（计算机系统结构专业论文）基于移动代理网络管理系统的研究与设计.pdf

基于m o b i l e a g e n t 的分布式网络管理系统 的研究与设计 摘要 t 论文作者在深入研究s n m p 各版本协议的基础f ：，结合基于w e b l 嘲络管理的开发经验，参与了l 二海贝尔的研发部门( s r d ) 合作的 s n m p v 3 网络管理代理项目( 其1 p w a y 项日的一部分) 。该系统采用 基于代理的分布式体系结构，设计和实现了用丁_ _ _ 电信设备的网络管理 系统。其中，本文作者具体负责了消息处理、访问控制模块的设计和 开发，远程配置模块的修改，总体调试和维护，以及代理系统从w i n 3 2 到s u ns o l a r i s 、从s o l a r i s 到v x w o r k s 的移植_ t 作。 s n m p 采用的集中式或平台式管理体系结构，简单的轮询管理机 制、封闭的代理实现，对于被管理网络的规模可扩展性有很大的限制， 因而s n m p 已经越来越不能满足异构的、高速的、大型网络管理的 需求。 移动代理作为一种日趋成熟的分布式计算模型，可以很好地解决 集中式网络管理所面临的困难 本文在s n m p v 3 代理和基于w e b 网 络管理的研究基础上，结合移动代理的分布式计算思想，提出了一个 系统设计，对该设计做了详细的解释，并对遇到的一些问题作了讨论。 本文的主要工作包括以下几个方面： 1 总结网络管理的发展史，分析目前网络管理常见的各种技术 ( s n m p , r m o n c m i p ) ，介绍了网络管理的几个发展方向。 2 设计并实现了。个s n m p v 3 代理，详细阐述了实现中需要注意的 的务个要点。该代理的性能和稳定性都经受住了实际应用的考验。 同时，本文对该代理的不足之处进行了总结，提出了可以改进的 方案。 3 研究了移动代理技术及其平台，介绍相关研究者的丁作，分析移 动代理在网络管理中应用的可行性和相对于其他技术的优势。 4 结合移动代理技术和w e b 技术，设计了一个可适用于大型异构电 信网络环境的网络管理框架。对框架的各个组成部分及其各部分 之间的通信进行了详细的叙述。针对网络管理的应片j ，本文提i l 1 r4 类代理。另外本文讨论r 基于移动代理网管面临的2 个问题， 并给廿j 作者的解决方案。 关键词：j 蜘络管理，s n m p , 移动代理 渤变通人。、坝卜7 ：t 0 论! ：c ： r e s e a r c ha n dd e s i g no f am o b i l e a g e n t b a s e d n e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s t h eh e a to fi n t e r n e to v e r w h e l m e dt h ew h o l ew o r l d a st h es c a l eo ft h en e t w o r k sa r eb e c o m i n gl a r g e ra n dl a r g e r , t h ef u n c t i o n o ft h en e t w c i r k sa r em o r ea n dm o r ep o w e r f u l ，t h en e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m ，a ne f f i c i e n tt o o lt om a n a g et h en e t w o r k s ，h a sb e c o m e o n eo ft h e m o s tc r i t i c a ld a r t so fr e s e a r c ho nc o m p u t e rn e t w o r k s b a s e do nt h e s t u d yo fv a r i o u sv e r s i o n s o fs n m p - i n t e g r a t i n g t h e e x p e r i e n c e o fa w e b b a s e dn e t w o r k m a n a g e m e n t s t a t m n p r o j e c t i t o o k p a r t i l la n s n m p v 3n e t w o r km a n a g e m e n ta g e n tp r o j e c tc o o p e r a t i n gw i t ht h es r d d e p a r t m e n t o f s h a n g h a ib e l lc o o p e r a t i o n ( a sp a r to f t h e i rl p w a yp r o j e c t ) 1w a s r e s p o n s i b l e f o rt h e d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f