（计算机应用技术专业论文）移动agent技术在宽带plc网络管理中的应用研究.pdf

牟北i 也力人硕卜f 何论文摘嫂 摘要 随着宽带p l c 网络的酞验成功及l c 规模的不惭扩人，其网络管理问题箍突 出。传统的网络管理方式已经1 ：能满足其特殊的网络管删的需水。通过对比与分析， 本文着重研究了将移动a g e nl 技术应用 i 宽带p l 。cl t q 络管理的技术和实现方汪：，没 计了基于移动a g e n t 的宽带。p l c 网络管理模型及其主璎功能模块。对移动a g e n t 开 发平台进行了分析和比较，采用了i b ma 9 1 e t 平台进行了移动a g e n t 的设计和行为 模拟。经实验验证所设计的甚于移动a g e nl 的p l 。c 网络管理模型在性能上优于传统 的客户端i n 务器的管理模式。研究了基于移动a g e n t 的网络路由算法，剥改进的 a n t n e t 算法在宽带p l c 网络管理z i - 的应川进行了研究。 关键词：网络管理，p l c ，移动a g e n t a b s t r a c t w i t ht h ec o n s t a n td e v e l o p m e n to fb r o a d b a n dp l cn e t w o r k ，n e t w o r km a n a g e m e n ti s g e t t i n gm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t m e a n w h i l et h et r a d i t i o n a ln e t w o r km a n a g e m e n tm o d e c a n n o tm e e tt h en e e d so fb r o a d b a n dp l cn e t w o r kd u et oi t sc h a r a c t e r i s t i c s f o rt h ep u r p o s e o fs o l v i n gt h i s p r o b l e m ，w ed i s c u s s e d an e w s t r a t e g y f o rb o r a d b a n dp l cn e t w o r k m a n a g e m e n tt h a t i sb a s e do nm o b i l ea g e n tam o b i l ea g e n t b a s e dm a n a g e m e n tm o d e lf o r b r o a d b a n dp l cn e t w o r ki sd e s i g n e da n di t se l e m e n t a r yf l l n c t i o n sm o d u l e sa r ea l s od e s c r i b e d m o r e o v e r , t h es p e c i a ln e t w o r km a n a g e m e n tm o b i l ea g e n ti sd e s i g n e du s i n gi b m na g l e t sa n d t h ea g e n t ib a s i cb e h a v i o r sa r ee m u l a t e dt 0 0b yt h ec o m p a r i s o nb e t w e e nt h ec o n v e n t i o n a l s n m pn e t w o r km a n a g e m e n ta n dm o b i l ea g e n tb a s e db r o a d b a n dp l cn e t w o r km a n a g e m e n t ， t h en e wm a n a g e m e n th a sg o o dp e r f o m _ i a n c ei nb o t ht h r o u g h p u ta n dr e s p o n s et i m e ，s ot h a ti t i sq u i t ef e a s i b l e i no r d e rt od e a lw i t ht h en e t w o r kr o u t i n gp r o b l e m ，ar o u t i n ga l g o r i t h mu s i n g m o b i l ea g e n ti sp r o p o s e d l a s t l nt h ea p p l y i n go fi m p r o v e da n t n e ta l g o r i t h mt ob r o a d b a n d p l cn e t w o r km a n a g e m e n ti si n t r o d u c e d f e n gq i y u a n ( c o m p u t e ra p p l i e dt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp m f lc h e n gx i a o r o n g k e yw o r d s ：n e t w o r km a n a g e m e n t ，p o w e rl i n ec o m m u n i c a t i o n ，m o b i l ea g e n t 第一章绪论 1 1 宽带电力线通信( p l o ) 概述 宽带电力线通信( p i 。