（计算机应用技术专业论文）3tnet长三角杭州示范网监测与服务平台.pdf

浙扛人学硕学位论文 摘要 3 t n e t ( 3t e r a b i tn e t w o r k ) 作为国家新建的“高性能宽带信息网”，是一个处 于实验阶段的网络。其架构和支持的主要业务都和传统的网络有很大区别；其新 的组网设备的稳定性，网络的性能，对业务的支持情况等都需要试验证明。本论 文论述的平台是为完成3 t n e t 在浙江大学的大规模并发实验所建设的网络监测和 服务支持系统。 平台设计成基于w 曲接口的网络管理的体系结构。本文首先介绍了该体系结 构，然后分两部分分别从网络监测的数据采集和w 曲发布及服务讨论平台的设 计和实现。在网络数据采集部分详细讨论了运用各种网络管理方法采集和分析 3 t r i c t 设备的流量信息、设备的在线状态信息及3 t n e t 用户信息。论文分析并修 改了m r t g 的代码，使之支持关系型数据库的历史记录和绘制流量曲线图；提 出并实现了基于轮询检测设备状态的方法；阐述了运用自动t e k e t 方法获得 s n m p 还没有管理的网络信息的方法，并在3 t r l 或用户信息的监测时运用实现了。 测试服务子系统作为本平台的前端用户接口，负责发布所采集的网络监测信 息和给3 t n e t 测试实验提供服务支持。论文阐述了本测试服务系统为用户提供的 各项功能；分析解决了它在控制实验过程中的时间同步及试验指令获取的并发问 题；实现3 1 n e t 视频节目的网上直播；设计并实现了平台的通知发布模块等。最 后论文总结了本平台完成的工作、创新点及以后平台上的展望。 本文内容涉及网络管理和w 曲系统建设相关技术。建成3 t n e t 监测与服务平 台在3 t n e t 的组网试验中起到了技术服务支持的作用，成为3 t n e t 在浙大使用的 一个获取相关信息的重要平台。 关键词：3 t n e t ；网络数据采集；测试服务系统；w 曲接口的网络管理 浙江大学硕p 学位论文a b 班期c t a b s t r a c t 3t b r a b i tn e t w o r k ，a so u rn a t i o n sn e wc r e a t i n gh i 醢p e r f o 珊a n c ea n db m a db a n d i n f o 咖a t i o nn 咖咄i san e t w o r ku n d e re x p e r i m e n t s 1 ti sd i f f e r e n tf b mc u r r e 毗 仃a d i t i o nn e 铆6 r ki 1 1i t s 缸n w o r k 锄dm em a i n r v i c e si tp r o v i d e s t h es 协b i l 时o fi t s c o n s t n l c t o re q u i p m e n t s ，i 协p e r f i o 咖a l l c ea 1 1 dt h ea b i i i t yt o 鲫p p o r tn e w 辩“i c e sn e c d t ob et e s t e db ye x p e r i m e n 协w h a tt l l em e s i se l a b o r a t e si san 咖r k m o n i t o r i n ga n d s e n ，i n gp l a t f o 彻t l l a t 鹤i s t st o6 n i s hl a r g e - s c a l ec o n c u n e n c ye x j 蛐e l l t so f t l l e3 t n e t i i lz h e j i a i l gu n i v e r s i 够 t h ep l a t f o 眦i sd e s i g n e dt ou t l l e 矗a m w o r ko fn e t w o r km a n a g e m e m 谢t l lw 曲 i n t e t l 沁e 1 1 1 i st h e s i si i 心o d u c et l l e 舶m w o r kf i r s t ，锄dt h e nd i 鲫l 鲻t h cd e s i 印锄d i m p l e i i l e m i o no ft l l e t w op a n so ft l l ep l a t f o ms 印撇t e l y ，t h en e t w o r km o i l i t o r i n f o n n a t i n sg a t h 甜n g 锄d l ew 曲p u b l i s h m e mo fg a t h e r e di n f o r i i la _ t o n h lt l l e i l l f o r n l a t i o ng a 