e r o p c r a b i l i t yo fd i 伍玎e n t m a n a g e m e n tm o d c l s ，au n i 蠡e di n f o 瑚a t i 咖m o d e lb a s e do n t o i o g yi sp r o p o s e d ，柚dt h c b u i l d i n gp r o c e s so ft l l em 拙a g e m e n ti n f b 衄a t i o no n t o l o g yi sd i s c u s s c d t h ei n f b 衄a t i o fs e m a n t i cb e h a v i o ri sa d d e di n t ot h eo n t o l o g ya n dt h eu 墒e di n f o m a t i o nm o d e li s i i 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s e s t a b l i s h e dt h r o u g hd e d u c t i o nb yt h eo n t o l o g yr e 孙o n i n gs y s t e mw h i c hc a no b t a i nt h e i m p l i d tr c l a t i o n s o nt l l eb a s i s0 ft h i sm o d e l ，m a i l a g e r sc 柚d e f i n e 硼l c sm e m s e l v e s 锄d p e d b n nr c l a t i v eo p e r a t i o i l s 蛐t o m a t i c a l ly a tl 勰t ，t h e m p a r i s o no fc u r r e n td e f i i i l i t i o n l 姐g i l a g ca i l do n t o l o g yl 锄g u a g ci sg i v e na n dt h er c a s o n i n gp r o c e 豁o ft h eo n t o l o g y r e a s o n i n gs y s t e mi sd i s c u s s e d ， k e yw o r d s ：0 n t o l o g y ；n e 晰o r km 壮a g c m 锄t ；u n i 6 c dh f o 耽a t i o nm o d c l ；o w k s w r l ；b c h a “0 rb f 0 恤a t i o n ；r c a s o n i l l g i n 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：阵起 日期：加碑g 月8 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名：张趣， 日期：枷绰月8 日 导师签名 日期：年月 日 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。圃塞途塞握銮后进卮i 旦圭生i 旦二生；旦三生筮查! 作者签名：隰起 日期：h 厅年占月占日 导师签名 日期：年月日 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 1 课题研究背景及意义 第一章绪论 由于网络技术的迅猛发展，电信网和计算机网的规模不断扩大，而且随着新业 务的不断出现，各厂商的新设备、新产品不断涌入，使得网络变得愈来愈复杂。许 多标准机构、学术论坛提出了各种不同管理体系结构和规范，它们各有所长，分别 适用不同的应用领域，目前较多采用的管理体系结构是i s o ，g d m 0 ，s n m p m m ， d m i ，】m l f ，c o r b a ，i d l 等。 i s 0 管理主要用于1 m n 中的电信网络管理；s n m p 主要用于计算机网络；d m i 正越来越多地应用到工作站计算机及其组件的管理中：c o l 国a 则在终端系统和应 用管理领域占据一席之地。这些管理体系结构在各自的领域都表现的非常不错。但 是也应该看到，这些技术促成了“管理孤岛”现象的出现，因为每种设各都运行着 各自的管理系统。它们都自成体系，系统之问的管理信息难以互通。对涉及到多个 专业网的管理操作复杂，互操作性和灵活性差。另外，由于管理系统的封闭性和管 理对象的多样性，也大大增加了管理软件开发的复杂性。