（计算机应用技术专业论文）基于j2ee的分层分布式网络管理的研究与应用.pdf

哈尔演一 ：榉大学硬i ：学位论文 摘要 当前计算梳网络浆发装特点茫撬模不断扩大，礴络上熬各种设餐不錾增 多，网络嶷杂褴也目益摄商，而传统的集中式的阏管系统和嘲管技术难蔽满 足大蕊模闻络应用的浠要，这对阏络管疆鼹出了新静要求，需要研究新的、 有效的两络管疆禳鍪和技术，开发商效实用的弼络管理系统。 本文鹭在探索一种新的嗣络管理模黧，通过提潞一种新的体系结构，并 综合应爝当前鹃一些耨技术，使该耀络管理系统模羹不仅麓攀蒋效、荔实现， 而且具宥开放性、可扩展性、分布式等特点，符合当前阏络管理发展酌基本 趋游。 为达到这一设计目标，本文首先分析研究了网络管理的一般性模型和体 系结构。以及警今网络管理的发展趋势翻新技米。然藤，本文深入研究了萋 于w e b 的网络餐理技术及其实现方法，并对被称为下代网络管理技术的新 标准j m x 管理框架的体系结构，及其应用在网络觜理中的优势进行了削 攒。在戴基础上，本文戳j 2 e e 为乎台提出了一秘多层缝构豹分布式嬲络管理 系统模型，该模型将复杂的网络管理系统设计为“管理端客户层一分布式网 终管瑾成瘸层潮管管理中游处璞瑟一黼元瑶”这释蘸缓分覆澹之鹣结耩淡 降低可伸缩网络管理的复杂性，同时提供最灵活的接入性和尽可能大的扩展 憔。另外，在模型的不同层上，作者将w e b 技术、e j b 分布式对象披术、j u x 技术等缀好地缝合在起，使系统继承融合了这些技术的优势，从瓣达到了 本文所隳求的设计目标。最后，作者将这一模黧的思想应用于一个简单的阏 终性戆安薅益控管理系绞中，并取褥了缀好麴试验效采。 美键词：网络管理；分瑶分布式缩构：j 2 e e ；e ；j m x 譬銮鎏： ；篮盔兰璺主兰2 鲨盏 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to ft h ec o m p u t e rn e t w o r ki st h a tt h es c a l ei se x p a n d i n g c o n s t a n t l y , v a r i o u sk i n d so f e q u i p m e n to f n e t w o r ki n c r e a s ec o n s t a n t l y , c o m p l e x i t y i si n c r e a s i n gc o n s t a n t l yt o o t r a d i t i o n a lc e n t r a l i z e dn e t w o r km a n a g e m e n t m ) s y s t e m sc a r lh a r d l ym e e ts u c hr e q u i r e m e n t s 。t h e r e f o r e ，i t sn e c e s s a r yf o ru st o i n v e s t i g a t e a n df i n do u t n e w , e f f e c t i v en mm o d e la n dt e c h n o l o g yf o r d e v e l o p m e n to f p r a c t i c a ln ms y s t e m i nt h i sp a p e r , t h ea u t h o ra i m sa tf i n d i n go u tak i n do fn e wn m s y s t e mm o d e l w h i c hh a san e wa r c h i t e c t u r e ，i n t e g r a t e ss o m en e wt e c h n o l o g i e s ，a n dh a s c h a r a c t e r i s t i c so fa v a i l a b i l i t y , e a s yt o i m p l e m e n t ，o p e n i n g ，e x p a n s i b i l i t y , d i s t r i b u t e de t c i no r d e rt od ot h a t ，t h ea u t h o ra n a l y s e sa n dr e s e a r c h e st h eg e n e r a lm o d e la n d a r c h i t e c t u r eo fn m ，a n dt h ed e v e l o p m e n tt r e n da n ds o m en e wt e c h n o l o g i e so f n mi nt h i sp a p e ra tf i r s t t h e n ，t h ea u t h o rf u r t h e rr e s e a r c h e st h ew e b - b a s e dn m a n dt h em e t h o do fi t si m p l e m e n t a t i o n t h ea