也e r i n gp a n w ed i s c l l s si nd e t a i ll l s i l l gl o t so fn e t w o r km 锄g 咖e m m e t l l o d st og a t h e r 锄da i l a l y 铂e 由m f n co ft l l e3 t h e t ，t h es t a t 吣0 fa l le q l l i p m e n t so f t 1 1 e3 t n e ta 1 1 d 也eo l l l i n eu 蝴fi n f 0 珊a t i o n n l et h e s i s 撇l y 锄dm o d 毋t h ec o d eo f m r t g t o m a l 【e i ts u p p o r tr e l a t i o nd a t a b a a s i t sh i s t o r yr c c o r d 舔w e l l 舔d r a w t l l e c u r v e p i 培d i a g r a m i td i s c u s s e s 锄di m p l e m e n t sap o l l i r i gb 够e dm e m o dt od e t e c tt l l e s 衄m so ft 1 1 ee q u i p m e n t s t h et l l e s i se l a b o r a t eam e t h o dt l l a tu 辩t b l n e ta u t o m a t i ct o g a t h e r t h e i n f b n n a t i o n m a th 笛n o tb e e n m a l l a g e db y s n m pa 1 1 dw eu t h j s m e m o d t om o n i t o rt l l eo n l i n eu s e ri n l b r n l a t i o no f 3 t n e t t h es e n ，es u b s y s t e mf b rt l l et e s te x p 甜m e m s ，鹤t h e 白d n t e n d 鸺e ri i l t e r f h c e ，i si i l c h a r g eo fp u b l i s h i n gt 1 1 e3 t n e tn e m o r km o n i t o - e di 1 1 f b m a t i o n 鲫dp r o v i d i n gt e c h s u p p o nf o rt 1 1 el a 唱e - s c a l ee x p 商m e i l t t h et h e s i se l a b o r a t em ef i l n c i t o n s1 l l a tt l l e s u b s y s t 咖p m v i d e s i ta 1 1 a l y s e s 锄ds o l v em et i m es y n c h r o n o l l sp m b l 锄o ft l l e e x p 喇m e n tc o n 仃0 l 锄dc o n c u n 即tp r o b l 锄o fs e l l d i n gt h ee x p e r i m e l l ts t a g ec o d e s i t a l s o 曲p l e m e m0 1 1 l i n et va 1 1 dd e s i g na n di m p l e m e n tt l l em e s s a g ep u b l i c a t i o n m o d u l e i nt l l e e n d ，t l l et 1 1 e s i ss m 砌撕z et h ew o r kt 1 1 ep l a l f o 册矗j l i s h e d 柚dl l l e i i l i l o v a t i v ep o i n t sa n dn e x tp o s s i b l ei m p m v e m e i l t s t h ec o m e n to f t h et l l e s i si si n v 0 1 v e d 、i t l lt 1 1 et e c t m o l o g yo f n e t w o r km a l l a g e m e n t a i l dw e bs y s t e mc o n s t n l c t i o n t h e6 n i s h e dp l a t f o mp l a y st 1 1 er o l eo f t e c hs u p p o nf o r t 1 1 e3 t n e tc o n s t r i l c t i o na i l de