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浙江大学坝i j 学位论文 摘要 当前计算机网络的发展特点是规模不断扩大，复杂性不断增加，异构性越来 越高。一个网络往往由若干个大大小小的子网组成，集成了多种网络系统、平台， 并且包括了不同厂家、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。随着用户对网络性能要求的提高，如果没有一个高效的管 理系统对网络系统进行管理，那么就很难保证向用户提供令人满意的服务。 “全球眼”网络视频监控业务是由中国电信推出的一项基于宽带网络的远程 视频监控、传输、存储、管理的新型应用增值业务，目的是通过公共网为企业和 政府机构提供整合的视频监控服务。全球眼网络视频监控业务系统作为电信运营 级产品，对系统的可靠性、准确快速的故障定位和处理提出了很高的要求，同时 出于客户在网络接入上的多样性以及客户对产品的不同层次的需求，也造成了故 障定位和性能检测的困难。为保证全球跟网络视频监控业务系统的f 常运行，需 要丌发一套为运营提供采集管理、故障管理、性能管理、维护和测试管理、系统 管理和配置管理等多方面支撑手段的网管系统，从而实现一体化的运维支撑系 统。作者作为系统设计师参与和组织了全球眼网络视频监控业务平台网管系统 ( g n m s ) 的设计工作，在本文中论述了根据网管系统的基本功能定义和全球眼 网管系统的特殊要求，怎样设计和使用一种通用的网络管理模型实现可靠运行的 业务平台支撑系统。 本文首先介绍了系统实现过程中所用的技术，包括s n m p 相关技术和i c e 分 布式通信技术：接着描述了网管系统的目标、监控范围和监控内容，以及系统的 总体功能设计；然后详细分析了系统的体系结构和详细设计，对系统关键问题和 解决方案给出重点描述；最后作者作为系统设计师对整个系统的设计进行了总 结，提出了系统需要改进的地方和后续的开发工作。 关键字：网络管理，视频监控网络，s n m p ，i c e 浙江大学坝十学位论义 a b s t r a c t w h i l ek e e p i n g g r o w i n g ，t h ec o m p u tn e t w o r ka r eb e c o m i n gm o r ea n dm o r e c o m p l e x ，a n dm o r ea n dm o r ei s o m e r o u s an e t w o r ki sm o s tl i k e l yt ob ec o m p o s e do f s e v e r a ld i f f e r e n ts u b n e t s ，a n di n t e g r a t em a n yk i n d so fs y s t e ma n dp l a t f o r m ，a n d i n c l u d en e t w o r ka n dc o m m u n i c a t i o nd e v i c e sf r o md i f f e r e n t m a n u f a c t u r e r b yt h e s a m et i m e ，t h e r ea r em a n yn e t w o r ks o f t w a r ep r o v i d i n gv a r i o u ss e r v i c e s w i t hu s e r s i m p r o v i n gr e q u i r e m e n tt ot h ep e r f o r m a n c eo fn e t w o r k ，i ti sh a r dt op r o v i d ea p p r o v i n g s e r v i c ew i t h o u tah i g hp e r f o r m a n c ea d m i n i s t r a t i o ns y s t e mt om a n a g et h en e t w o r k g l o b a l e y ev i d e of r e q u e n c ym o n i t o rs y s t e mi san e wb u s i n e s sa b o u tr e m o t ev i d e o f r e q u e n c ym o n i t o r , t r a n s l a t e ，s t o r ea n da d m i n i s t r a t o rw h i c hi sp r o v i d eb yc h i n at e l c o m ， a n di t sa i m e dt op r o v i d ei n t e g r a t i v ef r e q u e n c ym o n i t o rb u s i n e s sf o re n t e r p r i s e sa n d g o v e r n m e n ti n s t i t u t i o n s a s at e l c o mb u s i n e s s ，g