计算机网络管理技术及其应用

1 / 6计算机网络管理技术及其应用摘 要：首先介绍了 WBM(基于 WEB 的网管系统管理模式) 的三层体系结构，然后介绍了网管系统的体系结构，最后重点阐述了网络拓扑自动发现算法。作者根据实际的应用情况对其进行了一定的改进，增强了系统对网络拓扑的自动发现能力。关键词：网络管理 网间控制报文协议(ICMP) WBM 网络管理的目的就是确保一定范围内的网络及其网络设备能够稳定、可靠、高效地运行，使所有的网络资源处于良好的运行状态，达到用户预期的要求。过去有一些简单的工具用来帮助网管人员管理网络资源，但随着网络规模的扩大和复杂度的增加，对强大易用的管理工具的需求也日益显得迫切，管理人员需要依赖强大的工具完成各种各样的网络管理任务，而网络管理系统就是能够实现上述目的系统。1 WBM 技术介绍随着应用 Intranet 的企业的增多，同时 Internet技术逐渐向 Intranet 的迁移，一些主要的网络厂商正试图以一种新的形式去应用 M I S 。因此就促使了 W e b ( W e b - B a s e dManagement)网管技术的产生2。它作为一种全新的网络管理模式基于 Web 的网络管理模式，从2 / 6出现伊始就表现出强大的生命力，以其特有的灵活性、易操作性等特点赢得了许多技术专家和用户的青睐，被誉为是“将改变用户网络管理方式的革命性网络管理解决方案” 。WBM 融合了 Web 功能与网管技术，从而为网管人员提供了比传统工具更强有力的能力。WBM 可以允许网络管理人员使用任何一种 Web 浏览器，在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。因此，他们不再只拘泥于网管工作站上了，并且由此能够解决很多由于多平台结构产生的互操作性问题。WBM 提供比传统的命令驱动的远程登录屏幕更直接、更易用的图形界面，浏览器操作和 W e b 页面对 W W W 用户来讲是非常熟悉的，所以WBM 的结果必然是既降低了 MIS 全体培训的费用又促进了更多的用户去利用网络运行状态信息。所以说，WBM 是网络管理方案的一次革命。2 基于 WBM 技术的网管系统设计系统的设计目标在本系统设计阶段，就定下以开发基于园区网、Web模式的具有自主版权的中文网络管理系统软件为目标，采用先进的 WBM 技术和高效的算法，力求在性能上可以达到国外同类产品的水平。本网管系统提供基于 WEB 的整套网管解决方案。它3 / 6针对分布式 IP 网络进行有效资源管理，使用户可以从任何地方通过 WEB 浏览器对网络和设备，以及相关系统和服务实施应变式管理和控制，从而保证网络上的资源处于最佳运行状态，并保持网络的可用性和可靠性。系统的体系结构在系统设计的时候，以国外同类的先进产品作为参照物，同时考虑到技术发展的趋势，在当前的技术条件下进行设计。我们采用三层结构的设计，融合了先进的 WBM技术，使系统能够提供给管理员灵活简便的管理途径。三层结构的特点2：1)完成管理任务的软件作为中间层以后台进程方式实现，实施网络设备的轮询和故障信息的收集；2)管理中间件驻留在网络设备和浏览器之间，用户仅需通过管理中间层的主页存取被管设备；3)管理中间件中继转发管理信息并进行 S N M P 和 H T T P 之间的协议转换三层结构无需对设备作任何改变。3 网络拓扑发现算法的设计为了实施对网络的管理，网管系统必须有一个直观的、友好的用户界面来帮助管理员。其中最基本的一个帮助就是把网络设备的拓扑关系以图形的方式展现在用户面4 / 6前，即拓扑发现。目前广泛采用的拓扑发现算法是基于SNMP 的拓扑发现算法。基于 SNMP 的拓扑算法在一定程度上是非常有效的，拓扑的速度也非常快。但它存在一个缺陷3。那就是，在一个特定的域中，所有的子网的信息都依赖于设备具有 SNMP 的特性，如果系统不支持 SNMP，则这种方法就无能为力了。还有对网络管理的不重视，或者考虑到安全方面的原因，人们往往把网络设备的 SNMP 功能关闭，这样就难于取得设备的 M I B 值，就出现了拓扑的不完整性，严重影响了网络管理系统的功能。针对这一的问题，下面讨论本系统对上述算法的改进基于 ICMP 协议的拓扑发现。 PING 和路由建立PING 的主要操作是发送报文，并简单地等待回答。PING 之所以如此命名，是因为它是一个简单的回显协议，使用 ICMP 响应请求与响应应答报文。PING 主要由系统程序员用于诊断和调试实现 PING 的过程主要是：首先向目的机器发送一个响应请求的 ICMP 报文，然后等待目的机器的应答，直到超时。如收到应答报文，则报告目的机器运行正常，程序退出。路由建立的功能就是利用 I P 头中的 TTL 域。开始时信源设置 IP 头的 TTL 值为 0，发送报文给信宿，第一个5 / 6网关收到此报文后，发现 TTL 值为 0，它丢弃此报文，并发送一个类型为超时的 ICMP 报文给信源。信源接收到此报文后对它进行解析，这样就得到了路由中的第一个网关地址。然后信源发送 TTL 值为 1 的报文给信宿，第一个网关把它的 TTL 值减为 0 后转发给第二个网关，第二个网关发现报文 TTL 值为 0，丢弃此报文并向信源发送超时 ICMP 报文。这样就得到了路由中和第二个网关地址。如此循环下去，直到报文正确到达信宿，这样就得到了通往信宿的路由。网络拓扑的发现算法具体实现的步骤：(1)于给定的 IP 区间，利用 PING 依次检测每个 IP地址，将检测到的 IP 地址记录到 IP 地址表中。(2)对第一步中查到的每个 IP 地址进行 traceroute操作，记录到这些 IP 地址的路由。并把每条路由中的网关地址也加到 IP 表中。(3)对 IP 地址表中的每个 IP 地址，通过发送掩码请求报文与接收掩码应答报文，找到这些 IP地址的子网掩码。(4)根据子网掩码，确定对应每个 IP 地址的子网地址，并确定各个子网的网络类型。把查到的各个子网加入地址表中。6 / 6(5)试图得到与 IP 地址表中每个 IP 地址对应的域名(Domain Name)，如具有相同域名，则说明同一个网络设备具有多个 IP 地址，即具有多个网络接口。(6)根据第二步中的路由与第四步中得到的子网，产生连接情况表。4 结语提出的 ICMP 协议的拓扑发现方法能够较