（计算机科学与技术专业论文）基于移动agent的web网络管理的研究与应用.pdf

武汉理t 大学硕士学位论文 摘要 随着计算信息网络的不断发展，其分布性、异构性和复杂性对网络管理更是 一项严峻的考验。在传统的网络管理架构中( 集中式网管模型) ，管理操作完全由 远程的m a n a g e r 控制，管理操作命令和操作结果的传递造成了网络数据量增大， 加大了网络负担，同时网络节点的实时监控也得不到保证。当随着网络异构加剧、 网络规模剧增、被管节点增多，这种集中式的网络管理更是显得缺乏灵活性和智 能性，更容易造成网络的瓶颈。因此，需要研究新的、更有效的网络管理模型和 技术，开发出更具高效和实时性的网络管理系统。 基于移动a g e n t 的网管模型与传统的集中式网管模型相比，更具有： ( 1 ) 自治性：通过通信协议和其他的移动a g e m 进行通信协调完成网管任务。 ( 2 ) 移动性：使程序的执行尽可能的靠近数据源，降低网络丌销，平均负载， 提高完成任务的时效。 本文提出一种基于移动a g e n t 与w 曲应用框架整合的架构，并以此基础构建 和开发一个分布式网络管理系统来进行网络管理。该系统具有复用性强，易扩展， 自主性强等特点，能极大提高网络管理效率。 本文的主要研究工作和成果如下： ( 3 ) 提出一种基于移动a 鲫t 与w 曲应用框架整合的架构，详细描述了该架构 中各组成部分的作用和原理。 ( 4 ) 以m 的a g l e t s 为移动a g 饥t ( m a ) 的开发平台，与现在较流行的s 呻培 和h i b e m a t e 应用框架进行整合，结合a d v 饥t n e ts n 啪p ，进行网络节点的管理， 成功构建基于w 曲的网络管理系统，较好的解决w e b 与m a 的互操作问题。为满 足现在复杂的网络管理的需求而开发出了基于移动a 鲫t 的w e b 网络管理系统。 整个系统架构利用移动a g e n t 与传统的s n m p 管理和w 曲技术相结合，提高 网络管理效率；根据网管区域分配服务a 舻l t 到网络管理节点上，减少网络开销， 进步提高了此网络管理系统的效能；在系统开发上，利用了s 咖g 和h i b e m a t e 的可配置方式提高了系统开发效率和系统的可移植性，并通过s p 血g 的f u i 与 a g l e t s 进行整合，实现了w 曲客户端到移动a g e l l t 之间的通信。 关键词：网络管理；s n m p ；移动a g e n t ；a 舀e t ； s p 渤g ：h i b e r i l a t e a b s t r a c t w i t l lt h er a p i dd e v e l o p m e n to ft l l ec o m p u t i n gi n f o n i l a t i o nn e 似o r k ，t 1 1 e d i s t r i b u t e d h e t e r o g e n e o u sa i l dc o m p l e xn a n l r eo f t h en e t 、) i r o r ki sa 孕e a tc h a l l e n g ef o r m en e 附o r km a n a g e l l l e m t h em a i l a g c l l l e n to p e r a t i o ni s c 0 1 1 t r o l l e db yr 锄o t e m a l l a g n l en e 咐o r kd a t am a yi n c r e a s ea n d t h en e 咐o r kb u r d e nm a yb em o r eh e a v e a st l l er e s u l to ft h et f a 1 1 s m i t t i n go fm a n a g e m e l l to p e r a t i o n 锄da n do p e r a t i o n r e s u l ti nt h et r a d i t i o n a ln e 时o r km a l l a g e m e n ta r c t l i t e c m l q c e i i 砌i z a t i o nn e 附o r k m a n a g e m e n tm o d e l ) ，w h i c hm a k e sm o r ed a t at od e a lw i t ha tt h es 锄et i m e1 0 s i n g g l l a r a n t e eo fr e a l t i m em o 以o m g a s t h ei n 储l s i f i c a t i o no f h e t e r o g a 掀吣r l e l = 、o r k ， t l l ei n c r e a s eo fn e 帆o r ks i z e 锄dt l l ei n c r e a u s eo fn e 俩o r kn o d e s ，t l l el a c ko ff l e x i b i l i t y 锄di n t e l l