l o b a i e y ev i d e of r e q u e n c ym o n i t o r s y s t e mh a sv e r ys t r i c tr e q u i r e m e n t st or e l i a b i l i t ya n dt h ea b i l i t yt ol o c a t ea n dh a n d l e b a r r i e rq u i c k l y t oe n s u r es t a b i l ep e r f o r m a n c eo fg l o b a l e y es y s t e m ，i ti s v e r y n e c e s s a r yt od e v e l o pan e t w o r ka d m i n i s t r a t i o ns y s t e m ，w h i c hc a np r o v i d ef u n t i o n so f c o l l e c t i o n m a n a g e m e n t ，f a t a lm a n a g e m e n t ，p e r f o r m a n c em a n a g e r ，m a i n t e n a n c e a n d t e s t i n gm a n a g e m e n t ，s y s t e m m a n a g e ra n dc o n f i g u r em a n a g e m e n tf o rr u n n i n gt h e b u s i n e s ss y s t e m t h ew r i t e rw h oh a db e e np a r t i c i p a t e dt h ed e s i g no fg l o b a l e y ev i d e o f r e q u e n c ym o n i t o rn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e ma sa ns y s t e ma r c h i t e c t u r ed e s i g n e r ， d e s c r i b eh o wt od e s i g na n da p p l yag e n e r a lm o d e lo f n e t w o r km a n a g e m e n tt ob u i l da i l r e l i a b l eb u s i n e s ss u p p o r t i n gs y s t e ma c c o r d i n gt ot h eb a s i cd e f i n i t i o no fn e t w o r k m a n a g e m e n ta n dt h ep e c u l i a rr e q u i r e m e n t so fg n m ss y s t e m t h es n m pa n di c et e c h n o l o g i e su s e di ng n m ss y s t e ma r ei n t r o d u c e d ，a n dt h e g o a lo ft h es y s t e m ，t h es c o p ea n dc o n t e n to fm o n i t o ra n df u n t i o n a ls p e c i f i c a t i o na r e d i c u s s e d t h e nt h ea r c h i t e c t u r ea n dd e t a i l d e s i g n a r ea n a l y s e da n dt h ed e t a i lo f s o l u t i o n st ok e yp r o b l e mi nt h eg n m ss y s t e mi sa l s og i v e n ，a tl a s t ，a st h ed i g n e ro f g n m ss y s t e m ，t h ew r i t e rs u m m a r i z et h ed e s i g no ft h ew h o l es y s t e m ，a n da d v i s e s o m em e n da n ds e q u e n c ew o r k st ot h es y s t e m k e y w o r d s ：n e t w o r ka d m i n i s t r a t o r , v i d e of r e q u e n c yn e t w o r k ，s n m p , i c e 浙江人学坝_ 一学位论义 1 1引言 第一章绪论 当前计算机网络的发展特点是规模不断扩大，复杂性不断增加，异构性越来 越高。一个网络往往由若干个大大小小的子网组成，集成了多种网络系统、平台， 并且包括了不同厂家、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。