m e s s a g e p r o c e s s i n ga n d a c c e s sc o n t r o lm o d u l e ，m o d i f i c a t i o no ft h er e m o t e c o n f i g u r a t i o nm o d u l e ，d e b u g g i n g a n dm a i n t e n a n c eo ft h es y s t e m ，a n dt h e t r a n s p l a n t o ft h e a g e n t f r o mw i n 3 2t os u ns o l a r i s ，f r o ms o l a r i st o v xf 场r k s i s n m pi s a p p r o p r i a t e f o r s i m p l e ，s l o w , m e d i u m s i z en e t w o r k m a n a g e m e n t b u tt h ec e n t r a l i z e dm a n a g e m e n t 仔a m et h a ts n m pb a s e s o n ，t h es i m p l ep o l l i n gm e c h a n i s m ，t h eu n c h a n g e a b l ea g e n t i m p l e m e n t a t i o n ，p u tm u c h1 i m i t a t i o n o nt h es c a l a b i l i t yo ft h em a n a g e d n e t w o r k ，a n dh a v eb e c o m em o r ea n dm o r eu n a b l et os a r i s f yt h en e e d so f m o d e mn e t w o r km a n a g e m e n t m o b i l ea g e n t ，a sam a t u r i n gm o d e lf o rd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g ，c a n o v e r c o m et h ed i m c u l t i e so fc 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 t h ew o r ko ft h i sd i s s e r t a t i o nf a l l si nt h ef o l l o w i n gc a t e g o r i e s ： 1 i tg e n e r a l i z e st h eh i s t o r yo fn e t w o r km a n a g e m e n t ，a n a l y z e sc u r r e n t n e t w o r k m a n a g e m e n tt e c h n o l o g i e s ( s n m p , r m o n ，c m i p ) ，a n d i n t r o d a c e sn e wt r e n d sj nn e t w o r km a n a g e m e n t i tm a k e sa ni n d e p t h r e s e a r c ho ns n m p , a n dg i v e sad e t a i l e dd i s c u s s i o no ft h es n m p v 3 s a f e t ye n h a n c e m e n t 2i ti n t r o d u c e st h ed e t a i l so ft h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fa n s n m p v 3a g e n t a n de m p h a s i z e ss e v e r a lp o i n t sw h i c hn e e da t t e n t i o n d u r i n gi m p l e m e n t a t i o n i t g e n e r a l i z e st h ed e f i c i e n c y o ft h e a g e n t a n dr a i s e ss o m e p r o p o s a lf o ri m p r o v e m e n t i ts u m m a r i z e st h em o b i l e a g e n tt e c h n o l o g y a n di t s p l a t f o r m s ， i n t r o d u c e st h ew o r k o fr e l e v a n t r