随着新的管理体系的问世， 这种现象还会更加严重，因此网络系统的集成化管理是一个非常现实的问剧1 1 网络系统的集成化管理也叫综合网络管理系统，最初的综合网络管理系统是一 个理想化的网络管理系统，通过这一系统，网络管理者希望能够以一种统一的界面、 网管系统和操作实现对被管理领域中各种异构网络的全面管理。异构的情况包括： 不同的网络管理接口协议、不同的管理信息模型、不同的网络管理需求等。另一方 面，综合网络管理系统又是一个抽象的网络管理系统，因为目前网络和网络的管理 接口还不能完全达到开放化和标准化的水平，而且综合网络管理系统所覆盖的范围 实在太大，所以很难具体地定义综合网络管理系统的实现方法、技术或结构，而只 能在概念上定义理想的综合网络管理系统。 要解决多种网络系统的集成化管理，首先面临的是“信息融合”的难题。这里 的“信息融合”是指：能够以统一通用的数据描述格式保存所有受管设备的标识信 息、工作状态和策略配置，并能集中汇总这些设备产生的事件和日志信息。“信 息融合”即是要定义出一个统一的信息模型。统一信息模型的研究分成两部分：第 一部分为数据的抽象，抽象出所有信息的共同点，同时指出信息的结构和相互关系， 使得这些信息独立于各种不同的网管协议：第二部分按照信息模型中定义的信息结 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 构，采用数据定义语言来定义网络管理系统中所需信息，这一部分叫做数据模型。 统一的信息模型为综合网络管理提供了支持，网络管理者可以统一的界面来操 作抽象的管理信息，从而可以更好的实现异构网络管理的无缝连接，便于网络的维 护和方便的管理，同时扩大了网络管理的被管对象，使网络管理延伸至更广泛的领 域。 1 2 国内外研究现状 目前国外的一些重要的标准化组织在为综合网络管理问题进行不断的研究工 作，而且不同的组织的研究重点也有所不同。许多标准组织都是围绕c o r b a 展开， 开发组织o p e nc 幻u p 【习在这方面做了比较重要的工作，它与网络管理论坛t c l e m 锄a g e m e n tf 0 如m 1 3 】共同制定了联合域问管理翻译规范j d m ) ，该规范对于 c m 口和s n m p 之间的协议、信息模型和服务的转换进行了定义，规定了教管理对 象定义指南舳象语法标记( g d m o a s n 1 ) 、m m 和d l 的映射关系显然，这种综 合管理模型建立在网关的基础之上，采用网关的形式来进行管理协议和信息之间的 转换等。图1 1 给出了采用网关的形式来实现综合网络管理的模型图。 图1 1 采用网关的形式实现综合网络管理模型图 从图中我们可以看出，管理端在进行网络管理时，首先必须安装c o r b a 、n 仪、 s n m p 、d m i 管理端工具，才可以进行综合的网络管理，显然这不是我们所需要的 h j 。目前关于综合网络管理系统的研究主要还是在于研究模型之间的融合，研究技 术还是制定不同网络管理协议间的映射关系，其关注点并不在定义统一信息模型 上。 一些学者从理论的角度对信息模型和信息模型进行了广泛的研究。文献【5 】首先 提出需要将现有的网络管理模型整合成一个统一的信息模型，并从哲学、原理、模 式和组织四个方面分别讨论了整合的方法；文献【6 】提出了建立一个通用的信息模型 2 硕士擎住论文 m a s t e r st h e s i s r u n i v e r s a li n f o n n a t i o nm o d e l l ，并说明了现有的信息模型存在的问题，提出将信息 模型分成两层，第一层只关注于管理信息的结构，与所使用的协议无关：第二层根 据具体的协议，使用数据模型来描述整个信息模型，同时他也指出信息模型的建立 应该由标准化组织如t f 、d m r f 来主导，由1 m f 、o m g 和w 3 c 的参与建立， 而不应该由生产厂商来提出。文献【4 】提出采用c i m 作为统一的信息模型，将所有 可管理的对象分成1 6 个不同的类别，采取u m l 的形式定义了这些类别之间的关系。 在数据模型方面，现有的研究主要集中在使用x m l 描述管理信息上。草案7 】提出 了一种基于x l s c h e m a 的舰c o n f 数据模型，文献【8 】提出了一种参考s m h l g ， 基于r d f 的网络管理信息模型定义方法；文献【9 】首次在网络管理中引入本体语言 0 、l ，并给出了本体语言映射到传统网络管理信息的方案，通过本体的特性，来提 高描述管理信息的表迭力。文献1 1 0 l 提出使用语言t q l 对n e t c o n f 协议中的网络 配置管理数据进行语法、语义、规则校验、使用规则语言可以形式化地描述网络配 置管理中的规则，但t q l 与d l 结合并不紧密，也没有系统的语义描述能力。 