（计算机科学与技术专业论文）基于web的网管软件的设计与实现.pdf

北京邮电大学硕士研究生论文 ：卿 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所 知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期：w 9 多，i 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。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磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日期： 日期： 胡归；i2 ， f 移弓、| 北京邮电大学硕上研究生论文 4 北京邮电大学硕士研究生论文 基于w e b 的网管软件的设计与实现 摘要 随着科技的发展，因特网应用的不断普及，网络规模的日益扩大， 网络结构变得越来越复杂。如何保证网络设备安全、可靠、高效地运 行，成为一个急待解决的问题。优秀的网络管理软件能够为各种网络 设备及运行在该设备上的软件提供非常有效的管理、声明和控制等功 能。因此，计算机网络管理己经成为目前计算机网络领域研究的热点 之一。 本文采用b s 架构实现了网络管理软件，并且结合了a j a x 技术。 所实现的软件分为s n m p 后台系统、数据存取系统、w e b 前台系统 和实时告警显示系统等四个子系统。该软件实现了以轮询方式收集设 备信息，为用户提供w e b 访问方式，并具有灵活的拓扑图显示、实 时告警显示等功能。在设计w e b 页面时，通过采用a j a x 技术，改 善了用户体验，提高了软件的可操作性和可扩展性，该软件投入实际 运营后取得了较好的市场反馈。 本文首先分析了目前网管软件的相关协议，重点介绍了s n m p 协议及相关理论基础；然后介绍该软件以b s 方式架构，根据功能将 其划分为各个子系统，并详细讨论了每个子系统的设计与实现；最后 介绍了该软件的测试结果，并对其做了总结，提出了一些改进的设想。 关键词：网络管理s n m p j a v aa j a x 奠7 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g ya n dt h ep o p u l a r i t yo fi n t e m e t a p p l i c a t i o n s a n dt h ee x t e n d i n go fn e t w o r ks c a l e ，n e t w o r ks t r u c t u r e b e c a m em o r ea n dm o r ec o m p l e x a ne m e r g i n gp r o b l e mi sh o wt o g u a r a n t e et h en e t w o r kd e v i c e sw o r ks a f e l y , r e l i a b l y , a n de f f i c i e n t l y f o r v a r i o u sn e t w o r kd e v i c e sa n dt h e i rs o f t w a r e ，ag o o dn e t w o r km a n a g e m e n t s o f t w a r ec a np r o v i d ee f f e c t i v es u p e r v i s i o n ，e x p l a n a t i o na n dc o n t r 0 1 t h e r e f o r e ，n e t w o r km a n a g e m e n ti sav e r yi m p o r t a n ti s s u eo f t h er e s e a r c h o fc o m p u t e rn e t w o r kt e c h n o l o g i e s t h i sp a p e rd e s i g n san e t w o r km a n a g e m e n ts o f t w a r ew i t ha j a xa n d b sa r c h i t e c t u r e t h i ss o f t w a r ei sd i v i d e di n t of o u rs u b - s y s t e m s ：s n m p f u n c t i o ns y s t e m ，d a t as t o r es y s t e m ，w e bs y s t e ma n dr e a