x p e r i m e mi nz j u 1 th a sb e c o m ea 1 1i m p o n a 吡tp l a t f o 加 w h e r et l l eu s e r so f 3 t n e t 行n du s e f u li n f b m a t j o na b o l l t3 t n e tj nz j u k e yw o r d s ：3t e m b i tn e t w o r k ；n e t w o r ki n f o m l a t i o ng a t h e r i n g ；t e s ts e r v es y s t e m ； n e t w o r km a i l a g e m e n tw i t hw e bi n t e a c e 浙江大学硕士学位论文 图目录 图目录 图1 1 浙大3 t n e t 网络设备互联结构示意图2 图1 23 t n e t 长三角杭州示范网检测与服务平台系统构架。4 图1 3 平台各模块结构关系图4 图2 1 网络管理职能分组图6 图2 2 网络管理系统结构图7 图2 3 嵌入式w 曲网络管理结构图。8 图2 _ 4 以w 曲作为接口的网络管理系统结构图9 图2 5 网络管理模型1 0 图2 6s n m p 组织模型。1 0 图2 7m i b i i 组在整个m l b 中的位置1 l 图2 - 8s n m p 通信过程。1 2 图2 9o s l 功能模型1 2 图3 1s n m p 信息报格式15 图3 2m r t g 工作过程。1 6 图3 3m r l 、g 组件图1 7 图3 - 4 a c r ，e m d ，砌u 拓扑关系图1 8 图3 5 数据采集子系统结构图1 9 图3 6m l b 的i 1 1 t e r f 如e 组的o i d 2 0 图3 7e m d 和a c r 端口流量关系。2 1 图3 8r i u 和e m d 端口流量关系2 l 图3 9m r t g 处理流程图2 2 图3 1 0m r t g 数据流程图2 3 图3 11 采集流量信息各模块关系图2 4 图3 1 2 利用s n m p w 气l k + m r t g 实现流量采集过程图2 4 图3 1 3 通过修改m r t g 进行流量采集结构图2 5 图3 1 4 添加到m r t g 的核心代码2 6 图3 15 监视e m d 流量的配置文件2 6 图3 1 6 设备流量监测之每日流量曲线图2 7 图3 1 7m i b 中的s v s t e m 组o i d 2 9 图3 1 8s n m p p i n g 数据包通讯示意图2 9 图3 1 9c r o n 配置文件格式3 1 图3 2 0p i n g 函数判断设备状态的工作过程3 2 图3 2 1 设备故障关系图3 2 图3 2 23 t n e t 设备的监测状态。3 3 图3 2 3s n m p 中的i p 地址翻译表结构3 5 图3 2 4 从a c r 上获取的翻译表特征3 5 图3 2 5a c r 地址翻译表处理流程3 5 图3 2 6t e l n e t 到a c r 上获得3 t n e t 的用户数3 6 图3 2 7t e l n e t 到a c r 上获得3 0 舍视频用户数3 7 图3 2 83 t n e t 用户在线状态监测结构图一3 8 浙江大学硕 学位论文 图目录 图3 2 9 自动t e l n e t 工作流程3 9 图3 3 03 t 1 1 e t 中用户数的监测4 2 图4 1 测试服务子系统网站功能模块设计4 5 图4 2 测试服务子系统w e b 主页实现效果图4 8 图4 3 以服务端时间控制试验过程图4 9 图4 - 4 试验指令控制流程5 0 浙江大学硕士学位论文 表目录 表目录 表3 1s n m p 协议组规范1 4 表3 - 2i n t e r 磊l c e 组所包含的0 i d 的意义2 0 表3 3i n t e 响c em i b ：设备接口流量历史表2 5 表3 - 4i n t e 墒c e ：设备接口表3 3 表3 5o n l i n es t a t i c s ：用户在线总数历史数据表4 0 表3 - 6o m i n eu s e r ：用户在线的信息。4 0 表3 7s t i li n f o 学生基本信息表4 1 表4 1m e s s e 鼬通知消息数据表5 2 浙江大学硕上学位论文 第l 章概述 1 1 背景介绍 第1 章概述 为了适应未来网络业务的需求，推动网络技术及结构演进，国家在“十五”计 划期间，对未来网络相关技术、设备与应用支撑环境进行了立项研究，提出了以 高性能宽带信息示范网( 3 t n e t ) 【1 l 的创建为手段，重点攻克t 比特级智能光网 络、t 比特级w d m 光传输、t 比特级路由器等系统设备和关键技术，全面带动 我国在新一代信息网络基础设施核心设备方面的自主开发，确保系统技术和产品 开发能力取得全面跨越与突破等战略目标；3 t n e t 项目的目标中明确提出要从宽 带流媒体等典型业务入手，重点面向宽带流媒体业务应用，建立一个能适应网络 电视( i n t e m e tt v ) 、视频点播( v o d ) 等媒体流实时传输的高性能、广域( 城 域) 宽带演示验证网络( 3 t n e t ) ，同时计划在2 0 0 5 年底之前在长三角建成一个 试验示范网络，使我国在高性能宽带信息网技术研究、设备开发及业务应用等 方面跻身于世界先进行列。