国内对于网络管理信息模型的研究比较少，主要集中在高校和研究所。清华大 学信息网络工程研究中心在管理信息模型集成研究的基础上，提出了一个基于多级 抽象的网络管理信息模型，该模型通过定义更高层次的抽象描述对不同的信息模型 进行集成，满足了服务管理中对服务对象的描述需求，避免了不同信息模型之间的 直接转换，并使用c 讧对信息模型进行描述。其他高校包括北京邮电大学对信息 模型的研究只是集中在其质量定义和评价模型基础之上，他们也是采取将信息模型 分为网元管理层、网络管理层、业务管理层和事务管理层，并以前三层的信息建模 为主，并对每层的关系进行了研究。 1 3 研究工作介绍 本文的课题受湖北省科技攻关重大项目“网络管理平台软件研究及产业化 ( 2 0 0 1 从1 0 4 a 0 5 ) ”和湖北省科技攻关重大项目“嵌入式网络管理软件开发及产业 化”( 编号为2 0 0 4 a a l 0 3 a 0 1 ) 支持。 通过对现有的网络管理信息模型的结构和作用分析，我们认为急需要建立起一 种统一的信息模型，对所有的信息模型进行规范化，采用统一的定义格式、实现方 法，同时模型之间的映射算法简单。在此基础之上，还需要对信息模型中包含的语 义信息进行处理，使得网络管理者能够更方便的对管理信息进行处理。 在统一信息模型中引入本体论，可以很方便的将模型映射成为本体格式，同时 可以对模型间的重复信息进行整合，最重要的是可以通过本体来定义模型中隐含的 3 硕士学位论文 m a s t e r st h 耳s i s 行为信息，通过推导运算得到隐含的事实并加入到本体中，实现了语义之间的转换。 本文的研究工作主要包括以下内容： 分析了当前网络管理中的常用信息模型结构及其定义语言的描述方法和特 点，并对这些模型和定义语言进行详细的比较； 讨论了统一信息模型的组成结构及在网络管理中的地位，所处的作用： 分析了本体论技术以及本体在统一信息模型中的应用，给出了在统一信息 模型中引入本体的实现步骤； 提出了基于本体论的统一信息模型，给出了现有模型到统一信息模型间的 映射规则、信息模型建立过程和本体的优化、整合步骤。讨论了如何在本 体上加入了语义信息； 研究了基于统一信息模型的综合网络管理系统的执行流程； 比较不同信息模型的描述方式；给出现有信息描述语言到本体语言的转换 规则； 研究了推理机的推理过程。 1 4 论文的章节安排 本文的结构安排如下： 第一章，介绍论文课题研究的背景和意义，并对国内外研究现状进行了研究， 最后提出本文的研究内容。 第二章，介绍了网络管理信息模型的概念及所处的地位和作用，并对现有的网 络管理信息模型及其定义语言进行了详细介绍和比较。 第三章，介绍了本体论的概念、本体的表示和本体语言、最后通过介绍了本体 的行为信息描述语言s w r l 讨论了如何定义本体中的规则信息。 第四章，讨论了统一信息模型的建立过程及主要结构。通过对本体论的介绍， 提出了基于本体论的统一网络管理信息模型，并对模型的整个执行流程进行了详细 的说明。 第五章，讨论了模型之间的映射关系，并通过本体描述语言o w “s w r l 来进 行信息模型之间的语义转换，另外对推理机的推理进行了简单的研究说明。 第六章，总结本文的研究工作，指出还存在的一些问题，并给出需要进一步研 究的方向。 4 第二章网络管理信息模型 由于被管对象范围广泛，不同的管理域使用不同的管理协议和信息定义方式， 故其信息模型也不同。本章首先对信息模型的概念和所处的地位进行了说明，继而 对不同管理系统下的信息描述方式和描述语言进行了详细的研究。最后对这些信息 的组织方式进行了比较。 2 1 信息模型概述 在整个网络管理体系结构中，网络管理的功能是通过m a g e i 与a g e n t 之间通 过管理信息的交换而实现的。完成一个管理操作，要有负责发出命令的管理者和负 责执行命令的代理。要执行管理者发出的命令，代理必须对所要处理的对象有一个 了解，比如它的名称、属性、从属关系等等。所有这些信息从相关的管理信息库r h t m ， m a g e m c l | th f o m a l i 0 b a s c ) 中得到l l “。信息模型一般从逻辑上表征为一个m ， 它是由网络中所有的管理对象o 订0 ，m a g e d0 b j e c i ) 按照一定的结构组织起来后形 成的一个数据库，这些m o 是网络中物理的和逻辑的资源的抽象描述，网络资源包 括被管理资源( 如网络设备、连接、业务等) 和管理资源( 如应用进程和用户等) l l 目。信息模型方法正是按从属派生规律将己抽象化的被管对象在逻辑上自上而下排 列，里树形结构。