e s e a r c h e r s ，a n da n a l y z e s t h e f e a s i b i l i t yo f t h ea 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 km a n a g e m e n t i 廿交通人一7 ：6 1 ) ! p f ，沦殳 a n dt h e a d v a n t a g e s o ft h em o b i l e a g e n tc o m p a r e d w i t ho t h e r t e c h n o l o g i e s 4 i ti n t r o d u c e sad e s i g no fn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n m o b i l e a g e n t a n dw e b b a s e d t e c h n o l o g y ，g i v e s a nd e t a i l e d e x p l a n a t i o no f t h ec o m p o n e n t si nt h ed e s i g na n dt h ec o m m u n i c a t i o n b e t w e e nt h e c o m p o n e n t s i ti n t r o d u c e s4 c a t e g o r i e s o fa g e n t s a c c o r d i n gt ot h en e t w o r km a n a g e m e n ta p p l i c a t i o n ，d i s c u s s e s2o f t h e p r o b l e m sf a c e sb yt h em o b i l ea g e n tb a s e dn e t w o r km a n a g e m e n t ，a n d g i v e ss o m e r e s o l u t i o n s k e y w o r d s ：n e t w o r km a n a g e m e n t ，s n m rm o b i l ea g e n t 第一章绪论 近j l t i 术，汁算机渊络的发展异常迅猛。特! l j | j 是随着i n t e r n e t i n t r a n e t 的快速 发展，网络不仪渗透到川k ，银行，人譬院校等符个领域，m 川i i t i 走入家庭。i1 自u ( 2 0 0 2 年1 月) ，我国卜网计算机数约1 2 5 4 力台，l ：嗍用户人数约3 3 7 0 万人， 幽际讲 宽的总壁为7 5 9 7 5 m 报告2 0 0 2 。向2 0 0 0 年1 川，我幽l 叫汁算机 数3 5 0 j 台，卜| 网h j 户人数8 9 0 力，凼际线路的总容遗为3 5 1 m - i e - ；等2 0 0 0 。u j 以霜f t j ，中罔计算机嗍络的发展是惊人的。未来的社会是信息的社会，而信息的 丰十会是离小丌阐络的。 二_ 自u 计算机i 叫络的发展特点是：网络规模不断扩人，复杂件 v t 目7 增加，刚络 的异构性越来越岛。一个网络往往由占：干个人人小小的r - 嘲组成，集成了多种 o s 平台，包括小同j 家公司的网络殴备利通信设备等。同时，刚络中还有各种 各样的嘲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 一个商效的网络管理系统对网络进行管理，那么很难保证为广大用户提供令人满 意的服务 d a h l9 9 2 。 计算机网络管理技术是计算机网络领域的研究热点和技术难点，x , j - l , x 络的发 展有很大的影响，并已成为现代通信网络中最重要的问题之。它的重要，眺已往 备个方面得到体现，并为越束越多的人所认识。 1 1 网络管理的含义 叫络管f 里 s i m o n 9 4 0 1 s i m o n 9 4 0 7 】主要是关于规划、j 监督、设汁和控制嘲络资 源的使_ l f j 和网络的各种活动。刚络管理的复杂性取决丁网络资源的数量和种类。 网络管理的基本目标是将所有的管理子系统集成存一起，向网络管理员提供睁 的控制方式。 网络管理模型包括功能模型、体系结构模型、信息模型和组织模型四个方向， 其中功能模型包括故障管理、性能管理、安全管理、配冒管理和计费管理血个方 面 r a y l 9 9 7 r f c l l 5 7 】： e故障管理( f a u l tm a n a g e m e n t ) 刚络故障管理包括故障检测，隔离和纠l f 。 e性能管理( p e rf o r m a n c em a n a g e m e n t ) 性能箭理峪视和分析被管嘲络及其所提供服务当盼状态的数据信息，估汁 系统资源的运行状况及通信效率等系统性能。性能分析的结果j + 能会触 发某个诊断测试过程，恨掘结构霞新配置网络或改变系统操作模式以保 抽刚络的良好性能。 