【毕业学位论文】基于ARM-LINUX的SNMP网管系统的实现-软件工程

厦门大学硕士学位论文基于耀华申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：陈金柱20080531摘要摘要随着网络时代的发展，人们越来越离不开网络，网络硬件的安全性、可靠性越发重要。即使是短暂的网络中断也可能给人们的生活带来极大的影响，这使得人们对网络相关设备的管理监控实时性的需求越来越高。这就要求网络运营商需要对远近端网络设备进行监控，在网络出现问题时能及时发现并加以解决，实现网络预防和及时维护功能，提高网络运营商对用户的服务质量。本文主要就是基于该背景提出的一种解决方案。本文采用的文的主要思路是在要利用在现管理企业特定的设备。同时本文也介绍了在系统中利用用步实现一套具有特定网管功能的网管系统。本文的创新之处在于不仅采用利用时还利用做法的创新之处在于摆脱以往需要开发对应的网管平台软件来管理的局限，同时支持利用而大大满足了网络管理员的管理需求。因此该技术可以广泛的应用于网络设备的实时监控中。关键词：网络监控；of on he of he on is a of a in in at of in to of on a to he of is to IB to it is on t we a EB to e a a of he of in of EB he of is t EB at an of an in of 本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人(签孙：舻硝卯乒年用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于1、保密( )，在 年解密后适用本授权书。2、不保密( )(请在以上相应括号内打“4”)作者签名导师签名期：礴删日期：唠年6月i 项目研究背景及选题意义网络时代发展至今，已经对人们的生产生活产生了巨大的影响。可以说，在人类文明的发展史中，网络将留下不可磨灭的痕迹。提到网络，就不能不提到光通信技术。从早期的光纤收发器，到现在的光端机，再到未来可能广泛应用的源光网络)，光通信技术同样深深影响着网络通信的发展。本文所提的网络设备的综合网管系统就是以各种光设备为硬件基础的综合网管系统。111网络通信技术的发展现状随着通信网络业务主体络通信特别是光通信技术和设备的发展也步入了转型时期。几大光通信技术已逐步成为热点。包括各种组传送网技术、光纤接入网等。同时包括V、3进一步促进了光传输技术面向大容量、长距离的方向发展。光通信设备的发展可谓经过了多个发展阶段。从中国最早的光纤和光缆，到最早的近30年的发展过程中，国内单波传输设备由70年代的001后又推出了适应城域网后随着网络对于组网能力和智能化需求的提升，又出现了基于多波光传输系统方面，也由早期的25到了今天，用于干线的组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高。约了大量的电中继节点，解决了由于大量的电中继节点所带来的维护成本高的问题。另一方面，各家光通信设备生产商在大力推动光传输网发展的一时，也在光接入技术方面做了大量的工作。经过4年的努力，以信不久以后，光接入技术和产品将在接入能力上给更多的用户带来翻天覆地的变化。进入2球宽带接入网进入了一个大发展阶段，世界各国的宽带数据用户数量正呈几何级数发展，国内也不例外，近两年我国宽带接入网的发用户增长率在400左右。在众多的光接入网技术中，前业界主流的种技术各有优缺点，但本更低，这也是纤接入)解决方案和设备的原因。光通信与通信网的发展既是相互适应也是相互促进的过程，国内外各运营商和光通信设备厂商，也一直在促进光通信产业向前发展。112网络通信技术的应用现状要知道光通信技术在我们生产生活的应用现状，不得不提到一个概念：带宽出租。正是由于带宽出租的兴起，才有了光通信技术的广泛应用及飞跃发展。下面先简单介绍什么是带宽出租。作为传输业务平台，传输网络为大客户提供网络资源出租业务，一直都是基础电信运营商的重要业务之一。