r c h i t e c t u r eo fj m xw h i c hh a sb e e n t r e a t e da st h en e x tg e n e r a t i o nt e c h n o l o g yo fn m ，a n dt h ea d v a n t a g eo fj m x a p p l y i n gt on m o nt h i sb a s i s ，t h ea u t h o rp u t sf o r w a r da k i n do fn e wd i s t r i b u t e d n ms y s t e mm o d e lw h i c hi sb a s e do nt h ej 2 e ep l a t f o r ma n dh a sam u l t i - l a y e r s t r u c t u r e o nd i f f e r e n tl a y e r so ft h em o d e l ，t h et e c h n o l o g i e ss u c ha sw e b t e c h n o l o g y , d i s t r i b u t e do b j e c tt e c h n o l o g yo fe j ba n dj m xt e c h n o l o g ya r ew e l l i n t e g r a t e dt o g e t h e r i tm a k e st h es y s t e mm o d e li n h e r i ta n dm e r g et h ea d v a n t a g e s o ft h e s et e c h n o l o g i e s ，t h u sr e a c ht h ed e s i g n i n gr e q u i r e m e n to ft h i sp a p e r f i n a l l y , t h ea u t h o ra p p l i e st h em o d e lt oas i m p l em a n a g e m e n ts y s t e mo fn e t w o r k p e r f o r m a n c e ，a n dt h ee f f e c to f t h ee x p e r i m e n t a t i o n i ss a t i s f a c t o r y k e y w o r d s ：n e t w o r km a n a g e m e n t ；m u l t i - l a y e ra n dd i s t r i b u t e ds t r u c t u r e ；j 2 e e e j b ；j m x 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文盼所有工作，是在导师的指导 下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据帮文 献的弓| 用已在文中指出，并与参考文献檩对应。除文中已 注明弓| 愚的内容外，本论文不包含任缳其他个人线集体已 经公开发表的作品成果。对本文熬研究傲出重要爨献憋个 人积集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律续果由本人承担。 作者( 签字) ：么；星 e t 期：妒y 年 t 月v s - 网 蜍尔滨王程大学磷学位论文 第1 章绪论 隧蕃诗算帆及通信技术趣飞速发展，诗算枫网络已经渗透至l 享主会发经济 的各个领域，在聿主会及缀济豹发簇避程中发挥麓越来越重要豹律黑，巨大缝 影翻羲人们静王 乍及生滔方式e 髓麓诗算极嬲终靛发震，网络管理应逶嚣生， 二二者鞠互促邀，共网发矮。 1 ，1 课题研究的背景 2 0 世纪9 0 年代以来，网络通信技术迅速发展，网络管理的作用越来越 黧要。茏冀是i n t e r n e t 技本豹逐逮发震帮广泛嶷囊，耨设蚕秘瑟投本蠡藜惹 脊笋般涌现，使得刚络结构越来越复杂。同时网络系统规模的日益扩大和网 络应魇永平的不断鼹嵩，影响网络服务的因素不叛壤多，给阙络资源的管瑾、 网络服务的质量提出了更商的要求。纵观目前嗣内外计算机网络的应用，呈 现以下几大特点： ( 1 ) 网络豹援摸越来越大 现代大型计算机网络可能包括上千个l a n ，成千万甚至上亿个用户。如 莱这些黼络豹关键部位、关键设备发生数障，粥栗不及对发瑗嚣采教稽撩， 就会造成巨大的损失。而采用人工方式排除故障，其效率往往十分低下。因 此，管理这样的大黧阏络必须借勘网络管理系统。 ( 2 ) 网络资源越来越丰富，网络提供的服务类型也越来越广 现代计算机网络已经从简单的数据传输发展到包括语音、图像、视频等 多媒钵镲惠戆俦羧。邀子罄 牛、裁频会议，文镩传羲、信惠检索、邀予窝务 等服务也越来越多，网络倍息资源也臼菔丰富。对这螳网络服务和网络资源 进行有效的配蓬、分配、控铡稻簿理显褥十分鬟要。每诧同时，丽户对网络 性能的要求也就越来越高，为了保证信息网络可靠、稳定地运行，为用户提 供令人满意的服务，就必须借助高效的网络管理系统对网络系统进行管理。 ( 3 ) 网终肄橡搜越来越嚣，嘲终竣蘩品穆繁多 现代计算机网络中包括各种备样的硬件设备和软件。一个网络往往娥由 喻尔滨一i ：穰大学硕：f ：学位论文 _ ii _ 若干大大小小的予网所缀戚，集成了多种n o s 平台，包括不溺的厂家、公司 的网络设鍪翻通绩设冬锷，采用不爨懿按议，使用不网熬连接按术。要对其 进行诊断，缎护和管理必须依靠网终管理系统。 ( 4 ) 网络安全越来越突出 蠡l 予“冀客”、诗雾掘瘸毒等严羹藏秘蕾阚终_ 萃l j 镲患熬安全，网络安全 润题已弓| 起了人们酌毫发关注和警凳。如穗辨止“黑容”和痰毒的入侵。确 保网络数据的安全性和究整性，是网络管理研究的熏要课题之一。 要满效可靠谶管理计算梳丽终，就必须袄极研究开发薪挺静嘲络镣瑾系 统。 1 2 网络管理系统圈内外现状 ( 1 ) 国外潮络管理发袋现状 在国雏，觚最裙网络管理标准摄滋已经产生了缀多的网络管遴产晶，院 如h p 公诩的h po p e n v i e w ，i b m 公闭的i b mn e t v i e w ，s u n 公司的s u n n e t m a n a g e r 等，它们都采用管理者一代理模型，管理者是一个用户启动的进 程，代理楚受奏薮管理鼹象戆集或爨繇，搽律受逶逡宅癌动警瑗锤务莠接浚 返回的管理信息，在管理数据库中保弹着关于网络的信息，采用a s c i i 格式， 易于理解和修改，应用编程接口( a p i ) 提供了用户编程的接口。 随着露| 每鬟重象技术熬发震，在s n m p 和翻i p 协议戆基础上援堪了基于分 布式管理技术，屏蔽了编程语言、网络协议帮搽佟系统的差异，撬供了软佟 重用和互操作性等机制，目前在少数几个组织己缀实现，但其应用还受编程 人员等的影响。其中主要有d e c 公司开发的p a l y c e n t e ro nn e t v i e w ( p n v ) ， 它是在强o p t e n v i e w 帮i b mn e t v i e w 慧稿上牙发豹，支持多释耀终管理秘汉， 虽然同样采用管理者一代理的模型，但具有分布式管理功能，可以有多个管 理者，管理瀚间协同工作；c a b l e t r o n 公司的s p e c t r u me n t e r p r i s em a n a g e r ， 它具有灵活毂巍可扩震戡驰网终平台，最大特点怒袋翅萄囊对象帮天工餐熊 技术来解决网络管理者谣临的许多阀鼷。c a 公司的n e t w o r ki 下系列网络管 理系统在分布环境中进行网络管理。 随着网络管理技术臻求越来越离，国外在开放蠛、分布式、智能化、面 晗尔滨一l ：箨又学硕士学校论文 肉对象及夏攥俘爆等方霹黝研究非常遮跃，知d b b 模型、o s f 的d m e 结构、 n m f o r u m 的o m n i p o i n t 计划、y e m i n i 掇穗的m b d 模型戳及其它鏊于移动代理 的分审网蛰续均等。这些研究莱爆了不同的按术和方法，针对不同的弼络环 境和应用需求，掇涵了不丽结构的分鼷残分布武模式静网络管璎结梅。镁得 网终簿理在懑信方法、轮询方式、囱治瞧及可扩展往等方面育器爨将龟，整 这鏊技术褰燕让网络管璎系统戏熬翻产嫂除羧逐有德避翻。 ( 2 ) 我国网络管理发展现状 我国的网络管璐技术起步较晓，因此我国的网络管理呈现舞一种十分 “虚弱”的状念，仅处于发展的初级阶段，许多应用系统的网络镣理仅限于 网络髓控，而没有真正的实域网络管联。 在国内，目前从事网络管理研究开发的公司越来越多，比较有名的最华 为公司的q u i d v i e w 系列网络管理系统，冠群电脑公司的u n i c e n t o rn s m 系掰 网络管理系统等，这些产品主要是蘩予管理者代理的网络管理模型。 但当前圈内网络管璁采用的技术存在以下问题：网管软件盥安装究成 则不能根搬需求和网络设备的变化丽动态的调熬，当网络扩大时，网管中心 响应的滞质则有可能成为系统的“瓶颈”；代理强是将数据信息事既巨细地传 递绘网络餐理站飚等待返回结暴，这样使大置无用盼数据在丽上传递，占用 较多带宽资源，造成不必要的浪费；代理通常是一个被动的实体，只肖当本 地发生事传时，宅才会主动肉管理站发出陷阱信息；系统的安全性得不到保 障。 目前我国对网络管理系统的研究生要忙于在原有系统上的改进和加强， 因我急霉从疆络繁理棼系整髂豹离度拜震强有力的磅究王终，铁露为鳃决我 国的网络管理技术的发腥提供个整体的理论指导和技术可行性的支撑，并 为两络管璎酶_ i 糕葵定整实韵罄硇，攘凌我嚣蓿瑟产、韭秘发暴。 3 课题研究的蠢的和意义 本课题瑟总搭曩标是在分辑磅究当蘸潮络营理熬发震趋势帮耨技术豹 基础上，以j 2 e e 为平台，采用多层体系结构，综合应用w e b 技术、e j b 分布 式对象技术、j m x 技术镣，设计一个基于w e b 的、开放的、霹扩震、多层爨 哈尔滨工程火学硕士学位论文 构的分布式阏管系统模登，并建立试验模螫。 建蘩网络技术弱裹涟发怒，嬲终罄理豹蓬要镶越基越突如。第一，潮终 设备的复杂化使网络管理变褥复杂。这釉复杂性馒网络管理筅法餍传统褥手 工方式完成，必须采取先进有效得手段。第= ，网络的经济效益越来趟依赖 网络褥蠢效蛰理。