c ，d o w e r1i f i ec o m m u n i c a t i o l l ) 是指建立在电力输送网罐础 上的，利用输电线路作为信号的传输媒介，实现电力通信网络内部子1 ， 之剐以及与其 它通信网络之问翮络通信的系统。由于电力线机械强度高，可靠性好，不需要线路的基 础建设投资和日常的维护费用，园此 】l c 具有较高的经济。p - 年l l 可靠性，目前在宽带网络 多元化发展的过程中己成为宽带网络发展的一个新方向。近年来低压p l c 作为“最后 一公里”的一种解决方案也已经墩得成功，特别是在小区内采用低压网作为局域刚的接 入方案已经投入使用。此外，在：心网合一”的呼声中，宽带f 色力线通信作为一种i n t e i n e t 的接入方式也独具优势利竞争力”1 。 1 2 宽带高速p l o 应用现状 1 2 ，1 宽带p l 0 应用模式 目前宽带p l c 主要用于家庭、小型办公室联网及高速接入。在宽，带：p l c 家庭、办公室 联网应用中，通过多个高速i ，l ，ck 4 0 d e m g l 成内部网络，并可通过p l cm o d e m 共享外部a d s l 、 无线等宽带i n t e r n e t 接入。“。 1 2 2 宽带p l o 的应用情况 在国外，已有数百万电力线高速通信产品用于室内、办公室联网，电力线高速接入 在多个同家已达数百个试验网络，主要应用于欧洲和荚同等。如：e le c t r ic i t ed ef r a n c e 公司提供接入服务，覆盖用户数1 5 0 0 覆盖3 5 0 0 0 户，使用的是中低压高速p l c ，正在 测试v o i p ；d r e w a g ( g e r m a n y ) 提供接入服务，用户数7 0 0 覆盖15 0 0 0 ，提供7 6 8 k b i t s 速率；a m e r e n ( u s ) 提供接入服务，用户数2 0 0 0 0 。掘美幽c a h n e r si n s t a t 于2 0 0 1 年 5 月发表的调查，采用电力线的家庭网络将呈迅猛增氏态势。在美国市场，电力线 家庭智能网络产品的销售额住2 0 0 5 年以前将以年二f 均7 7 的速度增长”“。 在国内，2 0 0 2 年j | _ u ，围电公司在北京华轩小区进行了电力线上网的试验，小区 反映良好。国电通信中心第i 个p i ，c 试验网，在北京宣武区善果小区1 号屑民楼和 2 号居民楼成功开通。同电通信中心分别于2 0 0 1 年1 2 月和2 0 0 2 年3 月采用同外产 品在北京广华轩小区干l 】华景园小区j f _ | ：通了两个p l c 试验网。另外，对利用低压配电 刚实现高速数拼；通信的研究也已丌展多年而北京地区到9 0 0r 1 年8 月全幽已有2 9 7 个住宅小区，约13 ，0 0 9 户家庭通过电力线上网。目前全国很多地区已经有p l c 宽 带业务服务，比如福建省、1 海l 阿、天津市、l i | 尔街锋。 1 3 宽带p l c 网络管理的研究现状 p l c 萌发于2 ( 】世纪2 ( ) 年代，其发展历程i ，j 以划分为三个阶段：2 0i _ f = 纪2 0 年代一 5 0 年代，萌芽阶段，主要应刚领域为监摔、远程指示、设器保护以及语音传输：2 ( j | j 纪5 0 年代一9 0 年代为发展阶段，丰要应用于电力线自动抄表、电网负载控制和供电管 理：2 0 世纪9 0 年代后为成熟阶段，主要应用领域为高速宽，；g ：多媒体数据通信、家庭楼 宇智能网络、高速接入。从 前的发展情况来看，i _ ) l c 已经进入了高速发展阶段。2 0 付 纪9 0 年代，随着i n t e r n e t 的发展，数据业务成为通信服务的主流，p l c i j , * i 优势也真正为 人们所认识，成为通信研究的热点”3 。 1 3 1 硬件技术标准不统一 p l c 设备的制造厂家大多都处于起步阶段，各厂家之问不仅调f f , 0 技术、组网方 案各不相同，而且各厂家的提供的管理接口模式也不同。从现有的产品来看，x e l i n e 、 福建电科院的产品刚刚解决产品的实际使用胜，根本没有考虑网络三层以上的 题。a s c o m 的产品相对成熟，但其现有网管平台相对成本较高。 从附络层次看，x e l i n e 和a s c o m 的设备都是二层的透明传输，丽福建电科院的 产品利用实达路由器平f ，提供的是三层传输接u 。同时，各厂家产品的成熟度也 不同。在实际的网络管理- 扎需要能对设备进行远端峪控、配置。