随着用户对网络性能要求的提高，如果没有一个高效的管 理系统对网络系统进行管理，那么就很难保证向用户提供令人满意的服务。 作为一种重要的技术，网络管理对网络的发展有着很大的影响，并己成为现 代信息网络中最重要的问题之一。网络管理就是通过某种方式对网络状态进行调 整，使网络能正常、高效地运行。其目的很明确，就是使网络中的各种资源得到 更加高效的利用，当网络出现故障时能及时作出报告和处理，并协调、保持网络 的高效运行等。 1 2 网管系统的基本功能和作用 在实际网络管理过程中，网络管理应具有的功能非常广泛，包括了很多方面。 在o s i 网络管理标准中定义了网络管理的5 大功能： ( 1 ) 配置管理：自动发现网络拓扑结构，构造和维护网络系统的配置。监测 网络被管对象的状态，完成网络关键设备配置的语法检查，配置自动生成和自动 配置备份系统，对于配置的一致性进行严格的检验。 ( 2 ) 故障管理；过滤、归并网络事件，有效地发现、定位网络故障，给出排 错建议与排错工具，形成整套的故障发现、告警与处理机制。 ( 3 ) 性能管理：采集、分析网络对象的性能数据，监测网络对象的性能，对 网络线路质量进行分析。同时，统计网络运行状态信息，对网络的使用发展作出 评测、估计，为网络进一步规划与调整提供依据。 ( 4 ) 安全管理：结合使用用户认证、访问控制、数据传输、存储的保密与完 整性机制，以保障网络管理系统本身的安全。维护系统f 1 志，使系统的使用利网 络对象的修改有据可查。控制对网络资源的访问。 ( 5 ) 计费管理：对网际互联设备按i p 地址的双向流量统计，产生多种信息统 计报告及流量对比，并提供网络计费工具，以便用户根据自定义的要求实施删络 计费。 浙江大学顺士学位论文 这5 大功能是网络管理最基本的功能。事实上，网络管理还应该包括其他一 些功能，比如网络规划、网络操作人员的管理等。不过除了基本的网络管理5 大 功能，其他的网络管理功能实现都与具体的网络实际条件有关，因此我们只需要 关注o s i 网络管理标准中的5 大功能。 网管软件必须能够实实在在的给我们带来好处，对于企业网络管理来说，其 作用体现在以下几个方面 2 】： 1 准确地反应网络故障 平时，当我们感觉网络速度实在太慢时，才会去和网管联系，而且处理十分 被动。因此，网管软件必须能迅速反映问题，还要有一定推理故障根源的能力。 此外，还将专家系统、人工智能系统、神经元技术和网络故障和性能管理相结合， 使网管系统逐步具备分析决策能力。 2 整合系统管理 随着计算机网络的发展，计算机系统管理和网络管理之问的关系已经越来越 密切了，但系统中每个局部的总和并不等于整体，网络管理员最头疼的问题往往 是各局部都没有大问题，而业务人员却反映系统有问题或性能低。站在最终用户 的角度，科学地从网络和应用层衡量、监测系统的总体性能和故障，是网络管理 员迫切需要的。 3 面向业务的网管 新一代的网络管理系统，已开始从面向网络设备的管理向面向网络业务的管 理过度。这种网管思想把网络服务、业务作为网管对象，通过实时监测与网络业 务相关的设备、应用，通过模拟客户实时测量网络业务的服务质量，通过收集网 络业务的业务资料，实现全方位、多视角监测网络业务运行情况的目的，从而实 现网络业务的故障管理、性能管理和配置管理。 1 3 论文研究的背景 中国电信最新推出的一项完全基于宽带网的图像远程监控、传输、存储、管 理的增值业务，名为全球眼网络视频监控业务( g l o b a i e y e ) 。该业务系统利用中 国电信无处不达的宽带网络，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域、 全国范围内的统一“监控、统一存储、统一管理、资源共享，为各行业的管理决策 者提供一种全新、直观、扩大视觉和听觉范围的管理工具，提高其工作绩效。同 时，通过二次应用丌发，为各行业的资源再利用提供手段 3 l 。 全球眼网络视频监控业务系统作为电信运营级产品，需要对系统的可靠性和 准确快速的故障定位和处理提出了很高的要求，同时由于客户在网络接入上的多 样性和客户对产品的不同层次的需求造成了故障定位和性能检测的困难。为保证 浙江人学硕士学位论文 全球眼网络视频监控业务系统的正常运行，因此需要开发一套为运营提供采集管 理、故障管理、性能管理、维护和测试管理、系统管理和配置管理等多方面支撑 手段的网管系统，从丽实现一体化的运维支撑系统。 全球眼网络视频网管监控系统( g n m s ) 实现对整个全球眼业务系统运行状 况进行7 x 2 4 的实时监测和管理。网管系统构建统一故障管理、统一性能管理、 统一配置管理、统一维护操作界面的平台，并提供外部系统接口来保障业务系统 的正常运行，实现主动式的系统告警、准确的故障定位、多元的性能分析评估， 为业务系统的稳定可靠的运行提供有力的业务支撑【4 】。 g n m s 具有以下特点： 1 、网络结构复杂，跨越电信内部网( d c n ) 、中国电信的公众宽带网上( c h i n a n e t ) 和企业内部网，用户及设备主要通过电信宽带接入，或直接处于公网上， 或处于n a t 后面，或通过p r o x y 接入。 