第八章网络系统管理与维护

1、2022年4月10日星期日1第八章第八章网络系统管理与维护网络系统管理与维护 网络系统建设完成后，将会面临一个长期而网络系统建设完成后，将会面临一个长期而艰巨的任务艰巨的任务网络管理与系统维护。只有网络管理与系统维护。只有建立高效的网络管理团队，网络系统的内在建立高效的网络管理团队，网络系统的内在潜力才会彻底释放出来，网络建设的预期目潜力才会彻底释放出来，网络建设的预期目的才能最终实现。的才能最终实现。2022年4月10日星期日2本章重点81网络管理（网络管理（Network Management）的主要功能的主要功能82简单网络管理协议（简单网络管理协议（SNMP）83网络管理新技术网络管理

2、新技术84网络维护（网络维护（Network Maintenance）与）与故障排除（故障排除（Failure Restore）85典型的网络管理软件典型的网络管理软件2022年4月10日星期日3811 配置管理（Configuration Management） 配置管理的目标是监视网络和系统的配置信配置管理的目标是监视网络和系统的配置信息，以便跟踪和管理不同的软、硬部件对网息，以便跟踪和管理不同的软、硬部件对网络操作的作用。络操作的作用。 1配置管理的监控对象配置管理的监控对象 该功能需要监视和控制的对象包括：该功能需要监视和控制的对象包括：（1）网络资源及其活动状态；网络资源及其活动状态

3、；（2）网络资源之间的关系；网络资源之间的关系；（3）新资源的引入和旧资源的删除；新资源的引入和旧资源的删除； 2配置管理的操作配置管理的操作网络管理的网络管理的主要功能主要功能P2082022年4月10日星期日4812 性能管理（Performance Management） 性能管理性能管理主要是指调整和优化网络性能的管主要是指调整和优化网络性能的管理活动，经常要考虑的性能变量有网络吞吐理活动，经常要考虑的性能变量有网络吞吐量、用户响应时间和线路利用率等。典型的量、用户响应时间和线路利用率等。典型的网络性能管理分成性能监测和网络控制两个网络性能管理分成性能监测和网络控制两个部分。部分。网络

4、管理的网络管理的主要功能主要功能P2092022年4月10日星期日53确定基线（Baseline） 基线基线是指衡量某项网络性能的度量标准，有是指衡量某项网络性能的度量标准，有了这个标准就能够深入地了解到哪些网络部了这个标准就能够深入地了解到哪些网络部件可以被改进，能够得到哪些提高，能够得件可以被改进，能够得到哪些提高，能够得到多大程度的提高。到多大程度的提高。 确定基线的方法非常简单，但也非常单调，确定基线的方法非常简单，但也非常单调，它包括在一个可行的时间内记录系统的各方它包括在一个可行的时间内记录系统的各方面或各个部件的性能信息。通过收集这些数面或各个部件的性能信息。通过收集这些数据，测

5、算出各个部件的平均性能级别即可得据，测算出各个部件的平均性能级别即可得到该部件的基线。到该部件的基线。网络管理的网络管理的主要功能主要功能P2092022年4月10日星期日6813 计费管理（Fee Management） 计费管理记录网络资源的使用，目的是控制计费管理记录网络资源的使用，目的是控制和监测网络操作的费用和代价。它可以估算和监测网络操作的费用和代价。它可以估算出用户使用网络资源可能需要的费用和代价出用户使用网络资源可能需要的费用和代价，以及已经使用的资源。，以及已经使用的资源。 网络管理者还可以规定用户可使用的最大费网络管理者还可以规定用户可使用的最大费用和使用时段，从而控制用户