无论足局端设备 还是h j 户端调制解调器都赢馥提供网管接【_ = ，或者由厂家提供相麻的网管平台。现 在只有a s c o m 公司的产品具有这样的吐能1 。 13 2 软件发展不成熟 从目前幽内外的研究及应用现：队来看，把高速p l c 技术与其它通信技术及应用相结 合，才能具有充分的竞争力。宽带p l c 网络处于一个发展的初级阶段，各种网络设备都 不成熟、各种技术标准不统一，在这利，情况下单独开发自己的网络管耻系统是一件非常 艰巨和难以实现的t 作。同时，由于传统的i n t e r n e t 网络管理在管理策略和网管系统 方面都发展到了相对成熟的阶段，所以，充分的利用借鉴现有的研究成果和当前网络管 理的成功经验，在此基础上再结合宽带p l c 网络自身的特点来研究适h 1 于宽带p l c 网络 的网管系统是叫智之举，有待于进一步研究。 1 3 3 用户管理困难 p l c 接入网是一个平面网络，p l c 接入网把形形色色的社会用户连接于内部网中， 所面对的安全威胁不仅米自于外网系统更大的问题则米自网络内部系统的直接班h 斟此，社区网络对安全机制的要求更加伞丽。 2 随着p l c 技术的i i 断发胜嘲内已经f ：此柬几个小区内试验成功，2 0 0 2 年底 p l c 用，二已经达到j - 3 0 0 0 ，矶且在，i l 京市的最终用户规模预计在两万r 左右。但是， 到目前为止，删络管理系统对p l ( 1 局端殴备、用。端设备还小能进行有效茜圳， p l c 局端设备和用户端改备在网管j r ：怍站都是吖；可见的，用户是否在使用陔设备l i 网、p l c 设备是否出现故障等问题部只能到现场爿。能发现并虮j 以解决随着用广1 数 口的不断增加，迫切需要对p l c 没备进行远程监控和管理。 1 4 基于移动a g e n t 网络管理国内外研究现状 目前国内外移动a g e n t 在网络中的应用研究，有的摒弃了s n m p 协议，架构了完 全基于移动a g e n t 系统的州络管理新模式”“”；有的研究移动a g e n t 与其它的分布式 技术( 如c o r b a ) 相结合，构成一种新的网络管理体系”1 ：有的就是研究s n m p 与移动 a g e n t 相结合的方法“”：还有的研究移动a g e n t 在网络管理的一个方面的应用( 例如 网络管理r i 的故障监控等) “”“；也有的只是说明移动a g e n t 在网络管理的各个功能 中应用都能提高网络管理的效率而没给山具体的框架“”“。虽然移动a g e n t 技术是 个崭新的技术领域，它的提出和发展时间都比较短，但是受到了许多研究机构的 重视，特别是跨平台语言j a v a 的m 现，使得移动a g e n t 技术的研究有了较大的进展， 并且己研制出了一些实验性的系统，比较成功的有d a r t m o u t h 学院的a g e n tt c l 系统、 东芝公刈的p l a n g e n t 系统、f 必公矗j 的a g i e t 系统、g e n e r a l m a g ic 公刘的o d y s s e y 系 统“。 1 4 1 移动a g e n t 用于p l c 网络管理的可行性 目前移动a g e n t 技术主要面向分椎式汁算，提供一个开放的、综合的、灵活的 分布式应用开发框架，提供比传统网络编程方式更适合于分布式应用开发的新方 法，j a v a 语言兀疑是移动a g e n t 系统实现语言的主流，j a v a 语言将平台无关性呲予 移动a g e n t 技术，只要遵循互操作标准，就可以做到一次编程，到处移动。 移动a g e n t 模型需要被管设备提供对移动a g e n t 系统的支持，这需要被管设备具 备一定的计算能力。随着p l c 技术| | 勺发展，现代的网络设备会具有越来越强的处理 资源能力，例如一些多协议集线器和路由器己经拥有高性能的r i s c 处职器。p l c 网 络元素中包含越来越多的计算资沥 ，要在被管设备上运行多个代理系统或者执行一 些管理任务将不会幽难。这为我们把管理任务分布到网络元素l i 提供了很好的条 件。工业界也在这方_ l 1 1 傲了很多工作，例如：j a v a s o f t 己经为嵌入式系统开发了j v m ， 3 c o m , f t l c i s c o 把j v m 结合到f a t l 的产，昂中。当今主流的移动a g e n t 系统可以很容易地 运行存j v m 上。随着跨、f 台语言j a v a 的出现，使得移动a g e n t 技术的硪究有了较大的 发展空问p 1 。 华北电力人j 硕卜何沧迁 1 4 ，2 移动a g e n t 用于宽带p l c 网络管理的优势 移动a g e n t 技术集中了其它传统分伽式技术的优点并结合分布式人 ：智能技 术，提供了一个普遍r f j 、歼放的、7 义的、简便的分布式应用开发框架，较之传统 的例络编程方式更适合川刮络应用系统的丌发。采用移动a g e n t 技术来实现宽带 p l c 网络管理f f f 勺优越性具体体现在以下几个方嘶： f 1 ) 面向l j l j 使明移动a g e n tf i j 网络管理系统的开发是面向应用的。