（计算机应用技术专业论文）移动agent在网络管理系统中的研究.pdf

中文摘要 摘要 随着汁算机网络技术的飞速发展，i n t e r n e t 已经渗透到社会生活的各个方面， 计算机嘲络也随着众多新技术的出现呈现出新的发展趋势。一方面，网络规模继 缎巾人复杂。r | 拔岛，各种应用也越束越丰富：另一方面，网络体现出更高的异 似r i ，对灵活性和i l j i 展性的要求也越来越高。在这种情况下，传统的s n m p 网 络i 理逐步暴露出其基于m a 模型的局限性。 移动a g e n t 技术的出现给网络管理带来了一次革命，它是能够在网上移动并完 成相应任务的智能体，具有移动性、智能性、并行性、自治性、持续性等特点。 在网络管理中，它的优势集中体现在对网络进行性能监视、故障检测和安全管理 卜。移动a g e n t 的高智能性和强大的远程数据处理能力，可明显减少通过网络传输 的数掘晕，减轻管珲站的负担；它的并行执行特性，能有效地平衡网络负载，使 h 络。件能得到优化；它与平台无关，可移植性好，可用于管理大型分布式异构网 络；它的功能i 叮定制件，能提供灵活的网络管理功能，使网络具有动态的可编程 能j 。移动a g e n t 的返止优点，很好地弥补了基于s n m p 的网络管理系统的不足， 能适应现代网络发展多样性的需要。 本文首先阐述了s n m p 网络管理的相关内容，详细研究了移动a g e n t 技术，对 其概念、原理、特点和标准化等进行了介绍，并考察分析了目前主流的一些移动 a g e n t 平台。在此基础之上，着重分析了移动a g e n t 在网络管理系统中的应用以及 基于移动a g e n t 的网络管理模型，详细描述了模型中各组成部分的作用。接下来设 i f 了州络管理系统中的性能管理模块，主要是实现了带有性能管理功能的移动 a g e n t 以及浚a g e n t 与s n m p 和数掘库的交互，最后对该模块做出了理论分析。 关键词：网络管理系统；s n m p ；移动a g e n t ；a g l e t 英文摘要 r e s e a r c ho nm o b i l ea g e n ti nn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m a b s t r a c t a st h er e m a r k a b l ed e v e l o p m e n to f c o m p u t e rn e t w o r kt e c h n o l o g y , i n t e r n e th a sc o m e t op e r v a d ee v e r ya s p e c to f0 1 1 1 - l i v e sa n ds o c i e t y , a n dn e wd i r e c t i o nh a sc o m ef o r t hi n c o m p u t e rn e t w o r kb e c a u s eo fn e wt e c h n o l o g i e s o no n eh a n d , n e t w o r ku n c e a s i n g l y e x t e n di naw i d e rs c o p e ，a n di t sc o m p l e x i t yu p g r a d et oah i g h e rg r a d eo rs t a n d a r d ；o nt h e o t h e rh a n d ，d e m a n df o rf l e x i b i l i t ya n de x p a n s i b i l i t y u n d e rt h e s es i t u a t i o n s ，s n m p n e t w o r km a n a g e m e n tb a s e do nm a n a g e r a g e n t ( m a ) m o d e lh a se x p o s e di t sl i m i t a t i o n s t e pb ys t e p 1 1 l ea p p e a r i n go f m o b i l ea g e n th a sb r o u g h tar e v o l u t i o nt on e t w o r km a n a g e m e n t i t i sa ni n t e l l i g e n ta g e n ta b l et om o v ei nn e ta n dc o m p l e t ei t st a s k s i th a sm a n y c h a r a c t e r i s t i c s ，s u c ha sm o b i l i t y , i m e l l i g e n t c e , p a r a l l e l , a u t o n o m ya n dd u r a t i v e i nn e t w o r k m a n a g e m e m ，i t sg o o da tp e r f o r m a n c ew a t c e f