基于移动代理的分布式网络管理的模型研究

1、基于移动代理的分布式网络管理的模型研究管 燕 1,2 , 李存华11扬州大学 信息工程学院,扬州 225009 ;2连云港师范高等专科学校 计算机系,连云港 222006摘 要:针对分布式网络管理存在的一些问题,提出了一种基于移动代理的网络管理思想,给出了其模型,并且分析了相关的技术。关键词:移动代理;网络管理;SNMP1. 引 言当今通信网络的发展特点是网络规模不断扩大、功能复杂性不断增加、异构类型的网络逐渐融合,这种趋势给网络管理带来了前所未有的挑战。网络管理是对组成网络的资源和设备的规划、设计、控制,使网络具有最高的效率和生产力,从而为用户提供高效的服务1。 现有的网络管理主要分为两大类

2、:基于SNMP协议的管理和基于CMIP协议的管理。这两种协议提供的都是基于client/server结构的集中式管理模式。两种协议的结构是相似的,但CMIP比SNMP更复杂一些。SNMP主要应用于数据网络的管理,而CMIP 主要应用于电信网络管理2。这种集中式网络管理的方式越来越不适应网络管理的发展,主要体现在以下几个方面: (1随着网络规模的不断扩大,用户的不断增加,管理节点正日趋成为网络管理的瓶颈所在,网络管理器的反应时间越来越长。(2如果控制节点出现故障,将会导致系统整体的瘫痪。(3Agent 的功能在安装之后是固定的,不能按照系统状态和管理策略变化进行调整,所以随着网络规模的扩大,网络

3、业务的扩充和改变,对集中式网络管理方式的扩展变得越来越困难。(4集中式网络管理只是盲目地收集所有原始数据,实际的处理往往只用到部分数据,从而造成带宽的浪费。针对以上问题,目前的网络管理系统正朝着综合化、分布化和智能化的方向快速发展3。采用移动代理进行网络管理具有一定的优势,此时在网络上传递的不再是大量的用于网络管理的数据,而传递的是具体的网络管理的应用方法,移动代理到达相应的管理平台上后执行管理应用,最后只是将执行管理的结果告知管理者。本文提出了一种基于移动代理的分布式网络管理模型,然后描述和分析了模型中的相关的一些关键技术细节。2.基于移动代理的分布式的网络管理模型2.1. 基于移动代理的分

4、布式网络管理的思想为了支持网络的分布式管理,我们提出了一个基于移动代理的分布式网络管理模型。对网络进行划分成若干个子网,用于本地子网的移动代理称为网内代理,用于子网间的移动代理称为网间代理。网内代理在本地子网内迁移、执行相应的网络管理功能。网间代理用于协- 1 -调知识仓库之间的管理知识。任何客户都可以请求网络上的被管设备的信息。知识仓库管理和响应客户的请求,它对客户来说是虚拟的和透明的。代理的使用允许配置更多的管理功能到客户的请求之中去。当代理在远程的位置上执行一些功能时,模型系统有效的移动管理功能到相应的被管设备。如果客户想从路由器上得到SNMP 数据,移动代理将移动到目标路由器上,周期的

5、轮询它,返回收集的数据到知识仓库,而不是让客户从远程轮询路由器。这种方法减少数据的请求和回复,极大地减少网络的占用带宽。移动代理使用TCP发送数据到知识仓库,不使用SNMP的UDP传输协议。这样使得数据的收集更加可靠,因为UDP包丢失的时候,不会有任何的警告和修复的行动。2.2. 基于移动代理的分布式网络管理的模型 图1基于移动代理的分布式网络管理的子网内的管理模型客户接口是一个简单的程序,用于和知识库通信。它只要能够发送知识库能够识别的格式的请求数据以及能够识别知识库响应的数据即可。可以选用CORBA作为客户和知识库间传递信息的工具。CORBA是由OMG(Object Management

6、Group,对象管理组织制定的一个分布式对象之间相互作用的中间件软件规范,采用了面向对象的技术,为在异构环境中对象之间的互操作提供了支持4。知识仓库控制代理和协调来自不同的客户和不同的知识库的请求。收到一个请求后,知识库决定请求是否是历史数据。如果请求是历史数据,直接从知识库中的历史数据记录库中- 2 -返回即可。如果请求是当前的数据,知识库查询当前存在的代理,判断是否已经有这样的代理去收集数据了。如果已经有了代理到目标路由器上收集相关的数据,知识库等到代理返回结果后,再将其分发给所有的需要此数据的客户。当多个客户需要相同的数据是,极大地提高了数据的利用率。这样,知识库的功能就像一个缓存代理,