采取这种结构的目的在于可以方便地对目标进行查找。 信息模型的概念引入是为了方便对网络资源进行管理。主要由管理信息构成， 管理信息所设计的是各种网络实体的情况。如通信设备的抽象描述、物理记录、事 件等。从这里我们可以看出信息模型( h f o m 缸i o nm o d c l ) 在整个网络管理过程中起到 了一种媒介的作用，作为一种具体化的管理信息，在管理者和代理的相互理解过程 中起到了很重要的作用i 埘。如图2 1 所示。 图2 1 网络管理信息模型的地位 网络管理信息模型就像一个“交互中心”，管理功能并不直接与网络资源交互， 而是通过信息模型，由信息模型对资源直接进行操作。网管信息模型是为管理功能 服务的，它不是对网络中所有资源的一切特性的抽象，而仅仅是对与管理功能相关 的资源及其特性的抽象，因此，不同的功能应该有不同的信息模型。 网络管理系统中需要处理的信息类型和数量是巨大的，描述管理信息、建立管 理信息模型最好采用结构化的方法，这样可以降低系统实现的难度、提高通用性。 另一方面，随着网络的不断扩大，新产品、新技术的不断问世，经常会有增加被管 对象类的需要。因此管理系统设计中就要有一定的标准化方法来保证被管对象设计 和定义的模块化特征，保证协议和过程的可扩展性，保证各个机构、团体和厂家定 义的被管对象的兼容性1 1 4 】。 在目前使用广泛的网络管理体系结构中，如s n m p 、t m n 、w b e m 等，均使用 不同的管理信息模型和数据模型，下面分别介绍这几种不同网络管理协议。 2 2 s n m p 和m m 2 2 1s m 咀概述 提到网络管理领域的“通用协议和数据描述格式”，我们首先会想到业界广泛使 用的s n m p 和m m 。简单网络管理协议( s n m p ) 【1 5 】首先是由h l t c m c t 工程任务组织 ( m ，珥h c c m e te n 乒啪r i n gt a s kf o i c e ) 的研究小组为了解决i n t e l c t 上的路由器管理 问题而提出的，它是基于又独立于t ( m 佃的i n t c m c t 网的一个标准的网络管理协议。 目前这种网络管理协议己经成为当今最流行的网络管理手段，几乎所有的网络厂商 推出的网络管理系统都支持s n m p 协议。 基于s n m p 的网络管理包含三个组成部分： ( 1 ) s m i ( s m i c t u r co fm a 髓g c m 锄th f o m a t i o n ，管理信息结构) ，它是关于m m 的一 套公用的结构和表示符号以及m m 参数的数据类型；( 2 ) m m ，定义了网络设备的 各项参数，通过对这些参数的读取和设置来实现对设各的监控；0 ) s n m p 作为管理 进程和代理进程之间的通信协议，它定义了数据报交换的格式。 s 讧p 的管理信息定义注重简单性和实用性。网络资源以对象的形式被存放于 m m 中。对象在m i b 中的存放形式被称作管理信息结构s m i 。s m i 采用i s o 的抽 象语法表示法1 ( a b s 渤【ds y n t a x t a t i o no n c ，a s n 1 1 表示。 2 2 2 管理信息结构s m i s n m p 的规范s m i 1 6 l 为定义和构造m m 提供了一个通用的框架。同时也规定了 可以在m m 中使用的数据类型，说明了资源在m i b 中怎样表示和命名。 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 为了让管理进程与代理进程交换数据，双方都必须理解它，不管它们各自内部 是如何表示数据信息的。为此，有两项必须标准化：抽象语句和传输语句。抽象语 句定义数据信息标识的规范，传输语句定义抽象语句中的组件的编码。 s m i 为每一对象类型定义了三个组成部分：对象名、语法、编码说明。 ( 1 ) 对象名：一个对象类型的名字明确代表一个对象，称为对象标识符。对象标 识符总是一个惟一的描述对象所处位置的整数序列。 ( 2 ) 语法；语法定义了被管理对象的数据类型。a s n 1 描述语法的部分结构用来 形式化地描述这种数据类型。s m i 定义了3 种数据类型： 1 ) 基本类型。包括a s n 1 基本类型中的i n r e g e r 、o c 玎s t r 烈g ( 字节字符 串) 、0 b j e c tm e m m 砭r ( 对象标识符) 和n u u 种类型。 2 ) 结构类型( c 0 n s 蜘l d o r 聊c s ) 。a s n 1 结构类型的s e q u e n c e 用于产生列表 或表格，表示集合类型。 