3 t n e t 长三角杭州示范网建设及组网研究课题是根 据高性能宽带信息示范网( 3 t n e t ) 总体目标的要求，主要进行3 t n e t 落地长三 角一杭州城域示范网建设和组网研究，提出具体可行的城域网组网实施方案，研 究本地流媒体服务中心的构建方案，并配合3 t n e t 项目组完成大规模并发流媒体 业务、组播等流量试验和测试研究，验证a c r 、e m d 、刖和b m g 等关键组 网设备实际运行性能，研究用户管理用户服务等有关3 t n e t 实用化的运行模式。 按照课题要求，需要开发一套大规模突发流量测试流量采集和统计分析州 工具，并完成2 次1 0 0 0 人以上规模的并发流媒体业务实验。需要建立一个监测 平台用于对3 t n e t 的流量，3 t n e t 用户信息及a c r ，e m d ，r j u 等关键设备的 稳定性进行监测。为顺利完成本次实验，有很多东西需要和参与试验的同学进行 沟通，作为一个处于试验中的网络，一项新东西，有很多3 t n e t 的信息介绍给参 与实验的同学，为作好本次实验的技术支持工作，我们需要有个地方发布3 t n e t 实验的很多信息，如帐号信息，实验指令，使用指南等等，而w 曲是一个比较 方便的发布和收集信息的方式，所以该平台前台是以w 曲网站的形式存在的。 浙江大学硕士学位论文 第1 章概述 1 2 3 t n e t 示范网 1 2 13 t n e t 介绍 3 t m t 是“高性能宽带信息网”的简称，是国家8 6 3 计划“十五”期间信息领域重 大科技专项：是按照国务院8 号文件的要求，贯彻创新性、先进性、开放性和示 范性的原则，以新产品和新业务开发为中心，自主研制t b p s 级路由、交换、传 输设备以及应用支撑环境，建设试验示范网，促进我国区域经济跨越式发展，使 我国在新一代通信网核心技术方面进入世界前列。 3 t n e t 首批在上海交大南京大学和浙江大学三所高校进行一系列的业务试 验第一次试验己在0 6 年3 到6 月问进行第而次也于0 6 年1 1 月顺利进行，我校 目前已在3 0 舍、3 1 舍和3 2 舍已安装相应的设备，其在浙大的网络互联图如图1 - 1 所示，所有这些同学都已接入3 t n 武。 图1 一l 浙大3 t n e t 网络设备互联结构示意图 3 t n e t 支持包括网络电视( i p t v ) 或视频点播( v o d ) 等流媒体业务： 利用 电脑终端设备，通过3 t n e t 接网，按频道接收电视节目( 包含h d t v ) ，按节目表 点播视频节目；支持话音业务v 0 1 p ；电脑等终端设备，通过3 t n e t 接入网，打 i p 电话；支持普通的正常上网业务如w w w ，e m a i l ，f t p 等。 加入3 t n e t 网络后，你可以收看7 7 个频道的标清电视，1 个频道的高清电视， 2 4 个频道的外星电视。还可以进行视频点播没，浏览电影。目前3 t n e t 网络已经 和原来的校网进行了i p 绑定，浙大3 t n e t 用户现在不需要进行太多的修改就可 渐江大学硕士学位论文第1 章概述 以一边收看网络电视，一边上网。 1 2 2 示范网测试 示范网测试指为测试3 t n e t 在浙大的组网方案的可行性及设备的稳定性和各 种服务的效果，浙江大学在3 0 ，3 l ，3 2 舍组织的最少1 0 0 0 人参加，持续l 小时 的使用3 t n e t 的科学实验。它要求每个测试终端用户必须在此时间内始终在做直 播或点播业务的一种( 可以在两个业务间切换) ，同时进行上网业务试验。测试 的内容包括启动终端软件试验、用户名认证的实验、直播业务试验、点播业务 试验、普通的上网试验实验等。主要为体验3 t i 斌的视频服务的性能及和普通上 网业务的融合，按照实验要求记录实验的时间及异常现象，并将结果反映给相关 人员。测试的详细信息可在【4 j 查阅。 1 2 3 示范网监测 3 t n e t 拓扑结构由三层结构组成，最上层是a c r ，a c r 以下是e m d ，e m d 以下是u ，用户光纤都是直接接到i u u 上的。根据课题要求，平台需要负责 3 t n e t 的相关统计数据进行监测。具体监测的信息包括 1 流量信息 包括3 t n e t 中各设备的各端口的流入和流出的总字节数，平台要能把流 量信息存入历史数据库及根据历史数据作出统计分析流量图。 