a l l l tc h e c ka n ds e c u r i t ym a n a g e m e n t h i g h i n t e l l i g e n c ea n dg r e a tr e m o t ed a t ap r o c e s s i n gc a nr e d u c et h ed a t aa n a o t m ta n dl i g h t e n t h eb u r d e no fs t a t i o n ；p a r a l l e lc a nb a l a n c et h el o a do fn e t w o r ka n do p t i m i z et h en e t w o r d p e r f o r m a n c e ；i th a sn o t h i n gt od ow i t ht h ep l a t f o r ma n dc a nb et r a n s p l a n t e de a s i l y ；i t s f u n c t i o n sc a nb eo r d e r e da n dt h i sm a k e sn e t w o r kp r o c e s sd y n a m i cp r o g r a m m i n g a b i l i t y t h e r e f o r e ，m o b i l ea g e n tc a nm a k eu ps n m pm a n a g e m e n ta n db ef i tf o rv a r i e t yo f n e t w o r kd e v e l o p i n g a tf i r s t ，t h i s p a p e rp r e s e n t si n t e r r e l a t e dc o n t e x to fn e t w o r km a n a g e m e n t t h e n m o b i l ea g e n tt e c h n o l o g yi sr e s e a r c h e d ，i n c l u d i n gi t sc o n c e p t ，f u n d a n e n t a l ，c h a r a c t e r i s t i c a n ds t a n d a r d i z a t i o n i na d d i t i o n ，s o m ep r i n c i p a lm o b i l ea g e n tp l a t f o r m sa g ea n a l y z e d o n b a s eo ft h a tt h ep a p e rr e s e a r c h e st h e a p p l i c a t i o no fm o b i l ea g e n ti nn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e ma n dt h ef r a m e w o r kb a s e do ni t , a n dg i v e st h e i rf u n c t i o n t h e nt h e d e s i g na n di m p l e m e n to f p e r f o r m a n c em a n a g e m e n tm o d u l ei sp r e s e n t e d , n m i n l yd e s i g n s am o b i l ea g e n th a v i n gf 刑渤m 燃m a n a g e m e n tf u n c t i o na n da l t e r n a t i o n so fi tw i t h s n m pa n dd a t a b a s e a tl a s tt h ep a p e rm a k e st h et h e o r ya n a l y s i s k e yw o r d ：n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ：s n m p ；m o b i l ea g e n t ：a g l e t 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑币j - 明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰。，i 成坝卜学他沦文= = 整缈g 匹在圆终筐堡丕鱼虫的婴究：。除论文中已经 汀明引刖的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明 确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表 或未公丌发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：i ，) 蝴p 年3 月冲日 学位论文版权使用授权书 今。