境代掰络艺经戏为一个及其庞大露笺杂褥黎缓，没蠢令 露力褥网络镑理系统作为支撑，就难以在网终运罄中窝效地蟪邈业务爨，提 高接通攀，避免诸如捌懑、故障等问题，而使网络经营者在经济上受到损失， 给用户带来麻烦。同时，现代网络在渡务能力等方薅爨有很大褥潜力。这种 潜力氇簧靠蠢簸懿璃终蛰毽寒挖糕。繁三，笼进霹嚣涎弼终餐理墩是潮终本 骞发展熟必然结聚。当今赋代，人们对阚络的壤赖越褒越强，在这静情况下， 用户不能容忍网络的故障，同时也要求网络有很高的安全性。 与璐代瓣络静要求裙篦，网络管纛在理论稻技术上还霰黉鸯一个较大静 发展农糖蠢。交予阚终瘫逮发曩，鼹终警璎凌理论秘方法上怒予涝磊状态， 对于网络中的新阋题缺少理论分析方法和模裂；谯技术上，网络管理标准尚 不完备，已l 缝制订的标凇也存在不统一的问题。 瑟豆，嚣建网终警联捐对国癸还袋菱翅落嚣，当羲枣场孛麴鼹管产品几 乎为国外产鼯所垄龋，这对我国网络瀚建设与发展十分不利，因j 琏：，研制适 合我国自己情况的网络管理系统势在必行。 + 4 作蠹的主要王豫鞠论文的缓绥 作者主要承担并完成了以下工作：在全面了解现代网络管理系统的总体 框架、发展趋势和主要的新技术之后，选择一个合适的研究与开发平台 j 2 e e 平台，翟噩乏基磁上分析并应瑟w e b 技零、e j b 分毒式霹象技零、j m x 技 术等，设计一个基于w e b 的、开放的、可扩展、多层结构的、分布式网管系 统模型，并建立试验模烈。 本文是嫒据终纛爱敲躬工终避褥缓缀安接熬，舆髂组织方斌麴下： 第l 章说明了课题研究的背景、目的及意义，介绍了当前黼络管理系 统国内外的发展现状以及作者的工作内容和论文的组织。 第2 章对当今网络管理技术进行了概述，介缓了网络管理的基本概念、 喻尔滚j ：秘天孥硕士学僚论文 网络管理标准、网络管理模型、网络管琏体系结构，以及网络管理技术的新 发展。 第3 章对本课题将要采用的两个关键技术基予w e b 的网络管理阻 及j m x 管理稚架进行了详细的研究和分析。 第4 章分析了j 2 e e 的多鼷模鼙醴及j 2 e e 漪优势，然后稳出了一个基 于j 2 e e 的分层分布式的网络管琏系统横鳖，并详细播述了该黼管系统模攫豹 多层体系结构、多域帮举缄的穰鍪设计，戳投模登备层鹩详缀设计。 第5 章裰弦本文提出静基予j 2 e e 的分层分布式网络管理模銎，设计安 硗了一个简擎的嗣终性能管理系统，详缀奔缮了该嗣络性能管理系统静动熊 懿及实聪方法等。 竣嚣，本文作者对耩擞的研究工作鸯譬双惑结，并提怨了一些有褥进一步 探讨翡阂题。 哈尔滨，_ l ：程大学硕士学位论文 第2 章网络管理综述 2 。1 网络管理的基本概念 ( 1 ) 潮络警璎定义 网络管骥是攒对网络的运行状态避季亍监测和控制，使其熊够露效、可靠、 安全、经济地提供服务。网络管理包含两个任务，怒对网络的运行状态进 行箍测，二怒对阏络静运行状态撩行控镧。逶遂簸测胃羧7 解当蓊获悉是否 歪鬻，楚蕾存在糕颈帮潜在豹惫椒；逶遘投澍可苏对掰络状态送雩亍会遴调节 或配置，提高性能，保证服务。 ( 2 ) 阏缭管邋的霞栎 丽络管瑾的搬本鼙标楚满足逡蓉鬻及焉户对阙络鹣有效经、霹靠糕、开 放性、练合性、安全蠼秘经济性的簧求。 网络应该是有效的； 溺络应该是霄纛静； 疆代瓣络簧鸯嚣赦栋； 网络要有练合性： 网络要有很高的安全性； 掰络要有经济往。 2 2 网络管理标准 ( 1 ) i s o 的o s i c m i p 鞠络譬瑾标准 o s i c m i p 标准是由国际标准化组织( i n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d o r g a n i z a t i o n ，i s o ) 在开放系统互联( o p e ns y s t e m si n t e r c o n n e c t i o n ，o s i ) 参考模型懿纂撼土嗣定戆溺络警理撂壤，它弱主要簿瑾标准是c m i s ( 公共餐 理信息服务) 和c m i p ( 公共管理信息协议) 。o s i c m i p 标准是以璺通用、更 全面的观点来组织一个网络的管理系统，它的开放性着眼于网络未来发展的 莰诗思想，使褥它有缀强戆适应性，旋够处理任馕复杂系绞毂练台管理。然 6 哈尔滨i ：程大学硕士学位论文 蒲f 是o s i c m i p 标准这种大丽全的愚怨，譬致了它过于复杂馁，被全灏实现 的应用极少。尽管o s i c m i p 标准有一些不服，在实际应用中也不是很成功， 毽它豹嚣愆对霹缭营瑾靛发震产生了匿大瓣彩旗，它豹穰多藏念帮方法渡萁 他网络管理标准所接纳并得到发展。 ( 2 ) i e t f 约 n t e r n e t s n 船网络管理标准 i n t e r n e t s n m p 标准怒互联网工程任务缒( i n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s k f o r c e ，i e t f ) 以t c p t p 网络模型为基础在i n t e r n e t 上实现的一釉网络管理 标准，它的主要协议是简单网络管理协议( s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n t p r o t o c o l ，s n m p ) 。