2 3 t n e t 设备的状态 平台要对所有e m d ，u 设备的状态进行监测，以保证实验的正常进行， 迅速定位故障的位置，恢复服务。 3 用户在线信息 平台要对3 t n e t 中的用户进行监测，特别是再线使用视频服务的用户数， 它是衡量实验是否符合课题要求的重要参考资料。平台实现了再线3 t n e t 用 户数及视频用户数的监测，进行对比统计分析。 1 3 系统架构 平台由网络数据采集和信息发布及服务两个子系统组成。所采集的网络数据 包括3 t n e t 各个设备的流量，设备的状态，3 t n e t 用户数等。其主要用到的技术 为网络管理相关的技术。所发布的信息又可分为3 t n c t 网络运行状态信息和进行 大规模并发测试的服务支持信息。3 t n e t 网络运行信息包括各设备的流量曲线， 3 t h e t 网的当前用户数及用户数曲线，3 t n e t 各级设备的再线状态及拓扑信息。 作为实验的信息支持和发布中心，它还要提供用户服务，发布通知，测试步骤指 浙江大学碗上学位论文 第1 章概述 导，在线交流，问题反馈等，详细讨论可参见第四章。本平台的系统架构如下图 1 2 所示： 篇 量 竺 燕 杭 地 霖 譬 螺 与 最 荤 台 图1 - 23 t n e i 长三角杭州示范网柃测与服务平台系统构架 数据采集予系统每隔一段时间向3 t n c i 设备( a c r ，e m d ) 请求工作状态数 据，将所获数据存入网管数据库并生成相应监测曲线。浙江大学3 t n 毗驻地网监 测与服务平台通过访问网管数据库发布网络采集子系统所获得网络状态信息，网 管数据库为两子系统数据通信的中介。平台个模块之间的结构关系如图1 3 所示 * 自r 1 目 辞 嵩：卜刊! ! 竺竺f i 墨工司日 图i 一3 平台各模块结构关系图 数据采集子系统由流量监测、设备监测和用户监测三部分组成，它们采集的 数据或者存入数据库共a p a c h e 服务器的测试服务子系统发布，或者直接生成波 浙江大学硕上学位论文 第1 章概述 动图形供测试服务子系统用，它们各自用的协议如图1 3 所示。测试服务子系统 为用a p a c h e 做w 曲服务器的的网站，用户通过浏览器可以和本平台交互。 1 4 本章小结及全文主要内容 本章主要介绍了课题的项目背景来源，说明了平台要的主要目的；设计了平 台的架构，它的主要模块结构及它们之间的关系。 平台的数据采集部分是基于标准的网络管理体系来设计实现的。它以基于 w 曲接口的网络管理体系作为系统的理论基础，结合最新的开源软件开发包实 现。论文的第二章讨论了基本的网络管理体系及标准，介绍了w 曲接口的网络 管理和事实的工业标准s n m p 协议的各种模型。接下去第三章详细讨论分析了 数据采集系统的问题及解决方案，论述了平台对各问题的实现方法。主要包括对 流量的分析监测、历史流量存档的实现；对3 t n e t 设备状态监测的实现和对3 t n e t 中用户信息监测的实现。平台的测试服务子系统，作为平台的信息发布的前端， 负责直接的用户接口，实际上以网站的形式存在。第四章主要介绍了该子系统。 它讨论了w c b 的当前的流行的各种技术，描述了平台的技术方案；讨论了子系 统的各项功能及该子系统的几项关键模块的实现。最后第五章总结了全文，总结 了本论文的创新点及以后的展望和升级改进。 浙江大学硕上学位论文 第2 章w 曲接【j 的髓络管理 2 1 网络管理 第2 章w e b 接口的网络管理 网络管理【5 】1 6 】定义为组成网络节点和链路的管理，它由网络的0 a m & p 和服务 组成，o a m & p 【7 】即网络的操作( o p e r a t i o i i s ) 、配置管理( a d m i n i s t r a t o r ) 、维护 ( m a i l l t e n a n c e ) 、提供( p r o v i s i o i l i n 曲，它们的目的就是要确保网络的用户得到高质 量的服务。图2 1 展示了网络管理的各个职能，它被分成三个组( 1 ) 网络提供组 ( 2 ) 网络操作组( 3 ) 网络维护组。本台平完成的功能属于网络操作组，完成的 目标职能如图2 1 中的粗斜体所示。 图2 1 网络管理职能分组图 1 f a u l tm a l l a g e m e n t ：在网络中发生故障时，如某个用户不能通讯或响应很慢 6 浙江大学硕士学位论文第2 章w 曲接口的网络管理 等，故障管理模块要能诊断出故障，隔离故障分析并解决它。在3 t n e t 中，本 平台现在实现了对3 t n e t 各个设备的监视，如果出现故障，系统能够发现。 2 t r a f i i cm o n i t o 棚l a l ag a t h 甜n ga n da i l l y s i s ：网络管理系统要能对网络的运行 时的统计信息进行采集，统计分析，如流量、网络延迟，w 曲流量，e m a j l 流量等等。