綜合網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)研究*

方 山 吳學(xué)智 林海濤 王 斌

(海軍工程大學(xué) 武漢 430033)

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,綜合網(wǎng)絡(luò)管理的重要性越來越突出,已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。第一,網(wǎng)絡(luò)的效益依賴于有效的網(wǎng)絡(luò)管理[1]?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個極其龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),它的運(yùn)營、開通、維護(hù)和管理已經(jīng)成為一個專門的學(xué)科。沒有一個有力的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)作為支撐,就難以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中有效地疏導(dǎo)力量,提高接通率,避免擁塞、排除故障等問題。第二,用戶對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度增強(qiáng),對其穩(wěn)定性、安全性也提出更高的要求,所以高效率、可靠性強(qiáng)的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。

2 UML建模分析

綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要是軟件的實(shí)現(xiàn),用統(tǒng)一建模語言來建模分析主要關(guān)心問題域中的主要概念(如抽象、類和對象等)和機(jī)制[2],并描述了一個系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為,并最終為外部用戶提供一定功能的模型結(jié)構(gòu),這樣有助于系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。

UML語言是一個通用的可視化建模語言,用于對軟件的描述、可視化處理、構(gòu)造和建立軟件系統(tǒng)的文檔,用于描述對系統(tǒng)的理解。

本文對綜合網(wǎng)絡(luò)管理的建模如下:

1)用例圖

用例圖通過描述“系統(tǒng)”和“活動者”之間的交互來描述系統(tǒng)的行為。主要用來表示了綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)功能與執(zhí)行者間的交互,用例圖將顯示誰將是相關(guān)的使用者,使用者希望軟件系統(tǒng)提供什么服務(wù)等功能。

2)時序圖

時序圖是一種強(qiáng)調(diào)消息時序的交互圖,它由活動者、對象、消息、生命線和控制焦點(diǎn)組成。時序圖以圖的形式描述了業(yè)務(wù)角色和主角之間的交互,簡要描述了參與業(yè)務(wù)角色的工作。

3)狀態(tài)圖

狀態(tài)圖是描述一個實(shí)體基于事件反應(yīng)的動態(tài)行為,顯示了該實(shí)體如何根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)做出反應(yīng)。UM L必須包括狀態(tài)圖,因?yàn)樗軌驇椭治鰡T理解系統(tǒng)中各個對象的行為。

圖3 綜合網(wǎng)絡(luò)管理狀態(tài)圖

4)組件圖

視圖中將系統(tǒng)中可重用的塊包裝成具有可替代性的物理單元,成為組件。一個組件表現(xiàn)了實(shí)施項(xiàng)目,如文件和運(yùn)行的程序。組件視圖通常包括三個元素:組件、接口和關(guān)系。組件圖主要為了表示組件之間的依賴關(guān)系,每個組件實(shí)現(xiàn)一些接口,并使用另一些接口。

圖4 綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)性能管理組件圖

在綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件設(shè)計中,UML建模對軟件邏輯模型的設(shè)計將起到非常關(guān)鍵的作用。在分析了系統(tǒng)模型后,必須針對關(guān)鍵問題進(jìn)行分析,選擇合適的應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)指導(dǎo)設(shè)計系統(tǒng)的模型。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 體系架構(gòu)設(shè)計

本文采用Web Services技術(shù)設(shè)計綜合網(wǎng)絡(luò)管理體系架構(gòu)。其邏輯上可分為Web瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器和被管資源三部分。

?被管資源主要指專業(yè)網(wǎng)管,而在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上難以做到統(tǒng)一,所以仍然延用已有的協(xié)議和設(shè)備。

?Web瀏覽器作為管理者和系統(tǒng)的交互接口,負(fù)責(zé)提供直觀統(tǒng)一的管理界面[3]。Web瀏覽器向Web服務(wù)器請求一個含有Java Applet的頁面,Java Applet程序與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理服務(wù)中的所指定的管理功能模塊通信,管理功能模塊調(diào)用采集到的被管資源交互來獲取相應(yīng)的信息,最后把信息返回到Java Applet動態(tài)顯示。

?網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器主要由Web服務(wù)器模塊、管理服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和XML/SNMP以及其它協(xié)議網(wǎng)關(guān)模塊四部分組成。