2 、监控目标设备种类多，包括最前端的视频监控器、控制器和存储器，中 间的网络链路、路由设备，到后端的运营支撑平台和业务支撑平台：且各类型问 监控数据差异巨大。 3 、监控对象数量庞大、监控数据量大，需要网管系统有很高的性能伸缩能 力。 4 、g n m s 网管系统的主要目的是保障全球眼网络视频监控业务系统的服务 质量，对于故障定位和性能监测功能要求很高，而配置服务相对较少。 以上特点说明g n m s 网管系统不仅具有传统网管软件的功能，而且包含应 用性能管理( a p m ) 的一些功能，对企业的关键业务应用进行监测、优化，提 高企业应用的可靠性和质量，保证用户得到良好的服务。 1 4 论文的研究内容 作者作为系统设计师参与了全球眼网络视频监控业务平台网管系统 ( g n m s ) 的设计，在翻阅和参考了大量网络管理系统相关的资料和技术文献之 后，根据全球眼业务平台网络和管理的需求特点，提出一种通用的嘲管监控模型 以完成从管理设备采集、处理和分发监控数据一系列流程。此模型能够满足监控 复杂的网络环境和性能伸缩上的需要，既能够适应监测网络的调整和监控设备类 型的变化，又能允许监控数据的性能扩展。 本文围绕通用网管监控模型在g n m s 网管系统中的应用，从技术方面、功 能需求方面和详细设计方面展开论述，探讨了怎样利用现有技术实现可靠运行的 业务平台支撑系统。本文首先介绍了网络管理相关技术，包括简单网管系统协议 浙江人学硕士学位沧_ i = 全球眼网络视频监控业务系统的f 常运行，因此需要刀+ 发套为运营提供采集管 理、故障管理、性能管理、维护和测试管理、系统管理和配置管理等多方面支撑 手段的网管系统，从而实现一体化的运维支撑系统。 全球眼网络视频网管监控系统( g n m s ) 实现对整个全球眼业务系统运行状 况进行7 x 2 4 的实时监测和管理。刚管系统构建统一故障管理、统性能管理、 统一配置管理、统维护操作界面的平台，并提供外部系统接口来保障业务系统 的f 常运行，实现主动式的系统告警、准确的故障定位、多元的性能分析评估， 为业务系统的稳定可靠的运行提供有力的业务支撑4 l 。 g n m s 具有以下特点： i 、网络结构复杂，跨越电信内部网( d c n ) 、中国电信的公众宽带网上( c h i n a n e t ) 和企业内部网，用户及设备主要通过电信宽带接入，或直接处于公网上 或处于n a t 后面，或通过p r o x y 接入。 2 、监控目标设备种类多，包括最前端的视频监控器、控制器和存储器，中 间的网络链路、路由设备，到后端的运营支撑平台和业务支撑平台；且各类型间 监控数据差异巨大。 3 、监控对象数量庞大、监控数据量大，需要网管系统有很高的性能伸缩能 力。 4 、g n m s 网管系统的主要目的是保障全球跟网络视频监控业务系统的服务 质量，对于故障定位和性能监测功能要求很高，而配置服务相对较少。 以上特点说明g n m s 别管系统不仅具有传统网管软件的功能而且包含应 用性能管理( a p m ) 的一些功能，对企业的关键业务应用进行监测、优化，提 高企业应用的可靠性和质量，保证用户得到良好的服务。 1 4 论文的研究内容 作者作为系统设计师参与了全球眼网络视频监控业务平台网管系统 ( g n m s ) 的设计，在翻阅和参考了大量i 叫络管理系统相关的资料和技术丈献之 后，根据全球眼业务平台喇络和管理的需求特点，提出一种通用的蚓管监控模型 以完成从管理设备采集、处理和分发监控数据一系列流程。此模型能够满足瓶控 复杂的网络环境和性能伸缩上的需要，既能够适应监测网络的调整和监控设备类 型的变化，又能允许监控数据的性能扩展。 本文围绕通用网管监控模型在g n m s 网管系统中的应用，从技术方面、功 能需求方面和详细设计方面展开论述，探讨了怎样利用现有技术实现可靠运行的 、务平台支撵系统。本文酉先介绍了网络管理相关技术，包括简单网管系统协议 业务平台支撑系统。本文首先介绍了网络管理相关技术，包括简单网管系统协议 浙江大学坝i 一学位论文 ( s n m p ) 以及n e t s n m p 代理和l e e 相关技术。接着按照o s i 网络管理标准定 义，并且根据自身特点对g n m s 网管系统的体系结构进行规划。g n m s 网管系 统的目标是保障全球眼业务平台的可靠运行，侧重于性能监控和故障处理，要求 系统能帮助网管人员及时准确的发现和定位业务系统的故障，因此对故障管理和 性能管理模块有很强的业务需求，其他模块则是辅助模块，用于保障网管系统正 常运行。按照网管标准定义对系统进行功能分解，给出每个模块的功能需求，并 在最后讨论了系统实现的非功能性需求。紧接着讨论了g n m s 网管系统的体系 结构和详细设计，探讨了通用模型的结构和应用情况，并根掘g n m s 系统网管 的特点，对性能管理和故障管理模块的关键技术实现作详细描述。最后本文就 g n m s 网管系统的优点和不足进行总结，并对g n m s 网管系统未来的变化和发 展作出规划。 1 5 论文的组织结构 本文根据网管系统的基本功能定义，围绕g n m s 网管系统的以上特点，讨 论在g n m s 的功能设计和详细设计中怎样使用一种通用的网管监控模型，来充 分实现网管监控业务需求，提供可靠运行的业务支撑。 