計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)淺析

孫振立+申成宏+韋峰

【摘要】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模化應(yīng)用，使得網(wǎng)絡(luò)管理在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的地位越來越重要。本文首先對網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、體系結(jié)構(gòu)和管理協(xié)議進(jìn)行了概述。接著結(jié)合網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)際工作，介紹了幾種常見的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，并對網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)未來的趨勢發(fā)展進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)管理簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議網(wǎng)間控制報文協(xié)議

A Analysis on the Computer Network Management Technology

Sun ZhenliSheng chenghong Wei FengTibet Lhasa garrison

Abstract：The large scale application of computer network makes network management more important within computer network system. This paper will firstly summarize the basic concept of network management and the development status of its technology, structure of computing and network management protocol. Several frequently used network management techonlogies will then be introduced combining with practical work of network management. In addition, the trend of development of network management technologies will be forecasted.

Keywords：network management，SNMP，ICMP

隨著人們對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)依賴性的增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)管理越來越受到人們的重視。網(wǎng)絡(luò)管理本身是一項極其復(fù)雜的工作，它及時地向網(wǎng)絡(luò)管理人員報告網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，通過對網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備進(jìn)行管理、監(jiān)視和控制，確保一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)及其附屬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率、質(zhì)量[1]，盡管網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)在不斷地發(fā)展，但不論何時都不會出現(xiàn)讓網(wǎng)絡(luò)管理人員一勞永逸的網(wǎng)管工具——這些網(wǎng)絡(luò)管理工具僅僅能夠讓網(wǎng)絡(luò)管理變得容易一些，而不可能全部代替人的工作。

一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理概述

網(wǎng)絡(luò)管理是監(jiān)督、組織和控制網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)以及信息處理所必需的各種活動的總稱。網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)管理員使用網(wǎng)絡(luò)管理工具對存在于網(wǎng)絡(luò)上的資源進(jìn)行操作，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行監(jiān)視、測試、配置、分析、評價、控制、分配和調(diào)度等活動的統(tǒng)稱[2]；他們的目的是確保管理內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠、高效運(yùn)行，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常高效運(yùn)行，滿足用戶需求。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對網(wǎng)絡(luò)管理的定義，一個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要定義系統(tǒng)功能、網(wǎng)絡(luò)資源的表示形式、網(wǎng)絡(luò)管理信息的表示和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理從功能運(yùn)用上可分為五類，分別為故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、計費(fèi)管理。從協(xié)議上分，主要的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議有兩種，分別為SNMP（Simple Network Management Protocol，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）和CMIP（Common Management Information Protocol，通用管理信息協(xié)議），其中SNMP是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF提供的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議[3]，CMIP是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO提供的公共管理信息協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要組成部分包括管理員、管理代理、管理信息數(shù)據(jù)庫、代理服務(wù)設(shè)備等。而網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)通常分為集中式和非集中式兩類。網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)有：SNMP、SNMPv1、SNMPv2及SNMPv3、CMIP，主要的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)為CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)），是由OMG組織制定，它綜合了以上幾種管理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展是與Internet的發(fā)展是與時俱進(jìn)的。自上個世紀(jì)八十年代起，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)逐漸走向人們的視線，一系列國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、論壇和科研機(jī)構(gòu)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)出臺，這也使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上存在著或大或小的差異。隨著網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)日趨復(fù)雜化和差異化，直至目前還未有一個統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在使用最多的有以下三種標(biāo)準(zhǔn)：Internet的SNMP、CMIP和CORBA。SNMP專用于Internet，具有管理簡單、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，是網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。但由于Internet本身的發(fā)展存在不規(guī)范性[4]，以及SNMP只適用于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的這一重大缺點(diǎn)，從而使得SNMP難以運(yùn)用于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理，且安全系數(shù)不高；CMIP是ISO提供的公共管理信息協(xié)議，本來是作為SNMP的替代者推出來的；CMIP在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上相對SNMP比較成熟，可實(shí)現(xiàn)對一個完整網(wǎng)絡(luò)的全面支持，并提供相應(yīng)的管理方案，但CMIP過于復(fù)雜，話費(fèi)過大，推廣起來有一定的難度。CORBA將所有的管理應(yīng)用和被管元素都比作分布對象，利用分布對象技術(shù)，這些分布對象相互之間進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，很好地解決了CMIP、SNMP中管理者需要采用輪詢方式不斷地訪問代理者的缺點(diǎn)，在降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載負(fù)荷量的同時，還進(jìn)一步對網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)時性進(jìn)行了提高[5]；但其結(jié)構(gòu)龐大的短板，使得其短期內(nèi)取代不了SNMP和CMIP。SNMP、CMIP和CORBA三者相結(jié)合發(fā)展才是當(dāng)前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)研究的主要方向。