l - t i m ea l a r m s y s t e m t h i s s o f t w a r ei m p l e m e n t sd e v i c e si n f o r m a t i o nc o l l e c t i n gb y p o l l i n g ，a n dp r o v i d e sw e ba c c e s s i n t e r f a c ef o rt h eu s e r s ，i n c l u d i n ga f l e x i b l en e t w o r kt o p o l o g yg r a p ha n dr e a l - t i m ea l a r md i s p l a y b ya d o p t i n g t h ea j a xt e c h n o l o g yi nt h ed e s i g no fw e bp a g e s ，t h eu s e re x p e r i e n c ei s i m p r o v e de f f e c t i v e l y t h es o f t w a r ei se a s y t ou s ea n de x t e n d i i i 北京邮电大学硕士研究生论文 t h i sp a p e rd i s c u s s e ss o m ep r o t o c o l sr e l a t e dt on e t w m a i n l ya b o u ts n m pp r o t o c o la n dr e l e v a n tt h e o r e t i c a l i n t r o d u c e sb sa r c h i t e c t u r e t h ew h o l es o f t w a r ei sd i v i d e di n t od i f f e r e n t s u b - s y s t e m sw i t hd i f f e r e n tf u n c t i o n s ，a n dt h ep a r t i c u l a rd e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o n o fe a c h s u b - s y s t e m i sd i s c u s s e d t h ea u t h o ra l s o i n t r o d u c e st h et e s t i n go ft h en e t w o r km a n a g e m e n ts o f t w a r ea n dm a k e sa s u m m a r yb a s e do nt h o s ed i s c u s s i o n s s o m ef u t u r ei m p r o v e m e n ti s p r o p o s e da tt h ee n do ft h i sp a p e r k e yw o r d s ：n e t w o r k m a n a g e m e n ts n m pj a v aa j a x 气 1 1 , 北京邮电大学硕士研究生论文 目录 第一章引论l 1 1 研究背景1 1 2 研究目标及研究内容2 1 3 论文组织结构。3 第二章相关理论及技术概述4 2 1 网管标准协议4 2 2 s n n 口协议4 2 2 1 s n 佃简介5 2 2 2 s n m p 原理。6 2 3 b s 架构1 0 2 3 1 b s 架构简介1 0 2 3 2 b s 架构优势1 0 2 4 相关技术。l l 2 4 1 a p p l e t 简介1 l 2 4 2 a j a x 简介1 2 第三章软件架构设计1 4 3 1 整体架构设计1 4 3 2 子系统的设计1 5 第四章软件具体实现1 7 4 1 s n m p 后台子系统1 7 4 1 1 设备信息获取1 7 4 1 2 后台子系统实现一2 0 4 2 数据存取子系统2 l 4 2 1 数据库设计2 2 4 2 2 数据库连接池2 3 4 2 3 数据库表的设计与实现2 3 4 3 w e b 前台子系统2 8 4 3 1 用户管理2 8 4 3 2 鉴权及认证2 9 4 3 3 事件管理3 0 4 3 4 日志管理3 0 4 3 5 页面动态显示3 l 4 3 6 拓扑图3 4 4 4 实时告警子系统4 2 4 4 1 三种基本的通信方式4 3 4 4 2 三种通信方式在实时告警中的应用4 4 4 4 3 实时告警子系统的实现4 5 第五章软件测试4 9 v 北京邮电大学硕士研究生论文 5 1 测试环境。 