第二章论述了g n m s 网管系统实现过程中所用的相关技术，包括简单网管 系统协议( s n m p ) 、n e t s n m p 代理和i c e 相关技术； 第三章论述了g n m s 网管系统的目标、监控范围和监控内容。并根掘网络 管理系统o s i 标准定义模型，将g n m s 网管系统按功能分为6 个模块，分别是 告警采集、故障管理、基础配置管理、性能管理、维护和测试管理和系统管理。 第四章详细分析了系统的体系结构和详细设计；探讨了通用模型的结构和应 用情况；并根据g n m s 系统网管的特点，对一陛能管理和故障管理模块的关键技 术实现作详细描述。 第五章对整个系统的设计进行了总结，并提出了系统需要改进的地方和后续 的开发工作。 浙江大学硕士学位论文 第二毫网络管理的相关技术综述 本章简要论述了系统实现过程中使用到的各种技术，g n m s 系统主要使用 s n m p 技术采集位于电信内网中的各种设备和应用服务的运行数据，并通过用 i c e 通信接口采集来自公众网中的设备和应用服务的运行数据。本章主要介绍了 s n m p 和i c e 相关技术。 2 1s n m p 相关技术技术 s n m p 与网络性能监控简单网络管理协议( s n m p ) 是目前互联网事实上的标 准网管协议，具有简单、灵活、可扩展等特性，已经被广泛实现，并且用于大量 不同种类的网络设备和网络系统，被网络硬件厂商、网络管理厂商、应用软件丌 发者、互连网服务提供商以及最终用户认为是可选的一种管理协议。 2 1 1s n m p 介绍 s n m p 网络管理模型包括四个关键元素：s n m p 代理( a g e n t ) 、管理者 ( m a n a g e r ) 、管理信息库( b ) 和网络管理协议【5 。 s n m p 代理用于从网络设备收集管理信息，管理者与各个代理之间采用 s n m p 网络管理协议进行通信；而m i b 是网络设备所有需要被管理对象的集合， 它是个按照层次结构组织的树状结构，树中的相应叶子节点为管理对象。每个 m i b 变量都有一个名称用来标识，即对象标识符o l d ( o b j e c ti d e n t i f i e r ) ，一个对 象的标识符是由从根出发到对象所在节点的途中所经过的一个数字标号序列组 成。例如从下图可以得出，对象i s o o r g d o d i n t e r n e t m g m t m i b 一2 s y s t e m s y s o b j e c t l d 的o l d 为( 13 , 6 1 2 1 1 2 ) 6 1 浙江大学硕士学位论文 一一一一= 多夕 enlerprisesmic-2(1) ( ) syste；m，l 三、s f lp ，c i s c f 9p f j ， f n i e f f a c e s 2 l m ( 9 “；川”w 。叫 l 、 i l 管理员和代理使用简单网络管理协议s n m p 通信。s n m p 允许下列活动： 管理员可以检索代理的管理信息( 检索管理信息的实际机制取决于 客户支持的s n m p 版本，可以包括g e tg e t n e x t 和g e t b u l k ) 。 管理员可以改变或设置代理系统上的管理信息。 代理在没有获得管理员的显式请求情况下也可以发送信息到管理 员。该操作被称之为陷阱( t r a p ，s n m p v l 版本) 或通女l j ( n o t i f i c a t i o n ，s n m p v 2 c 以上版本) 7 】。陷阱或通知提醒管理员代理系统已经发生变化，例如被管理 设备重新启动。通常必须预先配置好代理，以便代理知道将陷阱或通知发送 何处。 来自代理的s n m p 请求信息通常伴随一个共同体名( c o m m u n i t yn a m e ) ，共 同体名类似于访问口令，管理员在通过代理访问信息之时必须发送f 确的共同体 名。管理员使用s n m p 的o e t 、g e t n e x t 、g e t b u l k 和s e t 命令访问代理的m i b 对 象实例。 浙江大学硕士学位论文 s n m pr e q u e s t n a m e 一 m a n a g e m e n t l 、 i n f o r m a t i o n s n m pr e p l i e s 管理者代理 m l b a l t e r ( s e t ) s n m pt r a n g 图2 2 管理者和代理之间通过s n m p 协议进行通讯的简图 s n m p 具有以下优点： 1 、s n m p 与其他网络管理体系结构或网络管理协议相比束谠在实现上很简 洁。 2 、s n m p 是公共标准，不属于任何个人和厂商。唯一影响或改变s n m p 的 是致力于标准制定的i n t e r n e t 工程任务组( i e t f ) ，i e t f 对于i n t e m e t 来说是制 定标准的实体之一。 3 、s n m p 有非常完善的文档( 可通过r f c 、文章、相关书籍获得) 并且己 经被业界所采纳，这些条件为采纳并继续增强s n m p 提供了广泛使用的基础。 