i g e l l c ea r et l l el i m i t a t i o no f “sc e i l 仃a i i z e dn e t 、) i r o r km 锄a g e m e n t o nm e o m e rh a i l d ，i ts e e m sm o r e1 i k e l yt oc a u s en e 研o r kb o t t l e l l e c k s 1 1 1 e r e f o r e ，w en e e dt o r e s e a r c hn e w 锄de f f ；舳en e t w o f km 锄a g 锄e n tt ec _ h i 的l o g yt od e v e l o pam o r e e m c i e n ta n dr e a l - t i i i l en e t 、) l ，o r km a i l a g e i i l e n ts y s t e m c o m p a r e dw i t l lm e 仃a d i t i o n a lc e n 仃a l i z e d n e 铆o r km a i l a g e m e n tm o d e l ，m e a d v a n t a g e so fm en 莳1 ) l ，o r km a j l a g e m e n tb a s eo n m o b i l ea g e n ta r e 嬲f o l l o w s ： ( 1 ) a u t o n o m y ：t l l r o u 曲面n gm e 洲删c a t i o np r o t o c o l 锄dm ec o o r d i i l a ! t i o n b 咖e e i lm o b i l ea g e n t st oc o m p l e t en 咖o r km a n a g e m 饥tt a s l 【s ( 2 ) m o b i l i 锣：m a k es u r e l a tm ei m p l 锄e n to fn l ep r o 伊锄i s 弱c l o s e 勰 p o s s i b l et 0d a t as o u r c et or e d u c en e 研o r kc o s t a 1 1 da v e r a g en e t 、j l ，o r k1 0 a ds om a t c 距唧l e t e m en e t 、) l ，o r km a i l a g e i n e n to nt i m e h l t l l i sp a p e rw ep r o p o s e 锄i n t e 莎a t e da r c h i t e c t u r cb 弱e d0 nm o b i l ea g e n t 觚d w e ba p p l i c a t i o n 丘锄e w o r kt od e v e l o pad i s t r i b u t e dn e m o r km a i l a g e m e n ts y s t 锄 f o rn e 铆o r km a n a g e r i l e n t n l i ss y s t e i t lh a ss 缸d n gr e u s a b i l i 劬e 嬲yc x p a n s i o na n d a u t o n o m yw h i c hc 锄黟e a t l yi m p r 0 v e n e m o r km a n a g e m e n te 伍c i e r l c i y 7 i l l em a i nr e s e a r c hw o r l ( a 1 1 d 删c v e m e n ta r ea sf i o l l o w s ： ( 1 ) p r o p o s i n g a 1 1m e 黟a t e da r c l l i t e c t u r eb a s eo nm o b i l ea g e n ta i l d w 曲 a p p l i c a t i o nm 吼e w o r k 锄dm a ：i ( i n gad e t a i l e dd e s c r i p t i o no nn l e f i l n c t i o n sa i l d p d n c i p l e so fe a c hc o m p o n e n to ft h ea r c m t e c t i l r e 1 1 武汉理工大学硕十学位论文 ( 2 ) u s i n gi b m sa 百e t sa sap l a t f o 册向rm o b i l ea g e n t ( m a ) d e v e l 叩m e n t ， i n t e 孕a t i n gt h es p r i n ga i l dh i b e n l a t ea p p l i c a t i o n 丘a m e w o r ki n t om ea r c l l i t e c t u r ea i l d m a l l a 舀n