e安个管理( s e c u r it ym a m t g e m e n t ) 例络。f j 要何以卜几大安个问题：刚络数据的私有性( 保护例络数捌小 被侵入行占获得) ，授权( ；i l u t h e nl ic a t jo n ) ( 防1 r 侵入者在网络l ：发 送t 误信息) ，访问控制( 控制对网络资源的访问) 。川应地，网络安仝 竹理j 、v 包括对授权机制，访问控制，d i l 密和】1 l 密关键宇的竹理，并维护 和检a 安全志 e 1 c 舀。 午i 鬯( c t ) n ig l ir ；ll io i l m t n l g h t 】t ，n 1 ) 配胃箭理卡j j 始化p 司络计配臀例络，以使其提供删络服务。配置毹州! n 勺i i 的足 。炙观桀个特定功能或使网络性能达到最优。这包括设耸) r 放系统 咩i 天路山 操作的参数，破管刈象硐i 被铃对象习l 躬芦的管理，初f f i 化或火闭被僻对 缘，根据要求收集系统“1 前状态的有哭信息，扶取系统重要，叟化的信息， 史改系统配胃等。 计费管理( a c c o t n l in g l a a a g e m e n t ) 汁费管理记录网络资源的使川，h 的怂拧制和检测网络操作的费用和代 价。它对些公共嗍络尤为重要。它j + 以估算 _ j 用户使_ _ j 网络资源- - j 能 需要付出的费用和代价，以及已经使用的网络资源。 体系结构模型描述了网络管理的典型体系结构。 厂匡虱1 ，f 一。 一一剖咧 l v 、w 畦到 图1 一】典型网络管理体系结构 f i g 1 1t y p i c a ln e t w o r km a n a g e m e n t a r c h i t e c t u r e 图1 1 是一个典型的网络管理体系结构。俐顶部的网管系统包含了一个管理 实体，通常是一个应用程序，负责使用网管协议1 j 被管设备上的代砰交互，许向 更高层例络铃理提供服务。被管设备可以是任何实现了管理协议的设备。这些设 备必须包含一个代理，用来维护个存有设备信息的本地数据库，对请求作出l 响 应，f ：_ l f 发叫消息。虽然这个本地数捌库的结构有完善的、明确的标准定义，但 是数据库和代理之间的接r 却是依赖于实现的。图片右下方的二个设备通过一个 p r o x ya g e n t 连接到被僻设备：。p r o x ya g e n t 提供了种管理不支持标准传输或管 理i j j j 议的设备的方法。 组织模型定义了【卅络的拓扑结构和范罔。它使得o s i 的抽象概念可以映刺到 真实| i f ：界t t 咱0 实体。例如，图1 2 展示了个两个局域网组成v j 1 嘲络。例r 的两个场地f h 两个1 i 川的组织管理。l ij 瞧线陶起求的部分就是a 组l 织的管理系 品昌凰 早早早i ij l a n a ! j i ! i ! ，、叫由。州8 图1 2 网络的组织模型 f i g 1 2o r g a n i z a t i o nm o d e l o fn e t w o r k s 信息模型指明了网络中被管对象的各方面信息。被管对象是通过它们的属性 和可以在对它们进行的操作定义的。对象和他们属性的集合组成了管理信息库 ( m i b ，m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nb a s e ) 。继续图1 2 中的例子，图1 3 显示了a 局域网中的四个被管实体；每个实体j 井j 有它的属性和操作。这和面向剥象建模方 法很类似。m i b 中的对象表示用“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 t i n f o r m a t i o n ) s m i1 9 9 9 1 3 j 1 1 以形式化。s m i 用o s i 的抽象语法符号表示法( a s n 1 ， a b s t r a c ts y n t a xn o t a t i o n1 ) a s n1 9 8 7 1 定义，并在传输前用o s i 的摹本编码舰则 f b e r ，b a s i ce n c o d i n gr u l e s ) b e r1 9 8 7 j 1 1 以编码。 匡固 图1 3l a n a 中的被管设备 f i g 1 3m a n a g e d d e v i c e si nl a na f 面i 个相互独市的树状结构提供了o s i 被管对象的严格的、形式化的描述 方法，包括： 粥1 s o 注册树 端继承树，描述了如何从其它刈象类继承得到新的列象类 黯包含树，描述了如何把其他埘缘以层次结构组织起来构成新的对象 i s o 汴册树提供了一套定义完备的，注册过的基本对象类定义，可以h j 面向 对象的方法构建新的类。继承拇j 拼述了个系统范围的类继承关系而包含捌靠： ，n 个被符剐缘的卜卜文巾提供了个刘象层次。包含树其实就足定义了m i b 结 构。 1 2 网络管理的发展 f 训钟机网络片常迅猛发腱的过科巾，i t 算机嗍络系统的管i ! 