4 、s n m p 可被用于控制大量不同种类的设备，甚至s n m p 被发现可用于非 传统设各，例如电话系统、环境控制设备以及那些任何可以连接网络并需要被控 制管理的设备 8 】。 2 1 2s n m p 数据采集方式 从被管理设备中l i 叟集数据有两种方法：一种是只轮询( p o l l i n g o n l y ) 的方法， 另一种是基于中断( i n t e r r u p t b a s e d ) 的方法。 如果使用只轮询的方法，那么网络管理工作站总是在控制之下。而这种方法 的缺陷在于信息的实州性，尤其是错误的实时性。你多久轮询次，并且在轮询 时按照什么样的设备顺序呢? 如果轮询间隔太小，那么将产生太多不必要的通信 量。如果轮询问隔太火，并且在轮询时顺序不对，那么关于一些大的灾难性的事 件的通知又会太馒。这就违背了积极主动的网络管理目的。 当有异常事件发| 三时，基于中断的方法可以立即通知网络管理工作站( 假设 浙江大学顾士学位论文 该设备还没有崩溃，并且在被管理设各和管理工作站之间仍有一条可用的通信途 径) 。然而，这种方法也不是没有缺陷的，首先，产生错误或自陷需要系统资源。 如果自陷必须转发大量的信息，那么被管理设备可能不得不消耗更多的时间和系 统资源来产生自陷，从而影响了它执行主要的功能。 而且，如果几个旧类型的自陷事件接连发生，那么大量网络带宽可能将被相 同的信息所占用。尤其是如果自陷是关于网络拥挤问题的时候，事情就会变得特 别糟糕。克服这一缺陷的一种方法就是对于被管理设备来说，应当设置关于什么 时候报告问题的阈值( t h r e s h o l d ) 。但不幸的是这种方法可能再一次违背了网络 管理的原则，因为设备必须消耗更多的时间和系统资源，来决定一个自陷是否应 该被产生。 以上两利：方法的结合：面向自陷的轮询方法( t r a p d i r e c t e dp o l l i n g ) 可能是 执行网络管理最为有效的方法了。一般来说，网络管理工作站轮询在被管理设备 中的代理来收集数据，并且在控制台上用数字或图形的表示方式来显示这些数 据。这就允许网络管理员分析和管理设各以及网络通信量了【9 】。 被管理设备中的代理可以在任何时候向网络管理工作站报告错误情况，例如 预制定阈值越界程度等等。代理并不需要等到管理工作站为获得这些错误情况而 轮询他的时候才会报告。这些错误情况就是众所周知的s n m p 自陷( t r a p ) 。 在这种结合的方法中，当一个设备产生了一个自陷时，你可以使用网络管理 工作站来查询该设备( 假设它仍然是可到达的) ，以获得更多的信息。 2 1 3n e t - s n m p 代驯服务 n e t s n m p 简介 n e t s n m p 是一个升源的s n m p 软件套件，支持u n i x 和u n i x 类似操作系统， 并且支持w i n d o w s 系统。n e t - s n m p 提供一组通用的工具包括命令行s n m p 工具、 图形m i bb r o w s e r 、s n m p t r a p d 和s n m p d 服务。它源自于卡耐基梅隆大学 的s n m p 软件包c m i j s n m p2 1 2 1 ，由加州大学d a v i s 分校( u n i v e r s i t yo f c a l i f o n i a a td a v i s ) 丌发与维护，最早被命名为u c d s n m p 。2 0 0 0 年11 月u c d s n m p 项目 转到由s o u r c c f o r g e ( 、w w s o u r c e f o r g e n e t ) 管理，并更名为n e t s n m p u o i 。 n e t s n m p 代理服务 n e t s n m p 代理服务( s n m p d ) ，是一个可扩展的s n m p 代理，它支持种类 繁多的m i b 模块，并且可以动态加载模块，执行外部脚本和命令。代理需要配 置文件以进行操作，该配置文件在缺省情况下位于u s “l o c a l s h a r “s m p 目录下。 浙江大学硕士学位论文 配置文件包括一个或多个动作指令，每行都有一个单一关键字并带相关数量的 参数。关键字可以被分为以下几类：监测( m o n i t o r ) 、安全( s e c u r i t y ) 、扩展 ( e x t e n s i b l e ) 和信息( i n f o r m a t i o n a l ) 。 s n m p d 可以监测重要的系统参数( 如系统平均负载) 并在资源到达临界值 时提出警告【1 1 。在g n m s 网管系统中，s n m p d 的以下功能被用来监控o s 的运 行状态： 监测磁盘空间使用情况 按照下面的格式来使用d i s k 关键字命令，代理可以监测任何已安装的文件 系统的空间使用情况： d i s kf i l e s y s t e m m i n i m u m 代理将监测指定文件系统并判断其可用的总磁盘空白j 是否小于m i n i m u m 。 如果小于，那么mi b 对象d s k e r r o r f l a g 将被设置为1 ，同时在mib 对象 d s k e r r o r m s g 中将包龠一条描述性的信息。