1)XM L/SNMP網(wǎng)關(guān)模塊

以XML/SNMP網(wǎng)關(guān)為例,在XML/SNMP網(wǎng)關(guān)中,用Web Services方式與管理服務(wù)服務(wù)模塊進(jìn)行交互[4]。在執(zhí)行綜合網(wǎng)管下達(dá)命令時,通過XML/SNMP網(wǎng)關(guān)中將用XML所描述的管理操作轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的SNMP操作,然后通過專業(yè)網(wǎng)管獲取所需信息;同樣通過專業(yè)網(wǎng)管上傳的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換成XML格式上傳或存儲。

圖5 基于Web Services的綜合網(wǎng)絡(luò)管理方案

2)數(shù)據(jù)存儲模塊

數(shù)據(jù)存儲模塊負(fù)責(zé)各種網(wǎng)絡(luò)管理信息的存儲,包括控制系統(tǒng)運(yùn)行的各種配置信息、監(jiān)測策略以及從網(wǎng)絡(luò)中采集和分析得到的各種網(wǎng)絡(luò)管理信息。信息可以根據(jù)不同的需求存放在數(shù)據(jù)庫中或者以XML文檔形式保存[5],為特定的應(yīng)用提供更靈活、方便的訪問方式。

3)管理服務(wù)模塊

管理服務(wù)模塊是完成具體管理任務(wù)的主要實(shí)體,完成綜合網(wǎng)絡(luò)管理業(yè)務(wù)的邏輯處理,如配置管理、性能管理、計費(fèi)管理、安全管理、故障管理、拓?fù)涔芾淼榷喾N網(wǎng)絡(luò)管理功能。各模塊進(jìn)行封裝,用Web Service技術(shù)為服務(wù)器提供服務(wù),使用XML描述通訊協(xié)議,以SOAP消息進(jìn)行傳輸。

4)服務(wù)器模塊

服務(wù)器主要提供為呈現(xiàn)層提供遠(yuǎn)程瀏覽功能,當(dāng)用戶瀏覽網(wǎng)頁時,向Web服務(wù)器發(fā)出請求信息,將網(wǎng)頁下載到客戶端。

3.2 管理流程設(shè)計

1)網(wǎng)絡(luò)性能管理為例,設(shè)計綜合網(wǎng)絡(luò)管理流程。

本地管理命令主要有本級綜合管理終端發(fā)起,用戶通過瀏覽器將指令下達(dá)到Web服務(wù)器,Web服務(wù)器接收請求后與管理服務(wù)模塊進(jìn)行交互。該過程通過將SOAP綁定在HT TP上實(shí)現(xiàn),利用HTTP的請求/響應(yīng)消息模型,將SOAP請求和響應(yīng)的參數(shù)對應(yīng)放在H TTP請求的響應(yīng)里面。

圖6 本地管理流程

Web服務(wù)器根據(jù)命令調(diào)用管理服務(wù)模塊發(fā)布的服務(wù),如果性能管理的指令,就直接調(diào)用其發(fā)布的服務(wù)。

性能管理服務(wù)模塊接收命令,向?qū)I(yè)網(wǎng)管傳送或采集需要的數(shù)據(jù)。為了適配專業(yè)網(wǎng)管的管理信息語言,以SNMP為例,先從網(wǎng)關(guān)通過將XML描述形式轉(zhuǎn)換成SNMP描述形式。最后封裝起來通過Web Services接口調(diào)用。

2)上下級管理流程

由于綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不直接面向設(shè)備,是通過專業(yè)網(wǎng)管來管理網(wǎng)元。因此上級綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對下層專業(yè)子網(wǎng)的管理需要通過下級綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

4 結(jié)語

圖7 上下級管理流程

本文采用UML語言描述了綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)用例圖、時序圖、狀態(tài)圖和組件圖,在此基礎(chǔ)上,選擇Web Services技術(shù)對綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行了架構(gòu)設(shè)計。最后,分析了綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)本地管理流程和上下級管理流程。

[1]Heinz-Gerd Hegering,Sebastian Abeck,Bernhard.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成管理:概念、體系及其應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001

[2]Joey George,Danish Bart.面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008

[3]敖麟欽.基于Web服務(wù)的SNMP網(wǎng)絡(luò)管理研究與實(shí)現(xiàn)[D].重慶:重慶大學(xué)

[4]劉學(xué)超.基于Web/XM L的網(wǎng)絡(luò)管理研究與實(shí)現(xiàn)[D].武漢:華中師范大學(xué)

[5]陳竹梅,熊齊邦.基于 XML的網(wǎng)絡(luò)管理[J].網(wǎng)絡(luò)與通信,2004(12)