s n m p 婕世界上篇一个可以实际威用的网络管理协议。尽 管s n m p 存在很多不足，稳出予它麓攀易实城，孬麓上耗p l p 协议己褥刭广 泛的应用，以至于几乎所裔计算机厂商推出的计算机和网络产品都支掩s n m p 嘲络警理镑议。 ( 3 ) i t u t 的t m n 网络管理标准 t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 是i t u t 组织制定的一 套电信网络管理国际标准，它的基础是o s ic m i p c m i s 规范。开发t m n 标准 的目的是管理异构网络、业务和设备。t m n 通过丰富的管理功能跨越多厂商 和多技术进行操作。它确定了电信网络管理将来的发展目标，现在几乎所有 的电信技术，如s d h ，d w d w 等，都必须支持t m n 协议”。 2 3 网络管理模型 从概念上说，对于一个具有特定需求地实际网络而言，它应该具有这样 一种能力，即通过客户化的过程，开发一个具体的网络管理系统。当然，对 于这样一个网络管理体系结构，也存在不止一种方案。通过上面的描述，可 以认为，任何一个适合于在当今异构的互连网络中进行综合的网络管理的体 系结构都应该包含如下几个方面的子模型”1 ：信息模型( i n f o r m a t i o nm o d e l ) 侧重于管理信息的建模与规范；组织模型( o r g a n i z a t i o n a lm o d e l ) 一 一侧重于管理实体和被管实体的分工与协作的关系：通信模型 ( c o m m u n i c a t i o nm o d e l ) 侧重于管理信息在实体间的交换方式；功能模 型( f u n c t i o n a lm o d e l ) 网络管理任务的组成结构。图2 1 给出了一般 哈尔滨工程大学硕士学位论文 注网络管疆模墅的子模餮及其关系。 -，1 | 、 管理系统被警理系统 鹭2 t 一般憷网络管理模型 ( 1 ) 阏络管理倍息模型 从管理的观点来看，被管对象被定义为种管理债息，它描述了被管理、 酸视或控制的一釉资源。因此说，被鸷对象是为逶台网络管璎目的面对资源 进行的一种抽象。被管对象的描述和棚关管理信息的撼述组成了管理信息模 型。网络组件信息将在代理和篱理进程间传递。傣息模型详细说明了被镑对 象的描述信息以及它们之闻关系的傣息。管理信息缝擒( s m i ) 定义了语法积 存储在管理傧息麾( m i b ) 中管理信息的语义。m i b 用予代理和管理进程之闯 进行交换和存储篱理信息。 ( 2 ) 网络管理组织模型 网络管理组织模型攒述了蓉理实体和被管实体的分工与协传的关系。一 个网络管理系统区别于另一个系统的重要方藤包括：灵活的配置婀络营遐数 这些组件以及灵活的指定哪些管理功能域应该包撼哪终被管对象等。在某些 个别的情况下，网终管理的可熊的缠织形式毽会受到一些疆割，这主要取决 8 哈尔滨。c 程大学硕士学位论文 予网终警理结构对嬲绦缓织缝揭的龚逶应弱麓力。霹终管理愿织布爨豹灵添 性取决予管理部件的分散程度。换匍话说，取决于数据收鬃、处理、网络狡 制和监视功能的分布程度。所有这嫂方面构成了网络管理体系结构的组织模 型，它撼述了网络管耀体系结构中的各个主角以及它们的作耀。 ( 3 ) 溺络管理遴缮模型 网络管理涉及对她理上分散的资源的控制鞠般视，因此，在实旌网络管 理的过程中必然要涉及到管理信息的交换。网络管理体系结构的通信模型定 义了在多个秘络管毽实施者之闻交换餐疆信惑懿方案翻祝桶，激诧寒实繇不 翳躲嚣掾。逶售模鳖霹麓涉及：投毒臻怠的交换，以影瞻、改变被警对象瓷 源的行为；被管对象设备的状态套询；异步时间消息邋报等，所以通信模型 必须覆箍戳下内容：通信袄伴的摘透；通信枫制的描述，班实臻上述三个通 僖器静，静遥信模鍪波该怠籀管疆应溺程痔辨嚣静通信强务帮游议静疆述； 邋信中用到的数据结构豹语法和港义悫义( 数摆交换的楱式) ：管理协议嵌入 服务结构的机制和协议层级嵌入底层通信结构的机制，这种机制也将影响网 络管理功能和正常的协议实体、应用谶程和本蛾搡作系统送程的接口。 ( 4 ) 瓣绦彗鹫葫黥模登 通常，网络管理滔动被缌织成一系列不网的功能缎。网络管理体系结誊旬 的功能模型将所有的湖络管理任务分成几个不同的功能域，如配霞管溅、故 障管理、佳麓管理、计费警疆戳及安全管理。 配壁营理 一个计算机网络是由多种多样的设备连接而戚的，这些设备组成刚络的 各种物疆绩构和邋辑结构。遮种缡构中，设备有湃多参数、状态和名字等倦 意需要稽互了解帮穗互遥瘟。勇舞，潮络运行酌环境怒经鬻变化的，蹰络系 统率身也要隧羞用户的增加、减少或设备的维修褥经常调整网络的配暨。孵 络管理系统必须要有恩够的手段支持这些调熬或改变，使网络更莉效地工作。 这些手段构成了网络管理地配置管理功能域。配鬣管理功能歪少包括：识荆 按蓉羁终蟪妊羚结构；表示瓣终中熬各个对象；鑫动修改指定设备懿酝嚣； 动态维护网络配置数掇庠等。配置管理是网络管理基本的功能。 故障管理 敲簿管疆是基本的网络管理功能。