5 2 功能测试。 5 3 性能测试 第六章结束语 参考文献 致谢6 2 攻读学位期间发表的学术论文6 3 北京邮电大学硕士研究生论文 1 1 研究背景 第一章引论 近几年来，计算机网络的发展异常迅猛。特别是随着国际互连网络因特网的 不断推广应用，计算机网络越来越成为人们所关注的全球性热点之一。计算机网 络的使用越来越广泛，用户对网络的依赖也越来越大。网络不仅渗透到工业、银 行、大专院校等各个领域，而且正走入家庭。未来社会是信息的社会，而信息社 会是离不开网络的。因此，计算机网络在人们生活中的地位将越来越重要。 当前计算机网络的发展特点是：网络规模不断扩大，复杂性不断增加，网络 的异构性越来越高。一个网络往往由若干大大小小的子网组成，包括不同厂家、 公司的网络设备和通信设备等。同时，网络中还有许多网络软件提供各种服务。 随着用户对网络的性能要求越来越高。如果没有一个高效的网络管理系统对网络 系统进行管理，那么很难保证为广大用户提供令人满意的服务。网络管理是网络 发展中一个很重要的关键技术，对网络的发展有着很大的影响，并已成为现代信 息网络中最重要的问题之一它的重要性已经在各方面得到体现，并为越来越多 的人所认识。因此，计算机网络管理已经成为目前网络领域研究的热点之一。 网络管理是指网络管理人员通过网络管理系统对网络上的资源进行集中化 管理的操作，是监督、组织和控制网络通信服务以及信息处理所必需的各种活动 的总称。其目标是确保计算机网络的持续正常运行，并在计算机网络运行出现异 常时能及时响应和排除故障。现在企业环境中使用最为普遍的网络管理软件包括 网络拓扑管理软件、故障采集和报警管理软件和网络性能管理软件等。 对于一个庞大而复杂的网络系统而言，对网络的维护和管理十分重要，直接 关系到整个网络是否能稳定而可靠地运行。在建立和部署个网络时，除了在网 络设计时采用统一的建网模式，利用结构清晰的网络拓扑，还需要提供一整套网 络测试和维护方案。一个没有网络管理的网络将是低效的网络，网络也不能被称 为智能的，网络的故障诊断、运行状态监控、收费等都很难实现。对于一个良好 的、稳固的网络来说，用网管软件对网络进行管理是必不可少的。所以，采用一 套好的网络管理软件是至关重要的。 由于w e b 技术可以非常简单、有效地获取不同类型的数据信息，比如，文 本、图像、声音与视频等，因此w e b 技术在i n t e m e t i n t r a n e t 上广为使用。基于 w e b 技术的b s 架构的网管软件给普通用户提供非常熟悉的w e b 浏览器接口， 以透明地方式访问分布在i n t r a n e t 上的各类信息，并且很容易支持s n m p 标准网 北京邮电大学硕士研究生论文 络管理协议框架，因为w e b 浏览器对计算机的硬件要求不高、许多具体的 任务可转移到w e b 服务器上去完成，这种模式降低了费用，并带来了极大 活性、易于升级移植、平台独立性并且支持远程移动管理等优点；另外也可 利用i n t e r a c t 及其技术快速发展的优势。a j a x 作为w e b 技术之一，是使用客户 端脚本与w e b 服务器交换数据的w e b 应用开发方法。这样，w e b 页面不用打断 交互流程进行重新加裁，就可以动态地更新。使用a j a x ，用户可以创建接近本 地桌面应用的直接、高可用、更动态、更丰富的w e b 用户界面。因此，采用基 于w e b 技术的b s 架构的网管软件，可以大大提升网管软件的运行效率。 1 2 研究目标及研究内容 本文分析和研究了w e b 技术在网管软件中的应用方法，并根据相应的需求 对基于b s 架构与w e b 技术的网管软件进行了设计与实现，具体来讲，论文的 主要研究工作如下： 分析了当前网络管理软件应用的现状，指出了当前网管软件面临的问题，主 要是可扩展性以及网管软件运行效率问题，针对这些问题，提出了采用b s 架构 与w e b 技术相结合的方法，并进行了相应的网管软件设计与实现，将网管软件 分成四个子系统：s n m p 后台子系统、数据存取子系统、w e b 前台显示子系统和 实时告警显示子系统。实现了实时收集设备信息、灵活的用户w e b 访问等功能， 并具有灵活的拓扑图显示和实时告警显示功能在设计w e b 访问界面时，通过 采用a j a x 技术，改善了用户体验 在基于b s 架构与w e b 技术的网管软件的设计和开发过程中，作者完成了 以下工作： l 、基于b s 架构设计与实现了基于s n m p 的网管软件，该软件可为用户提 供多种网络管理功能，并对网络设备，如路由器、交换机、语音网关等设备提供 较好的支持，具体功能包括：通过s n m p 协议收集设备信息，如设备状态信息、 接口信息、路由表、a r p 表等信息，为用户提供必要的告警信息以监测设备运 行状态。 