伯论文件者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法”，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密幺( 请在以上方框内打“”) 论文作者签名：；，1 蝴导师签名： 螽专硝 日期：砷年7 月冲日 、 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 第1 章绪论 1 1 引言 随着网络技术的不断发展，计算机网络的组成也变得更加复杂，这主要表现 在网络互联的规模越柬越大，联网设备呈现出异构型、多制造商和多协议栈的特 点，各种网络业务对网络性能的要求也多种多样。这些情况的出现无疑增加了网 络管理的难度。为了提高网络的稳定性，增加网络的可靠性，减少网络故障的发 ，l ，人们应蓐视埘网络本身进行管理。但由于网络日趋庞大和复杂，单靠人力是 无能为力的，所以运用网络管理技术，研究和开发符合实际情况的网络管理系统 是当| j 急迫的任务i l l 。 1 2 论文的研究背景和意义 当前两种主要的网络管理方案是i e t f 的s n m p 和o s i 的c m i p ，他们都采用 c s 计算模式，大部分的网管计算都由网管站来完成，都是集中式的网管方案，采 用这种方式进行网络管理至少有两个方面的缺陷。 网管站和代理之l 日j 大量的信息交换造成网络带宽的极大浪费，在网络负载 重的时候，网管操作却更加剧了网络的繁忙程度。 ，由于在服务器上描述服务被执行的代码和客户端上描述怎样请求远程服 务的代码是与主机静态绑定的，一旦管理协议、管理信息库( m i b ) 或a g e n t 本身需要改进，更换部署在网络中的代理将是一件费力的工作，这种结构 不能动态地扩展服务器方的能力。 采用分布式计算方法可以缓解以上的不足，i e t f 的r m o n 和s n m p v 2 在这 方面均有所改进。但是由于r m o n 和s n m p v 2 的功能极大地取决于所定义的m i b ， 而m i b 的定义又是通过代理的代码实现的，增加新的功能就意味着修改原有的代 码束生成新的代理，所以r m o n 和s n m p v 2 仍没有从根本上解决集中管理带来的 问题1 2 1 。 移动a g e n t 是一种新的分靠计算的技术，它是一种能够自主迁移到远端执行的 程序，可在本地或远程控制下动念链接并自动执行，具有移动性、自治性、智能 第l 章绪论 性等优点。利用移动a g e n t 技术进行网络管理是网络管理研究的热点之一。和传统 的网络管理比较而占，采用移动a g e n t 技术进行网络管理具有以下的优点【5 】： ( 1 ) 实现了对网络的分靠式的管理和控制。管理决定不再只由中央管理平台来 作出。管理任务可以委派给移动a g e n t 来执行。而且执行管理任务的代理也更接近 被管的资源，通信的效率更高。 ( 2 ) 支持动态、灵活的管理方式。采用移动a g e n t 技术可以将管理任务分发给 代理执行，从而管理者可以根据需要向被管设备发送代理来执行指定的管理任务。 管理者和代理之间可以进行异步的操作。这些都增强了对网络的分布式管理和控 制。 ( 3 ) 增强了系统的容错性和健壮性。移动a g e n t 可以在网络中迁移并执行管理 任务，因此它不需要依赖于中央管理平台。因此，当中央管理平台不能工作时， 或由于网络拥塞无法接受管理者的指令时，代理可以自主的进行管理。同时，也 使中央管理平台的负载大为降低，从而提高了系统的稳定性。 ( 4 ) 降低了网络负载。执行管理任务的移动a g e n t 可以迁移到被管设备上进行 管理，直接和被管设备进行本地交互。最后只将交互的结果返回给管理端。这样 在网络中所传输的数据流量将大大减少。同时也解决了所有任务都在网络管理端 进行集中处理的瓶颈。 ( 5 ) 更方便地开发管理应用程序。如果提供了一个良好的移动a g e n t 框架，开 发新的管理代理就相对较为容易。而且由于现在的代理系统多采用面向对象的编 程语言，可以利用面向对象方法的一些特征和概念( 如继承性、多态性、设计模 式等) 和快速原型丌发( r a d ) 环境来设计和实现应用程序。 1 3 国内外关于基于移动代理的网络管理研究现状 代理( a g e n t ) 技术源于2 0 世纪7 0 年代末的人工智能领域，移动代理作为a g e n t 技术与分布式计算相结合产物，也已经有了很长的研究时间，但是关于移动代理 技术在网络管理中的应用研究相对起步较晚，1 9 9 1 年由c o l u m b i a 大学y e m i a i 等 提出委托管理( m b d ：m a n a g e m e n tb yd e l e g a t i o n ) 的概念可以看作是移动代理在 网络管理中的应用思想的萌芽。但是在9 0 年代末之前，移动代理技术与网络管理 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 的结合研究始终没有引起人们足够的重视，直到1 9 9 7 年以后，随着网络技术和互 联网应用的普及，人们彳逐渐发现使用移动代理可以解决许多用传统方法不能有 效解决的问题，随之移动代理技术迅速成为人们关注的热点，基于移动代理的网 络管理研究也进入了崭新的阶段。 