因为一个移动a g e n t 是 一个自治的程序单元，它a j 以完成一个特定的管理任务。，一系列的移动a g e n t 口j 以 合作完成个总的任务。要升级一个管理应用。姓要把相关的代理销毁或者用新的 代理软件就可以了。 f 2 ) 灵活性高 在基于移动a g e n t 的网管中，代理可以在运行时被修改更新，很方便地加入新 的管理信息。i 司时可提供网络的动态灵活性，移动a g e n t 的智能性使其具有动态规 划下+ 步操作的能力。它可被动态地发布到网络节点上，使节点具有某利- 管理功能， 从而实现网络的动态管理。 ( 3 ) 可提高网络管理效二年 移动a g e n t 用丁j 叫络管耻的管理数据由例络节点上的移动a g e n t 主动产生，并 主动i 句网络管耻站传送，_ j 时这些移动a g e n t 不是固定驻留在某个节点设备一l ，而 是可以在网络节点上移动，并在所移至的设备上执行管理功能，从而人人减少了网 络传输的负载和网络带宽的开支，提高了网络管那的效率。 ( 4 ) 日j 。支持异构环境 在基于移动a g e n t 的网管t l t ，管理应h j 是以移动a g e n t 的形式直接发送到被管 设备上的，管理站和被管设备之问一；需要网络管理m 议。开发者可以在任何平台上 开发，不需要考虑平台相关。f i - 的问题。移动a g e n t 采用与平台无关的语言进行设计， 与j 严弁无关，也不依赖于胁、议，因而适合管理异构的、分布式的网络。 ( 5 ) 智能化路f _ | = 移动a g e n t 具有根据任务| = i 标、网络通信能力和服务器负载等冈素动态规划一f 步操作的能力。基于移动a g e n t 的智能化路由能够很好地优化网络和计算资源，实 现负载均衡，提高问题的求解速度，避免对资源的盲目访问。 1 5 课题的提出及研究意义 随着p l c 试验刚络的成功和p l c 网络舰模的不断扩大，网络的复杂性和异构 性特点日益突出，p l c 宽带接入走向商、l k 化运营的条件日渐成熟。宽带p 【c 网络管 理问题也曰益得到更多的人们的重视。宽带p l c 的网络管理的基本功能是【p 地址分配、 收赞、刚管等，是基”b 力线通停i f l 9 特。队m j 泼簧f i q ，! i l 叫骨标准( m 议) 、汁徙方 式、安全问题、棚塞挎制、网络服务等有待于进一步研究7 h i 制定，提出 套管理策 略势存必行。由 ：宽带p i _ c 削络与in t e f n e t 删络的天然卜( 别，和m 络改备、接入方式、 网络结构等渚多方面都存在的著异，使现有的网络管理系统无法直接应用于宽带p i c 网 络中。因此，女何在借鉴传统网络管删f 冉先进经验并结台宽带p l c 网络的自身特点，解 决宽带p i 。c 的网络管理t 问题，成为关键。传统的网络管理采川的是集l i 一式的网络管嚣! ， 目前萨旬分布式网络管理方 = ：【= 或集中一分布武管理疗发展。随着软件a g e n t 技术的兴 起，很多人尝试使用移动a g e n t 技术解决复杂、动态、分布式问题，同时【旦为网络管理 问题的研究提供了新的解决方案。因此，采用移动a g e n t 的技术来解决电力线通信网络 管理问题有其技术优势，有很大的研究意义。 1 ，6 本文研究的成果 在研究课题的基础上，综合当前网络管理新技术和宽带p l c 网络的特点，通过 分析宽带p l c 网络管理的实际要求，制定了适合宽带p l c 网络的管理模式和管理内 容。设计了基于移动a g e n t 技术的宽带p l c 网络管理模型。介绍了模型的框架结构， 阐述了模型的工作流程和用于网络管理的移动a g e n t 的迁移策略及使用移动a g e n t 解决路由问题的思想。通过实验，对使用移动a g e n t 的p l c 网络管理模式和s n n p 管理 者代理的p i 。c 叫络管理模式存响应时问和数据流最i s q - t - i ) 【1 络性能方两的实验分析与比 较。通过对移动a g e n t 开发平台的分析研究，时论了环境配置疗法及其编狸开发模式， 设计开发了网络管理移动a g e n t ，在i b ma g l e l ：平台实现了移动a g e n t 的刨建、派发、 通信、召回、复制、消亡等基本行为。研究了基于移动a g e n t 的网络路由算法，并对改 进的算法在宽带p l c 网络管理中的应用问题进行了研究。在技水上实现了从一股网络 管理技术到宽带儿c 网络管理的迁移和结合，将先进的移动a g e n t 技术应用于崭新 的宽带p l c 网络管理中，为宽带p i c 网络管理系统的发展提供了借鉴和推动作用。 1 7 论文的组织 本文的组织如下：第一章，绪论；第二章，宽带p l c 网络接入技术及管础方式； 第三章，基于移动a g e n t 的网络管理技术：第四章，基于移动a g e n t 的宽带p l c 网 络管理策略；第五章，a g e n t 路由算法在宽带p l c 网络管理中的应用研究；第六章， 结沦与展望。 第二章宽带p l 0 网络接入技术及管理方式 2 1 电力线通信接入技术 2 1 1 电力线通信接入简介 接入网是现代电信网组成的一部分，位于电信网f i ：j 末端，较之骨干网，具有维 护难、技术发展缓慢的特点，成为电信网发展的瓶颈。