其出租的网络元素包括各种速率的长、光纤、电缆、光缆、通信管孔、同步基准信号等等。而一般所说的带宽出租主要指光纤、波长、太网业务等的租赁。带宽租赁为新运营商和企业提供了有效的基础网络解决方案，他们只需向运营商购买带宽无需自己构建网络即可开展业务，使网络与业务的提供相分离，从而大大缩短了新运营商进入市场的时间，并减少了与直接管理传输基础设施相关的运营成本。传输带宽出租最早应用于长途网络，近年来陆续在城域范围内出现，主要是因为城域网日益成为网络建设和业务提供的重点。在国外，有很多城域以太网业务提供商和存储域网(务提供商，这些新的城域业务运营商通过租用带宽的方式快速地走向市场、开展业务。而带宽提供商也因此获取了大量收入，双方形成一种双赢的局面。在国内，主要有中国电信、中国网通、中国联通等运营商在开展传输网络带宽租赁业务，客户覆盖了运营商t 行、证券公司、政府部门、新闻机构、企业等各个层面。很多基础电信运营商都把带宽出租作为一种长期的运营模式，以增加收入和利润。运营商通过销售闲置带宽盘活了资产，并提供增值服务以获取竞争优势。带宽租赁的兴起对整个电信行业产生了巨大影响，使新运营商进入市场的速2第一章项目研究背景及选题意义度加快。随着带宽价格的下降，用户也有了更多的选择并获得价格上的实惠。当然，带宽出租的出现也使来自各方面的竞争愈发激烈，带来更多机遇。同时，带宽出租的运营对光传送网技术和管理也提出了新的要求。目前的光通信技术解决方案已经能满足新一代网络的可靠性、人性化要求，目前已广泛应用于居民小区、商业楼宇、酒店宾馆、企业学校网吧接入、农村信息化、“平安城市”数字监控、广电双向发行等多种场合。在当前新型业务日益丰富、带宽需求快速增长的趋势下，光纤接入(业界公认的接入网发展方向，拥有诸多无可比拟的技术优势。其中，源光网络)技术以其树型拓扑结构可以大幅度节约线路成本、维护成本低廉、业务提供能力等优势成为中在步入规模商用阶段。具有海量带宽和多业务承载能力的然目前的光纤收发器、着光纤到户三网合一时代的同益临近，各种光通信技术巧妙地实现了数据、传统语音、软交换、高清线等几乎目前所有用户需求的灵活接入和全面融合，真正解决了电信视频服务和广电双向改造的技术难题。各种光通信技术及设备已广泛应用于居民小区、商业楼宇、酒店宾馆、企业学校、网吧接入、农村信息化、“平安城市”数字监控、广电双向改造等多种场合。对于各种客户越来越严苛的网络通信要求，各种光设备厂商及运营商也一直在寻找更好的解决方案，以求不但能合理控制成本，且要具备完善的业务提供能力，并且维护简单。正是如此，才推动了光通信技术及光设备的不断发展。113项目选题意义在上一节我们已经提到光通信技术及光设备在网络中的重要地位，同时我们也看到了其为我们生活所带来的巨大好处。既然各种各样的光设备已经广泛的运用在我们的目常生活中，那么我们就有必要对各种各样的光设备进行统一管理，或者根据我们的需求进行基本配置等；同样的，当光设备发生各种故障时，我们必须要有相应的手段来获取这些信息，这就是本文的研究方向。本文正是提出了这样的一种解决方案，开发出一套综合网管系统来统一对上述的光设备甚至于各3基于文所提出的网管系统的解决方案，支持网络运营商对远近端网络设备进行监控，在网络出现问题时及时发现并加以解决，实现网络预防和及时维护功能，提高网络运营商对用户的服务质量。特别是处于网络高速发展的今天，网络硬件的安全性、可靠性越发重要，本文的解决方案可大大减少由于网络设备故障等原因给运营商及客户带来的不便，同时使得管理员对网络设备的管理更加及时便捷，更加人性化。这正是本文的选题意义。12国内外研究现状及存在的问题121国内外研究现状作为一种很重要的技术，网络管理对网络的发展有着很大的影响，并已成为现代信息网络中最重要的问题之一。实际上，网络管理并不是一个什么新概念。从广义上讲，任何一个系统都需要管理，只是根据系统的大小、复杂性的高低，管理在整个系统中的重要性也就有重有轻。网络也是一个系统。追溯到19世纪末的电信网络，那时就已经有了自己相应的管理“系统，这就是整个电话网络系统的管理员，尽管他能管理的内容非常有限。