国内在这方面的工作大致始于1 9 9 9 年以后，根据移动代理技术在网管环境下 的j , v t f l 特点，研究内容可以划分为三个方向：基于移动代理的网管体系结构研究、 移动代理平台与网管系统互通的增强性研究、移动代理在网络管理中的应用研究。 截罕日甜，围内外许多大学和科研机构对移动代理应用于网络管理的研究已 经做了很多工作，并且取得了大量成果。其中比较成熟的有：加拿大c a r l e t o n t 6 1 大 学的“网络管理与人工智能实验室”，将简单的“移动代码( m o b i l ec o d e ) ”用于 网络管理，为网络管理者提供一套能够与网络中节点上a g e n t 交互的工具尚 b i e s z c z a d 等人在理论上描述了移动代理技术在网络管理中的应用，通过其自身的 经验列举了网络管理各个方面的应用，但是没有具体实现方案。g a v a l a s 等人提出 了移动代理在网络监控数据的大量传输、数据的收集以及s n m p t a b l e 的自动搜索 等方面的应用，分析了移动代理在网络管理中的带宽应用问题，并做了移动代理 在网络监控管理方面应用的一些具体工作，但是没有描述与传统的基于s n m p 聱耐 络管珲系统的兼容性问题，也没有提出具体的基于移动代理的管理框架。r o b e r t p m h e i r o 等人捕述了一个概念上的模型，该模型利用移动代理收集网络上不断变化 的与网络管理相关的数掘，不时计算网络的状态，并且重点研究了集成网络的监 控数据与移动代理的自适应机制。a n t o n i o 等人构造了一个原型系统，采用移动代 理m a p ( m a p 使用c o r b a 作为底层传输代码和数据通信机制) 实现，并描述了 基于m a p 平台的网络管理系统相对于传统基于s n m p 网络管理系统的优点。 p a g u r e k 等人详细讨论了移动代理与s n m p 相结合的必要性，他们使用现有的d p i 协议并提出r d p i 协议加强移动代理与s n m p 的交互，r d p i 协议是使移动代理与 s n m p 共存的协议，移动代理通过v m c 访问核心服务，v m c 通过d p i r d p i 协 议bs n m p 通信，该框架通过d p i r d p i 协议扩充了现有网络管理协议，以便移动 代删与s n m p 更好地进行交互。m a r i o 等人描述了一个定量的模型，该模型提供网 第1 章绪论 络通信量相关的定量分析模型，包括c l i e n t s e r v e r 、m o b i l ea g e n t 、r e m o t ee v a l u a t i o n ( r e v ) a n dc o d eo i ld e m a n d ( c o d ) 等几种网络管理模式，但是缺少实验分析， 而且在定量分析中对没有使用上述方法的网络管理系统的网络延迟等进行必要的 分析。d a m i a n o so a v a l a s 等人研究构造了一种利用移动代理进行网络和系统管理的 桁架，提出了一种动念适应的中| b j 层管理的概念，但主要应用于系统的监控。i c h i r o s a t o h 给出了一种基于移动代理的主动网络管理的框架，提出主动网络的概念，并 且利用基于j a v a 平台的移动代理系统设计出原型系统，但是没有实现对s n m p 网 络管理模式的兼容。 总体上看，目静移动代理在网管环境下的应用还处于研究阶段，离大规模普 及应用还有一定的距离。而且已有的一部分研究成果过多涉及移动代理技术本身 或管理系统框架的提出，而对具体基于移动代理的网管系统的开发应用以及系统 的评估分析等还有待于进一步深入研究。 1 4 论文的组织结构 本论文分析和研究了基于移动a g e n t 技术的网络管理，总结了移动a g e n t 技术 应用于网络管理系统的优势和技术难点，设计了基于移动a g e n t 的网络管理模型， 主要实现了性能管理模块，并作了理论分析。 论文第2 章主要介绍了网络管理的概念，网络管理的基本模型，网络管理的 各组成部分，网络管理的几种模式，重点研究了目前常用的网络管理协议s n m p 协议。 论文第3 章首先介绍了移动a g e n t 的概念和移动a g e n t 系统结构。然后详细研 究了移动a g e n t 的理论模型、通信语言和传输协议等关键技术，并且对其安全性和 杯准化做了一定的介绍。 论文第4 章首先提出了基于移动a g e n t 的网络管理结构模型并对其进行了详细 的阐述，接下来介绍了它在网管主要领域中的应用，最后讨论了实现该模型选择 使用的语言j a v a 和平台a g l e t 。 论文第5 章重点实现了性能管理模块的设计并对其做了理论分析。 论文第6 章对论文的工作简单做了总结，并提出对未来工作的展望。 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 第2 章基于s n m p 的网络管理系统 2 1 网络管理概述 网络管理技术是伴随着计算机、网络及通信技术的发展而发展的。它是指对 网络的运行状态进行监测和控制，并能提供有效、可靠、安全、经济的服务。网 络管理应完成两个任务。一是对网络的运行状态进行检测，二是对网络的运行状 念进行合理分配。