宽带p l c 接入系统。j 分为二 层结构，由户外设备与室内设备两部分组成，与i n t e r n e t i 2 端联接采用点对点，电力 线与用户端即远端采用一点别多点两种方式，户外设缶安装征建筑附近的变压器 上，将数字信启、和电力传送混合送往用户，而室内设备将数字信号滤出后送给p c 、 电话及其它视频设备、家庭智能设备等。无论室外及室内设备均是使用o f d m i j 制 技术的一种特殊的调制解调器，此种调制解调器可完成电力线通信的宽带接入，变压 器出线端经由调制解调设备、i p 交换机与i n t e r n e t 及p s t n 相联，将网络传输上的声 音、数据、图像及服务信息注入电网，接入用户端经由调制解调歧备获取信号，可 通过远端通信控制模块实现同训算桃网关相连。使用i p 协议与i n t e r n e t k 盐行网络通 信，还可以与电话、电视相连，实现i p 语音数据与标准话音信号和视频信息的转换， 并可以实现用户自动化信息进行远程抄表、远程控制等功能”。 212 电力线通信接入方式 由于p l c 技术还未解决电力线通讯信号通过变压器传输，网此电力线传输i 焚备 都放置在2 2 0 v 线路变压器的用户端。对于大型楼宇的接入，传输设备中的接入服 务器廊_ 置于楼内的变电柜与配电柜之间。 2 1 21 小型局域网接入方案 对于小型企、l k 局域网和家庭上网，凶为端v 1 较少，可以采用图2 1 所示的接入 方式。图2 - 1 中通过电源插座实现 nl e er i e t 网络接入。这种接入方式的室外设备 t j 室内设备相同，都采用同一科，电力线m o d e m 。室外的m o d e m 实现电源线与i n t e r n e t 的连接，连接的方式玎j 以是以太网或p s 。r n f s f ) n ，将数据或语占信号混入电力线中： 室内的m o d e m 连接电源插座，把数据或语音信号从电流，ir 分离出来，m o d e m 可以提 供以水网和u s b 接1 2 1 与计算机相连，实现上网。 使用电力线m o d e m 上网的网络设备种类少，成本低，安装方便，适用于小型企! 世或 家庭。缺点是不易扩展，端u 增多会 ! i | 显影响卜刚速度。 华北f n ) 人1 j jf 峨l 何沦义 图2 一l 小犁局域网接入方式 2 1 2 2 楼宇接入方案 对于较大型的楼字或多层住宅，宜采用图2 2 所示的电力线接入方式。 幽2 - 2 楼宁接入方式 此种接八方式的电力线网络设备分为两种：室外设备和室内设钎。室外设备包 括主服务器和从服务器：室内设备包括控制器和电力线调制衅调器( m o d e m ) 。主 服务器通过以a 网或i s d n i x ds 【j 方式与i n t e r n e t 连接，将网络数据通过低压电力 线传输给从服务器。从服务器又称为室外接入器，实现数= 【i 平电力与室内网络设备 的连接。控制擀是j 十j 米控制：；f i l m 埘所有数据信号的传输，它可以羟制多个m o d e m ， 建立一个小型的局域网。电力线m oc l e m 把数抒；佶弓从电流中分离出来，传输到计算 机。 主服务器可以带多个从服务器，因此图2 - 2 所示的电力线接入方式容易扩展。 楼内新增用户时，只斋在用，o 端增加从服务器利控制器，用户将m o d e m 插入室内的 电源插座，并与汁算机相连，就可实现上网功能。 2 1 2 3 小区接入方寨 小区内的楼宇若采用电力线的接入方式，各个楼的主服务器的网络接入n 采用以太 嘲或i s d n x d s l ，也可采用电力线进行传输。酬2 - 3 为小区接入方案。 、 垂霉 j n l 6 掣盯j 目：g 譬e 服务器| 里卓动 图2 - 3 小区接八方 图2 1 、2 - 2 介绍的接八方案是利用低压( 2 2 0 v ) 电力线传输数据，主服务器 的接入可以采州小压( 1 0 0 k v ) 电力线传输方式。将主服务器通过i i 压电力线汇接 在一起，雨连接到i n t e r n e t 的骨干网上，从而实现完全意义上的电力线通信。也可 以理解为，由于p l c 技术还不能有效解决数据信号通过变压器，冈此采用网络设备 将变压器旁路，实现数据信号从高压电力线传向低压电力线。图2 - 4 为宽带电力线 典型接入方式。 二北电力人0 i 砸卜j j 他沦殳 一l 面“台堪 勺| l ! 蠢鬻 l 伊厚 怕蝗 图2 4 宽带电力线典型接入方式 2 2p l c 与其它接入方式的比较 接入技术除正在发展中电力线接入系统以夕 ，还有模拟调制解凋器按入、 i s d n 接入、a d s l 接入、】i f c 接入、光缉五类线缆接入、8 0 2 1 l 无线局域网接入、无 线l m d s 宽带接入、：l ! 军接入等。由于无线l m d s 、卫星接入成水比较高，主要应用于 局端设备- j 糕站之间的接入短时问内不会广泛应用于刚户端的接入“。1 。 