通过分析我们可以发现网络使用的趋势，为将来的计划提供参考 依据。本平台对3 t n e t 中各设备的流量进行了统计、分析、存档。 3 a c c o i l i l t i n gm 锄a g 锄e m ：它是网络管理系统提供的用户管理及计费支持。计 费的方式可以有很多种，如按流量、按时间、按带宽等等。本平台提供了各 设备的历史流量数据，以及用户的在线状态信息，为计费方式的研究作前期 的准备试验。 典型的网络管理系统的结构图如图2 2 所示 lls n a 鲥 图2 2 网络管理系统结构图 网络管理系统不但要管理网络节点和链路，并且要提供给用户接口察看和设 置网络的参数。图2 2 中的n m sc o n s o l e n m sg u i 就是网络管理系统提供的用户 接口，网络管理员必须到网络n m s 上去才能通过改接口管理网络。如果需要远 程控制，一般通过1 l e j n e t 或s s h 等远程登录到n m s 才能进行相关的管理功能。随着 w 曲技术的流行与成熟，它在展示数据及与用户互操作方面显然比传统的集中式 显示控制方便多。下面我将讨论w 曲接口的网络管理。 2 2w 曲接口的网络管理 将w e b 技术应用于网络管理领域，结合w 曲技术和网络管理技术，将产生 w e b 相关的两种网络管理体系结构。它主要表现为如下两种方式。 1 基于嵌入式w e b 的管理【8 1 w 曲服务器被嵌入在被管理的对象上，每个对象被赋予一个w e b 地址。管理 7 浙江大学硕上学位论文第2 章e b 接口的网络管理 程序通过浏览器直接从该w e b 地址获得管理的信息，其结构图如图2 3 所示。 口w 曲 客户机 图2 3 嵌入式w c b 网络管理结构图 w 曲a g e m 直接被嵌入到被管理的设备中，收集网络的信息，响应客户的 h t t p 请求。由于它不需要建设网络管理应用系统，直接通过h r r p 协议通信， 对于小型的网络，该结构尤其方便。现在基于这种的结构的标准有w b e m ( w e b i b a s e d e n t e r 砸s e m 猢g e m e l 】t ) 和j m x ( j a v am a i l a g e m e me ) ( t e n s i o n s ) 。 w b e m 是由m i c r o s o f l 提出的，它是面向对象，用c o m d c o m 接口为a p i 封装 的标准，包括3 c 咖在内的很多企业都支持此项标准。j m x 是由s u n 和其他几 家在网络管理方面处于世界领先地位的公司联合发布的、应用j a v a 技术来管理 有关j a v a 平台应用程序和其他各种各样的网络资源的新型网络管理规范。 2 w 曲接口的网络管理1 9 1 它是在现有的网络管理系统( n m s ) 上加入w 曲用户接口而形成的系统。 最常用的实现是在n m s 平台上建设一个w e b 服务器，其结构图如图2 4 所示 8 渐江大学硕士学位论文第2 章w 曲接口的网络管理 客户机 图2 - 4 以w e b 作为接口的网络管理系统结构图 系统由w 曲服务器和s n m p i j o j 管理程序共同组成，他们之问可以通过数据 库，或文件共享数据。s n m p 管理程序用s n m p 和设备通信获取数据，而w 西 服务器则用获取的数据生存相应的网页。管理员就可以通过浏览器访问网络管理 相关的信息了。 他和基于嵌入式w 曲的管理的主要区别在于它不需要被管理的网络设备内 置w 曲a g e n t ，只需要支持s n m p a g e n t 即可，而大部分设备都是支持s n m p a g e m 的。但是他需要一个s n m p 网络管理程序去和被管理的设备进行通信，而基于 嵌入w 曲的网络管理可以直接通过浏览器访问! 本平台主要是基于这种w 曲接口网络管理结构的，s n m p 网络管理程序和 w e b 服务器通过m y s q l 数据库共享数据。 使用w 曲技术管理网络的优势包括击经济，它实现了远程访问管理系统，管 理员只要通过浏览器( b r o s w e r ) 就能访问管理系统查看管理网络。a 方便，如果 网络上出现紧急情况，管理员可以在家里管理网络。t e l n e t 虽然可以达到该目的， 但他不能有图形化的接口。 2 3 网络管理标准 两个比较主流的网络管理标准分别是由l e t f ( t l l ei n t e m e te n 西n e e r i n g k f o r c e ) 提出的s n m p 和由i s 0 ( t h e i n t e m a t i o n a ls t a n d a r d s o r g a l l i z a t i o n ) 提出的 c m i p l l l l ( c o m m o nm a l l a g e m e n ti n f o 咖a t i o np r o t o c 0 1 ) 。