2 、基于a j a x 技术，以w e b 方式提供网管用户界面，提供拓扑图显示、设 备状态查看、设备信息查看和事件查看等功能，提供必要的用户鉴权功能，提供 分级别的用户权限设置。 3 、 基于j a v as o c k e t 技术和w e b 技术，实现了网络设备的实时告警显示功 能。 通过分析与验证，基于b s 架构与w e b 技术的网管软件具有较高的可操作 性和可扩展性。 2 北京邮电大学硕士研究生论文 1 3 论文组织结构 本文的组织结构如下： 第二章介绍了在设计与实现本软件时，所用到的基础理论知识及相关技术简 介。包括网管协议和网管工作原理，对s n m p 网管协议及基于s n m p 协议的网 管工作原理进行了介绍；b s 架构基础及其优势；实现该软件时所用到的主要技 术：a p p l c t 和a j a x 。 第三章在第二章网管协议与原理介绍的基础之上，基于b s 架构对整个网管 软件进行了设计，将整个软件分成四个子系统，分别是s n m p 后台子系统、数 据存取子系统、w e b 前台显示子系统和实时告警显示子系统等，并对各个子系统 进行了介绍。 第四章详细描述了网管软件的各个子系统的设计与实现过程。 第五章进行了网管软件的测试。 第六章是结束语，对该软件的优点与缺点做了总结。 北京邮电大学硕士研究生论文 第二章相关理论及技术概述 2 1 网管标准协议 以下四个要素是现代网管软件的主要组成：( 1 ) 若干被管的代理；( 2 ) 至少 一个网络管理器；( 3 ) 一种公共网络管理协议；( 4 ) 一种或多种管理信息库。其 中，网管协议是最重要的部分。对于网管软件来说，采用标准的、成熟的网络管 理协议可以降低软件的设计难度，缩短软件的开发周期，同时也可以使其支持更 多种类的设备。 在计算机网络管理中，有两个网管协议占有重要的地位：一个是开放系统互 连组织( o s i ) 提出的公共管理信息及协议( c m i s c m i p ) ，另一个是i n t e m e t 工程 任务组( i e t f ) 提出的简单网络管理协议( s n m p ) 。其实这两个协议分别对应了两 种不同的管理方案： o s i 提出的方案定义了五个网管的功能域，分别是故障管理、配置管理、计 费管理、性能管理和安全管理，对管理的框架、管理信息的定义、对象的属性和 行为等都有详细的定义，o s i 的方案虽然功能详尽，但是实现起来过于复杂，在 实际应用中并没有得到太多厂家的支持。 s n m p 协议是由i e t f 制定的一个重要的网络管理协议，用于监控和管理网 络设备，它规范了管理信息库( m i b ) 、传送信息的格式、传送消息的规程等。相 对于o s i 的c m i s c m i p 协议，s n m p 更加简单实用，因此，它从2 0 世纪8 0 年 代诞生以来，便得到了网络设备生产厂家的广泛支持。 2 2 s n m p 协议 在因特网的早期，网络管理所使用的主要协议是i c m p ( i n t e r n e tc o n t r o l m e s s a g ep r o t o c 0 1 ) 协议。当时网络管理员用的主要工具是p i n g 命令由于p i n g 命令的功能过于单一，随着网络的发展，它己经不能满足网络管理的需求。于是， 1 9 8 7 年1 1 月发布的简单网关监控协议s g m p ( s i m p l eg a t e w a ym o n i t o r i n g p r o t o c 0 1 ) 成为第一个专门为网络管理提出的协议，该协议提出了直接监控网关 的方法。而随后出现的s n m p 协议是建立在s g m p 协议的基础上的，目前，s n m p 协议已经成为了网络管理事实上的标准。 到目前为止，s n m p 协议已经推出了s n m pv l 、s n m pv 2 和s n m pv 3 等三 个版本。其中，s n m pv l 具有简单、容易实现且成本低的特点；s n m pv 2 在保 持s n m pv l 特点基础上，对提高安全性和更有效传递管理信息方面做了大量的 4 北京邮电大学硕士研究生论文 改进工作；随着s n m p 的进一步发展，您t f 的s n m pv 3 工作组于1 9 9 8 年1 月提 出了互联网建议r f c 2 2 7 1 2 2 7 5 ，正式形成了s n m pv 3 。s n m pv 3 在s n m pv 2 的基础上增加了安全性和管理机制。s n m pv 3 具有以下特点：( 1 ) 适应性强；( 2 ) 扩充性好；( 3 ) 安全性好。s n m p 协议经过三次改进及功能的完善，目前已被 众多的厂商设备所支持，成为全球网络管理的事实标准。 考虑到s n i p 协议在实际应用中的优势，在实现本网管软件时，也采用了 s n m p 协议。 