下表为提供“最后一公卓”解决方案的几种通信方，的比较： 表2 1 最大速率 通信方式物理介质优点 映点 ( b p s ) 训制僻调器5 6 k双绞线l 叫刳 泛、价格他立标准化程度高接入述慢低 费用较背姬i u 活线稍贵，按八遮 i s d n1 1 8 k 敏绞线l 乜【占霸i 数抓似输弛卒，接入迎发稳定 世仍然偏缸 小十扰等皿屯话使川，额带争川，接入述频宽受距离限制货川较，白，i l r 行1 m 瞍映，不平衡传输，适应网络访”4 舰徘前仪在少数地k 他用，点对点组 a d s l8 m 上行烈绞线 11 其摧_ 1 u 话交换网络建蹬，此建改吲，j - 0 端殴备较贯，下迂j 畦建醴 5 1 2 k 2 m 战木较 l t ，建设速度帙，币受停 乜影l 啪，弛妒的数字化小r 的需爱? 下行小于接八逃牢与埘! 高丸美，决定十拨入的川户必颁扪】竹现成的仃线f 乜眦川络摇 h f c 系统 i 上竹轴t h 缆数，多川广lj i 带宽，。j 射同，不平衔1 i八j l _ & 进为烈们 i 输& 遗贽 ! l ii | i i ，- 人：拍：新区域，：办小务和雠醴 线蹄造价高h 州增多时，接 入比能下阶j 受停l u 影响，前加 备计j t 乜潍。 允需研线，分钿j 泛，接八方他 多州 未丛刊寓j h 化阶段，没订技术标 户j 亭带宽接八成小低，琏设货 i 】低 m 受f j ，i 电影响需备用电源 p l c i u 力线 l m 4 5 m 心缎结构，i u 力线接八部分采刚 埘多 i 乜线接入r k 旋受电同特r l 影响。0 斗 宽带摇入可以卫高点结协，bj - 端连接采用 耐a 结构可 通信介质限制符可以提 给每 以拙立址砹数字化小服务，可以提供i 1 ： 个川广1 的带宽大小。 多甜加增值小务。 北设速度，无需布线，移动盹强，建设前室外火线，易受建筑物阻挡 8 0 2i i 无线1 2 m ，l l i 人气茇率较低，采j ；i j 扩频技术抗十执能力强，对尤气、气性：姨况敏感，与5 受j c 局域网接入达i o m 阻密陆好它同频段j 电音的干扰。 嵩要建| 殳完善的光纤h 络，建设 光纤宜带接可达数j 匕纤和趔h用，。接入带觉高，可达1 0 m 或1 0 0 i ，可靠 啦小高。对r 收有放醴f i 类缆的 1 0 g 以 类线缆性高性能稳宅 册“，需婴布线。 2 3p l c 接入的优势 与其它接入技术柙1 比， 乜力线宽带接入例络具有以下优势： 1 ) 充分利用现有的低压配电网络基础发施，无需任何布线，是一种“n on e w w i r e s ”技术，节约了资源。尤需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物和公用设施的 破坏，同时也节省了人力。 2 ) 电力线是覆盖范围最广的m 络，它的规模是其他任何俐络无法比拟的。p l c 可以轻松地渗透到每个家庭，为互联网的发展创造了条件。 3 ) p l c 能够提供高速的传输。目前，其传输速率依设备j 家的不同而在 45 m 一4 5 m b p $ 之问。远远高于援号上网和i s d n ，比a d s i 更快。足以为用户提供高 速凶特网访问服务、晤音服务，从而为用户上网和打电话增加了新的选择，有利于 其它电信服务商改善服务、降低价格。更高速率的j ) l c 产品i e 在研制之，1 t 。 4 ) 不管在家里的哪个角落，只要连接到房间内的任f 电源插座 ：，就可立即 拥有p l c 带来的高速网络享受，是家厨自动化的生力军。通过遍布各个房闻的墙一t 插座将智能家电联刚，提前享用数字化家庭的舒适和便利。对家庭联州提供支持。 5 ) p l c “即插即用”，不用烦琐的拨号过程，接入电源就等于接入网络。利用p l c 的永久在线连接，构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等的保安峨控系统，让上班族高 0 枕丸忧i 构建的医4 ，急救系统，让家有老人、孩子平l l 病人的家庭倍感放屯、。利j jp i c 也 可提供独立的数字化社区服务和i l 乜子商务，实现家j j 芏办公和远稗家电控制。 2 4 宽带p l c 网络管理方式分析 目前对j ip l c 的叫络管理疗式处 i 研究阶段尚小成熟，因此，结合自身的特点 冉借鉴成熟的 n t e r n e t 网络管理技术是研究宽带p l c | 鹂i 络管珲的正确途径。对于 i n t e r n e t 的网络管理新技术主要有如下方式： 1 基于移动a g e n t 的网络管理 移动a g e n t 技术的出现为网络管理提供了一种新的解决方案。移动a g e n t 是代 理的一种特定类型，它具有从一台主机转移到另一台主机的能力。移动a g e n t 除了 具有代理的反映性、臼治性、面向目标性、适应性等一般属性外，移动性是其最重 要的特点，移动a g e n t 因其移动性能、异构利异步性、降低网络通信费用、分布雨1 并行性等，在网络管理- 】i 具有越来越重要的作川1 。 2 基于w e b 的网络管理 随着w e b j a v a 技术的成熟以及在i n t e r n e t 上的广泛应用，基于w e b 技术的网络 管理j e 在成为网络管理一个标准模式。