gt h en e 似o r kn o d e sb yu s i n gm ea d v 锄tn e ts n m p i nt h i sw a y ，i tc a i l s u c c e s s m l l yb u i l dan e “o r km a n a g 锄e 1 1 ts y s t e mb a s eo nw 曲a n d i ti sag o o dw a y t os 0 1 v et 1 1 e w 曲i n t e r o p e r a b i l i t ) ri s s u i n gw i 血m a d e v e l 叩i n gai l e l w o r k m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nw 曲a i l dm o b i l ea g e n ti i l o r d e rt 0m e e tt h e r e q u i 彻n 明to fc o m p l e xn e t r km 觚a g 锄锄t 1 i l es y s t e ma r c k t e c t u r e 尚c hc 0 f n b i n e dw i mm o b i l ea 舭l t ，仃a d i t i o n a ls n m p n 咖o r km a i l a g e l l l e n ta 1 1 dw 曲t e c h n o l o g yc a ni i i l p r o v ee f f i c i e n c yo fn 咖o r k m a i l a g e m c l l t a s s i 印i n gt h es e 州c ea g e n tt on e 铆o r kn o d e sa o c o r d i n gt ot l l en e t 、o r k r e 西o nc a i la l s or e d u c en 酣0 r ko v e r h e a da n d 向r t l l e ri m p r o v et l l ep e r f o m a n c eo fm e n e t w o r km a n a g 锄e n ts y s t e m ht l l em a t t e ro fs y s t e md e v e l o p m e r 也t h es y s t e mc a i l b ec o n f i g i l r c db yt h eu s eo fs 研n ga i l dh i b e n l a t et oi i n p r o v ed e v e l 叩e 伍c i e i l c ya i l d s y s t e mp o r t a b i l i t y aw 曲c l i e n tc a l lc o 删c a t ew i t ht l l em o b i l ea g e n tt h r o u 曲 i n t e g r a t i n gt h er m io fm es p n gw i t l la 四e t s k e yw o r d s ：n e t w o r km a n a g e m e n t ；s n m p ；m o b i l ea g e n t ；a 四e t ；s p r i n g ；h i b e m a t e ； i i i 独创性声明 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的地方外， 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 武汉理工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 明并表示了谢意。 签名：楚堇整日期：望! ：璺f 2 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留并向图家钉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。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。i 司时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息 服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究引：淋乞纱靳( ：伽日期 武汉理工大学硕七学位论文 1 1 引言 第1 章绪论 随着计算机网络的迅猛发展，网络已然成为人们日常生活的一部分，网络 的瘫痪意味着巨大的经济损失。为了监控其性能，避免其发生故障，网络管理 就越显的重要，然而网络所具有的分布性、异构性和复杂性对网络管理却是一 项严峻的考验。 而在传统的网络管理架构中，管理操作完全由远程的m a l l a g e r 控制，管理 操作命令和操作结果的传递造成了网络数据量增大，加大了网络负担，同时网 络节点的实时监控也得不到保证。