2 2 1 s n m p 简介 s n m p 是由一系列协议和规范组成的，它们提供了一种从网络设备中收集网 管信息的方法，也为设备向网管工作站报告问题和错误提供了一种方法。s n m p 由三部分组成：m i b ( 管理信息库) 、s m i ( 管理信息结构) 和s n m p 协议【l 】。 ( 一) m i b 网络管理系统的基础是m i b ，即管理信息库。每个被管理资源由一个管理 对象所代表，m i b 是由这些对象组成的结构化的对象集合，只有在m i b 中的对 象才是s n m p 所能够管理的。在网络系统中，每一个设备都包含自己的m i b ， 网络管理实体通过访问m i b 中的对象来管理这个网络设备。 ( 二) s m i s m i 即管理信息结构，它为定义和构造m m 提供了一个通用的框架。同时 它也规定了可以在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。s m i 的基本指导思想是追求m i b 的简单性和可扩充性，不支持创建或者检 索复杂的数据结构。因此，m m 只能存储简单的数据类型：标量和标量的二维 矩阵。在m i b 中，每个对象都具有一个名称、语法以及编码方式。名称用o b j e c t i d e n t i f i e r ( o i d ) 来表示。对象类型的语法用于描述这个类型的抽象数据结构。对 象类型的编码是指对象的实例如何用该语法进行表示，并在网络上进行传播。 s m i 标准指明了所有的m i b 变量必须使用抽象语法记法a s n 1 来定义【z j 。 ( 三) s n m p 协议 s n m p 协议规定了网管实体和被管代理之间的通信方式、s n m p 报文的格式 与定义、每个报文的处理方式等。s n m p 协议最重要特性就是简捷易用，从而使 系统的负载可以减至最低限度。s n m p 协议中没有一大堆命令，而只有三种基 本的操作： g e t ：网络管理实体从被管的代理中获得网络设备的信息； s e t ：网络管理实体改动设备的配置或控制设备的运转状态； t r a p ：被管的代理通知网络管理实体有一些特别的情况或问题发生了。 5 北京邮电大学硕士研究生论文 在s n m p 协议中，所有的操作都可以看成是由这三种操作派生出来的。正是 这些特性使得基于s n m p 协议的网管软件的开发变得非常方便。 2 2 2 s n m p 原理 以下关键元素：管理站( m a n a g e r ) 、代理( a g e n t ) 、管理信息库、网络管理协议 【3 】等组成了s n m p 的网络管理模型。 管理站被作为网络管理员与网络管理系统的接口，它的基本构成为： 具有分析数据、发现故障等功能的管理程序； 一个用于网络管理员监控网络的接口； 将网络管理员的要求转变为对远程网络元素的实际监控的能力； 一个从所有被管网络实体的m m 中抽取信息的数据库。 代理是在网管软件中的另一重要元素，装备了s n m p 的平台，如主机、路由 器及集线器等均可作为代理工作，代理对来自管理站的信息请求和动作请求进 行应答，并根据情况为管理站报告一些重要的意外事件。 s n m p 协议是属于应用层的协议，它基于u d p 协议实现。无连接的机制减 了管理代理的负担，它不必支持其它协议及基于连接模式的处理过程。管理站 代理之间通过s n m p 协议进行交互以完成网络管理的功能，如图2 1 所示： 图2 1s n m p 协议与t c p i p 协议栈 最初，s n m pv l 中定义了五种网络管理的操作原语【4 】： 1 ) g e tr e q u e s t ：m a n a g e r 使用该操作向a g e n t 请求取回某些变量值，它要 6 北京邮电大学硕士研究生论文 求a g e n t 响应具体的变量值。 2 ) g e tn e x tr e q u e s t ：m a n a g e r 使用该操作向a g e n t 请求取回某变量的下一 个变量值，它要求a g e n t 给予响应。 3 ) g e tr e s p o n s e ：a g e n t 使用该操作向m a n a g e r 发送响应，回送相应的变量 值。 4 ) s e tr e q u e s t ：m a n a g e r 使用该操作向a g e n t 请求设置某些变量值，它要求 a g e n t 设置本地m i b 中相应的变量值。 5 ) t r a p ：a g e n t 使用该操作向m a n a g e r 报告某一异常事件的发生，这是由 a g e n t 主动向m a n a g e r 发出的报文。 