7、从路由器上得到一次数据,但可以分发多次。虽然,当前很少有大量的网络管理站点需要相同的数据,但是,超过一个客户需要相同的数据是很常见的,尤其是跟踪攻击数据包的时候。用于本系统模型的移动代理可以分为两大类:网内代理和网间代理。网内代理从本子网内的知识库迁移到本子网内的轮询服务器;网间代理从不同的子网间迁移,收集分布式知识库中的知识。网内代理和网间代理在结构上是不相同的。见图2和图3。 图2 网内代理的结构图3 网间代理的结构通信部件:用于代理和知识仓库上的代理服务器以及代理和轮询服务器进行通信。功能部件:根据客户的请求,以及收集到的数据,做出相应的管理功能。本身的状态描述部件:向外界描述本身的状态

8、(如是否正在执行、能否接受请求等。移动代理通过仅仅传递必须的数据给客户和知识库,能够减少网络数据流量。代理返回一些计算和操作的结果,将计算传递到数据所在地,而不是将数据传递到计算所在地。移动代理也提供了一个很好的更新和增加新功能的框架。代理封装了协议和程序,所以当需要改变和增加一个新功能时,只有代理收到影响。移动代理的执行是异步的和自治的,一旦一个代理被分配去执行一个任务,使用者可以自由的去处理其它的任务。另外,代理是异构的,它们独立于硬件和操作系统,仅仅依靠它们的执行环境。移动代理和知识仓库的通信使用TCP协议。TCP通过重发数据包提供可靠性。然而,一些网络管理协议,比如SNMP使用UDP作

9、为传输协议,在传输请求和结果时,可能丢掉一些包。移动代理有很好的健壮性。移动代理能够对不同的条件动态的反映,容易构建一个健壮、- 3 - 4 -容错的系统。例如,如果一个主机关闭了,所有工作在这台主机上的代理能够发出一个警告。如果使用传统的方法,将会发送回一个垃圾信息,或者是预料不到的错误信息。轮询服务器是一个关键的部件,因为很难发送一个代理到路由器上去收集数据。大多的路由器使用特定的操作系统。因此,平台的异构使得代理在其上的执行是困难的。另外,直接在路由器上运行收集数据的程序,将加重路由器的负担。为了避免这种额外的负担和多种安全的原因,需要给一组路由器分配一个轮询服务器。这个服务器可以看作是

10、一个指定的SNMP 客户。数据收集代理迁移到轮询服务器上从路由器上收集数据,然后将最小量的网络流量在知识库和轮询服务器之间传递。轮询服务器需要一个移动代理执行平台,此代理平台用来接收代理,并允许它们执行相应的任务。大多的代理平台是轻量级的应用,它不需要多的CPU 和内存。 网间代理网间代理网间代理图4 网间代理的轮询查找模型在每个知识仓库建立一个数据库,记下本子网内的被管理的每一个路由器的地址。网间代理轮询查找每一个知识仓库的数据库,若在哪一个子网内发现要管理的路由器,其它的工作类似于在单个子网上的操作,最后将管理结果由网间代理带回到原来的客户。此种模型的每一个知识仓库只记下本地的被管理的路由

11、器地址,占用空间较小;但用于轮询查找的时间较多,增大了网络流量的负担。- 5 - 知识 1知识1知识1图5 知识的轮询播送模型网络划分成若干个子网后,让每个子网的知识仓库记下整个网络上被管设备的地址。一旦某个子网发生了改变,就采用轮询播送的方法将发生了改变的子网中的知识仓库中的知识播送到每一个子网的知识仓库。此种模型一是每个知识仓库的数据库要大一些,但就目前的数据库存储、处理路由器的数目的能力来说,是不成问题的。另外轮询播送知识时要占用一定的带宽,但这种播送信息仅仅发生在网络变动的时候,在网络相对稳定的情况下,播送信息很少发生。3. 结论将移动代理技术用于网络管理,为网络管理的发展提供了新的思路。基于移动代理技术的网络管理系统同传统的网络管理系统相比,虽然有许多优点,比如,通过迁移到资源所在处运行,可以减轻对本地计算机性能的依赖;本身带有管理远程资源的代码,不要求远程主机具有特殊的服务功能;在进行远程计算的过程中,不要求网络保持连接。但由于起步晚,目前,在这方面研究还不够成熟。本文对基于移动代理的分布式网络管理的一些关键技术提出了一些见解,希望对网络管理的具体应用设计能够起到一定的指导作用。参 考 文 献1 周 健.基于移动代理的网络框架研究J.