移动a g e “i 】是一种自治的并可以通过通信语 言和其他代理进行信息交换的技术，根据具体情况中断自身的执行，移动到另 一个设备上恢复运行。移动的目的是使程序的执行尽可能的靠近数据源，降低 网络的通信开销，平均负载，提高完成任务的时刘2 1 。w 曲技术是构建灵活、 高效的分布式应用程序常用实现方案之一，它以操作简单、易于部署和跨平台 等优势，被广泛应用于网络管理系统中。 本文利用i b m 的a 西e t s 作为移动a g e n t ( m a ) 的技术支撑，与现在较流 行的s p 血g 和h i b 锄a t e 应用框架进行整合，结合a d v e n tn c ts n m p 进行网 络节点的管理，构建基于w 曲的网络管理系统，能较好的解决w e b 与m a 的 互操作问题、平台移植性问题和系统软件开发效率问题，以满足现在复杂的网 络管理的需求。 1 2 网络管理的发展现状 1 2 1o s i 系统管理架构 最早的网管系统基本上都是针对具本业务和设备的，各种各样的网管系统 之间没有建立互通机制，相互之间不能实现互通，其中麻烦的是很多管理操作 是现场的物理操作。基于这种原因，基于远程监控的理框架就在此时被提出来 了，它是现代网络管理系统的核心，其目标是打破不同设备和业务之间的界限， 实现互操作，建立统一的综合网管理系统，将以前烦琐的现场物理操作转换为 武汉理： 人学硕士学位论文 方便快捷的远程逻辑操作。 管理系统被管系统 管理进程 操作操作 代理进程 ( m a i l a g e r )( a g e i l t ) 1 i 通知二茄石r i lj 也叫 1 c m i s 边界 弋 ，、 c m i p厂 被笔 ，1 1 、j l ，、。tc 1 ，1 丫17 丫i 图1 1o s i 系统管理架构 如图1 1 所示，o s i 系统管理架构【3 l 的最主要的是一对在应用层上相互通信 的对等实体( 进程) ：代理进程( a g e n t ) 和管理进程( m a i l a g e r ) ，这正是以后 所有网络管理系统架构的基本模式。该架构采用的通信协议是公共信息协议 ( c m 口) ，能够实现对各种远程管理信息的访问。c m m 【4 】使用面向连接型的协 议来传送和管理信息，从而能够保证信息的有序及准确性。 目前理论上最理想的网络管理架构就是o s i 系统管理架构理，其它的网络管 理架构都以此为依据演变过来的，但其终归还是因实现比较复杂和实现代价过 高而没有普及。 1 2 2s n m p 网络管理架构 为了管理t c p p 网络而提出了s n m p 网络管理架构，和c m i p 相比， s n m p 【5 1 结构简单，易于实现，对于网络管理非常之有效，因此得到众多的产品 供应商的支持，发展迅速。正因如此，s n m p 成为网络管理工业的标准。 2 武汉理工火学硕士学位论文 被管资源 s n m p 被管对象 jljljljljl oo o 富 oo o 2 口 = j 匆艺 刃 刃 止贸 o 。 o 苦口0 s n m 消息 d 舅 c 器 o 它o 留 暑 + s n m p a g e i l t t c p 口 链路层 卜广1 网络一 -l 图1 2s n m p 管理架构 如上图1 2 所示，s n m p 的基本体系结构是一个集中式体系结构，即一个 管理站( m a i l a g e r ) 多个代理( a g 咖) 。代理中则运行a g e n t 进程，管理站中运 行m 锄a g e r 进程。m a l l a g e r 通过轮询( p o l l i n g ) a g 饥t 来查询被管理节点的信息 或是a g e i l t 通过触发陷阱( 卸) 主动向管理站发送相关的报警信息来达到网络 管理的目的。s n 架构采用工作在u d p 协议上的s n m p 的协议来传递管理 信息。相比c m 口，s n m p 在资源、技术和成本等方面有较大的优势。 1 2 3 基于策略的网络管理 策略是指用规则来控制系统的行为，而规则则由相应的动作和一组条件组 成。策略的角色是设定在特定的条件下执行相应的动作。通过策略机制就可以 动态调整系统的行为，原先的系统内部结构也就可以不用改动。如图1 3 所示， 基于策略的网络管理【6 】是指网络自动根据预先制定的策略，实现信息的自动传 输、存取和网络设备的配置与监控，提供各项优化网络所必需的服务。基于策 略的网络监控使得网络就如同一个状态机，通过策略来控制与调整网络的状态。 l 口 武汉理1 ：大学硕十学位论文 图1 3 策略管理结构 1 2 4 基于移动a g e n t 的网络管理技术 原有的网络管理架构存在的不足由于引进了移动a g e l l t 能够得到了很好的 解决，移动a g e n t 其智能性与移动性更能胜任网络管理中的m a 印a g e r 与a g e n t 的角色，大大降低了网络通信的开销，平衡了负载，增强了网管任务完成的时 效性，因此将移动a g e n t 与网络管理相结合将是网管工作的一大突破。 1 3 研究的目的与意义 本课题研究的目的是将移动a g e n t 引入网络管理架构中，从而达到利用 a g 饥t 的特性来降低网络通信的开销，平衡负载，提高完成任务的时效。