而计算机网络的管理可以说是伴随着1969年世界上第一个计算机网络一时，后的一些网络结构，如都有相应的管理系统。不过，虽然网络管理很早就有了，但却一直没有得到应有的重视。这是因为当时的网络一是规模较小，二来复杂性不高，一个简单的网络管理系统就可以满足网络正常管理的需要，因而对其研究较少。但随着网络的发展，规模逐渐增大，复杂性增加，以前的网络管理技术已不再能适应网络的迅速发展。网络系统规模的方面使得网络的维护成为网络管理的重要问题之一，例如排除网络故障更加困难、维护成本上升等；另一方面，如何提高网络性能也成为网络系统应用的主要问题。虽然可以通过增强或改善网络的静态措施来提高网络的性能，比如增强网络服务器的处理能力、采用网络交换等新技术来拓宽网络的带宽等，但是与此同时网络运行过程中负载4第一章项目研究背景及选题意义平衡等动态措施也是提高网络性能的重要方面。通过静态或动态措施提高的网络性能分别称为网络的静态性能和动态性能。而网络的动态性能的提高是通过网络管理系统即“网管系统来加以解决的。对于网络管理，最重要的当然就是网络管理协议。对此，国内外的相关机构也早有研究，特别是对本文所采用的开发基础叫单网络管理协议)。了管理以几何级数增长的定采用基于对它作了修改，修改后的协议被称作P)。但由于单网关监控协议)进一步修改后，作为临时的解决方案。这个在称易实现且成本低。此外，它的特点还有：可伸缩性展性通过定义新的“被管理对象”，可以非常方便地扩展管理能力：“健壮性”(即使在被管理设备发生严重错误时，也不会影响管理者的正常工作。近年来。经超越传统的到更为广泛的支持，成为网络管理方面事实上的标准。支持此之外，许多其他生产网络通信设备的厂家，如对于I同开始的此许多用户和厂商提出了修改S加安全模块的要求。于是，当时宣布计划中的第二版将在提高安全性和更有效地传递管理信息方面加以改进，具体包括提供验证、加密和时间同步机制以及近几年，中大多数是为了寻找加强而不幸的是，涉及的方面依然无法取得一致，从而只形成了现在的997年4月，管理的体系结构和远程配置。目前得到了供应商们的强有力支持。122目前存在的问题目前国外的许多大厂商，已经将们经过多年的研究，技术已经较为成熟，如惠普、思科等大厂商的综合网管系统更广泛的应用在全世界的各个角落。国内相关厂商由于起步较晚，技术上尚不成熟，并且由于各种方面的因素，许多厂商虽然已经有了自家的综合的网管系统，但很多的关键技术专利并不是自己的，甚至只能求助于国外的技术方案。因此，国内厂家在各种网络设备的综合网管系统的开发技术上停滞不前，无法取得太大的突破。13本文主要研究内容及特色本文主要就是基于上述背景，为解决目前存在的问题，寻求一种有效的解决方案来进行研究的。本文的主要思路是在要利用在现管理企业特定的网络设备。同时本文也介绍了在系统中利用用步实现一套具有特定网管功能的网管系统。本文的特色及创新之处在于不仅采用国内外一些大厂家利用时还通过现将动态做法的创新之处在于摆脱以往需要开发对应的网管平台软件来管理的局限，同时支持利用而大大满足了网络管理员的管理需求。同时通过对网管系统中加入各种使用的控制命令，最终实现对网络设备的多种管理方式。因此该技术可以广泛的应用于网络设备的实时监控中。由于该网管系统的创新性及便捷性，使其具有较为广阔的市场前景，目前国外同行业的多家大公司的网管系统也是基于该思路开发出来的。同时，该项技术也可应用于如交换机、6第一章项目研究背景及选题意义此，通过对该项目的后期功能扩展和优化，可以结合网络硬件设备作为产品推向市场，本方案具有较强的应用意义及广阔的市场前景。该网管系统的成功实现同样为国内同行业提供了相关的经验。14论文结构安排由于本论文介绍的网管系统的设计方案涉及到很多相关的知识，如各种网络协议，还涉及到各种各样的网络设备及开发工具。因此，为了方便读者更好地理解本文的内容及作者的思路，我对本文进行较为通俗易懂的结构安排，并在其中穿插介绍各种相关的知识。下面就是本文的结构安排。第一章主要介绍了本文的研究方向及文章的结构安排。主要介绍网络通讯技术及设备的发展及应用现状，提出对网络设备进行统一网管的重要性，进而提出本文的选题意义。