失效管理怒网络管理功能中与故障检 哈尔滨工程大学硕士学位论文 测、故障隔离、故障诊断和恢复等工作有关的部分，其目的是保证网络能够 提供连续可靠的强务。嬲络鼹务的意外中疑往往对社会和生产造成缀大鲍影 响；另一方面，在大型计算机网络中，发现网络敞障时，往往不麓确定敌障 所在的具体位置，这就鞴要失效管理提供逐步隔离和最后定位故障的一整套 方法和工基。有时候，所发现的故障楚随机性的，需要经过很长时间的跟踪 帮分奉螽，雳缝技到其产叟豹原因。这簸藿需要有一令敌障管理蘩统，群攀建 管理网络所发现地所有故障，具体记泶每一个故障地产生、对故障地跟踪分 析以致最后确定并改正故障的全过程。 瞧藏警理 性能管理涉及到网络通信信息( 流量、是谁在用、访问什么资源等) 地 收集、热王秘匙溅等一系列潺动。英霆的怒绦谖在使溺最少娥阉络浚溪弱具 有最，j 、魏越迟鹣 l 誊撵下，溺络旋镁可靠、逡缕遣逶镲能力，势镬瓣络资源遗 使爝达到簸後化溉程度。性能管理戆菇髂海容趣搀：鼓被管对象中牧纂与溺 络性能有关的数据；分祈和统计历史数据；建立性能分析地模型；预测网络 性能的长期趋势，并根据分析和预测的结果，对网络拓扑结构、某些对象的 配置和参数进行调整，逐步达到最德。如聚需要做出的调整鞍大时，还要考 虑扩充或羹建网络。 诗费管鬟 诗费警理渤g 至少鸯两个方强戆蕊魑：在嬲络道信资源霸镑愚资源密偿 捷雳敢情溅下，计费管理功能能够统计哪些翔户剩矮哪条逮绩线路镄输了多 少信息，访闻的怒什么资源等，因此，计赞管理是商业化计算机网络的露要 网络管理功能；另一方面。在非商业化的网络上，计费管理可以统计不同线 路的利用情况，不同资源靛琴l | 用情况，如采莱条线路长期拥挤，那么怒否考 虑扩容，如果菜魑资源被频繁访随，那么是否考虑在近处设麓个镜像 ( m i r r o r ) 鼹务器等。因兹，款本震上毒薨，无论菰秘媾提，诗赘磐毽瓣壤本 依蠢都是瓣络趱户使惩网络资源熬溃况，铡翔信息传辕量、占麓线薅瓣对溺 等统计量。一个弼络管理系统必须记蒙送黧僚惠，并选择一嵇臻户可接受静 计费方法。对于商业化的计算机网络，计费系统还要包含更多、堕详细的计 费信息，如每次通信的开始时间、结束时间、通信中使用的服务等级、通信 中传送的信息爨以及通信的另一方等信息，并使这些信息对用户避可鲞询的。 1 0 哈尔滨工程大学硕士学位论文 安全管理 安全管理有两层含义，一方面，网络安全管理要保证网络用户和网络资 潆不被j 法佼蠲，舅一方聪翊络安全管理落黉确保网络管理系绕本身不装未 经授权的访问。网络安全管理的主要内容包括：与安全措施有关的信息分发 ( 翔密钥的分发裁谤闫权设墨等) ，与安全套关豹事件暹躲( 热嗣终有蓦法侵 入、无权用户对特定信息的访问企图等) ，安全服务设施的创建、控制和删除， 与安全有关的网终操作事件的记录、维护和森阙等尽惠管理工作等等。一个 计算视网络的管理系统必须制定网络管理的蜜全政策，并根据这一政策设计 和实现网络安全管理系统。 综上所述，网络管理一般采用代理管理站的工作模型，由管理站通过 代理对网络进行管理。因此，网络管理的重要任务就是：收集网络中各种设 备和系统的工作参数，运行状态信息；处理收集到的各种信息，并以各种各 样的之可视化的方式呈现给网络管理人员；接受网络管理人员的指令或根据 对上述信息的处理结果向网络中的设备发出控制指令，即实施网络控制功能， 同时监视指令执行的结果：保证网络设备按照网络管理系统的要求工作。这 样，通过网络管理系统提供的管理功能和管理工具，网络管理员就可以完成 日常的各种网络管理任务了。 2 4 网络管理体系结构 在_ j 建去豹十凡年阉，网络管鹫系统兹绪构隧着诗算爨瘸络系统裁禳、复 杂性和技术进步得到了快速发展，缀历了集中式、层次式以及分布式髂管理 模式魏变迁。 集中式网管和非集中式网管( 包括层次式和分布式管理模式) 是网管系 统的两荦孛管理结构方式。考虑到网繁系统中被管对象固有的分布性，这里的 集中和分布主要指管理者的集中和分布，即做出管瑕决策的方式。在集中式 管理情况下。管理决策主要由有限个地域上集中的管理者完成；在非集中式 管理 青凌下，管疆决策由分布广泛豹多个管理者共溺携作完藏，甚至幽代理 做出( 即智能代理) ”1 。 f 1 ) 集中式体系结秘 哈尔滨工程大学硕士学位论文 集中式体系结构是目前网络管理系统中最普遍、最常用的一种。在这种 模式下，设置单一的管理节点，负责收集和控制整个网络的信息，其结构如 图2 2 所示。管理者负责处理与被管理网络节点代理之间的通信，将全网所 有需要管理的数据都集中存储在一个数据库中，并提供集中的决策和控制， 以及对该数据库的统一管理和维护。 网络管理站 黧2 。2 集中式钵系结构图2 。3 基于平台的集中式访系结拽 集中式体系结构的优点是，网管结构简单。网络管理系绫的职能离度集 中，易于作出全蕊判断，阚管系统软件和设备升级时仅需处瑷集中点。由于 所有数据均连接到统一的中央数据库，所以易于管理、维护和扩容。这种结 梅的缺点氇是显糯易觅豹，主要表凝在： 可靠性差 菝爨套找理逐级瓣决阚终敖簿，璃络管蓬系统一整窭凌敬簿，无法及舞 作出全局性调控，势必将爵致全网瘫痪。 餐理功能嚣定，系统可扩鼹性差 由于管理信息库( m i b ) 中的数据和控制功能在设计m i b 时确定，因此网 络管理系统不能隧黄网络的规模和复杂度变化丽伸缩。 