同时 系统是基于原有的s n m p 体系结构进行整合，这样就能够兼容s n m p 的网络设 备。系统以b s 模式进行构建有易于系统的部署与搭建以及对原有的系统进行 整合，而系统的开发是以现有的流行开源框架咖n g 和a 西e t s 为主要框架，更 是有助于提高系统的开发效率和移植性。因此整个系统架构和构建对于网络管 理具有重要的意义。 1 4 课题来源与本文的主要内容 本论文的内容来源于本人所参与的武汉虹翼信息有限信息公司的项目：“信 阳移动集团专线监控系统。 4 武汉理i ：人学硕士学位论文 论文主要内容包括： ( 1 ) 介绍移动a g e n t 和网络管理的相关应用技术，对网管理论进行了一般 性介绍。 ( 2 ) 提出基于移动a g e i l t 的网络管理系统架构，对比分析各种网络管理架 构，建立了基于移动a g e l l t 的网络管理系统架构并介绍该架构的各个组成部分。 ( 3 ) 设计和实现网管系统，在移动a g e n t 的网络管理系统架构中结合使用 已有的开源框架s p 血g 、h i b 锄a t e 和a 酉e t s ，设计并实现了基于移动a g e n t 的 网络管理系统。 5 武汉理t 大学硕+ 学位论文 第2 章网络管理 随着计算机、网络和通信技术的发展，网络改变了人们的生活、学习和工 作的方式，使得人们越来越重视对网络的合理规范管理。为了维护网络的稳定 性，提高网络的服务质量和运行效率，降低网络故障率，就得需要一个可靠、 高效的网络管理系统来管理网络。本章主要介绍网络管理的理论知识，为后文 提出一种新的网络管理模式打下基础。 2 1 网络管理技术 2 1 1 网络管理的概念 网络管理【7 】指的是通过数据收集、数据处理、数据分析和控制对网络上的 资源进行集中化管理，使计算机和通信网络具有最高的效率和可靠的工作性能。 常见的网络管理技术有s n m p 管理技术、r m o n 管理技术和基于w 曲的网络 管理，而其中的s n m p 管理技术是目前最常用的。 根据i s 0 的定义，网络管理主要有五大功能【8 】： ( 1 ) 故障管理 网络管理中最基本和最重要的就是故障管理功能。故障管理功能可用于实 时监测网络的可靠性并及时定位并排除网络故障。 ( 2 ) 计费管理 计费管理主要实现的是控制和监测网络资源的操作费用和代价，从而达到 对网络资源的管理，优化不同用户对网络资源的占有和使用。计费管理还可以 计算出用户在通信过程中所使用的多个网络资源所需的费用。 ( 3 ) 配置管理 配置管理也是网络管理的核心组成部分之一。它提供网络的初始化和配置， 并对外提供网络服务。通过网络配置管理可以实现某种特定的网管功能，使网 络的性能达到最优。 ( 4 ) 性能管理 性能管理主要是对被管的各种网络资源的运行状况以及所提供的服务进行 6 武汉理下大学硕士学位论文 监控和分析。性能管理的分析结果可以为配置管理提供依据，促使对网络管理 进行重新配置和优化，以维持网络的高性能运转。 ( 5 ) 安全管理 网络管理的安全性主要是通过对用户的身份认证、对管理信息和传输信息 的加密、对数据完整性状态进行检查、对用户进行分组和相应权限的分配和利 用相应的日志管理来记录用户的操作，从而实现安全管理。 2 1 2s n m p 概述 简单网络管理协议s n m p ( s i m p l en e t 、7 l r o r km a n a g e rp r o t o c 0 1 ) 是一种基于 t c p i p 的网管协议，其主要管理的网络节点有服务器、工作站、路由器、交换 机和h u b s 等。它的基本功能有：检测差错、性能监控和配置网络设备等。利 用s n m p 网络管理员可以有效的管理网络，发现并解决网络问题。 图2 1s 脚网络管理模式 目前大多数网络管理模式都是采用静态s n 的代理和服务器端网管站， 如图2 1 所示。这种模式主要由网络管理站( m a l l a g 阿) 、被管网络设备( 包含 网络管理代理：a g e n t ) 、被管网络信息库m i b ( m a i l a g 锄e n ti n f o 锄a t i o nb a s e ) 、 管理信息结构( s m i ，s 缸u c 饥鹏o f m a i l a g e m e n ti n f o 肌a t i o n ) 和s n m p 协议组成。 被管对象至少有一个，通过网络管理代理向网络管理站汇报自身的运行状 和接收管理站发来的操作命令，并完成相应的操作。 网络管理站则是系统的核心，定时收集被管理设备的信息，完成用户所需 的各项网管工作。 管理信息库m i b 【9 】贝0 是被管理设备中代理所维持的被管理对象的集合的数 据结构。( 即能够被管理进程查询和设置的状态信息) 管理信息结构s m i 【i o 】是一个标准，为定义和识别m i b 变量提供一个通用的 7 武汉理丁大学硕十学位论文 框架，大大简化了网络管理协议。 s n m p 协议则是网络管理站和网络代理信息交互的桥梁。网络管理站通过 s n m p 向网络代理发出各种请求报文( 如g e t r e q u e s t 、g e t n e x t r e q u e s t 、 s e t - r e q u e s t 、g e t r e s p o n s e 等操作) ，而网络代理则接收并解析报文后完成相应的 网管操作。