而在后来的s n m pv 2 v 3 中，又增加了g e tb u l k 和i n f o r m 等操作原语。g e t b u l k 用于在单次请求中批量获取变量值；i n f o r m 进一步完善了原有的t r a p 机制。 根据这几种操作原语，应用s n m p 协议从被管理设备中收集数据有两种方 法：一种是基于轮询的方法，另一种是基于中断的方法。 s n m p 使用嵌入到网络设备中的代理软件来收集网络的通信信息和有关网络 设备的统计数据。代理软件不断地收集统计数据，并把这些数据记录到一个管理 信息库中。 管理者通过向代理发出查询命令可以得到记录在m m 中的信息，从而了解 设备的运行状况，这是基于轮询的方法。为了能全面地查看设备的运行状态，如 一天的通信流量和丢包率等，管理者必须不断地向代理发送查询命令，这一过程 就叫轮询。只有通过轮询，才可以使用这些信息来评价网络的运行状况，并揭示 出通信的趋势，如哪一个网段接近通信负载的最大能力或正使通信出错等。但是， 基于轮询的方法的缺陷在于不能完全保证信息的实时性，尤其是网络设备发生错 误的时候的实时性。多久轮询一次、轮询时选择什么样的顺序都会对轮询的结果 产生影响。轮询的间隔太小，会产生太多不必要的通信量；间隔太大，而且轮询 时顺序不同，那么关于一些大的灾难性事件的通知又会太慢，这就违背了积极主 动的网络管理的目的。 在基于中断的方法中，当设备发生异常状况时，被管理设备中的代理可以立 即向网络管理站报告错误情况，而不需要等到管理站为获得这些错误情况而轮询 它的时候才会报告，这是它与基于轮询方法的不同之处。这样，当有异常事件发 生时，采用基于中断的方法可以立即将相关的异常信息通知网络管理工作站，实 时性很强。所以，采用基于轮询的方法和基于中断的方法二者的结合，可以较好 的适应各种情况，能较好的满足网络管理的需型5 1 。 在具体实现上，当需要获取网络设备的状态及相关的数据时，网管软件向网 络设备发送各种查询报文，并接收来自被管设备的响应报文，将结果显示出来。 7 一台网络设备包含诸多的数据信息，比如设备名称、p 地址、a r p 表、路由 表、接口数量、接口类型和接口流量等各种信息。在s n m p 中，这些信息由保 存在m i b 中的管理对象( m a n a g e do b j e c t ) 代表。在获取设备的某项特定信息时， 需要指定相应的管理对象，以明确表示需要获取的是哪一项设备信息。这样，就 需要能够对每个管理对象设定唯一的标识以区别不同的管理对象。在s n m p 中， 数字标号，而 d e n t i f i e r l 6 1 。 北京邮电大学硕士研究生论文 图2 - 3m i b 的树状结构 每个o b j e c ti d e n t i f i e r 都是由形如 1 3 2 6 1 2 1 的一串数字组成的，通过 这串数字，可确定从m m 树状结构的根到一个具体的管理对象的一条路径。例 如，1 3 6 1 2 1 1 即对应图2 - 3 中i s o 一 o r g - d o d - i n t e m e t - m g m t - m i b 一2 - s y s t e m 这样一条路径。 每个管理对象都包含一个管理变量，所谓管理变量，就是管理对象在某一时 刻的值，s n m p 以管理变量作为操作对象。管理变量的表示方法是这样规定的： 形如x y ，其中x 是管理对象的o b j e c ti d e n t i f i e r ；y 是能唯一确定对象类型值的 一组数字，在非表型变量中为0 ，在表型变量中是这个表的索引，比如接口表中 的接口号，或路由表中的目的网络地址等等。如：在m i b 文件里定义了 i p a d e n t n e t m a s k 这一管理对象，其o b j e c ti d e n t i f e r 为1 3 6 1 1 5 6 1 3 ，它是路由 表中的一项，它的一个实例就是路由表中某一行的子网掩码，如果这行的索引、 目的网络地址为1 2 9 1 0 2 1 o 。则这个变量名是：1 3 6 1 1 5 6 1 3 1 2 9 1 0 2 1 o 。 保留在被管设备上的代理从1 6 1 端口接收来自网管软件的s n m p 报文，经解 码、c o m m u n i t y 验证，然后分析得到管理变量在m i b 树中对应的节点，从相应 的模块中得到管理变量的值，再形成响应报文，编码为s n m p 报文发送回网管 软件。网管软件得到响应报文后，再经同样的处理，最终显示结果。 