3 ) 自定义类型( d c 血e d 聊e s ) 。在前面两种类型的基础上派生出的新类型。s m i 定义了6 种复合类型：n e “诎6 d 血髑：描述各种协议簇中的网络地址。 l p a d d r c s s ：表示3 2 位口地址_ ( 胁t c r ：表示非负整数计数器，最大值为2 3 2 1 g a u g c ：与c o 吐t e r 类似，但计数过程中，数值可增加可减少。币m e 啊d 岱：整数， 按1 ，1 0 0 秒计算时间。o p a q u e ：允许任意的a s n 1 结构。 3 ) 编码说明：所有对象类型是根据a s n 1 的基本编码规则规范编码的。由 于篇幅的限制，在此不在赘述。 2 2 3 抽象语法记法a s n 1 m m 和s n m p 报文中的所有字段都是用a s n 1 描述的。a s n 1 类似于高级程 序设计语言的数据描述部分，它提供若干语言结构，用以定义类型和值。类型对应 结构，值对应内容。a s n 1 模块的一般格式如下： d e f r n r n o n s t a g d e f a u l t ：= b e g i n e x p o r t s i m p o r t s a s s i g n m e n ti j s t e n d 其中：模块标示符0 订o d u l ei d e t i f i e r ) 是模块名；e x p o r t s 结构规定了模块可 以被其他模块移植的类型或值：i m p o r t s 用于定义其他模块移植来的类型或值； 7 a s s i 髯n m e n tu s t 中含有类型分配、值分配和宏定义。 定义每个对象必须包括5 个部分：对象名、语法、定义、访问方式和状态。如 在r f c l 2 1 3 中定义系统描述信息的结构为 s y s d e s c r0 b j e c t 爿r y p e s y l 嘟 d i s p l a y s t r i n g ( s i z e ( 0 2 5 5 ) ) ，对象的语法形式 a c a 三s sr d o n l v访问方式 s 1 蜩i sm 锄d a t o r y ，状态 d e n ，a i ”豫t a g e n ts i m u l a t o r ”默认值 d e s c r 口1 r i o n关于对象的文本描述说明 ”at c x t i i a ld e s c r i p t i o o ft h e t i t y 1 1 l i sv a l u es h o u l di n d u d el h e “ln 锄e 柚dv e 培i o ni d 锄t i f 池t i o no ft h es y s t e m sh a r d w a r ct y p c ， 细m eo p e n t i n g s y s t c m ，缸dn e t w o r k i n gs o f t w a r e ni s m 柚d a l o r yt h a tt h i s 删yo o n t a i np 曲油l c a s c c h 啪d e r s ” ： s y s 锄1 )臌明s y s d i e s c r 所处的位置 2 2 4 管理信息库m m s p 中的所有的被管对象都被排列在一个树型结构之中。处于叶子位置上的 对象是实际的被管对象，每个实际的被管对象表示某些被管资源、活动或相关信息。 m m 中的每个对象类型都被赋予一个对象标识符( o 瑚e c tm e l 盯i f m r ) ，以此来 命名对象。对象标识符能够唯一标识某个对象类的符号，它的值由一个整数序列构 成。被定义的对象的集合具有树型结构，图2 2 给出了m m 的命名树结构。 t c c j t i ( 0 )i s ；( 1 )j o i n 卜讧o i 蜓2 ) 。g ( 3 i ” m 坠! ( 1 j e “c r p 血e s ( 1 ) 广弋 s y s 把m ( 1 ) i n t 州沁e “2 ) 3 ) 一 图2 2 m i b 命名树结构 8 从图中可以看到，m m 树从根节点开始，每一个结点都由数字表示。根节点没 有名字或编号，但是下面有三个子树，通常设备厂商需要定义管理信息对象来实现 自己的私有m i b ，则需要在p f i v a t c 子树的子节点e n t e r 州s e s 下申请一个d 号。 2 3 c m i p 和g d m o 2 3 1c m i p 概述 c m 口协议是在o s i 制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。也可以称作 是一个网络管理体系。