技术不断地取 得突破。r 进展，并进。步形成特色鲜明的单程碑。计算机刚络系统的管s i u 技术 火致叫以分成p q 个阶段，即专业例络系统的管理，通信网络设备的管理，综合刚 络系统的舒理和 d d l i j ，【= 综合智能系统嘲络管理阶段。 1 2 1 专业网络的管理 瓠【p 网络管理的持续时问堪本是从1 9 6 9 年( a r p a n e t 涎乍) 1 9 8 8 ，寸 ( s n m p v l r f c l l 5 7 版本颁布) 。计算机网络管理i j | 以说伴随着a r p a n e t 产生。 这段时删处j 二网络新技术f 如e l b e m e t ，t o k e nb v s ，t o k e nr i n g 等) 、新标准( 8 0 2 系 列，o s i 标准，c c i t t 制定的网络互连标准等) 、物理通信网络的形成阶段。计 饽机网络系统的管理呈现多样性、隔离性、专业性。当时的网络体系结构如 a r p a n e t 的t c p i p , n o v e l ln e t w a r e 的i p x s p x ，i b m 的s n a ，d e c 的d n a ， a p p l e 的a p p l e t a l k 等，这些网络都有自己的管理系统或管理模块，相互的互通 性几乎不呵能。， 要原因是形成的网络基本上都是独立的专用网络。由于网络规 模小，复杂性不高，一个简单的专用网络管理系统就可以满足网络诈常工作的需 墨。 专业网络系统管理的特点：集中式网络管理体系结构，专有网络管理协议或 管理模块，4 i 支持第三方厂家的产品。 1 2 2 通信网络设备的管理 通信网络设备的管理阶段时问基本是从1 9 8 8 年一2 0 0 0 年，甚至更长段时间。 这一阶段的代表是基于简单网络管理协议( s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l ， s n m p ) 的网络管理体系结构。 随着网络删模的增大，复杂性增加，异构性增强，简单号用的网络管理技术 已不能适应网络的迅速发展，特别是很不适应网络异构互联的发展趋势。1 9 8 7 年底，i n t e m e t 的核心机构l a b 意识到需要在众多的网络管理方案中进行选择， 以便集中对网络管理的研究。1 9 8 8 年3 月，i n t e m e t 的核心机构l a b 制定了i n t e m e t 的管理的发展策略，即采用s g m p ( t h es i m p l eg a t e w a ym o n i t o r i n gp r o t o c 0 1 ) 作 为短期的i n t e m e t 管理解决方案，并在适当的时候转向c m i s c m i p 。例时，i a b 还分别成立了相应的工作组对这些方案进行适当的修改，使它们更适用 一 i n t e m e t 的管理。这些工作组随后推出了s n m p ( 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 0 1 ) 和c m o t ( c m i p c m i so nt c p i p ) 。 s n m p 的推 得到了广泛的应用和支持，而c m i p c m i s 的实现却由于其复 杂件和实现代价高而遇到了困难。当i s o 不断修改c m i p c m i s 使之不断趋j 二成 熟时，s n m pj ：l j 在实际应用j 不境中得到了检验干发展。1 9 9 0 年1 e t fl l i 公竹j 了 s n m p ( r f c l l5 5 一r f c l l 5 7 1 ，1 9 9 3 f - 4 月义发币i 了s n m p v 2 ( r f c l 9 0 1 一r f c l 9 0 8 ) 。 1 9 9 8 年1 月又发知了s n m p v 3 ( r f c 2 2 7 l - r f c 2 2 7 5 ) 。s n m p 解决了小州厂商设 备i h j 的信息交换，支持丌放的多商网络管珥，s n m p 只强调网络僻理协议，所 以商f j 以很自由地重构它们现有没备参数，建寸私有符婵信息库。s n m p 实现 简，p 、速度怏、系统丌销少，产品实用性好，具仃十利优势。讨，s n m p 已成 为网络锊理领域t l t 事实j ：的卜i k 标准，并在食、i k 刚络 r o b e r t l 9 9 6 中被f 泛支扮 利心川。人多数网络管理系统利、f 台鄙足蟮j s n m p 的体系绌卡勾。 虽然s n m p 解决了不同厂向设备m 的信息交换，支持”放的多j 商1 叫络管 理。似址j i 网络管理应用模块的小断增加，对删络管理应川模块的箭理l 绛成 为i t 界的迫切需求，i 划此产生了荩 、l j 台的s n m p 刚络管理体系结构。fj | ) i 的 网络管理甲台以h p 公d 的o p e n v i e w ，i b m 公司的n e t v i e w ，s u n n e tm a n a g e r 为 代表性。 