其目标就是满足运营者和用户对网络的有效性、可靠性、开放 忖、综合惟、安全性和经济性的要求。 为了标准化系统的管理功能， s o 定义了网络管理的5 个系统管理功能域 ( s m f a ) ，即配胃管理、故障管理、性能管理、计费管理和安全管理i l 】。 ( 1 ) 配霄管理：确定设备的位置、名称和相关细节，记录并维护设备参数表； 初始化、启动和关闭网络或网络设备：维护、增加和更新网络设备以及调整设备 之间关系等。 ( 2 ) 故障管理：对来自硬件或路径节点的报警信息进行检测、报告和存储，并 进行故障的诊断、隔离和排除。 ( 3 ) 性能管理：从被管理节点中收集与网络性能有关的数据，分析和统计历史 数掘，建立性能分析模型，预测网络性能的长期趋势，并根据分析和预测结果对 网络拓扑结构和参数进行调整。 ( 4 ) 计费管理：记录用户对网络资源的占用情况，并根据用户的使用情况决定 用户应付出的费用。 ( 5 ) 安全管理：保证网络用户和网络资源不被非法使用，确保网络管理系统本 身不被未经授权的用户访问。 2 2 网络管理的基本模型 在网络管理中，一般采用管理者一管理代理的模型 7 1 ，如图2 1 所示，它类似 于客户机服务器模式，通过管理进程与个远程系统相互作用实现对远程资源的 控制。在这种简单的体系结构中，一个系统中的管理进程担当管理者角色，被称 为网络管l 早者，而另一个系统中的对等实体担当代理者角色，被称为管理代理。 第2 章基于s n m p 的网络管理系统 网络管理者将管理要求通过管理操作指令传送给位于被管理系统中的管理代理， 对网络内的各种设备、设施和资源实施监视和控制，管理代理则负责管理指令的 执行，并且以通知的形式向网络管理者报告被管对象发生的一些重要事情。 管理系统被管理系统 管理操作 执行管理操作、，一? 一、 i 管理煺e 二o i ，一￥ 三_ 、 圈戮溺蛹嬲翻懿蟹 通知 ，一j 、。、 通知 jj 1 “7 一 被管理对象 图2 1 管理者一管理代理模型 f i g 2 1m o d e lo f m a n a g e r - a g e n t 不论足o s i 的劂络管理，还是i e t f 的网络管理，都认为现代计算机网络管理 系统基本由网络管理者、管理代理、网络管理协议和管理信息库四个要素组成。 2 2 1 网络管理者 网络管理者一般是位于网络系统的主干或接近主干位置的工作站、微机等， 负责发出管理操作的指令，并接受来自代理的信息。网络管理者要求管理代理定 期收集重要的设备信息。网络管理者应该定期查询管理代理收集到的有关主机运 行状态、配置及性能数据等信息。 2 幺2 管理代理 管理代理是位于被管对象中的一个网络管理软件模块，在被管理的网络设备 中运行，在网络管理中代表被管理对象工作。代理在c s 结构中处于s e r v e r 的地 位，它对柬自管理者的请求做出响应，维护和报告被管理设备的有关信息，并将 信息转换成s n m p 兼容的形式1 9 1 ，在管理者发出请求时作出响应。 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 2 2 3 网络管理协议 嘲络箭理协议是指用于网络管理者和管理代理之间传递信息，并完成信息交 换安全控制的通信规约。网络管理者通过网络管理协议从管理代理那里获取管理 信息或向管理代理发送命令；管理代理也可以通过管理协议主动报告紧急信息。 目前最有影响的网络管理协议是s n m p 和c m 【s c m m ，代表了目前两大网络 管理解决方案。其中s n m p 流传最广，应用最多，已经成为事实上的工业标准。 2 2 4 管理信息库 s y s d e s c r ( 1 )s y s o b j e c t l d ( 2 ) 图2 2 m i b 树状结构 f i g 2 2t r e es t r u c t u r eo f m i b 管理信息库( m i b ：m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nb a s e ) 是一个信息存储库，是对 丁通过网络管理协议可以访问信息的精确定义，所有相关的被管对象的网络信息 都放在m i b 上。被管对象是网络资源的抽象表示，一个资源可以表示为一个或多 3 ，o 啷l f 删l i 、 ) 、 l 0 9 第2 章基了：s n m p 的网络管理系统 个被管对象。m i b 的描述采用了结构化的管理信息定义，称为管理信息结构( s m i ： s t r u c t u r eo f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n ) ，它规定了如何识别管理对象以及如何组织管 理对象的信息结构。m i b 库中的对象按层次进行分类和命名，整体表示为一种树 形结构，所有坡管对象都位于树的叶子节点，中间节点为该节点下的对象的组合。 m i b 的树状结构如图2 2 。 在m i b 中每个对象都被赋予一个对象标识符( o b i e c ti d e n t i f i e r ) ，以此命名对 象。由于对象杯识符的值是层次结构的，因此命名方法本身也能用于确认对象的 结构。埘象标识符是由句点隔丌的一组整数，表示从根节点通向它的路径。