9 北京邮电大学硕士研究生论文 2 3 b s 架构 2 3 1 b s 架构简介 b s ( b r o w s e r s e r v e r ，浏览器服务器模式) 架构：它是w e b 兴起后的一种 网络结构模式，w e b 浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户 端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使 用 7 1 客户机上只要安装一个浏览器( b r o w s e r ) ，如n e t s c a p en a v i g a t o r 或 i n t e r n e te x p l o r e r ，服务器安装o r a c l e 、s 妒o a s e 、i n f o r m i x 或s q ls e m 等数据库。 浏览器通过w e bs e r v e r 同数据库进行数据交互。 b s 结构的使用越来越多，特别是由需求推动了a j a x 技术的发展，它的 程序也能在客户端电脑上进行部分处理，从而大大的减轻了服务器的负担；并增 加了交互性，能进行局部实时刷新。 2 3 2 b s 架构优势 b s 最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。 只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易。 除此之外，还具有如下优势： ( 1 ) 优越的系统性能 过去的客户服务器体系为两层结构，即客户端程序+ 数据库服务器。客户端直 接与数据库系统连接，它们可分为两种模式：胖客户型和胖服务器型。 胖客户型的特点是数据计算和数据处理集中在客户端。这种系统的网络负荷 大，直接影响业务处理的速度，当用户连接很多时容易在数据库端发生访问冲突。 胖服务器型的特点是数据计算和数据处理集中在数据库服务器。数据库服务 器端是这种系统的瓶颈，当用户连接很多时，系统就会发生堵塞，性能急剧下降， 根本无法适应多用户的需要。而在三层结构客户服务器系统中，数据计算和数 据处理集中在中间层部件，且能够实现分布计算功能。具体地说，就是可以根据 需要把各个部件分别或重复地分布在不同的计算机上，使整个系统的工作量平衡 分配到网络中。 ( 2 ) 卓越的安全性能 传统的c s 结构，客户端直接与数据库连接，数据库完全暴露于外部，在安 全性方面存在很大的隐患。而在三层结构中，客户端只负责发送请求，并不与数 1 0 北京邮电大学硕士研究生论文 据库直接连接，而由a p p l i c a t i o ns e r v e r 与数据库连接，在外界应用与数据库之 间有天然的屏障，同时也最大限度保证数据的安全性，完整性。 ( 3 ) 减轻系统的负担 在传统的c s 结构中，每个用户都需要与数据库服务器建立连接，而在三层 结构中用户可以共享数据库连接，这样减少了数据库的负担，同时也提高了系统 的性能。 ( 4 ) 易于维护和升级 在c s 结构中，升级和维护系统必须在客户端和服务器端同时进行，众多的 客户端维护困难，也增加了维护的开销。如果程序发生改动，必须每一个客户端 都要进行升级，这样也增加了系统的升级风险。在b s 结构下，系统维护或升级 只在服务器端，对于客户端无须进行改动，这样就减少了系统的维护费用、降低 了升级风险。 2 4 相关技术 2 4 1 a p p l e t 简介 j a v aa p p l e t 是用j a v a 语言编写的一些小的应用程序，这些程序是直接潜入 到页面中，由支持j a v a 的浏览器( i e 或n e t s c a p e ) 解释执行，能够产生特殊效 果。它可大大提高w e b 交互能力和动态执行能力。包含j a v a a p p l e t 的网页被称 为j a v a - p o w e r e d 页，也可以称其为j a v a 支持的网页。 用户访问这样的网页时，a p p l e t 被下载到本地执行，前提是用户所使用的必 须是支持j a v a 的网络浏览器。 a p p l e t 小应用程序的实现主要是靠j a v a a p p l e t 包中的a p p l e t 类，不同于一 般应用程序，它必须嵌入在h t m l 页面中才能被解释执行，并且a p p l e t 可以从 w e b 页面中获得参数，并和w e b 页面进行交互。 含有a p p l e t 的网页的h t m l 中必须带有 和 这样一对标记， 当支持j a v a 的网络浏览器遇到这对标记时就会下载相应的小程序代码并在本地 计算机上执行该a p p l e t 小程序。 a p p l e t 是一种j a v a 的小程序，它通过使用该a p p l e t 的h t m l 文件，由支持 j a v a 的网页浏览器下载运行。也可以通过j a v a 开发工具的a p p l e t v i e w e r 来运行。 a p p l e t 程序离不开使用它的h t m l 文件。