最后介绍了本文的结构安排及特色。第二章主要介绍项目需求分析及解决方案。本章首先提出了项目的具体的需求分析，并提出相应可行的解决方案。第三章主要对整个网管系统的设计思想进行概述，并介绍了项目开发的软硬件环境。第四章到第八章重点介绍了本套网管系统的的详细开发过程，其中包括数据采集模块络管理平台的设计、基于九章总结了本项目的开发过程及可应用的成果。读者通过本文清晰的章节安排，将能够更好的理解本文的设计思想及本项目的开发流程。7基于目需求分析及解决方案21项目需求分析网络设备的管理，是用于营运的设备必须提供的一项基本功能，这项功能的提供，使得大量的，关键的设备拥有了一定的智能，从而使得在营运的管理上，降低了成本，并更有效地提高了服务质量。网络设备本身，是纳入网络管理的一个基本单元，这个单元成为网络管理5个方面的基石。我们提到网络管理，它包括五个方面配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理。由于安全的管理对于网络设备本身的营运关系比较疏远，这个部分主要是针对计算机的安全建设领域和应用层的需求而设计的。计费管理也主要是根据营运中商务策略来制定，并在一些关键设备中实现，所以，网络设备的管理，主要集中在配置、故障和网络性能三个方面。网络配置管理对于网络设备本身而言，与特定的设备直接相关。网络故障管理主要侧重于实时的监控，网络性能管理侧重于历史数据的分析。1、配置管理网络设备配置管理的基本方式是通过用设备提供的配置命令完成。从目前的情况来看，这是唯一的能够完成所有配置任务的方法。因为，配置的任务分成基本任务和变化任务，在设备安装调试的初期，配置的任务主要是基本任务，比如设备的制设备的安全口令等等。然而，在设备投入实际营运过程中的时候，就要根据实际的要求，调整设备的运行状态了，比如动态地将一些态地配置接口的名称、性质等等。当然，这个配置与设备本身的特征有非常紧密的直接的关系，所以，通用的网络管理平台上，是不可能提供这样的配置管理程序的。这个部分程序的提供，是特定的产品的管理程序提供的。而且，从技术和安全的角度来看，这个部分的程序，也只是提供了营运中配置的管理，所以，在一些网络管理中，把这个部分也称为变化管理。2、故障管理管理的第一步是根据实际的情况，将网络的设备情况一一探实，所以，设备8第二章项目需求分析及解决方案自动发现，是网络管理的基本功能，识别设备的类型、型号是这个过程的基本要素。然后，从管理的角度，将这个设备进行管理的分类，比如根据安装的地点或者设备的重要程度等等将这些设备用层级的形式分成不同的组，或者用图形的方式将这些设备的关联体系表达出来，就完成了进行下一步工作的基础。故障管理就是在这个基础上，通过对设备的轮询，或者通过监视设备主动发送到管理端的信号，来监视设备的故障或其他的情况。故障管理的核心是对采集到的信号的处理过程。网络管理软件对这个信号的处理有两个层次，一个是对这些信号进行记录，以方便以后的分析，这个过程对信号的来源、时间、表达的含义，信号所属的类型、它所关联的信息等等都需要一一登记，并用数据库来保存这些信息。经验表明，在营运过程中，从大量的信息中找到引起设备故障的真正的有用的信息，使得网络管理软件发挥其作用，不是仅仅有了这个故障管理的控制台功能就能够完成的，它还需要根据网络环境进行微调，并得到网络设备厂商的参与。另外一个层次是提供给值班人员或者对设备的技术理解层次不高的人员使用的，它利用直观的图形界面原样不变地表达设备的关键部位的运行情况，当发生异常的时候，一层一层地在管理组织中向上表达异常的信息，从而使得值班人员能够快速定位事件的发生源和事件的严重程度可能造成的影响。这个信息本身也就大大提高了解决这个问题的效率。3、性能管理在设备运行的过程中，不仅仅只有故障的信息，有些正常的信息，也表达了设备运行的状况，比如，网络设备在一段时间内传输了多少数据、或者存储设备在一定时间内提供了多少数量存取等等，这些数据如果单一来看待是没有意义的，但是，在一个长时间来看，就可以分析出设备对服务需求能够满足的程度，对于设备的制造商来说，依靠这些数据与设计时的指标的比例，就可以提供分析报告，为设备的配置作量化的依据。