剖析网管第四章

第四章网络管理协议

标准化协议是提高通信管理效率的关键因素，也是系统赖以生存的规则。

协议即一个先约过程，通过协议，两个或更多的可分离实体相互之间便可以流通控制信号和信息。

实体是对通信系统内能够完成通信功能的设施的抽象定义，包括硬件、软件、信号和协议等。4.1

OSI模型定义OSI模型工作原理通过协议完成对等实体间或同层间通信；通过纵向层之间的相互配合来实现通信通路；通过一个或多个接口使得通信更方便；

信息的传送是通过每个节点的层进行交换PDU来完成；

对每个传送内容进行适当地打包和拆包，以确保信息流经各层的完整性和适配性。4.2通信协议类型4.2.1面向信号的协议

面向信号的协议，使用表示变化的状态单元来通知接口设备的变化，以便设置或升降信号电平。

面向信号的协议有RS-232、RS-488、RS-499、X.21等。4.2.2面向消息的协议

利用编码状态消息或往返命令来设置和通知某个状态及命令；是实现系统性能的协议；

它为数据交互提供所需的格式、传输控制、排序、复位/再启动、中断处理、呼叫建立和差错处理等；适用于消息交换系统。协议实现和转换

消息协议一般通过软件或软件固化方法实现，协议随业务消息在网上流通。

协议转换协议实现中存在差异，协议的不兼容会产生故障，严重时会影响系统操作。

协议转换是一个功能单元，它完成协议格式的转换，直接或间接地实现异构单元间的通信。协议与接口1、数据通信协议(X.25)

X.25协议是一个分层的网络通信协议，它包括OSI模型的下三层协议，是为会晤机制的分组数据交互所设置的通信控制协议。特点只有三个字节的头空间，限制了应用扩展；须创建虚电路，属面向连接方式；头部简单，通信的额外开销较小。X.25的格式2、传输控制协议(TCP)

TCP协议是用来处理有噪网络及可能受外部破坏的分组数据传送问题的协议。

TCP协议是为面向无连接的分组数据传送提供可靠地传输保障协议。

特点头部占有较多字节，结构复杂，但能保障数据的可靠传输，适于LAN、MAN及WAN等应用。TCP协议的传输保障措施

编号与确认对整个报文分段并编号，确保正确恢复，回送编号以确认可靠接收；

流量控制利用窗口机制控制分组流入量，以减少分组拥塞；

重发机制利用定时器控制报文段重发，既保障可靠传送又节约回送证实处理。流量控制主机

A 主机

B

SEQ＝1

SEQ＝101

SEQ＝201

A还能发送300字节

A还能发送200字节丢失

ACK＝201，WIN＝300

SEQ＝301

SEQ＝401

SEQ＝201

ACK＝501，WIN＝200允许A再发送300字节

A还能发送200字节

A还能发送100字节A还能发送100字节A超时重发，但不能再发送允许A再发送200字节

SEQ＝501

ACK＝501，WIN＝0

不允许A再发送图4.3流量控制举例3、帧中继(FR)

FR是对X.25分组技术增强其效率的一个版本，它基于链路访问规程D的定义，撤除了故障恢复等高层功能，从而获得了较高吞吐量。FR要预先为数据传送建立虚通路。

特点硬件与X.25相同，利用软件升级便可实现FR协议，传信率高。4、异步转移模式(ATM)

ATM

是一种结合了电路和分组交换模式优点的高速分组传送技术；

ATM技术将用户信息划分成48字节定长的数据块，加上5个字节的ATM信元头部构成信元，以信元为单位在网络中进行快速交换和传送。

ATM以面向连接的方式转移信息，终端用户通信前要经过呼叫建立过程。虚连接建立后ATM信元便沿着已建立的路径进行转移。格式比较ATM交换原理ATM信元结构4.3通信协议的功能

通信协议在通信环境中对所传消息执行语法分析、打包或格式化、连接控制或通信建立、顺序传递或消息管理、流量控制或端到端电路控制、差错控制或处理、复用或装配等功能。

语法分析即协议获取消息并按传输需要分段的过程，包括段编号和块计数等。通信协议的功能

格式化即按各协议的要求将数据段连同协议的选路指示和处理方式等一起进行格式包装。

通信建立包括建立连接、传递数据和结束连接等三方面功能。

消息管理确保数据按序可靠抵达目的地的功能，如顺序号、顺序重构和丢失重发等处理过程。通信协议的功能

端到端电路控制及数据发送的流量控制功能，保障发送点不会发送太多数据而使收信点不知所措。

差错处理冗余校验、检错和纠错、出错重传等功能。复用不同数据段共享传输媒体的方式方法。一个站到站通信示例4.4简单网络管理协议(SNMP)

SNMP的形成始于大学实验室，4个工程师开发的一个对通信线路进行管理的简单网管协议(SMGP)，做了下列修改而成：增添了使用SMGP过程中的经验；

加入了符合Internet定义的管理信息结构

(SMI)和管理信息库(MIB)。

协议目标是管理Internet中的众多异构软硬件平台。简单网络管理协议(SNMP)SNMPv2：SNMP被用于大型网络时，存在安全和功能方面的不足。

1992年7月，提出一个称为SMP的SNMP新版本，被接受为定义第二代SNMP即SNMPv2的基础。1993年安全版SNMPv2发布。几年试用后，IETF决定对SNMPv2进行修订。1996年发布了一组新的RFC，SNMPv2的安全特性被取消。简单网络管理协议(SNMP)SNMPv3：

1999年4月IETF提出了RFC2571～RFC2576，形成了SNMPv3的建议。目前这些建议正在进行标准化。提出了SNMP管理框架的一个统一的体系结构。

采用User-based安全模型和View-based访问控制模型提供

SNMP网络管理的安全性。SNMP基本框架网络管理模型关键元素：Manager

Agent

MIB

Communication

Protocols体系结构：1个

Manager

多个AgentManager：一般是一个独立的设备，提供Operator与NMS的接口。Agent：装备了SNMP的Host、Bridge、Router及Hub等平台，对管理站的操作请求进行应答，并为Manager报告随机事件。MIB：表示被管资源某一方面的数据变量的集合。SNMP通信协议：Get，Set，Trap

SNMP协议体系结构：SNMP为应用层协议，是TCP/IP协议族的一部分，通过用户数据报协议(UDP)操作。SNMP基本框架SNMP的管理操作get操作提取指定的网管信息；

get-next操作遍历操作，读取所有管理信息；set操作修改或设置管理信息；trap操作报告重大事件。SNMP体系结构设计目标和概念

设法减少管理代理功能的数量和复杂性，以降低管理代理的软件开发成本；

充分利用网络资源，最大限度地支持远程管理功能；为将来的必要扩充留有余地；使SNMP与具体的设备和传输协议无关。管理进程和代理间的关系SNMP的一些规约管理进程和代理间的关系定义为共同体；

在网管工作站和各网元上利用SNMP进行通信并对网络进行管理的软件系统称作SNMP的应用实体；

应用实体和SNMP组合起来形成共同体，共同体用名字来区分；应用实体只可对其视域内的管理对象进行操作。SNMP管理报文

源自某应用实体，且携带其共同体名字，在SNMP的术语中称为“有身份标志报文”，报文包括：共同体名发方标识信息，用于成员验证；数据管理应用实体间的管理信息。管理报文身份鉴别

SNMP只实现了仅凭名字来判别是否属于同一共同体的简单鉴别，访问权限检查涉及：共同体内成员可对哪些对象进行操作；访问模式，只读或可读写；

视域内的操作类型(get,get-next,set,trap)；

MIB对每个对象的访问方