6、过多地占用和用和使用时段，从而控制用户过多地占用和使用网络资源。使用网络资源。 目前我国的网络计费方式主要是针对目前我国的网络计费方式主要是针对Internet的使用进行计费。的使用进行计费。网络管理的网络管理的主要功能主要功能P2102022年4月10日星期日7 815 安全管理（Security Management） 安全管理的功能包括：安全管理的功能包括：（1）物理安全管理；）物理安全管理；（2）身份控制、鉴别；）身份控制、鉴别；（3）网络入侵检测；）网络入侵检测；（4）访问权限管理；）访问权限管理；（5）信息机密管理。）信息机密管理。网络管理的网络管理的主要功能主要功能P210202

7、2年4月10日星期日882 简单网络管理协议 SNMP是目前标准的网络管理协议，它的应是目前标准的网络管理协议，它的应用简化了网络的管理工作，并且在开放式网用简化了网络的管理工作，并且在开放式网络中具有良好的扩展性。很多设备和网络操络中具有良好的扩展性。很多设备和网络操作系统中都加入了对作系统中都加入了对SNMP的支持，因此，的支持，因此，为网络设计为网络设计SNMP管理并非难事。管理并非难事。简单网络管简单网络管理协议理协议P2112022年4月10日星期日9814 故障管理（Failure Management） 故障管理的目标是检测、记录网络故障并通故障管理的目标是检测、记录网络故障并通

8、知给用户，尽可能自动地修复网络故障以使知给用户，尽可能自动地修复网络故障以使网络能够有效地运行。网络能够有效地运行。 由于失效可以导致系统的瘫痪或不可接受的由于失效可以导致系统的瘫痪或不可接受的网络性能下降，所以失效管理也是网络性能下降，所以失效管理也是ISO网络管网络管理元素中被最广泛实现的一种管理。理元素中被最广泛实现的一种管理。网络管理的网络管理的主要功能主要功能P2102022年4月10日星期日10821SNMP的发展 SNMPv1最大的特点是简单性，容易实现且最大的特点是简单性，容易实现且成本低成本低 SNMPv2包括提供验证、加密和时间同步机包括提供验证、加密和时间同步机制以及制以

9、及GETBULK操作提供一次取回大量数操作提供一次取回大量数据的能力。据的能力。 1997年年4月，月，IETF成立了成立了SNMPv3工作组。工作组。SNMPv3的重点是安全、可管理的体系结构的重点是安全、可管理的体系结构和远程配置。目前和远程配置。目前SNMPv3已经是已经是IETF提议提议的标准，并得到了供应商们的强有力支持。的标准，并得到了供应商们的强有力支持。简单网络管简单网络管理协议理协议P2112022年4月10日星期日11 822 SNMP原理SNMP使用嵌入到网络设施中的代理软件（使用嵌入到网络设施中的代理软件（Agent）来收集）来收集网络的通信信息和有关网络设备的统计数据

10、。网络的通信信息和有关网络设备的统计数据。代理软件不断地统计数据，并把这些数据记录到一个管理信代理软件不断地统计数据，并把这些数据记录到一个管理信息库（息库（MIB）中。）中。网络管理员使用网管软件通过向代理的网络管理员使用网管软件通过向代理的MIB发出查询信号可发出查询信号可以得到这些信息，这个过程就叫轮询（以得到这些信息，这个过程就叫轮询（Polling）。）。为了能全面地查看一天的通信流量和变化率，管理软件必须为了能全面地查看一天的通信流量和变化率，管理软件必须不断地轮询不断地轮询SNMP代理，每分钟轮询一次。代理，每分钟轮询一次。这样，网络管理员可以使用这样，网络管理员可以使用SNMP

11、来评价网络的运行状况，来评价网络的运行状况，并提示出通信的趋势，如哪一个网段接近通信负载的最大能并提示出通信的趋势，如哪一个网段接近通信负载的最大能力或正使通信出错等。力或正使通信出错等。先进的先进的SNMP网络管理工作站甚至可以通过编程来自动关闭网络管理工作站甚至可以通过编程来自动关闭端口或采取其他矫正措施来处理历史的网络数据。端口或采取其他矫正措施来处理历史的网络数据。简单网络管简单网络管理协议理协议P2112022年4月10日星期日12 822 SNMP原理简单网络管简单网络管理协议理协议P2132022年4月10日星期日13824 SNMP操作1Get操作操作Get操作基本上是要求代理