由于s n m p 的简单易实现， 9 浙江大学硕士学位论文第2 章w e b 接【 的网络管理 很多设备厂商都对他提供了支持，使的s n m p 得到了非常广泛的应用。而c i m p 是面向对象的，它和o s l 模型的7 层1 1 2 】都有关，所有实现起来非常复杂，应用 没有s n m p 广。随着面向对象技术的成熟，现在也出现了一些基于c m i p 的商 业管理系统。 两个标准都将网络管理分为4 个太的模型，每个模型定义网络管理的不同方 面的问题，如图2 - 5 所示。 图2 5 网络管理模型 1 组织模型( o 玛a n j z a t i o nm o d e l ) ：描述了网络管理系统的组件，他们的功能 等。如它定义了网络管理系统中的a g e r i t ，m a i l a g e f 它们的功能和支持基础。 2 信息模型( i i l f o 朋a t i o nm o d e l ) ：处理网络管理信息的结构和组织存储。如它 定义了s m l ( s t n l c t u r eo fm 卸a g e m e mi n f o 珊a t i o n ) 和m i b ( m a m g 锄e m i n f o r n l a t i o nb 弱e ) 。 3 通信模型( c o m m l l i l i c a t i o nm o d d ) ：它定义了网络管理和0 s 1 7 层模型的关 系，及他们的通信协议等。如c m i p 和7 层都有关系，而s n m p 处在应用层， 运行在t c p i p 协议族里面。 4 功能模型( f i 】i l “o n a lm o d e l ) ：它处理网络管理的面向用户的需求，即从用 户的角度看，网络管理应该提供哪些功能。 3 t n e t 设备提供了对s n m p 协议的支持，我们的平台也是基于此协议的，所 以下面我们分别详细讨论s n m p 以上的4 大模型。 2 3 1 组织模型 s n m p 网络管理系统f 1 3 】由s n m pm 锄a g e r 和被管理的设备及驻在管理设备中 的s n m p a g e n t 组成，他们之间的关系如图2 6 所示 图2 - 6s n m 甲组织模型 l o 浙江大学硕士学位论文第2 章w 曲接口的网络管理 每个设备中运行s n m pa g e m ，响应客户s n m pm a l l a g e r 的请求或发送t m p 包给s n m p 管理程序。他们门之日j 的关系可以是1 对多，多对l 或多对多的关 系。 2 3 2 信息模型 在s n m pm a n a g e r 和s n m pa g e n t 进行通信的时候。它们必须要对被管理的 信息进行定义，进行统一的标识，而且它们对管理信息要有统一的编码规范，解 释规范。s m l 定义了被管理的信息的类型，包括名字，语法及它的编码规范， 根据r f c l 】5 5 1 1 4 】，s m i 采用a s n 1 【”】作为定义类型的语法，b e r ( b a s i e 铋c o d i n g m i e ) 作为m a l l a g e r 和a g e n t 进行通信的编码规范。m i b 【1 6 j 是所有被管理信息组 成的数据库，它是个虚拟数据库。s n m p a g e n t 不需要对整个m i b 都提供支持， 支持部分就可以了，一般设备里面的a g e n t 都对m i b i i 组里面的对象提供了支 持。m i b 里面所有对象被分成若干组，组织成树型结构。如图2 7 展示了m i b i l 在整个s n m p 的m i b 中所处的位置。 图2 7m i b - l i 组在整个m l b 中的位置 m i b i i 组里面包括了我们网络管理的绝大部分的管理对象，如和流量相关 的，设备状态相关的都在整个组。图5 中下面的数字即为它o i d 的数字，o i d 为 从根节点开始到它上面所经过的路径上的数字的组合。如m i b 2 的o i d 为 1 3 6 1 2 1 ，它里面的管理对象o i d 为在此基础上继续添加数字。设备厂商可以把 自己特有的管理信息放在图5 中的州v a t e 组中，如3 t n e t 的a c r 统计出来的用户 数据就可以在州v a t e 里面建个节点供s n m p 管理。 2 3 3 通信模型 网络管理系统由管理进程( m 孤a g e r ) 、a g e n t 进程和网络元素( 网络上节点、 链路) 组成。管理进程通过轮询a g e m 进程获得管理数据，a g e n t 进程响应管理 进程度请求或需要时产生陷阱( t r a p ) 。s n m p 是运行在t c p i p 协议族上的应用 浙江大学硕士学位论文 第2 章w 曲接口的网络管理 层协议，它的传输层协议是u d p 协议，他提供了6 种基本的操作来管理网络信 息。a g e m 和m a l l a g e r 的通信过程如图2 8 所示。 