w b m 使用户通过简单、通用的操作界面w e b 浏览器可以在任何地点的任何网络平台上与服务器进行通信，为网络管理人员提供 更有分布性和实时性，操作史方便、能力更强的m 络管理方法。 3 基于c o r b a 的网络管理 在网络和系统管理的实现中较有影l 痢晌模型是s n m p 和c m i p ，这两个模型器 有其优点，但同时又者| 5 存在着不足之处。随着币i 向对象的分布式处理模型的出现， c o r b a 作为第种解决方案破提f u 。c o r b a 提供了统一的资源命名、事件处理咀 及服务交换等机制。1 j 现有模型相比，c o r b a 提供的功能比s n m p 更强大，而且 不象c m i p 那么复杂。此外，c o r b a 支持c + + 、j a v a 等多种被广泛使用的编程语 言，因此c o r b a 将在网络管理硐i 系统管理中占有越来越重要的位置。 上述几种叫络管理方式各有优缺点，但是基 ：c o r b a 的l 劂络管理主要适用_ 丁 大型的分布式网络。 i 前宽带电力线通信网络的规模并不大，针对目前电力线通信 网络的现状和特点，本文提出了将移动a g e n t 技术的新理论和新方法应用到宽带 p l c 网络管理中，提出了具有技术先进、实用的管理力案和策略。 2 5 小结 随着i n t e r n e t 技术的飞速发展，采用f i j l i 一通信方式使用户终端连接到最近的宽带 叫络设备，成为困扰人j | f _ j 的难点之，也是jn l ；e f n c t 普及的瓶颈之一，被业i 上j 人士称 为宽带网络接入的“最后公艰”问题。利用心通八达、遍布城乡、直达用户的2 2 0 v 低压电力线f 0 蝓赢遮数据的p i ，c 技术，以其，1 i 柑线、缆盏范阑广、连接方馁的显黄特 点，被认为是提供“最后一公里”解决力。案蛾0 党争力的技术之一。然而，到目前为 ：， 还小能对电力线通信宽带i 叫络进行有效的符理，其丛本功能【f j 地址分配、收赞、i q 管等，是基于电力线通信的特性而设置的，其网管标准( f , j j 、议) 、b l + 赘方式、安全 问题、拥塞控制、网络服务等有待于进步研究和制定，提出一套管型策略势在必 行。国内外此方面的研究处于空白，这是个新的研究领域和方向。 第三章基于移动a g e n t 的网络管理技术 计算机恻络管理是伴随着汁- 筒埘q 络一起产生和发展起来的。8 0 年代一：p 划， s o 和c c i t t 联合制定了公共管理信息规范( c m i s ) g l 公共管理信启、一议( c m i p ) ，1 e t f 颁布了s n m p ； i i t c p i p 上的c m i p ，这些部是基于协议的网络管理技术：9 0 年代中 期，皋于对象的管邢技术成为丰流：近米几年又发展了綦于w e b 、基于策略和基于 移动a g e n t 的管理技术等。“1 。 3 1 网络管理的基本技术 3 1 1 基于协议的管理技术 目前，最有影响的拭于协议的网络管理标准是i e t f ( i j s n m p 和o s i 的c m i p 。 s n m p f l ，j 优点是简单，易于实现，可扩展性好，能够很容易的被扩展以满足新的需 要，s n m p v 2 和s n m p v 3 的推出体现了s n m p f l 9 良好扩展性。c m i p 是个应川在o s i 环境r 的分布式的网络管理解决方案，它克服了s n m p f l 0 一些缺点，增加了安全性。 但c m i p 的复杂性使得它的实现和推广很困难。目前最流行的网络管理产品有h p 公 e d 的o p e n v i e w ，c a b l e t r o n 公训的s p e c t r u m t r l l s u n 公一j 的n e tm a n a g e r ，这些刚管系统 大多基于s n m p 或s n m p v 2 。 3 1 2 基于w e b 的管理技术 随着w e b j a v a 技术的成熟以及庄i n t e r n e t 上的广泛府川j ，给网络管理技术和模 式带来了义一次革命。w e b 技术自产生之后发1 # 2 - l l - 常迅速，并被应用于各种场合， 在网络管理领域，通过w e b 技术( 如w e b 服务器、h t t p | 力- 议、h t m l 语言、j a v a 语言和w e b 浏览器) 来集成网络管理系统，就能够获得可运彳亍于各种平俞的简单有 效的管理工具。一些厂商已开始提供基于w e b 的网管产品，如i b m 的n e t v i e w 和 s u n 的s o l s t i c e 等。丛丁w e b 的解决方案可有效地降低叫络管理的成本，具有良好 的性能价格比。 3 1 3 基于策略的管理技术 基于策略的网络管理将人工智能技术引入网络管理之中，提高了网络的a j 靠性 和利用率，实现了剐络管理的智能化，增强；了管理的决策能力。策略管理改善了 s n m p 网络管理在网络雌控方面的弱势，被认为是解决传统电信网络雨ii p 网络综合 管理的有力上具。