12、返回一个或多个对象或特定操作基本上是要求代理返回一个或多个对象或特定信息片段的请求。对于请求的每个对象，代理将返信息片段的请求。对于请求的每个对象，代理将返回该对象的值。回该对象的值。2Get-Request操作操作Get-Request操作是操作是SNMP代理为响应接收到的代理为响应接收到的Get、Get-Next、Set-Request数据包而发送的数据包类型数据包而发送的数据包类型。管理站发送一个。管理站发送一个Get-Response操作进行确认。操作进行确认。3Get-Next操作操作Get-Next操作使网络管理系统可以请求代理支持操作使网络管理系统可以请求代理支持MIB中中的的“

13、下一个下一个”或多个对象。这个操作允许网络管理或多个对象。这个操作允许网络管理系统可以向一个代理请求特定的信息。系统可以向一个代理请求特定的信息。简单网络管简单网络管理协议理协议P2142022年4月10日星期日14824 SNMP操作4Set-Request操作操作Set-Request操作基本上跟操作基本上跟Get操作相同，除了需要管操作相同，除了需要管理器填写所要的对象值，同时要求代理改变这些对理器填写所要的对象值，同时要求代理改变这些对象的值。代理返回一个具有新对象值的象的值。代理返回一个具有新对象值的Get-Response包以及包以及Set-Request操作的状态。操作的状态。5

14、Trap操作操作Trap操作使操作使SNMP代理可以发送报告事件发生的异步通代理可以发送报告事件发生的异步通知，通常在一个新事件发生时执行。知，通常在一个新事件发生时执行。简单网络管简单网络管理协议理协议P2142022年4月10日星期日15831 RMON技术远程监控（远程监控（RMON）是）是Internet工程任务组为突破工程任务组为突破SNMP的的限制而开发的，允许对大型分布式网络进行有效管理。限制而开发的，允许对大型分布式网络进行有效管理。RMON代理的功能类似于服务器，通过探测来维护历史统计代理的功能类似于服务器，通过探测来维护历史统计数据，亦称为探测器。数据，亦称为探测器。RMO

15、N代理可作为单机设备（带有专用代理可作为单机设备（带有专用CPU和内存）配置，和内存）配置，也可嵌入集线器、交换机或者路由器中。也可嵌入集线器、交换机或者路由器中。NMS作为客户机运行，它组织和分析由探测器诊断到的网络作为客户机运行，它组织和分析由探测器诊断到的网络故障数据。故障数据。RMON统计数据存档能力使得管理员可以为网络运行开发基统计数据存档能力使得管理员可以为网络运行开发基线模型。线模型。NMS接收到警告后，激活高级接收到警告后，激活高级RMON性能来诊断该故障。性能来诊断该故障。网络管理新网络管理新技术技术P2152022年4月10日星期日16832基于Web的网络管理技术基于基于

16、Web的网络管理模式的网络管理模式(Web-Based Management，WBM)的实现有两种方式。的实现有两种方式。第一种方式是代理方式，即在一个内部工作站上运第一种方式是代理方式，即在一个内部工作站上运行行Web服务器（代理）。这个工作站轮流与端点设服务器（代理）。这个工作站轮流与端点设备通信，浏览器用户与代理通信，同时代理与端点备通信，浏览器用户与代理通信，同时代理与端点设备之间通信。设备之间通信。第二种实现方式是嵌入式。它将第二种实现方式是嵌入式。它将Web功能嵌入到网功能嵌入到网络设备中，每个设备有自己的络设备中，每个设备有自己的Web地址，管理员可地址，管理员可通过浏览器直接访