可以 看出m i b 2 的对象标识符是：1 3 6 1 2 1 或i s o ，o r g d o d i n t e m e t m g m t m i b 2 。 2 。3 网络管理模式 网络管理模式主要有集中式、分层式和分布式【l0 】。 集中式管理模式：集中式管理系统中有一个管理者对整个网络进行管理，负 责处理所有网络设备的管理信息。所有与管理有关的计算都是由管理者完成，所 自的原始数据都要传送到管理者所拥有的一个集中的数据库中，所以易于管理、 维护和扩展。比较适用于规模较小的网络系统。这种模式有很多缺点，如；不可 扩展性；功能固定，不灵活；不可靠性；传输中有瓶颈等。 分层式管理模式：分层式管理模式将整个网络的管理划分为几个层次或以域 为单位进行管理，增加了管理者到管理者的通信手段，提高了管理的效率，并且 容易扩展。这种模式容易实现，而且这种层次化的结构也易于与现有的网管系统 集成。分层式模式适用于单一业务和网络拓扑结构简单，规模较大的网络系统， 但当网络规模扩大时，管理者的增多将导致管理关系复杂性的非线性增长。 分御式管理模式：分布式管理采用一种对等式结构，网络管理功能被分布到 多个管理者上各自完成各自域内的网络管理，而每个被管设备都是具有一定自 我管理能力的自治单元。分布式网络管理的优点就是能提高整个网络的可扩展性、 可锥性和灵活性。这种模式适用于规模大、结构复杂、能异构处理的网络系统。 缺点足系统设备复杂，需要有分白应用的框架。 由于这些管理模式存在的各种缺陷，新的网络管理模型思想被提出。如基于 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 w e b 的网络管理、基于c o r b a 的网络管理、基于移动代理的网络管理、基于主 动网概念的网络管理等，这些新型网络管理模型的主要特点是分布式和实时性【1 0 】。 2 3 1 基于w e b 的网络管理 基于w e b 的网络管理( w b m ：w e b b a s e dm a n a g e m e n t ) 【1 1 1 】模型是在i n t r a n e t 不断普及的背景下产生的，i n t r a n e t 实际上就是专用的w o r l dw i d ew e b 。w b m 模 型就是将i n t r a n e t 技术与现有的网络管理技术相融合，为网络管理人员提供更有分 布性和实时性、操作更方便、能力更强的网络管理方法。 w b m 的关键技术之一是通过w e b 浏览器访问数据库。现在已经有多种w e b 访问数据库的技术，其中公共网关接口( c g i ：c o m m o ng a t e w a yi n t e r f a c a ) 技术 得到了较多的应用。另一种常用的技术是h t m l 。 w b m 的实现方式主要有两种： ( 1 ) 旱f 代管的方案：即在网络管理工作站运行一个w e b 服务器，这个w e b 服务器通过h t t p 与客户浏览器通信，通过标准的网络通信协议与被管对象通信。 网络管理软件介于浏览器和网络设备之间，在管理过程中，网络管理软件负责将 收集到的网络信息传送到浏览器，并将传统管理协议转换成w e b 协议。 ( 2 ) 嵌入式方案：把w e b 服务器嵌入到网络设备中，每个设备有自己的w e b 地址，管理员可通过浏览器直接访问并管理该设备。在这种方式下，网络管理软 件与网络设备集成在一起，无须完成协议转换。 w b m 的标准有两个，一个是w b e m ( w e b b a s e de n t e r p r i s em a n a g e m e n t ) ， 一个足j m x 。w b e m 与网络管理协议如s n m p 、d m i 兼容，定义了体系结构、协 议、管理模式和对象管理器，管理信息采用h t m l 或其他i n t e m e t 数据格式并使 用h t t p 传输。j m x 是从j m a p i ( j a v a m a n a g e m e n t a p p l i c a t i o n i n t e r f a c e ，j a v a 管 理应用程序接口) 发展起来的。j m a p i 是一种轻型的管理基础结构，它对被管资 源和服务进行抽象，提供了一个基本类集合。j m x 是j m a p i 的升级版本，并且采 用了一个不同于j m a p i 的体系结构，它的基础是j d m k ( j a v a d y n a m i c m a n a g e m e n t k i t ) 。尽管w b e m 和j m x 具有各自的体系结构，但二者都改变了传统的两层式体 系结构，采用w e b 测览器+ 应用层+ 被管资源的3 层体系结构，如图2 3 所示： 第2 章基丁二s n m p 的网络管理系统 客户层应用层资源层 w e b 浏览器 w e bs e v e r h t m l 页面 h 丁r p h t t p 网络 ”i服务器 a g o n t 通信 网络协议 客户程序1 _ 应用服务器 幽2 3 w b m 的一般结构 f i g 2 3g e n e r a ls t r u c t u r eo f w b m 2 3 2 基于c o r b a 的网络管理 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h i t e c t u r e ) 的中文意思是公共对象 请求代理体系结构，它是o m g 为解决分布式处理环境下硬件和软件系统的互联互 通而提出的一种解决方案。