通信设备管理阶段的特点：采用集中悯络管理体系结构，采f | s n m p 州络 管理协议，管理的对象主要是针对嘲络互连设备如路由器，网桥交换机，集线 器，h u b 等。目前管理的对象义向打印机，u p s 等进步拓展。 1 2 3 综合网络系统的管理 综合阚络系统的管理，即日d f 新必的系统管理阶段。这一阶段l 叮以从2 0 0 0 年以后体现出求。目前虽然已经出现了为数不多的系统管理软件，”- 昆，但仍处丁二 系统管理的前期研究和摸索阶段。 图1 4 综合网络系统管理体系结构 f i g 1 4a r c h i t e c t u r eo fi n t e g r a t e dn e t w o r ks y s t e mm a n a g e m e n t 系统管理阶段是网络管理发展的必然选择和必然阶段。随着通信网络质量的 小断提高，应用服务的不断增加，网络规模的_ 1 益扩火和复杂，原来的基于s n m p 的刚络管理解决方案越来越小能满足网络发展的需要。如何能在管理好通信网络 的基础之上，管理好数据库、操作系统、应用程序等服务? 如何能摆脱s n m p 的集t 1 式的管理策略转向分布式的管理策略? 如何减少人为的干预，形成门动 的、智能的网络管理系统? 等等网络管理方面的课题迫切地要求解决。冈此将网 络连没备、数据库、操作系统、应用程序彳i 再孤立隔丌，而进行综合集成是系 统管理的个关键研究内容。目前的综合网络管理的产品有c a 公司的u n i c e n t e r t n g t n d i b m 公司的t i v o l it m e l 0 等。综合网络系统管理体系结构的模酗如 图1 4 所示。 综合网络管理系统的特点：分mj 式分层式网络体系结构，网络f - 连设备和网 络盹仃程序集成，多种刚络管理协议的集成。 心f 变姬人坝卜忙沦文 1 2 4 分布式综合智能网络系统的管理 分呐，综合智能网络系统管理是未来汁钳：机通信网络系统管理的发展方向， 向”匕会突破网络系统的范闱，和其他系统管瑚披术结合，这一阶段足管理的集 人成异，它臆是j 以满足等种删络通信系统( 基础建设) 、备种复杂应 ；j 系统( 胁川 y - g 瑟) ，小矧食业绛营厅( 管理者人) 的全球管理策略。f l a w r e n c e 9 6 1 史r p 就 提出了要对多服务、多模块、多拓扑结构、多媒体、多访问方式的全间服务m 络 ( f u l l s e r v i c en e l w o r k ) 进行网络管删的要求。 这阶段的特点是 分币，式体系结构。 综合性，支持各种各样的接入设备，接入方式，应用服务的操作和铃一理 【y u k i o l9 9 7 。 智能性，体现在两个方面，一是减轻网络管理者的负担，管理系统能够自动 地解决可能出现的各种故障，各种隐患和服务质量( q u a l i t yo fs e r v i c e ，q o s ) 的保证。另一方面是将企业经营管理策略直接引入系统管理策略。 e 结合性，各种管理技术的集成。 1 3 面临的困难 本章1 1 节提出目前网络管理的研究处于通用网络设备管理和综合网络r 系 统) 管理的更替阶段。应该讲通用网络设备管理技术已经趋于成熟，目前广泛使 用的网络管理系统有s u n n e tm a n a g e r ，i b mn e t v i e w ，h po p e n v i e w 【h p h o m e l 9 9 7 】，c i s c ow o r k s c i s c o1 9 9 7 ，b a yn e t w o r k s o p t i v i t v b a y l 9 9 6 ，c a b l e t r o ns p e c t r u m ，c o m p a ql n s i g h t y l a n a g e r c o m p a q l 9 9 7 等。 目前常用网络管理系统产品实现都是基于i n t e r n e t 的综合了s n m p 和r m o n 管理技术或基于o s i 的c m i p 管理技术。但是，这种传统的网络管理系统解决方 案随着时间的推移、网络的飞速发展，逐步地显示出其缺陷。作者将其生要局限 性分析如f 1 3 1 基于集中式或平台式的管理体系结构的限制 传统的网络管理解决方案一般采用的都是集中式或平台式的管理体系结构。 这种体系结构的思想是代理监控系统和收集数掘；管理器通过管理协议访问代 理。这种体系结构的限制在于： ( 1 ) 不可扩展性( u n s c a l a b i l i t y ) - 5 网络规模、复杂性或信息流量增加时，j 叫络 管理系统无法进行有效的管理并且l 很难相应地进行规模扩展。这体现在 随着被管设备数目的增多、复杂性( 被管变量数目) 的增加，集t ，式的管 理器的反应时间越来越长；刚络传输速率的增加( 高速网络) 或、l i 台1 应 用程序的增加一儿超越平台处理能力的限制，乎台本身就成为了一个耽 颈。 ( 2 ) 微管理性( m i c r o m a n a g e m e n t ) 基于集中式、 ，台式的网管体系结构的删骨 应 j 稃手仪适合臀理f t 小型网络环境。