两络资源开销大，实时桎藏 12 哈职溟工程大学硕士学位论文 由予两络管疆遂辑在管莲工俸站上逶行诗算，因此鬻要大餐的带宽完成 设备数据的传输，网管控制功能的有效性蓑。网络管理系统使用被管理网络 本身完成与代理方的通信，加重了网络的运行负担和资源消耗。 集中式体系结构鲍一秘变形是基于平台的网络管理模式，其缝橡如匿 2 3 所示。单一的管理节点被分成两部分，管理平台和篱理应用。管理平台 受囊售患牧集蟊计算，为痤瘸隐藏繇提供懿管理狯议，爨 共警灌功麓豹 鑫蒙 视图。管理应用使用管理平台所提供的服务，完成各种系统管理任务，处理 决策支持等较高缀的功能。这种基予平台的管理缭构更荔于维护和扩媵，能 够简化基于异构的、多供应商的、多协议环境下的集成_ 陵用系统的开发。网 络系统的弊构性和协议的复杂性则由平台层处理，对应用程序遴明。然而， 当应瘸程序蕊数爨增期孵，露筏平台可裁成为握麓运行效率静糕臻。 ( 2 ) 层次式体系结构 为了遥应逐猿发展耱网络娆模，入褒稳密了剩蕊分布式萄淘对象的技术 进行网络管理的恩想，从而产生了非集中式体系结构。非集中式体系结构分 为屡次式和分布式。 缮次斌体系结构采稍“管联者之管理者”( m a n a g e ro fm a n a g e r ，m o m ) 的概念。它以域为单位，每个域设置个管理赣，因此，又称为域管理概念， 它们之闯的通信囱上层m o m 控制面不誊搂遴行通信，其结构如图2 4 所示。 由于采用了m o m ，因此这种结构的优点在于： 分散了嘲络资源( n e t w o r k r e s o u r c e ) 鲍负葡，使得瞢个网络棼理 者可更接近被管单元，降低了总体网络管理工作需收集传送的数搬量。 这种体系结构相对来说县有一定的伸缩性：通过增加一级m o m ，层次 可进一步加深，瓶且可以较容弱地开发综合应照程序，从多个域( 可以是异 构的) 获取篱理信息。 该管理模式比集中式缝橡更霹露。 这种结构的缺点是它比上述集中式结构更为复杂，系统设备价格也相应 有所提高。 哈尔滨工程大擎硕士学位论文 凰2 。4 层次式体系结构 ( 3 ) 分布式体系结构 分布式体系结构与管理域( d o m a i n ) 概念密切相关，玄是一张端对端( p e e r t op e e r ) 的管理模式。采用分布式体系结构，在个网络系统中可以有多个 管理者，足令对等兹繁灌者瑶戳霜时在网络系统中运行，每个管理纛受责鐾 理网络系统中的一个特定域，管理者之间可以相甄通信，或者通过商层管理 者避行协调，冀结构翻图2 5 所示。由予采用了每个域设置一个管瓒者斡懋 想，比较适合予多域的太型测络系绕。当满要另个域的管理信息肘，管理 者通过与同级的系统通信来获取。 麦予鹰令域没矍一个营瑗考，嚣此分蠢式髂系结搀瓣撬点在于： 完全分散了网络资源( n e t w a r k r e s o u r c e ) 的负荷，网络管理系 统鹃凝模大，l 、可按需要来往意调整； 分布式体系结构将管理者分布在网络的几个工作站上，增加了管理的 可靠性和健壮憔，同时，通俗方面的要求也有所降低。因此这港一种崭新的 著曩三在迅速发聂和广泛应爆的网终镑理技术。 1 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图2 5 分布式体系结构 综上所述，集中式网络管理体系结构和a # 集中式网络管理体系结构各有 箕饶袋点。对于选择集中袋还是菲集中式，簧蔽据实际应矮场台静需疆来决 定。集中式体系结构在结构、实现技术上都比较简单，但它受轮询频度和网 络吞睦爨躲疆裁，逶宣予蕊摸较小豹嬲终系统； 集孛式体系缕棱袁绫撞帮 技术实现上复杂，它更适合管理规模较大的网络。 两谯非集中式体系结构中，分层式体系缝构逶髑予单一、煦务和嘲络拓羚 结构简单的网络系统；而分布式体系结构适用于多业务、信息量大、能灵活 扩容且能异构处理的网络系统。显然，分布式体系继构更适会予未来通信髓 络的管残。 2 5 网络管理技术的叛发展 2 5 1 网络管理技术的发展趋势 陵蕾弼络技术豹迅猛发震，瓣络管理技术也在快速发震。网络管瑷发震 的基本方向是开放性、综合性、智能化、集成化及基于w e b 的网络管理“。 ( i ) 开赦缝：瓣络管疆系统戆牙放娃钵瑷在秀效翡体系缭秘、开敖静管 哈尔滨工程大学硕士学位论文 理接口标准、开放的应用编程接口，实现各种异构系统的管理互操作性。 ( 2 ) 综合性：综合管理的含义是多方面的。对网络用户来说，对管理系 统的要求是提供多种级别的管理支持。对网络业务提供者来说，就是通过一 个操作平台实现对互连的多个网络的管理。此外，网络管理与系统管理正在 逐渐融合。 ( 3 ) 智能化：将人工智能技术和专家系统引入网络管理中，使网络的维 护和操作智能化。把数据仓库、联机分析处理( o n l i n ea n a l y t i c a lp r o c e s s i n g ， o l a p ) 、数据挖掘、模型库结合起来形成综合网络管理系统，实现更有效的网 络管理。 ( 4 ) 集成化：s n m p 和c m i p 集成化的策略是克服或协调两者差别。目前 有两种集成方法：协议共享方式和协议互通方式。新的网管集成化解决方案 值得重视，这就是分布计算技术在网络管理中的应用。 ( 5 ) 基于w e b 的网络管理：传统的网络管理界面是网络管理命令驱动的 远程登录屏幕，必须由专业网管工作人员操作。为了减轻网管复杂性，降低 网管费用，需要研究和开发一种跨平台的、使用方便的、功能适用的新型网 络管理模式。基于w e b 的网络管理模式可以实现这个目标。 2 5 2 几种重要的网络管理新技术 ( 1 ) 基于策略的网络管理 基于策略的网络管理( p b n m ：p o l i c yb a s e dn e t w o r km a n a g e m e n t ) 是网 络管理经务嚣标复杂纯、动态纯熟结栗。囊予管理强务豹重惑获溺络( 设备 及其连接) 转移到了业务上，面对纷繁复杂、动态多变的业务需求，静态的 管理系绫缦难逶寝这赞状潺。显然，怼予纛求戆逶瓣，采餍瀵凝并发繁瑾功 能的方法是不合邋的。策略管理将显著地改进网络瞥理所遵循的传统方法， 它使监务和嬲络簿理者能够采鼹蘑肉应用豹业务援魁，蒡使这些业务蕊则戆 逻辑自动转换成设备特有的操作序列，从而对网络进行智能化的管理，增强 了管理的决策能力”。 ( 2 ) 基于移渤代理豹网络管趱 传统的网络管理，如：s n m p 和c m i p ，采用了一种集中式的管理者代理 ( m a n 8 鞲e r a g e n t ) 模型。在这令揆黧中，黪有筑警淫信患诗冀都在蹙予中心 哈尔滨工程大学硕士学位论文 位置的管理者处避行，而且那些代璃是预先斑义好静，功能氇楚国定瀚，代 理和管理者的行为在设计时就已经固定了。当网络的规模呈增长的趋势时， 管理者代瑾模型对潮络资澈豹管璎氇藏越来遮困难。移动 弋瑷在瓣络蛰瑾领 域应用的优势体现在：移动代理的高智能性和强大的邋程数据处理能力，可 明显地减少阏终传竣静数攘量，减较管理者豹受担：它麴著行攮行特性，能 够有效地平衡网络负载，使网络性能得到优化；它与平台无关、可移植性好， 可用于管理大型分布式的黪构网络 它的功能可定制性，能够提供灵活的网 络管理功能，使网络其有动态可编程的能力。移动代理技术的这些优点能够 很好地适应现代刚络发展的多样性需要”。 ( 3 ) 基于分布式对象技术的网络管理 近年来，伴随着网络技术的迅速发展，网络规模迅速膨胀。这种发展趋 势使网络的分布性、异构性增强，另一方面，网络业务的迅速发展，也使网 络管理的功能多变、处理数据量剧增，从而对网管系统的可扩展性、开放性、 分布式处理和互操作性等方面提出更高的要求。解决网管系统的这些需求， 需要从分布式技术、面向对象技术、构件技术等方面进行综合考虑。分布式 对象技术是近几年发展起来的以面向对象为基础支持分布式应用的软件技 术。分布式对象技术集成了分布式计算、构件化、面向对象等多方面技术的 特点，它提供了一种以对象为基础的、开放的、支持分布访问的体系结构。 因此基于分布式对象技术的网络管理是目前网管技术的一个热门方向1 。 ( 4 ) 基于x m l 的网络管理 x m l 作为一种新兴技术，自从诞生起就表现出卓越的性能。良好的数据格 式，可扩展性，高度结构化，便于网络传输是x m l 四大主要特点。因此，把x m l 引入到网络管理中，是网络管理技术发展的一种必然趋势。x m l 所具有的其他 网络管理技术所不能比拟的特性主要表现在：使网管数据可以使用统一格式 进行存储；可以实现不同网管系统间数据的共享和交互；可以使底层数据更 具可读性和标准性；可以对管理信息的复杂数据进行很好地描述和处理；现 有的协议和技术对其具有良好的支持“。 ( 5 ) 基于w e b 的网络管理 传统的网络管理模式存在诸多的不足：网管系统依赖操作系统甚至硬件 平台；对于网络管理人员的要求较高；开发管理应用和集成新技术较难；而 17 哈尔演工程大学硕十学位论文 i i i i i $ = i = # _ _ _ - _ _ * # i 目；# ；i # i ；j i ；_ _ _ 自 ；i i # i 日i i i ；j 暑1 l iu l 一 旦在丽络援模较大涎，管理系统的受载秘管遐逶信开销大大增如，这傻褥绩 统露警系统在面对辩构牲越来越强、网络鬣缓急裁膨酝酌计算视网络时淡现 得力不从心。基于w e b 的网络管理技术( w b m ，w e bb a s e dm a n a g e m e n t ) 融合 t w e b 的思想和网络管理的核心技术，它使得管理人员能够猩任何站点、通过 任俺w e b 溅览器均霹以整溺霹控潮公霉耀络，并爨戆够鳃决缀多枣子多乎蠹结 构产生的互操作性问题；w b m 提供比传统的命令驱动的远程髓录屏幕更宣接、 更易用的图形界面；另外，w b m 是发布网络操作信息的理想方法；而且，幽于 w b m 需瑟躲仅仅是w e b 的服务器，辑以，谨b 赫能够恢速选集成到i n t r a n e t 金照网 之中。可以蕊，基予w e b 的网络管理技术是网管方案的一次革命”。 2 6 本章小结 本牵是霹当今黼终管瑾技术豹禳箍。作者罄先瓣网络黪理的基本概念、 网络管理的标准和协议作了简单介绍，然后对网络管理的般性模型、网络 管理的三种体系结构殿其对比作了分析和总结，最后对网络管理技术的发展 趋势 丛及足穗重要魏两络譬理颓羧术等遘行了分辑襄磅究。本章静嚣熬楚为 了把掇开发网络管瑕系统的总体橇架、一般性方法以及重翼技术等，为本课 题探索新的网络管理系统模型，以及最终