如果命令没有提供m i n i m u m ，那么代 理将使用缺省值100 m b 。 监测系统进程 p r o c 命令可以用于监测指定的应用服务或标准的u n i x 进程。命令以被代 理监测的有效进程名或命令名为参数。这条命令主要用于监测重要的进程或必须 在进程中持续运行的进程集。如果代理发现被监测的进程没有在本地系统中运 行，那么将在mib 对象p r o ct a b l e p r e n t r y p r e r r o r f l a g 中设置错误标记，同时 将描述信息放入mib 对象p r o c t a b l e p r e n t r y p r e r r o r m e s s a g e 中。 监测系统负载 u c d 代理提供丁通过使用l o a d 代理命令来监测系统平均负载的功能。系统 平均负载是指在运行队列中的作业( 或程序) 的平均数。命令的语法格式如下： l o a d 【lm i n u t ei l l a x 】 5m i n u t em a x 1 5m i m l t em a x l o a d 命令可以跟随1m a x 、5m a x 或1 5m a x 为参数，它将让代理在规定的时 制内监测系统负载。如果系统负载超过了命令规定的1 分钟、5 分钟或15 分钟 系统平均运行负载最大值，那么代理将把l o a d a v e e r r o r f l a g 对象的值设为1 并在 l o a d a v e e r r o r m e s s a g e 对象中写入一个描述错误的信息。如果没有定义m a x i m u m l o a d 串，那么将使用缺省值1 分钟。 调用u n i x 命令和she l l 脚本 浙江大学硕上学位论文 u c d 代理的一个最强有力特征是它可以被扩展以包含执行外部命令。这些 命令可以是shel l 脚本，也可以是些可执行的二进制代码，它们将在代理配 置文件中定义。命令的输出通过标准输出设各被捕获在代理中，这样通过s n m p 的g e t - r e q u e s t s 和g e t n e x t r e q u e s t s 操作就使得输出信息可用。 为了从代理中调用外部u n i x 命令或she l l 脚本，用户可以使用e x e c 命 令，该命令语法如下： e x e cm i bp r o g r a mf a r g s l 监测代理信息和状态 l i n u xs n m p 代理支持m i b i i ，提供对代理自身管理信息和状态的访问。 提供对关键m 1 b 对象的访问 代理支持m i b i i ( 网络统计) ，s n m p v2 m i b ，s m u x m i b ，主机资 源mib 和u c d s n m pm i b ，并且可以通过增加模块来扩展以支持其他m i b 。 在g n m s 系统中主要用到u c d s n m pm i b ，监测o s 层的运行性能数据。 u c d s n m p m i b 是一个s n m p 企业私有分支，下图是u c d s n m pm i b 的m i b 树： 浙江，l _ = 学颂l 学位论文 图2 - 3 ：u c ds n m p m i b 分支 1 i ) 2 0 2 1 ) 如上所述，n e t s n m p 代理提供了强大的s n m p 代理功能，再加上合适的 m i b 库，完全能满足网管系统监测需要。选择n e t - s n m p 代理的另个原因是 它是免费的歼源代码，且被集成到l i n u x 等操作系统之中。 2 2i c e 接口 i n t e r n e tc o m m u n i c a t i o n se n g i n e ( i c e ) 是一种现代的面向对象中阳j 件，为分 布式应用丌发提供了_ 仑完善的客户一服务器平台。i c e 应用适合在异种环境中 使用：客户和服务器可以用不同的编程语言编写，可以运行在不同的操作系统和 机器架构上，并且可以使用多种网络技术进行通信 1 2 。 浙江大学坝士学位论文 其主要设计目标是： 提供适用于异种环境的面向对象中间件平台。 提供一组完整的特性，支持广泛的领域中的实际的分布式应用的开发。 避免不必要的复杂性，使平台更易于学习和使用。 提供一种在网络带宽、内存使用和c p u 开销方面都很高效的实现。 提供一种具有内建安全性的实现，使它适用于不安全的公共网络。 下面介绍i c e 的基本概念： 客户与服务器 客户与服务器这两个术语不是对应用的特定组成部分的严格指称，而是表示 在某个请求从发生到结束期间，应用的某些部分所承担的角色： 客户是主动的实体。它们向服务器发出服务请求。 服务器是被动的实体。它们提供服务，响应客户请求。 i c e 对象( i c eo b j e c t s ) i c e 对象是本地或远端的地址空间中、能响应客户请求的实体。 代理( p r o x i e s ) 要想与某个i c e 对象联系，客户必须持有这个对象的代理。对客户而言，代 理就是i c e 对象的本地代表。 