c o r b a 的核心是对象请求代理( o r b ) 。在分布式处 理中，它接受客户发出的处理请求，并为客户在分布环境中找到实施对象，令实 施对象接受请求，向实施对象传送请求的数据，通过实施对象的实现方法进行处 理，并将处理结果返回给客户。通过o r b ，客户不需要知道实施对象的位置、编 干几语高、远程主机的操作系统等信息，即可实现对实施对象的处理。 c o r b a 提供了统一的资源命名、事件处理和服务交换等机制。虽然它最初的 提出是针对分伟式对象计算，而并非针对网络管理的，但是在很多方面它都适合 于管理本地以及广域网络。基于c o r b a 进行网络管理是一种可行的和先进的网 络管理模型。它完全符合现代网络管理远程监控、逻辑管理的基本框架，具有固 有的面向对象的技术特征。除此之外，还有以下优点： 可以实现高度的分布式处理： 不依赖被管对象实现、主机操作系统和编程语言的通用管理操作接口； 提供的功能比s n m p 强大，比c m i p 简单； 支持c + 十、j a v a 等多种被广泛应用的编程语言，易于被开发人员接受。 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 利用c o r b a 进行网络管理，既可以用c o r b a 客户实现管理系统，也可以利 用c o r b a 柬定义被管对象，还可以单独利用c o r b a 实现一个完整的网络管理系 统。f f l 足为了发挥现有网络管理模型在管理信息定义以及管理信息通信协议方面 的优於，一。般是利用c o r b a 实现管理系统，使其获得分布式和编程简单的特性， j m 破管系统仍采i j 现宵的模型实现。因此，目前讨论基于c o r b a 的网络管理， 主要是解决如何利用c o r b a 客户来实现管理应用程序以及如何访问被管资源， 而不是如何利用c o r b a 描述被管资源。目前的热点是研究s n m p c o r b a 网关和 c m i p c o r b a 网关，以支持c o r b a 客户对s n m p 或c m i p 的被管对象进行管理 操作。 23 3 基于主动网的网络管理 上砒嘲络一改传统网络中数据几乎原封不动地从一个节点传送至另一个节 点的被动局面，而将程序和数掘同时放入数据包中，并允许网络节点对用户的数 抛进行各种汁算。主动网络技术使网络节点成为可编程的主动节点，从而解决了 n 多蟊传统网络中无法解决的问题，如在共享的网络基础上很难继承新的技术和 标准，在多个协议层上的过多操作导致网络的性能下降以及在现有的结构模型中 很难丌展新的服务等。 主动网络管理模型是建立在主动网络基础之上，而主动节点则是主动网络的 核心组成部分。主动网络的节点体系结构由节点操作系统( n o d e o s ) 、执行环境 e e s ( e x e c u t i o ne n v i r o n m e n t s ) 和主动应用a a s ( a c t i v e a p p l i c a t i o n s ) 三部分组成。 e e s 定义了一个虚拟机和主动网络用户可调用的编程接口，m a n a g e m e n t e e 则是网 络管理的借口。a a 是一段程序，它通过使用e e 提供的编程接口，实现端用户所 定制的服务。n o d e o s 提供了执行环境所赖以生存的基本功能，它管理主动节点的 资源，并上j ，住资源之阳j 进行协调。可见，主动网提出了一个可以把程序代码插入 到蚓络的节点中，路由器和交换机可以对流经的数据进行计算。主动网可以在不 增加带宽的情况下，更加有效地和智能地充分利用现有的带宽。 主动网络管理的体系结构如图2 4 ： 第2 章基y - s n m p 的网络管理系统 幽2 4 主动网络管理的体系结构 f i g 2 4a r c h i t e e l u r eo f a c t i v en e t w o r km a n a g e m e n t 其中n m s 是网络管理者控制和管理主动网络的界面，主动节点是网络管理系 统的主要管理对象，负责处理主动信包，e e 提供了主动信包执行和处理所必需的 环境。m e e 负责主动节点的全局管理功能，代码服务器负责提供网元设备采集数 据所必需的逻辑方法，终端系统使用主动节点的服务运行主动应用。 2 3 4 基于移动代理的网络管理 移动代理f ”l 的产生是分伟式人工智能、并行问题求解、分布式计算以及i n t e m e t 和i n t r a n e t 应用等领域发展的综合成果。移动代理是一种能在异构计算机网络的主 机| 日j 自主迁移，代表其他实体的计算机程序。它能自主选择何时迁移以及迁移到 何地；能在程序任意执行点上挂起并将执行代码连同运行状态一起传送到其他主 机，然后继续执行；能克隆自己或产生子代理并把它们散布到网络上，然后通过 代理相互合作以完成更加复杂的任务。 