这体现订二这种删管程序不适白：处 p l ! 人与的仃务，也不适。 毹+ 理高速 x x j 络( g b s ) 。 ( 3 ) 语义的异质性( s e m a n t i ch e t e r o g e n e i t y ) 4 集t 旧平台式的酬竹 小系结构l h 】二语义的异质一f i ：给管理州，来斟难。这体现n ：i j 二竹理协议仪统r 数州 访问的语法m 小是语义，髓理数掘缺少统的语义校，驵来解释。 1 3 2 简单管理机制的限制 綦于i n t e m e t 的综合s n m p 和r m o n 管理技术采川1 基r 轮谗j ( p n l l i n g b a s e d ) 的锻弹机制：基于o s i 的c m i p 镗婵技术采j n 基_ j 二事件( e v e n t b a s e d ) f l * , j 管珲机制。 基寸：i n t e m e t 的管理技术是管珲者通过g e t s e t 坊问代坶的m i b 库：抟j ：o s i 的管理技术足管理者通过m 、a c t i o n 接收代理发送的j 葬件。 扫：简单的集。 ，式、p 台式管理体系结构中，管理者之问不能通信、代婵数超和 类型 j 限、代婵q m i b 的种类有限。但是随苻刚络规模、复杂度的4 i 断增加， 幽际标准化组织( i s 0 ) 也只能存目前这两种管理机制的基础上修修补补，以适府 网络的飞速发展。这体现在 e 允许管理者之间进行通信。例如，s n m p v l 中是单锊理者驴多代理的组织结 构，管理者之间不能通信。s n m p v 2 则允许管理者之问通过服务原语i n f o r m 进行通信，但是由于集中式体系结构的固有限制，不能形成真正的分布式管 理。 e 代理的数量和类型不断扩展。例如，人型复杂网络环境中，代理的数量显然 增多，各种类型的代理也不断推出，这进一步加重了管理者的管理负担。 e 代理中m i b 库的迅猛扩展。1 s o 通过不断地制定新的m 1 b 方法束适应管理 范围、内容的增加。但m i b 库的不断迅速增长，逐渐违背了其给网络管理肯 带来便利的初衷而使网络管理者陷入进退两难的境地。 1 3 3 开放管理者和封闭代理者之间的矛盾 网络管理系统的代理者执行网络信息的收集工作，管理者和代理者之间的通 信数据以对象类( o b j e c tc l a s s e s ) 的形式存放于管理信息库m i b 中，按照抽象表示 语法l ( a s n 】) 格式定义，使用基本编码规d j ( b a s i ce n c o d i n gr u l e ，b e r ) 进行数 据通信。 目前，网络代理的实现一般就由各自网络厂家实现。网络管理者通过网络代 理收集状态数据，通过网络代理设置控制变量。因此，网络管理应用系统足典型 的丌放系统，而网络代理则由于各厂家各自为政成为封闭系统很难被修改。 在网络管理阶段，作者认为这不是缺点，而是优点。因为用户的主要精力在 网络管理应用系统( 管理器) 卜- ，代理山各网络厂家实现对用户屏蔽。f r l 是，在系 统管理阶段，由于管理的范畴扩大( 例如p c 机的管理) ，迫切地要求管理用 户丌发代理，尤其是面向管理p c 内容的代理。而目前封闭的代理现状就成为了 一个：常显著的制约点。 1 3 4 非跨平台特性的限制 现有的删络管理系统都不足独立丁二操作系统的，这就产生了基于各种、i ，台的 i 删络管理系统。这种和操作系统的棚关性导致了操作系统的细微变化都i j 能旨致 网管系统软件运行的失败。加：操作系统版本卅绒换代速率越来越快，导致1 叫传 系统软件的寿命越求越短。 j a v a 技术的现引起了阀络汁算的场革新，它的设计是基j 片f j = i 嘲络分如 海交通人0 0 膨! 卜j o 似沦史 j - t 3 - + 境，它使得分和武计算跨、f ，俞的梦想成贞 了、1 7 台无笑的。p l 能。 c o r b a ( c o m n l o no b j e c tr e q u e s tb r o k e ra r c h i t e c t ) 规范f 门提州样也+ 丈现了 ac l i e m s e r v e r 分和j 环境卜跨j 卜f ，j 刎络计算的ij 标，c o r b a 的特， 足采川 o r b ( o b j e c tr e q u e s t b r o k e r ) 代删机制将客户软件和服务器环境隔离，实现了小旧 沿；、1 i 同操作系统平台之间的f 操作。 组件划象模型c o m ( c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l ) 是m i c r o s o f t 为甲桃卜各种个 应刖程t 序之问通过客户| 】k 务刈缘( 组f ”t ) 方式提供通信及文档嵌入的技术。而 d c o m ( d i s t r i b u t e dc o m ) 则足c o m 技术的扩允和延伸，它弥补了c o m 支持远 程组件的欠缺，支持拒埘域网、广域网缮年是i n t e r n e t ：不i 刊i , i 算：机对琢之叫的 通信。 