三、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)分析

3.1基于Web的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理模式

作為一種建立在Web上的全新網(wǎng)管模式，從一出現(xiàn)開始就表現(xiàn)出強(qiáng)大的活力。Web因?yàn)榫哂幸撞僮餍院挽`活性的特點(diǎn)，使得其具有巨大的潛力和發(fā)展的空間，許多技術(shù)專家和用戶稱其將對用戶網(wǎng)絡(luò)管理方式的變革起到革命性的作用。

實(shí)現(xiàn)Web網(wǎng)絡(luò)管理的方式有兩種：一是嵌入，二是代理。嵌入方式就是將Web功能嵌入到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備中，網(wǎng)絡(luò)管理員直接通過瀏覽器對該設(shè)備進(jìn)行訪問和管理。而代理方式就是在一個內(nèi)部工作站上運(yùn)行Web服務(wù)器，此時網(wǎng)絡(luò)管理軟件只是作為操作系統(tǒng)上的一個應(yīng)用進(jìn)程，在瀏覽器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳遞信息。

基于Web的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理結(jié)構(gòu)按照實(shí)現(xiàn)功能上可分為3部分，分別是代理、管理服務(wù)器及客戶端。其中，代理主要完成被管資源或業(yè)務(wù)的代理功能[6]；管理服務(wù)器具體又細(xì)分為兩個部分：網(wǎng)管服務(wù)器和Web服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)所需要的各種有效管理服務(wù)皆是由網(wǎng)管服務(wù)器提供；客服端管理目的是為網(wǎng)絡(luò)管理員完成具體的操作管理，提供一個友好的、基于Web的人機(jī)界面， 隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜和異構(gòu)化，Web技術(shù)正在悄悄地改變著網(wǎng)絡(luò)管理的方式，從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)到基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)已經(jīng)是時代潮流趨勢。但Web技術(shù)要真正取代傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理模式，還需要網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商和國際標(biāo)準(zhǔn)組織做大量的基礎(chǔ)工作。

3.2分布式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

分布式管理能夠幫助管理信息系統(tǒng)部門實(shí)現(xiàn)對大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的操作管理，其成功之處就是通過將管理任務(wù)分不到多個網(wǎng)點(diǎn)的多個服務(wù)器及多個人身上。分布式網(wǎng)絡(luò)與中央控制式網(wǎng)絡(luò)相對應(yīng)，其核心思想是將信息和智能分布到網(wǎng)絡(luò)各處，使得管理變得更加自動[7]；它沒有中心，不會出現(xiàn)整體崩潰的局面。在分布式網(wǎng)絡(luò)上，節(jié)點(diǎn)之間互相連接，數(shù)據(jù)可以選擇多條路徑傳輸，不必考慮網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得在問題源或更靠近問題源的地方能夠做出基本的決策，因而具有更高的可靠性，分布式管理為網(wǎng)絡(luò)管理員提供了更加有效的管理手段，其一直是推動網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)。CORBA作為一種標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο髴?yīng)用程序體系規(guī)范，其所采用的技術(shù)就是分布式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的一種。

在分布式網(wǎng)絡(luò)管理中，CORBA的對象請求代理ORB對分布對象和語法進(jìn)行定義，實(shí)現(xiàn)了對象間的相互通信。ORB首先接收客戶端發(fā)出的處理請求，然后為客戶端在分布網(wǎng)絡(luò)中尋找管理對象，并令管理對象接收請求[8]，向管理對象傳遞請求的數(shù)據(jù)，對管理對象的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行處理，最后將處理結(jié)果返回給客戶。CORBA是一個把所有的管理應(yīng)用和被管元素都看作分布對象的計算平臺，它允許不同的程序之間透明地進(jìn)行相互操作[9]，這些分布對象之間的相互作用成就了網(wǎng)絡(luò)管理，而對于對方在那個位置、由那個廠家生產(chǎn)、運(yùn)行在何種軟硬件平臺上以及用何種編程語言編寫等皆是透明的，但是由CORBA管理技術(shù)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，需要的資金、時間和人力資源是十分巨大的。

四、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)發(fā)展趨勢

目前廣泛采用的基于Client/Sever技術(shù)的集中式平臺模式，具有組織結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)習(xí)容易，使用快捷的特點(diǎn)。但在實(shí)際的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)中心網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)站點(diǎn)會超負(fù)荷運(yùn)行，造成通信瓶頸，影響信息處理效率，同時也不利于功能擴(kuò)展。

分布式管理具有共享狀態(tài)、監(jiān)視及拓?fù)溆诚裥畔⒌哪芰10]，能在不同層級和不同地方集成不同的方案，支持不斷變化的、不斷增長的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能夠在更接近問題源的地方處理問題，具有降低網(wǎng)絡(luò)管理費(fèi)用、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬、減少當(dāng)機(jī)時間等特點(diǎn)，且具備高的可靠性。分布式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)可以很好地解決集中式技術(shù)存在的問題，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)模式逐漸向可擴(kuò)展性、高可靠性、時效性和靈活方向發(fā)展，將具有良好的發(fā)展前景。