移动代理迁移的目的是为了使程序尽可能地接近数据源，并在数据源端处理 数掘和实施管理操作，从而可以降低网络的通信开销，平衡负载，提高完成任务 移动a g e n t 在网络管理系统中的研究 的效率。移动代理“迁移一计算一迁移”的工作模式及代理间的通信和协作能力 为网络管理提供了全新的整体解决方案。 2 4 简单网络管理协议s n m p s n m p 是专门用来管理网络设备( 服务器、工作站、路由器、交换机等) 的 h , j , v h 】j z ：叭议它使网络管理员能够管理网络运行，发现并解决网络问题以及 规划网络发展。通过s n m p 接收循环消息( 及事件报告) 网管系统获知网络出现 的问题。目前s n m p 有3 种版本s n m p v l 、s n m p v 2 、s n m p v 3 1 9 。 2 4 ，1s n m p v l 介绍 s n m p v l 是一种简单的请求响应协议。网络管理系统发出一个请求，管理器 则返回一个响应。这一过程的实现是通过使用4 种协议操作中的任一种完成的。 这4 种操作分别是g e t 、g e t n e x t 、s e t 和t r a p 。n m s 通过g e t 操作，从s n m p 代胛处得剑一个甚至更多的对象值。n m s 通过g e t n e x t 操作请求代理从数据表 或数掘矩阵中取出下一个对象的值。n m s 通过s e t 操作向s n m p 代理发送命令， 要水蘑新配胃对象值。s n m p 代理通过t r a p 操作对发生的某特定事件发出通知。 s n m p 规定了5 种协议数据单元p d u ( 也就是s n m p 报文) ，对应5 种消息 类型用束在管理进程和代理之间的交换。 g e t r e q u e s t 消息：从代理进程处提取一个或多个参数值。 g e t n e x t r e q u e s t 消息：从代理进程处提取当前参数值的下一个参数值。 s e t r e q u e s t 消息：设置代理进程的一个或多个参数值。 g e t r e s p o n s e 消息：返回一个或多个参数值。是前面3 种消息的响应消息。 户t r a p 消息：代理进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事情发生。 前向的3 种消息是由管理进程向代理进程发出的，后面的2 个消息是由代理 进程发给管理进程的。在代理进程端是用熟知的端口6 1 来接收g e t 或s e t 报文，而 n 竹p t 进利端足j f j 熟知端口1 6 2 束接收t r a p 报文。 一个s n m p 的消息由三部分构成：版本号、共同体名、协议数据。对于s n m p v l 其版本号取值为0 ：s n m p 协议把n m s 与a g e n t 之间的通信关系细分成许多小组， 彼此通信的组称为s n m p 共同体( c o m m u n i t y ) ，s n m p 共同体拥有8 个字符串形 第2 章基fs n m p 的网络管理系统 式的无二义共同体名。当代理收到命令，会将s n m p 消息中的共同体字段的值， 与它自己配胃中的值进行比较，如果相同，就认为该消息是可信的，并进行下一 步的处理，如果不同，则会将该消息丢弃：对于协议数据部分，t r a pp d u 有自己 的格式，与其他4 种p d u 格式不同，其它4 种p d u 格式完全相同。 2 4 2s n m p 后续版本s n m p v 2 的介绍 在1 9 9 4 年左右，一些用于s n m p v 2 的标准开始着手解决s n m p 中的几个弱 点，尤其是安全性缺陷。由于种种原因，s n m p v 2 并不成功，但是，它还是保留 了一屿东西，如添加一组新操作、新数据类型、新抽象数据类型以及改进了s m i 。 这罩主要提一下s n m p v 2 的两个新的操作i n f o r m s 和g e t b u l k 。 ( 1 ) i n f o r m ；i n f o r m 是用来解决t r a p 利用u d p 这种不可靠的传输协议来发送紧 急事件的时候出现丢失的现象。i n f o r m 消息仅仅是一个需要得到响应的s n m p v 2 t r a p 。这样具体的代理实现可以在没有接收到响应时自己决定应该做什么事情。 例如，它可以尝试重复发送该i n f o r m 消息一定的次数，直到得到响应或到达其重 试计数。当一个s n m p 实体( 例如s n m p 管理器) 接收到i n f o r m 消息时，它将试 图用相同的请求标识符和变量绑定发送一条响应消息。如果该响应消息的尺寸太 大，导致该实体无法发送，则它将用相同请求标识符、t o o b i g 错误状态、零错误 索引和一个空变量绑定字段，发送一条响应消息。 ( 2 ) g e t b u l k ：g e t b u l k 操作的基本思想是允许你获取表的一部分。在概念上， 这与通过重复的g e t n e x t 命令遍历一个表的写逻辑类似。对于g e t b u l k 请求，要指 定一个变量绑定列表以及另外两个值：一个n o n r e p e a t e r s 值和一个m a x r e p e t i t i o n s 值。n o n r e p e a t e r s 值n