这个体系包含以下组成部分：一套用于描述协议的模型，一 组用于描述被管对象的注册、标识和定义的管理信息结构，被管对象的详细说明以 及用于远程管理的原语和服务。c m 口与s 旧一样，也是由被管代理和管理者、 管理协议与管理信息库组成。在c m m 中，被管代理和管理者没有明确的指定，任 何一个网络设备既可以是被管代理，也可以是管理者。 c m 口管理模型可以用三种模型进行描述：组织模型用于描述管理任务如何分 配；功能模型描述了各种网络管理功能和它们之间的关系；信息模型提供了描述被 管对象和相关管理信息的准则。从信息模型来说，c m m 的m m 库是面向对象的数 据存储结构，每一个功能领域以对象为m m 库的存储单元。 2 3 2 管理信息结构 o s i 系统管理用于定义和组织m i b 的通用管理框架是管理信息模型( m 讧： m a a g c m e n ti n f o 皿a t i o nm 0 d e l ) ，m i m 定义了如何表示与命名m m 中的资源。 m i m 建立在面向对象的基础上，对于每个要管理的资源，都抽象成管理对象 ( m 柚a g e do b j e c t ) 。一个管理对象是从管理的角度采用面向对象的方法对资源的一 种抽象，通过封装的手段，管理对象屏蔽了与管理无关的资源，提供给管理系统一 个用来交换管理信息的标准接口。管理对象使用管理对象定义指南( g d m 0 ： g u i d e l i n ef o rd e f i n i t i o no f m 强a g c do b j e c t s ) 描述，m 0 之间的关系包括继承和包含。 继承关系描述的是管理对象类( m 0 c ：m a n a g e do b j e c l e dd a s s ) 之问的关系，包含 关系描述的是管理对象实例( m o i ：m a i i a g e do b j e c t c di 璐t 柚) 之间的关系。 管理对象由一个被管对象类( c l a s s ) 来统一描述，而每个对象被看作该被管对象类 的一个实例( i n s t a l l o c ) 。在定义被管对象类的时候，要完全说明一个对象，必须包括 下列各个特性1 1 7 j ： 对象的父类q 袱眦d 硒s ) ： 9 被管对象可见的属性( a n 曲u t e ) ； 可以对被管对象运用的管理操作( m 锄a g c m e n t o p e f a t i o n s ) ： 控制c m i s 过滤器适用性的匹配规则( m a t c h i n gn l l ) ： 应答管理操作时体现的行为( b i e h a v i o r ) ； 对象发生内部事件时将会发出的通知( n o t i f i c a t i o n s ) ； 在被管对象类继承层次( i n h c d t a n c eh i e r 缸d 啪中的位置。 在描述网络资源的模型时，为了增加灵活性，上述特性除了父类以外可以集合 成一个特性组，即包( p a c k a 留e ) 。m 0 的模型就是用若干个给定的包来定义的。包是 属性、通知、操作、表现行为等特性的集合，包可以分为必须包( m a n d a t o r yp a c k a g c ) 和条件包( c 叫d i t i o a lp a c k a g c ) 两种。必须包的特性是一类对象的所有实例都必须拥 有的，而条件包反映的特性是一类对象中一部分实例才有的，往往提供附加的管理 能力。 属性( a i 也曲u 旧是包含在一个m 0 内部的实际的变量数据元素，属性可以代表多 种有数值的物理资源特性。如不断变化的存储容量。每个被管对象都有许多属性， 属性代表被管对象的各方面特性和工作状态。 被管对象的行为描述了对象及其属性、通知和动作的动态特性，包括当在其上 执行操作和对其行为加以约束时，如何作出反应。行为特性包括描述属性的语法、 描述了管理活动如何影响对象及其属性。行为特性还描述被管对象内部可能发生的 事件以及事件可能导致的对象自身的变化。例如对象属性值改变的条件、发出通知 的条件等等，可以使用自然语言来描述一个行为。 管理操作可以分为面向属性的操作和面向对象的操作两种，面向属性的操作有： 取属性值( g c t ) 、置换属性值( 1 印l a 。e ) 、用默认值替换( d 叩l a c cw j t hd e f a u nv a l u c ) 、增 加成员( a d dm e m b e r ) 和删除成员( d c l c t em e m b e r ) ：面向对象的操作有创建对象、删除 对象和操作对象三种【1 8 l 。 