无论网络设备的配置管理、故障管理还是性能管理，网络管理系统的基本运作形式都是一致的。所有产品都使用了简单网络管理协议(这个协议是网络设备和网络管理程序的桥梁。并非所有的网络设备都拥有相关的网络管理能力，网络设备的可管理性是网络管理的基础，网络设备本身必须有能力收集并按照简单网络管理协议的标准传9基于置和故障的信息，而且，网络设备本身也必须有能力按照管理端的要求操作设备的控制部分。这些基本的能力在网络管理系统中是利用般地，设备这个部分的设计是嵌入式的，采用的是嵌入式的设备、操作系统、协议等等。网络管理软件负责定期地、自动地采集通过一定的表达使得这些信息对用户是直接的、有用的。这个部分的结构包括了三个方面，第一个方面是根据管理的需要，在管理策略的驱使下，组织需求，并通过送对需求数据的请求，然后获取网络上的析这些数据，匹配这些数据以明白数据所表达的信息。第二个方面是将这个信息的发生时间、发生的设备、发生后的状态等等信息记录到数据库，以适应分析的需要。第三个方面是将这个信息传达给表示层，表示层利用这个信息，将设备的状态、变化等等信息用图形表达出来，在组织结构上传递提示、警告等人性化的信息。我们的设计针对这三个方面，提供了设计的框架，在协议上，通过封装化了对协议本身的操作和处理，使得对这个部分的操作和管理具有简单、稳定、高效等特点。在对数据的处理上，通过封装数据库的操作，使得处理更加简单容易，并适应绝大多数数据库。在第三个方面，我们的实现是通过将第一、第二方面封装到过控件的适应更多的程序设计人员的使用。22详细解决方案在了解了项目的需求，并对需求进行简单的分析后，我们必须提出一套合理的解决方案。在提出该项目的详细设计方案之前，有必要对网络管理的相关知识及背景先总体做个介绍。网络管理过程是控制一个复杂的计算机网络使得它具有最高的效益和生产力的过程。根据进行网络管理的系统的能力，这一过程通常包括数据收集(自动地或通过管理者手工劳动)、数据处理，然后提交给管理者，在网络操作中使用。它可能还包括分析数据并提供解决方案，甚至可能不需要打扰管理者而自动处理一些情况。它还要进一步产生对管理者管理网络有用的报告。网络管理系统由一组软件组成。他们的使用可大大提高网络的运行效率。这部分主要介绍网络管理要包括：网络管理的功能域、网络管理模型、网络管理协议、议、1、网管功能域网络管理主要包括5个功能域：失效管理、配置管理、安全管理、性能管理和计费管理。失效管理是针对计算机网络中的问题或故障进行定位的过程，主要包括三个步骤：发现问题、分离问题并找出失效的原因、如有可能则修复问题。配置管理是发现和设置一些网络设备的过程，主要包括：获得关于当前网络配置、提供远程修改设备配置的手段、储存数据维护一个最新的设备清单并根据数据产生报告。安全管理是控制对计算机网络中的信息的访问的过程。性能管理可以测量网络中的硬件、软件和媒体的性能。测量的项目可能有：整体吞吐量、利用率、错误率或响应时间等。计费管理可以跟踪每个人和团体用户对网络资源的使用情况，并对其收取合法的费用。2、在网络管理模型在网络管理中，一般采用基于“管理者一代理模型，请见图21。管理操作通知一图21：“管理者一代理一间的通讯管理者可以是工作站、微机等，一般位于网络系统的主干或接近主干的位置，它负责发出管理操作的指令，并接受来自代理的信息。代理则位于被管理的设备内部，把来自管理者的命令或住处请示转换为本设备特有的指令，完成管理者的批示、或返回它所在设备的信息。另外管理者也可以在自身系统中发生的事件主动通知管理者。管理者将管理要求通过管理操作指令传送给位于被管理系统中的代理，代理则直接管理被管理设备。代理可能因为某种原因拒绝管理者的指令。基于管理者到代理的管理操作，从代理到管理者操作，从代理到管理者的事件通知。一个管理者可以和多个代理进行信息交换，这在网络管理中是常见的，而一个代理也可以接受来自多个管理者的管理操作，但在这种情况下，代理需要处理来自多个管理者的多个操作之间的协调问题。一般的代理都是返回它本身的信息，还有另一种代理一转换代理，它提供关于其它系统或其它设备的信息。