s e r v a n t s s e r v a n t 就是服务器开发者编写的类的实例，这些类作为一个或多个i c e 对 象的s e r v a n t 、向服务器端r u nt i m e 进行注册。类的方法对应于i c e 对象的接口 上的操作，并且提供这些操作的行为。 s l i c e ( i c e 规范语言) 每个i c e 对缘都有一个接口，该接口具有一些操作。接口、操作，还有在客 户及服务器间交换的数据的类型，都是用s l i c e 语言定义的。s l i c e 允许你以一 种独立于特定编程语言( 比如c + + 或j a v a ) 的方式定义客户- n 务器的合约。 s l i c e 定义由个编译器编译成特定编程语言的a p i ，也就是说，与你所定义的 接口和类型对应的州一部分a p i ，会由生成的代码组成。 客户与服务器刚结构 浙江大学硕士学位论文 i c e 客户与小务器内部的逻辑结构如下图所示b 3 口i c e a p l 圈，h m f 娼 图2 4 i c e 客户与服务器的结构 i c e 穿透防火墙的通信 i c e 协议还适用于构建双向操作：如果服务器想要把一条消息发送给客户提 供的某个回调对象，这个回调对象可以通过客户原来创建的连接传给服务器。如 果客户在防火墙后面，连接只能向外不能进入，这种特性就特别重要。 结束语 i c e 可用于替代像c o r b a 或c o m d c o m c o m + 这样的中间件，在易于学 习的同时，它为各种有着苛刻的技术要求的应用提供了强大的网络基础设施。 i c e 的创始人之一m i c h ih e r m i n g 这样说道，“b a s i c a l l y , i c ei sw h a tw ea l w a y s w i s h e dc o r b aw o u l dh a v eb e e n ”。有关i c e 的更多说明和帮助可以在 h t t p ：w w w z e r o c c o r n s u p p o r t h t m l 的讨论和支持论坛里找到。 2 3 本章小节 本章介绍了g n m s 系统丌发中所用的相关技术。s n m p 是一种被广泛应用 的协议，具有良好的支持，利用现有的s n m p 工具可以很方便地收集到所需的 服务器运行数据。基于i c e 的分布式网管体系结构提供了标准接口以支持管理系 统之f 刮的信息共! 芦一不嗣的系统、平台之l 刮采用了一致的、公共的方式进行信息 交流与互操作，可以很好地解决网管系统的集成问题。 浙江大学顾= 学位论文 第三章6 n m s 网管系统的功能设计 在o s i 网络管理标准中定义了网络管理的5 大功能：配置管理、故障管理、 性能管理、安全管理和计费管理；尽管每个网管系统的目标不尽相同，但是基本 的功能模块划分都是由o s i 网络管理标准定义衍生出来的。g n m s 网管系统的 体系结构正是按照o s i 网络管理标准定义规划的，并且根据自身特点进行部分调 整。g n m s 网管系统的目标是保障全球眼业务平台的可靠运行，侧重于性能监 控和故障处理，要求系统能帮助网管人员及时准确的发现和定位业务系统的故 障，因此对故障管理和性能管理模块有很强的业务需求，其他模块则是辅助模块， 用于保障网管系统正常运行。本章按照网管标准定义对系统进行功能分解，给出 每个模块的功能需求，并在最后讨论了系统实现的非功能性需求。 3 1 项目背景 全球眼网络视频监控业务是由中国电信推出的一项完全基于宽带网的图像 远程监控、传输、存储、管型的增值业务。该业务系统利用中国电信无处不达的 宽带网络，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域、全国范围内的统 一监控、统一存储、统一管理、资源共享，为各行业的管理决策者提供一种全新、 直观、扩大视觉和听觉范围的管理工具，提高其工作绩效。所有客户监控点、监 控中心通过宽带网( c h i n a n e t 或客户通信专网) 与中国电信的“全球眼”监控平 台连接，实现实时远程图像监控。其组网结构如下图所示【1 4 1 ： 浙江大学坝b 学位论义 图3 1 全球眼网络视频监控平台组网结构 全球眼网络视频监控业务系统( 以下简称全球眼系统) 作为电信运营级产 品，需要对系统的可靠性和准确快速的故障定位和处理提出了很高的要求，同时 由于客户在网络接入上的多样性和客户对产品的不同层次的需求造成了故障定 位和性能检测的困难。为保证全球眼网络视频监控业务系统的正常运行，因此需 要丌发一套为运营提供采集管理、故障管理、性能管理、维护和测试管理、系统 管理和配置管理等多方面支撑手段的网管系统，从而实现一体化的运维支撑系 统。 全球眼网络视频网管监控系统( 简称网管系统) 实现对整个全球眼业务系统 运行状况进行7 x 2 4 的实时监测和管理。网管系统构建统一故障管理、统一性能 管理、统一。配置管理、统一维护操作界面的平台，并提供外部系统接1 5 1 来保障业 务系统的正常运行，实现主动式的系统告警、准确的故障定位、多元的性能分析 评估，为业务系统的稳定可靠的运行提供有力的业务支撑。 3 2网管系统的目标和管理范围 全球眼业务系统的软件和设备主要有流媒体调度、流媒体分发、w e b 应用服