策略管理是基丁策略的m 管系统n 勺控制中心，它通过系统的管理 策略库，控制和管理着整个系统的管理策l i l ，包括j - i j 户管理策略、信息与应用管理 策略、安全管理策略、汁费管理策略以及整个系统的协蚓策【1 1 ；等。有戈策略服务的 标准化协议主要包括公开开放式策略服务咖议( c o p s ) 和轻型l 录i 方问m 议 ( l d a p ) 。 3 1 4 基于移动a g e n t 的管理技术 移动a g e n t 在例络管理中的应用思怨可以追溯到1 9 9 1 年南c o l u m b i a 大学 y e m i n i 等人提出的委托管耻( 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。y e m i n i 等人 提出应用委托管珲- ( m b d ) 米减少网管自身引起的带宽消耗，实现网络没备的自我管 理。被派遣n 勺代理首先用某种语言| 5 写和编泽好，其中携j 昔了要下载至被管实体的 任务描述，然后由m b d 将代理动态地分发至嘲络设备的服务器上。也可采用基 语言的代理来提供动态f 载功能，例如使用j a v a ，t c l t k 和t e l e s c r i p t 编制派遣代理 脚本，然扁下载至远端的解释器上解释执行。 g j k i m 等人提出利朋移动a g e n t 来分布和自动化网管任务的方法。移动a g e n t 是一种能够迁移至远端执行的程序，它可在本地或远程控制下动态链接并执行。为 了提高代理的效；刈采用动态脚本联编机制。在这种方式下，操作脚本分为脚本 框架及具体操作对象两部分。在代理执行相应管理功能之前，动态生成完整的操作 脚本。动态脚本联编结构山一个脚本控制器与移动信息库m i r ( m o b i l ei n f o r m a t i o n r e p o s i t o r y ) 组成，脚本控制器从管理者接收一个脚本框架，将它与具体对象联编执 行，然后返同执行结果给管理者；m i r i i j 作用是存放操作对象信息及管理者的操作 权限信息，基于移动a g e n t 的网管模式具有分布、灵活、易扩展和容错等特性，从 而可以克服传统集中式管琊模式的书要缺陷”。 3 2 网络管理的基本协议 网络管理的国际标准主要有i s o 的基于o s i 参考模型的c m l p 和i n t e r n e t 工程 任务组( i e t f ) f l o 基tt c p i p 参考摸型的s n m p 等。 3 21 公共管理信息协议c p i s o 网络管理模式主要南两部分组成：公共管理信息服务c m i s ( c o m m o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t io i ls e r v ic e ) i n c m i s 元素之间所遵守的协议，即公共管理信息协议c m i p ，它是 一个基于面向对象技术的网管模式，它由4 个部分组成：系统管里l ! 应用处理模块：它 主要负责执行网络管理功能，对网络设籍进行管理。各节点网管信息的集合。系统 管理应用实体s m a e ( s y s t e mm a n a g e m e n ta p p l i c a t i o ne n t n y ) ：它负责l 删管j 二作站之间 和其它一些网络节点之州相互交换信息。层管理实体( l a y e rm a n a g e m e n te n t l t y ) 。 c m i p 比较适合管理层次信息，蜘i ：复杂的错误信息和一蝽进程控制过程。它使用了一种 更加智能化的面向报告的方式米收集网络组成部分的数据。管驯者仅根据警告和摩件米 1 4 得到网络设螯的出错体息。 o s i 七层肋、议参考模型中，is 0 剥每个通信肋- 议都是分成两部分进行定义：一是协议 对j 二层实体提u ! 的通信服务，? 是列等m 议实体之间的信息传输服务，c m i s c m i 【，也小 例外。在0 s 管理信息通信中，管理者和管理代理明用c m i s 来进行侍删信息的交换。c m l s 向上提供服务访问点与管理者或代驯交换原语，向下通过a c s e # i i r o s ：的服务按照公共管 理信息协议c m i p 收发c m i pp d u ( 阱议数据峄兀) 。c m i pp d u 需要传输层提供面向连接的传 输服务”。 32 2 简单网络管理协议s n m p s n m p ( 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 0 1 ) 力- 议是基丁t 开m p 的一个标准的嗍络 管理协议。目前这种网络管理协议应用很广泛，几乎所有的网络厂商推出的网络管理系 统都支持s n m p 协议。s n m p 的结构有三个特点：网络管理功能实现非常简单；网络管理协 议容易扩充；网络管理结构尽可能独立，与网络设备无关。s n m p 网络管理协议的基本思 想是在网络中投置个专门用于网络管理的网络管理中心工作站，它通过在网络中被管 理的设备( 如路由器、交换机等) 上设立代理，由该代理来实时地收集网络管理所需信息 并将信息送回网络管理中心工作站，州络管理中心工作站收到信息后进行分析处理。 s