一般s n m p 为网管代理使用u d p u 端口1 6 1 ，而网络管理站则使用 1 6 2 端口。 由于s n m p 是利用t c p i p 框架中的u d p 做为传输协议，而u d p 是面向 无连接的协议，所以s n m p 也自然就是面向无连接的协议，网络管理站和网络 代理之间的通信都是单独进行的。 目前s n m p 协议有三个版分别为：s n m p l 、s n m p 2 、s n m p 3 【1 1 】。第l 版 与第2 版别不是很大，第三版则只是增加更多的安全配置和过程配置。 2 1 3s n m p 被管设备的数据收集方式 进行网络管理有两条重要的原则： ( 1 ) 网络管理信息所带来的通信量不应明显的占用网络的带宽。 ( 2 ) 被管设备上的数据处理不应明显加大系统处理的负担，使得设备所运 行的主要功能受到影响。 从被管网络设备中收集数据的方法主要有三种：一种称为轮询法( p 0 1 1 i n g ) ， 另一种称为自陷法( 仃a p ) ，还有一种就是将以上两种方法相结合的自陷轮询法 ( t r a p - d nc t i 耐p o l l i n g ) 。 s n m p 利用轮询( p o l h g ) 法也即每隔一段时间网络管理站向网络代理发 指令来询问被管设备的状态，但这种方法缺乏信息实时性，而且时间间隔的大 小和轮询设备的顺序等因素都会对网络管理效能产生影响。例如，轮询间隔太 短将产生不必要的通信量，拥塞网络。轮询时间间隔长，轮询顺序不对，对一 些异常事件的通知又会缺乏实时性。 s n m p 可以利用基于自陷的方法( t r a p ) 将异常事件发送给网络管理立站， 但是这种方法也是有他的缺陷。首先，产生异常信息需要占用系统资源。其次， 如果自陷需要转发大量的异常信息，那么产生自陷的被管理的设备就得消耗更 多的时间和资源来处理，这也就削弱了该设备的主要功能，这就与上面所提到 的原则2 冲突了。再次，如果自陷产生的是几个相同类型的异常事件，那么将 占用大量的网络带宽来发送这些重复的异常信息，这也就违背了网络管理理的 武汉理j ：人学硕士学位论文 原则1 。 而所谓的自陷轮询法( t r a p d i r e c t e dp o l l i n g ) 就是管理站以不太频繁的周期 轮询所有代理，获得被管设备所要监测的关键信息，如统计性能、接口特性等 的基准值( 发送和接收的分组平均数) ，再通过这个基准值来设置最佳的轮询间 隔。以后就由各个网络代理通过自陷( t r a p ) 向管理站报告重大异常事件。 2 2 网络管理的各种体系结构 2 2 1 基于w r e b 的网络管理技术 基于w 曲的网络管理w b m ( w 曲b a u s e dm a n a g e r ) 【1 2 】技术是计算机网络不 断发展的产物。用户通过浏览器可以随时随地与服务器进行交互，实现网管任 务。 w b m 为用户提供了更具实时性、分布性，方便快捷的网络管理方法，使得网 络管理方式得以改善。 现在主流的w b m 两种，一种是代管方式，另一种是嵌入式。 图2 2 基于代管的w b m 管理模型 如图2 2 所示为基于代管的w b m 管理模型，用户通过浏览器向w b m 的 w 曲服务器发送h t t p 请求，来实现网管任务。w 曲服务器可调用w b m 应用， 9 武汉理t 大学硕十学位论文 并将w b m 应用的网管信息返回给w 曲服务器，w 曲服务将信息转换成h t m l 形式并呈现在客户端的浏览器中。基于代管的w b m 管理模型中，网管代理与 被设备仍然用s n m p f 进行通信，能与现有的网管系统很好的兼容，增加了操 作的灵活性。 第二种是嵌入式w b m 管理模式，即将w 曲功能嵌入到被管设备中，而每 个被设备都有自己的网络地址，用户可以通过浏览器和h 1 v r p 直接实现对被管 设备的网管工作。嵌入式w b m 管理模式给各个被管设备带来了图形化管理。 如图2 3 所示。 图2 3 基于嵌入式的w b m 管理模型 2 2 2 基于c o i 出a 的网络管理技术 c o r b a ( c o r n m o no b j e c tr e q u e s tb r o k c r 心c l l i t e c t l l r e ) 【1 3 1 公共对象请求代 理体系结构，是为解决分布式环境中硬件和软件系统互连而提出的一种解决方 案。引入c o r b a 的网络管理模型具有面向对象、分布式、通用的管理操作接 口( 不依赖被管对象的实现、主机操作系统和编程语言) 、支持多种编程语言和 能够集成异构网络的特点。 1 0 武汉理工大学硕十学位论文 图2 - 4 基于c o r b a 网管模型 基于c o r b a 的网管模型【1 4 】有两种，一种是基于c o r b s n m p 网关模型， 另一种是基于c o i m c m p 网关模型。这两种模型的大体结构如图2 4 所示， 被设备都被转换成以i d l 描述的实施对象，c o r b a 用户发送的网管请求首先 通过o r b 定位到具体的实施对象，再通过c o r b a 网关将实施对象转换成可供 网管代理识别的s n m 或c m 口语法，并与网管交互，实现网管工作。