2 3 3 管理对象定义指南( c m m o ) g d m 0 为信息模型的定义提出一组通用的规则，它以一种统一的方式表达对象 类的命名、属性、操作和通知。将具有相似属性、操作的m o 抽象为对象类，相应 地对各种对象类作了类的属性( a n 曲u t e ) 、操作( 0 p c r a i i o l l ) 的描述，并扩展了通知 科o t i 矗t i o n ) 和行为( b e h a v i o 岫的定义。其目的是为定义者提供背景信息和描述工 具，将设计网络资源所需的管理功能转化为对被管对象类的描述。g d m 0 通过a s n 。 1 的数据表达形式，用九个模板c i 锄p i a t e ) 来定义管理信息模型，主要包括被管理对 象类模板、特征组模板、属性模板、属性组模板、动作模板、通知模板、命名约束 和参数模板、行为模板1 1 9 1 。 n 管理对象类模板形成了定义被管对象的基础。它标明了该类对象与其他对象 类间的继承关系，标明了被管对象类的有关行为、属性、通知、操作等组成的包。 一个实际的被管对象类的定义例子如下： d i s c f i m i n a t o rm a 】w 旧e do b j e ( 了c l a s s d e r i df r o m t o p ； c h a r a ( 1 e r l z e db y d i s c r i m i n a t o t p a c k a g 鹊p a c 蝣e a t t r i b u t e s d i s c r i m i n a t o r 卫dg e t d i s c r i n l i n a i o r c 轴1 s m i c tg i 疆r e p l a 讴 n 0 删c 棚o n s s 眦c h 柚g e ， a t 仃i b u t e 、柚u e 曲锄g e ； c o n d n l o n a lp a c k a g e s d a i l y s c h e d u l i n gp r e s e n t i f b o t ht h ew c e l d ys c h e 蛐g p a c l 【a g ca n dc x t e m a ls c h c d u l 盯p a c l 【a g a r c n o t 皿s c n t i n 祖i n s t a n c e ， r e g i s l 研江ma so b j c c t c l a s s e x 锄p l e 这是鉴别器被管对象类，它是p 类的一个子类，有一个必备包和一个条件包， 并给出条件包使用的条件。同时还包括了属性和操作方式等。 2 ) 包模板提供了包的方法，包中由行为、属性、通知、动作等组成。 3 ) 属性模板提供了定义属性的手段。定义了属性语法，表明属性值是单值还是 多值。 4 ) 属性组模板用于定义一组相关的属性。 5 ) 通知模板用于定义通知类型，规定了通知产生的环境，还规定了转交事件时 使用的语法和事件应答参数。一个通知定义的例子如下： c o m m u n i c a t i o n e 玎o r n a m i c 触0 n b e i 王a o rc 0 衄u n i c a t i o n e r r o r b e h a v i o r w h 口m l o r m a t i o ns y n i a xn o t i f i c a t j o n m o d u l e e n o rh f o ： 1 1 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s w n hr e p l ys y n i a xn o t j f i c a t j o n m o d u l e e r r o rr e s u l t ： r e g i s t e r e da sn o t i f i 咖i o n - e x a m p l c 该通知是在通信线路异常时发送的通知。 6 ) 行为模板用于定义被管对象类、属性、通知等模板中有关的行为，采用非形 式化的文本描述方式定义，如： s t a t e c h 如g c b c h a v j o r 髓 i a o r d e f i n e d a s ”1 1 1 i s n o t i 6 i i o n 帅c i s u s c d t or e p o n t l ”c l l 姐g e i i i t l l e v a l u e o f o n c o rm o r cs t a t ea t 缸b u t e so fa m a n a g c do b j e d 这个例子描述了被管对象状态发生改变时的行为。 7 ) 名字连接模板用于在超类上