sn俨mmgh轴th雪a目哺 卧一懈一)c 枷一一一 ) liijjil _ “ 甚 n 留 b l l g 蓍 甚 l 5 8 i京 士 萤 i l 2 当 毫 i 亡 丧 目 i 垂萤 1毫 富 童 l g 毒 色 111 自 s n h 口自 u d pu d p m伊 d l cd l c p i y p h y i： 图2 8s n m p 通信过程 基于s n m p 协议的网络管理系统都是基于这种通信模式，所有的操作都是通 过它提供的6 种操作实现。在s n m p v 3 之前，s n m p 是基于c o m m l l i l i t y 的，如 图2 8 所示的m a n a g e r 和a g e m 必须处在相同的c o m m u n 毋，它们之间才能通信。 并且设备的a g 衄t 可以同时有很多c o m m u n 毋，每个c o i 砌t l l l 毋可以有不同的权 限。从而通过c o m m u n 毋也将m a i l a g e r 按权限分类了，如可以设置网络参数或只 是读取参数的权限。 2 3 4 功能模型 s n m p 标准里面没有对它的功能模型作正式的说明，在0 s l 的c m i p 中的5 大功能如图2 9 所示，其中的除计费管理以外的4 大功能都在其他模型有所涉及。 1 配置管理 图2 9 0 s i 功能模型 浙江丈学硕土学位论文第2 章w e b 接口的网络管理 系统可以通过t e l n e t 或编程利用通信模型中s e t 操作来配置网络的参数。 2 错误管理 在设备中的a g e l l t 对网络中的各种错误进行计数，以供m a i l a g e r 进行查询和 处理。而且t m p 对监视设备的开关机非常用。 3 性能管理 各种网络性能相关的统计数据在s n m p 的m l b 里面都有定义，m a i l a g e r 可 通过他们作性能分析。如可以读取输入输出计数，从而算流量等。 4 安全管理 在s n m p v l ，s n m p v 2 中几乎没有安全管理相关的标准，他们通过c o m m u i l i 谚 控制网络参数的读写权限，并通过c o m m l 】l 】毋进行对m a i l a g e r 的认证和授权。直 到s n m p v 3 才加进了复杂的安全标准。 2 4 本章小结 本章首先介绍了网络管理的职能模型及w 曲接口的网络管理，接着讨论了网 络管理的2 种标准，最后主要介绍了s n m p 的各种模型。他们是实现本平台的 理论基础。 本平台是基于w 曲接口的网络管理的结构的，后面介绍的数据采集子系统实 现图2 _ 4 的s n m pm a i l a g e r 相关的网络数据获取的功能；而测试服务子系统作为 图2 4 中的w 曲s e r v e r ，为发布网络管理数据的地方。其中我们关心的设备流量 属于性能管理里的内容，而设备状态属于错误管理里面的内容，对于用户状态信 息的管理是3 t n e t 本身的特殊要求。 浙江大学硕十学位论文 第3 章数据采集子系统 3 1 关键技术 第3 章数据采集子系统 本子系统主要负责对3 t n d 网络设备的信息进行采集获取存入数据库和对监 测数据生成监测波动曲线，其主要用到的技术包括网络管理相关，常用网络协议 及数据库相关的技术。具体包括：s n m p ，n e f s n m p ，m r i g ，p e dd b i ，t e l n e t ，p 削 t e l n e t ，p i n g ，c ，m y s q l 等等。下面两小节分别分析讨论了本平台网络管理相关 的两个关键技术s n m p 和m r t g 。 3 1 1 跚咀江p s n m p 【7 】【10 1 是英文“s i m p l en e t 、v o r km 锄g e m e n tp r o t o c o l 的缩写，中文意思是 “简单网络管理协议”。s n m p 首先是由i n t e m e t 工程任务组织( i i l t e m e te n 百n e e r i n g k f o r c e ) ( i e t f ) 的研究小组为了解决i n 6 啪e t 上的路由器管理问题而提出的。 s n m p 是目前最常用的网络管理协议。s n m p 被设计成与协议无关，所以它 可以在i p ，i p x ，a p p l e t a l k ，o s l 以及其他用到的传输协议上被使用。s n m p 是 一系列协议组和规范( 见表3 1 ) ，它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管 理信息的方法。s n m p 也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供了一种方 法。 表3 1s m 伊协议组规范 目前，几乎所有的网络设备生产厂家都实现了