c o r b a d c o m 等分布式对象计算或j a v a 技术为刚络管理的实现指了新 的发展前景。网络管理软件本质上应是一种分布式应用程序，集中式单一平台的 网络管理软件不可能适应未束大型、复杂的网络环境。 1 3 5 管理范围及智能自动化的限制 随着异构网络的规模越来越大，结构越来越复杂，新技术的出现更是门新月 异。用户对刚络管理的要求不只停留在传统网络管理的5 大功能域中。例如，桌 而管i 罩( d e s k t o pm a n a g e m e n t l 已越来越重要。用户对管理的范围因新产品小断涌 现而不断扩大。 原来通用网络设备管理阶段网络管理的目标对象主要是网络h 连设备，而目 前对各种类型的计算机如u i x h x 、p c 、m a c i n t o s h ，服务器或客户机中的硬件、 软件等管理需求已越来越迫切 s t e p h e n l 9 9 7 1 。另外，目前网络管理系统产品从 某种程度上讲，更多体现的是“监视”功能，真币地实施控制功能仍很欠缺。同 时智能化、自动化的解决方案还是空白。 1 4 研究意义 网络早已成为现代化的企业和机构不可或缺的一个重要基础建设。各种业务 的丌展都需要网络的支持，企业对网络的依赖性越来越强。缺乏管理的网络足无 序的，低效的，和不安全的。因此网络管理技术一直是人们长期以来在网络领域 的个重要研究方向。此种技术要求具有高效、可扩展、高速、安全等特性，但 是从1 3 节可以看m ，目6 i 普遍使用的技术往往不能满足要求。基于移动代理的 网络管理技术为网络管理发展捉供了新的思路。旦移动代理技术成熟，它必然 将 ：m 络管理t 1 得到广泛的应用。 1 5 章节安排 本文的研究内容主要集中相：s n m p v 3 网络管理技术的研究和实现，以及移动 代理在网管r ，的应用方而。针对集。1 1 式网络箭理存在的限制，文- - 提了使用移 动代q ! 模型作为例络铃理的平台。 第章简述了嘲络管理的禽义，颐丁刚络管理技术的发腱，指i f j 日1 ) 仆q 络 僻理技术【衙临的旧难，最后削【 j 了本文研究的意义。 第：革概述了、1 1 自u 普遍采丌j 的网络锊胖技术，符t l i ：i 、f 论了s n m p 技术，允总 结了两个比较新的刚络管理发腱力向。 篪：眷分个部分( 代理、m i b 维于、远程配臀) 讨论了s n m p v 3 刚竹代理 的实现蟠点。 第u u 章时论了分伽式例络管理的其他途径，综述移动代理及其平台，列举了 柑火研究者的1 作，以及基丁- 移动代理删络管弹的般f ：作原理和相对其他技术 的优势。 第血章具体讨论了i k v + + g r a s s h o p p e r 移动代理平台的特性，提出了 个结 合移动代理技术、璀j 二w e b 悯管技术的网管框架，对框架中的各个组件以及组 什之间的通信作了洋细阐述，征射网络管理应用提出了四类代理，最后讨论了阳 个问题。 第人章对全文作了总结，对进一步的工作提出了展望。 第二章网络管理技术 网络管删作为计算机研究领域的个t 矗要方向，吸引人量学存用j 号家作例络 管理方丽进行了深入的研究。丽，学术抖车i 。、i p 界提出和实现了彤彤色色的嘲 络管邢技术，这些技术为我们丌发更加完善的网管软1 t ：提供了理论和实践甚钏。 2 1 现有网管技术 s n m p s n m p 是基于t c p i p 管理模型的。t c p i p 管理模型把图1 1 中的典型网络管理 体系结构归纳为两个基本组成部分：对象和传输机制。在t c p 1 p 网络t h 管理对 象是通过他们的属性描述的，例如每秒钟报文数，错误率等。这划应? o s l 模型 t 1 的信息观点。属性通过某种通用i 办议以一种明确定义的方式传输，这对麻r o s i 模型中的功能观点。 为了支持异构网络环境，对象属性和协议数据单元应该与机器无关，并且这 些约定被广泛采用。为了达到这个目的，i a b ( i n t e r n a t i o n a l a c t i v i t i e s b o a r d ， i n t e m e t 的标准制定组织，i e t f 是其一个组成部分) 定义了管理信息结构( s m i ) ， 并把s m i 的细节以r f c 的形式公布。s m i 定义了一个包含管理信息的结构；这一 定义使用a s n 1 描述，以获得与机器的无关性。 s m i 实际上是一个包含管理信息的树状数据结构。这棵树t 1 定义的对象是用 从根到对象节点的路径加以识别的，路径是串用点隔丌的标识符。例如：“m i b ” 对象定义成i s o o r g d o d i n t e m e t m g m t m i b ，或者1 3 6 1 2 1 。 s m i 中的m i b 部分包含了很多设备的管理信息。m 中定义的信息在r f c 中 用a s n 1 文法表示。例如r f c l l 5 6 包含了第一个m i b 的定义( m i b i ) 。m i b 中的 刈缘分成了相关的组。当新技术出现时，可以发布新的r f c 把对