使用转换代理，管理者可以管理多种类型的设备。管理者和代理之间使用的是一种语言，对于不能理解这种语言的设备，则可以通过转换代理完成通讯，请见图22。_卜管理者和代理之嗣的通籀讲右图22：通过转换管理使用另外一种语言的设备另外，转换代理可以提供到多个设备的管理访问，管理者只需和一个转换代理通讯，就可以管理多个设备。当转换代理和管理应用安装在不同子网和区域时，它的实际好处会更明显。转换代理处理来自被管理对象的原始数据，把该数据处理完后，把很少的管理信息传递给管理者，减少了传输量。3、网络管理协议网络管理一般采用管理者模型，如果各个厂商提供的管理之间的通讯方式各不相同，将会大大影响网络管理系统的通用性，影响不同厂商设备间的互连，因此需要制定一个管理者和代理之间通讯的标准，这就是网络管理协议。网络管理协议提供了一种访问由任何生产厂商生产的任何网络设备，并获得一系列标准值的一致性方式。对于网络设备的查询可以包括：设备的名字、设备中软件的版本、设备中的接口数目、设备中一个接口的每秒包数目。对网络设备可以设置的参数有：设备的名字、网络接口的地址、网络接口的运行状态、设备的运行状念。12第二章项目需求分析及解决方案目前出现的几种标准网络管理协议有：P P)、共管理信息协议。试图为线路和中继器；为不依赖于任何特定的网络层协议进行网络传输；而如果没有网络层提供路由信息，是，跨越局域网边界传输、个能够回答来自个提供使得这种代理一管理站模式能够正常工作，代理和管理站必须使用同样的语言，些消息中的任何一个都是一个单个的包。然后，为第四层传输层协议，此、管理信息库(构化的形式，定义了一个设备可获得的网络管理信息。每个设备为了和标准的网络管理协议一致，必须使用部分内容在第五章将详细介绍。一般被管理的网络设备的参数主要就是设备的工作性能参数和状态参数，把握被管理设备的运行情况(实际上只需实现网管性能管理的功能即可)，所以一个最基本的要求便是：被管理的网络设备必须本身具有提取、维护、报告和解释这些工作性能参数和状态参数的能力。结合被管理网管设备的实际典型应用环境基于见图23)，这个方案使用了“管理者一代理网管模型。图23：管设备的实际典型应用环境如图23所示，本网管系统主要包括三个功能模块：机箱级连模块、网管代理模块、被管理设备的单片机网管模块。其中，机箱级连模块和网管代理模块位于近端的机箱内；而被管理设备的单片机网管模块则位于每个被管理的网络设备(包括机箱里的近端和远端的设备)里。下面就针对本网管系统中使用相关的硬件设备作详细介绍。1、被管理设备的单片机网管模块被管理设备的单片机网管模块位于每个被管理设备(包括机箱旱的近端和远端的设备)里，主要负责收集、存储本设备或下游远端被网管设备的网管信息并在需要时上报给机箱级连模块或者网管代理模块，需要注意的是：对于远端的被管理设备的单片机网管，它只负责收集、存储本设备的网管住处并在需要时上报给上游的机箱内的对应的近端的被管理设备；而对于近端机箱内的被管理设备的单片机网管模块，则需要收集、存储本设备和对应下游远端设备的网管信息并在需要时上报给机箱级连模块(如果本机箱没有网管代理模块)或网管代理模块(如果本机箱有网管代理模块)。1)远端被管理设备的单片机网管模块负责收集、存储本设备的网管信息并在需要时上报给上游的机箱内的对应的近端的被管理设备。14第二章项目需求分析及解决方案(1)网管信息的收集。需要收集的网管信息(在这里就是被管理设备的性能参数)这可以通过者用附加的硬件电路来实现。(2)网管信息的存储。对需要统计的性能参数进行编码后存储在一块特定的内存空间里。(3)网管命令的识别。如果存在近端被管理设备向远端设备主动发出网管命令(比如要提取对方的网管信息)的情况，则远端被管理设备必须具有识别网管命令的能力。(4)网管信息的发送。在需要时，远端被管理设备提取出网管信息，送入向近端被管理设备；同时，向被管理设备的电栓出口发送一个阻塞信号(以阻止用户(或远端被管理设备的下游节点)向此设备发送数据。这里涉及的另一个问题是：远端被管理设备在什么时候需要启动发送网管信息呢?