同样 网管代理所发送的被管设备的状态信息也可通过c o r b a 网关进行翻译成相应 的d l 供上层调用和呈现。c o i 沿a 网关是核心，担当翻译和转换网管信息的 重任。 2 3a d v e n t n e ts n 口 这里简要介绍一下艾德威特公司的产品a d v e i l t n e ts n m p ，后面将利用它 来完成对被管设备的数据采集工作。 a d v e n t n e ts n m p 是一个综合性的开发环境，包含了j a v as n m p 链接库以及 用来建立s n m p 管理应用程序的协议堆栈；利用a d v e n t n e ts n m p 可以构建基于 c s 或b s 模式的网管应用程序。它提供针对上层应用的高级a p i ( h i g h t 一1 e v e l 武汉理工大学硕十学位论文 a p i ) 和针对底层开发的低级a p i ( 1 0 w 一1 e v e la p i ) 来满足不同的编程需求。 利用a d v e n t n e ts n m p 可以方便的开发出独立的，基于网络或基于分布式 的( 如实现与e j b 、c o r b a 和r m i 的整合) 网络管理应用程序。它提供现成 的组件，可用来处理各种的s n m p 操作，如s n m pg e t ，s n m pg e t b u l k 和 s n m ps e t 。 a d v e n t n e ts n m p 的主要特性如下【1 5 】： ( 1 ) 支持多语言：能够支持不同版本的s n m p ； ( 2 ) 强大的s m i 解析器：能够很好的解析不同o e m 提供的m i b ； ( 3 ) 加载m i b ：可以从预编译文件、串行文件和数据库中加m i b 文件； ( 4 ) 口v 6 ：兼容i p v 4 和p v 6 的设备，实现两种类型设备的互通； ( 5 ) s n m p 广播：利用s n m p 广播，发现在网络中的所有s n m p 设备； ( 6 ) s n m pb e 肌：s 1 1 1 1 1 p 研g e t 、s m n p p o l l e r 和t r a p r e c e i v e f 等高级b e a l l 组件使应用开发方便快捷； ( 7 ) 支持数据库：可以将m i b 定义和s n m p v 3 的数据配置存储到关系数 据库中； 1 2 武汉理- 丁大学硕十学位论文 第3 章 移动a g e n t 随着网络应用的发展，特别是在分布式计算、电子商务和信息搜索普及的 应用中，在整个计算机网络范围内获得实时、高效、最佳的服务，将整个虚拟 网络变为一个整体，是人们所期待的体验。而利用移动a 鲫t 实现在整个网络 中自由移动，获得各种各样的服务，使得期待逐步成为真实，移动a g 咖的概 念也是在此时提出的。本章主要介绍移动a g e n t 的相关技术，为后文提出一种 新的网络管理模式打下基础。 3 1 移动ag e n t 技术 3 1 1 移动a g e n t 的简介 m o b i l ea g e i l t ( m a ：m 0 b i l ea g e n t ) 1 6 】是一段代码，它能够在复杂的异构网 络自主的从一台主机迁移到另一台主机上，并在必要时可以利用主机上的资源， 智能地完成指定任务，是分布计算发展的产物。根据m a 迁移内容的不同又可 以分为强迁移和弱迁移两种模式的m a 。迁移的过程中同时移动m a 的数据状 态和执行状态这种称为强迁移，这种迁移比较难以实现。迁移的过程中只移动 m a 的数据状态这种称为弱迁移，这种迁移迁移速度快，但却是不能完整的存 取m a 的运行状态。 传统的远程过程调用( r p c ) 【1 7 】中的客户和服务器的交互需要在两者之间 建立连续通信链路，而m a 可以不断的从网络中的一台主机迁移到另一台主机 上进行不占用网络带宽的本地高速通信，迁移过程中是可以根据自身需要进行 选择的。进程迁移系统是不允许自主选择迁移地点，而凇却是可以根据需要 迁移。j a v a 的a p p l e t 【1 8 】能够从服务器到客户机做单向移动，而m a 功能更强大， 能够进行双向移动。 m a 具有的优点是【1 9 】： ( 1 ) 提升网络利用率。m a 迁移到目标主机上后，直接与当地环境进行不 占用网络宽的本地高速通信，而无需利用网络来传递与主机间的大量交互信息， 只需在m a 完成任务时携带少量数据结果继续迁移。 ( 2 ) 负载均衡：m a 能够迁移是有目标主机，对资源进行有目的性的访问， 从而避免了那种盲目访问所带来的网络延迟和服务请求冲突，优化了网络的传 武汉理工大学硕十学位论文 输路径和服务器的负载。 ( 3 ) 并行计算：为完成用户指派的任务，多个m a 可以同时在不同的网络 节点上运行，并将处理结果进行汇总，这样就能够减少数据量在网络上传输， 避免网络拥塞，也使得系统拥有更强大的计算能力。 ( 4 ) 易于服务的创建和维护：m a 可以被分派并创建于另外的主机环境中， 易于安装和维护。 ( 5 ) 定制个性服务：服务请求者可以根据需求向服务提供者定制个性化的 服务。 ( 6 ) 异步执行：一个或多个m a 可以被派遣到另外主机环境中异步执行任 务，并将最终结果自动返回，原主机无需任何的等待。 ( 7 ) 实时的远程交互：m a 具有智能性，当m a 迁移到目标主机上时，可 以与当地资源进行实时的交互，降低了网络的延迟，提高了实时性。 3 1 2 移动a g e n t 的体系结构 图3 1 移动a g e n t 体系图 如图3 1 所示，移动a g e n t 的体系结构2 0 】一般由移动a g 锄t ( m a 其中包括 用户a g e n t ：u a 和服务a g e i l t ：s a ) 和移动a g e n t 环境( m a e ) 组成。u a 需要 1 4 武汉理_ = r 大学硕士学位论文 实现安全控制、移动语义、与外界的通信等功能的来完成用户委托的任务。s a 则没有迁移能力，其主要功能是来访的m a 提供各种服务，一个m a e 上一般 常驻有多个s a ，分别提供事务、安全以及目录等不同的服务。m a e 通过a g e n t 传输协议( a t p ：a g e n tt r 觚s f 白p r o t o c 0 1 ) 来实现m a 在不同主机问的迁移。 m a 在m a e 中可以与s a 通过a g e n t 通信语言( a g e i l tc 伽椭u 1 1 i c a t i o nl a l l g u a g e ， a c l ) 进行本地通信，获得所需服务来完成指定的任务。m a 也可以与处于另 外m a e 中的m a 进行远程通信，实现数据的互通。 脚为m 提供最基本的服务( 包括创建、通信保障、传输、执行) ，负 责为m a 建立安全、正确的运行环境，实施针对具体m a 的容错策略、约束机 制、安全控制和通信机制等。一般来讲，m a e 至少应包括以下基本服务： 事务服务：对m a 的生命周期进行管理( 包括m a 的创建、持久化存储) 和为m a 分配执行环境，； 事件服务：具备a t p 和a c l 协议，实现m a 间的消息和事件传递； 目录服务：提供m a 查找的服务，形成路由选择； 安全服务：为m a 创建一个安全的执行环境，避免受到恶意m a 攻击； 应用服务：为m a 提供各种服务接口，便于m a 执行用户委托任务时调用。 3 1 3 移动a g e n t 的通信语言 移动a g e n t 的通信语言( a c l ) f 2 ，定义了m a 与m a e 间的通信语法和 语义。k q m l ( k l o w l e d g eq u e r ) ra 1 1 dm a i l i p u l a t i o nl a l l g u a g e ) 和f 口p a ( f o u i l d a t i o n 南h l t e l l i g e l l tp h y s i c a la g 饥t ) 是目前最常用的a c l 。它们基本上都分为内容层、 消息层和通信层。 内容层是可以携带任何语言表达的内容，也即是消息的实际内容。 通信层是描述通信过程中的各种参量。 消息层是核心，主要作用是识别传输消息所采用的网络协议，描述发送者 的意图。 3 1 4 移动a g e n t 的传输协议 移动a g e n t 传输协议( a t p ) 【冽是一个应用级别的传输协议。它实现了m a 在不同的m a e 之间移动。a t p 一般由请求行、头字段和内容组成。请求行确 定的是m a 的请求操作。头字段包函有m a 请求的各种参数。内容则是传输的 武汉理上人学硕士学位论文 主要内容。 d i s p a t c h ( 分派)。 r e t r a c t ( 召回)。 f c t c h ( 获取)。 a t p 协议 a r p 协议 m e s s a g e ( 消息) r r e s p o n s o ( 响应) 图3 2a t p 示意图 如图3 2 所示，a t p 包括5 种基本操作，分别为： ( 1 ) d i s p a t c h ( 分派) 是指将m a 分派到所请求的另一个远端的m a e 中，并 重建一个与原来一样的m a 并开始执行任务，而如果分派成功的话，原来的 m a 就会被终止并释放它所占用的系统资源。 ( 2 ) r e 仃a c t ( 召回) 是指将分派出去的m a 召回到原来的m a e 中执行。它 也会根据m a 状态进行重建m a 。而在另外m a e 中执行的m a 也同样会被终 止并释放它所占用的系统资源。 ( 3 ) f e t c h ( 获取) 它与h t t p 的g e t 方法相似，就是请求获取一些经确 认的信息，比如获取一此类文件。 ( 4 ) m e s s a g e ( 消息) ，通过这个操作能将消息传递给指定的m a 并且返回 一些信息作为回复。 ( 5 ) r e s p o n s e ( 响应) 就是对以上四种操作能进行相应的消息响应。 3 1 5 移动a g e n t 的安全性 移动a g e n t 系统的安全性【2 3 j 主要涉及到数据传输、m a e 服务器资源和移动 a g e n t 的安全性问题。 ( 1 ) 数据传输的安全保护。m a 的数据在网络中传输时就可能会