17、问并管理该设备。通过浏览器直接访问并管理该设备。网络管理新网络管理新技术技术P2162022年4月10日星期日17841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除网络工程原理与实践 胡胜红、毕娅 编著 人民邮电出版社 2005年1月描述故障故障第第1 1步，当分析网络故障时，首先应对故障现象进行清楚地描述，做好详步，当分析网络故障时，首先应对故障现象进行清楚地描述，做好详细的文档记载，然后判断那些原因会导致这些现象。细的文档记载，然后判断那些原因会导致这些现象。 P2172022年4月10日星期日18841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除网络工程原理与实践 胡胜红

18、、毕娅 编著 人民邮电出版社 2005年1月描述故障搜集信息故障第第2 2步，搜集尽可能多的信息，向受故障影响的用户、网络管理员以及其步，搜集尽可能多的信息，向受故障影响的用户、网络管理员以及其他有关人员询问相关的问题，通过在线帮助或者知识库查询已有的记录，他有关人员询问相关的问题，通过在线帮助或者知识库查询已有的记录，同时从网络管理系统软件、协议分析器、路由器诊断命令结果等，分析同时从网络管理系统软件、协议分析器、路由器诊断命令结果等，分析数据，搜索更多的信息。数据，搜索更多的信息。P2172022年4月10日星期日19841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除网络工程原理与

19、实践 胡胜红、毕娅 编著 人民邮电出版社 2005年1月描述故障搜集信息查找原因故障第第3 3步，在分析以上信息的基础上，考虑可能会存在的原因。在这一阶段步，在分析以上信息的基础上，考虑可能会存在的原因。在这一阶段可以采用排除法，即依据掌握的信息，将不可能的原因排除掉，从而缩可以采用排除法，即依据掌握的信息，将不可能的原因排除掉，从而缩小可能范围，比如能确定不是硬件问题时，就可以集中注意力到软件上，小可能范围，比如能确定不是硬件问题时，就可以集中注意力到软件上，这样可以大大缩短故障排除时间周期。这样可以大大缩短故障排除时间周期。P2172022年4月10日星期日20841 网络维护的流程网络维

20、护与网络维护与故障排除故障排除故障第第4 4步，针对可能存在的问题，制定一个实施方案，这个方案包括分析问步，针对可能存在的问题，制定一个实施方案，这个方案包括分析问题的主次顺序和针对每个现象所采用的解决办法。题的主次顺序和针对每个现象所采用的解决办法。P2172022年4月10日星期日21841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除描述故障搜集信息查找原因故障排除故障第第5 5步，在排除故障的过程中，调整、细化制定的实施方案，加强解决问步，在排除故障的过程中，调整、细化制定的实施方案，加强解决问题的针对性，提高排除故障的效率。题的针对性，提高排除故障的效率。P2172022年4月

21、10日星期日22841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除描述故障搜集信息查找原因故障排除细化调整方案故障第第5 5步，在排除故障的过程中，调整、细化制定的实施方案，加强解决问步，在排除故障的过程中，调整、细化制定的实施方案，加强解决问题的针对性，提高排除故障的效率。题的针对性，提高排除故障的效率。P2172022年4月10日星期日23841 网络维护的流程网络维护与网络维护与故障排除故障排除故障排除细化调整方案故障第第6 6步，观察采取措施后，故障是否被排除，重复上面的步骤，分析原因，步，观察采取措施后，故障是否被排除，重复上面的步骤，分析原因，调整方案，直至故障消除。调整方案，直至故障消除。P217描述故障搜集信息查找原因故障排除细化调整方案2022年4月10日星期日24842 故障排除的两个常用方法1替换法替换法替换法是指首先确定故障点，找出被怀疑的故障设替换法是指首先确定故障点，找出被怀疑的故障设备、端口、部件或软件，换装被确认为工作正常的备、端口、部件或软件，换装被确认为工作正常的部件，如果故障消失，说明故障原因就是该硬件或部件，如果故障消失，说明故障原因就是