有三种可能：一种可能是远端被管理设备周期性地刷新其网管信息的内容，如果有变化则同时发给近端的被管理设备；第二种可能是当远端被管理设备发生致命告警错误时主动发给近端的被管理设备；第三种可能是当近端被管理设备向远端被管理设备发出提取网管信息命令时，远端被管理设备则必须回发相应的网管信息。在实现中可以实现前两种(这样比较简单，但是网管信息在一个周期内可能不够精确)或者后两种(这样网管信息比较精确，但是实现较为复杂；因为此时远端被管理设备的单片机网管模块还必须具有识别网管命令的能力)。2)近端被管理设备的单片机网管模块近端被管理设备的网管功能基本上跟近端被管理设备的单片机网管模块基本相同，只是它还应该具备近端被管理设备的网管信息的收集。主要有两种方法：一种方法是主动向远端设备发出要提取网管信息命令，并等待响应：第二种方法是由远端设备周期性地被动地向近端设备发送其网管信息。2、机箱模块网管代理模块主要完成管理者(比如网管工作站)和被管理对象之间的一个中介代理的功能。一方面，当管理者发出网管命令(比如，代理模块必须能够截获此网管命令，并对之作出相应的正确的基于如查找本地网住处或向被管理对象下派专用命令从而得到正确的和更新的网管信息，然后以一种标准的消息格式，比如管理者的命令作出响应)。另一方面，当被管理对象有紧急情况需要上报时，代理模块必须有能力识别这种上报的消息，并且作出正确的解释，然后以一种标准的消息格式(比如上报给管理者。简而言之，代理模块必须提供一种标准的同管理者进行通讯的消息格式。具体到本文的网管系统方案中，我们可以采用两种方式。第一种方式是：采用标准的种方式的好处是与标准兼容，但是问题是代理模块必须具有处理时被管理设备的二种方式是：我们自己定义的消息格式。这种方式的好处是简单易于实现，且代理模块可以不必具有缺点是与标准不兼容，当与第三方产品一起使用时，会给网络带来问题。圈(盘) 串连接圈b 整形连接图24：机箱群的连接方式3、机箱级连模块机箱级连模块主要用于对机箱进行互连，这里可以采用两种较为简单的互连方式：串连接和星形连接，请见图24。通过对各个机箱上的网管信息进行汇总(到一个主机箱上)，从而可以通过一个(主)机箱上的网管代理模块对整个机箱群的所有被管理设备进行管理。但需要考虑的问题是：用什么硬件方式对机箱进行互连?各机箱上的网管信息如何汇总到主机上?16第二章项目需求分析及解决方案我们可以考虑用面分析一下两种不同的连接方式。1)如果采用串行连接，则每一级的机箱需要保存其本身和下游机箱的所有网管信息，同时周期性地向其上游机箱上报其所有的网管信息。2)如果采用星形连接，则每个机箱只需要周期性地向主机箱上报其自己的网管信息即可，由主机箱来维护和保存整个机箱群的网管信息。介绍完了本项目的主要的硬件设备后，接下来我们还必须对远端和近端被管理设备的单片机网管模块之间的消息传递作必要的了解。总共有下面三种消息类型(它们都是由远端发到近端设备的单向消息)，请见图2，5。每种消息的具体格式可以自行定义。图25：网管消息传递1)告警指示消息(远端被管理设备出现某些致命错误时(跟实现策略有关)，由远端设备主动向近端设备发起端设备收到此又向网管代理模块发送后，网管代理模块再向网管中心发送示某个被管理完设备的某个部分出现了错误。2)告警指示消除消息(远端设备出现的某些致命错误(跟实现策略有关)消除时，由远端设备主动向近端设备发起凡心消息；近端设备收到此又会向网管代理模块发送后，网管代理再向网管中心发送凡廿消息，表示刚才出现的错误已经被解除。17基于|管信息上报消息(端设备周期性地对其保存的网管信息进行刷新，然后向近端设备上报。这里有两种上报方式：当网管消息有变化时才上报(节省带宽，但需要远端设备对前后两次的网管位置进行比较)；当网管信息没有变化时也上报(浪费带宽，但是需要远端设备对前后两次的网管信息进行比较)；当网管信息没有变化时也上报(浪费带宽，但近端设备不需要对网管信息进行比较)。以上就是对项目的需求分析后所提出的解决思路，具体的实现方案将在后面的章节中陆续介绍。18第三章项目总体概述31项目整体思想简述第三章项目总体概述该项目实现的网管系统是专门为特定的网络设备开发的专用网管系统，该方案也能广泛运用在各种需要实时监控的网