这个h t m l 文件中关于a p p l e t 的信息 至少应包含以下3 点：( 1 ) 字节码文件名( 编译后的j a v a 文件，以c l a s s 为后缀) ； ( 2 ) 字节码文件的地址；( 3 ) 在网页上显示a p p l e t 的方式。 一个h t m l 文件增加a p p l e t 有关的内容只是使网页更加富有生气，如添加 北京邮电大学硕士研究生论文 声音、动画等这些吸引人的特征，它并不会改变h t m l 文件中与a p p l e t 无关的 元素【引。 ( 一) a p p l e t 基本运作流程 从上面的介绍可以看到，a p p l e t 在执行前会通过网络下载到客户端，只要客 户端浏览器内安装适当的j a v a 虚拟机，即可以执行下载的a p p l c t a p p l e t 的基本运作流程如下 ( 1 ) 当浏览器试图打开包含a p p l e t 的网页时，会先启动j v m 。 ( 2 ) 浏览器将 标记所定义的信息传送给j v m 类加载器。 ( 3 ) 在类加载时会有一个认证机制来检查欲加载的类是否合法。确认了类 是合法之后，a p p l e t 才会被执行。 ( 二) a p p l e t 的安全机制 由于a p p l e t 是需要通过网络传播，并要在被访问者的机器上执行，所以一 定要对a p p l e t 的执行加以限制。j a v a 中的s e c u r i t y m a n a g c 类专门用来防止安全 漏洞的出现，它能监控几乎所有的虚拟机上的系统级调用。这种安全防范机制称 为沙箱( s a n d b o x ) 安全模式。即j a v a 虚拟机为a p p l e t 的执行提供一个沙箱，如 果程序的执行一旦试图离开沙箱，它的运行就会被禁止。 在这种安全模式下，a p p l e t 不能在运行中调用其他程序，不能对文件进行读 写操作，不能装载动态链接库或调用本地方法，也不能试图打开非提供a p p l e t 的主机以外的某个s o c k e t 。a p p l e t 只能和原来的w e b 服务器进行数据交换，而 无法将数据传送到其他计算机 有了这些严格的保护措施，可以将用户面临的安全性风险降到最低 ( 三) a p p l e t 的生命周期 与a p p l e t 的生命周期相关的主要方法有诚t o 、s t a r t o 、s t o p 0 和d e s t r o y ( ) 。 当a p p l e t 被下载到浏览器上初次运行时，i n i t 0 方法被调用来完成数据的初 始化工作。 接着，s t a r t 0 方法被调用，各种任务通常都在该方法中执行。与i n i t 0 方法只 在下载后执行一次不同，s t a r t 0 方法在每次浏览器被重新激活时都会被调用。 s t o p ( ) 方法在每次浏览器被最小化或其他窗口被激活时被调用，停止一些在 s t a r t ( ) 方法中定义的操作。 浏览器被关闭时，d e s t r o y ( ) 方法被用来清除分配给a p p l e t 的资源。 2 4 2 a j a x 简介 a j a x 是“a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l 的简写，它是一种创建交互式 w e b 应用的开发技术9 1 。传统的w e b 应用相比，a j a x 有以下几方面的优势： 1 2 北京邮电大学硕士研究生论文 1 通过异步模式，提升了用户体验； 2 优化了浏览器和服务器之间的传输，减少不必要的数据往返，减少了带 宽占用； 3 a j a x 引擎在客户端运行，承担了一部分本来由服务器承担的工作，从而 减少了大用户量下的服务器负载。 其实，a j a x 并不是一种全新的技术，它只是把一些已有的技术结合在一起， 从而创造了一种全新的w e b 开发方式。a j a x 技术包括以下几个方面： 基于w 曲标准x h t m h s s 的表示； 使用d o m ( d o c u m e n to b j e c tm o d e l ) 进行动态显示及交互； 使用x m l 和x s l t 进行数据交换及相关操作； 使用x m l h t t f i r e q u e s t 进行异步数据查询、检索； 通过结合以上的几种已有技术，a j a x 实现了异步的请求响应机制，并大大 改善了w e b 应用的用户体验。目前许多流行的w e b 应用，如c j o o g l ee a r t h 、g m a i l 等，都是基于a j a x 实现的。 北京邮电大学硕士研究生论文 3 1 整体架构设计 第三章软件架构设计 根据对用户需求的分析，本网管软件的设计与实现可以细分为如下四个组成 部分：s n m p 后台子系统、数据存取