計算機網(wǎng)絡(luò)管理的功能及應(yīng)用分析

吳忠斌

(福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 福建福州 350007)

計算機網(wǎng)絡(luò)管理的功能及應(yīng)用分析

吳忠斌

(福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 福建福州 350007)

首先從傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)管理局限性進行分析，說明了當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)具備的功能和應(yīng)用的效果。然后從計算機網(wǎng)絡(luò)管理的頂層服務(wù)器、中層管理主機、被管理源設(shè)計說明了當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理的框架，及這種網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計具備的功能、應(yīng)用的效果。通過對當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計及實現(xiàn)的結(jié)果進行分析，可以了解當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)具備了層次化、集成化、web化、智能化、分布化的功能，它的應(yīng)用效果優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用的效果。

計算機； 網(wǎng)絡(luò)管理； 功能； 應(yīng)用

0 引言

網(wǎng)絡(luò)管理是指應(yīng)用硬件、軟件、人力的資源，做好網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資料的綜合管理與調(diào)配的工作，使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)能被監(jiān)視、測試、配置、分析、評價和控制。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)主要應(yīng)用簡單管理協(xié)議(SNMP)和公共管理協(xié)議(CMIP)這兩種管理形式。這兩種管理協(xié)議都具有反應(yīng)式、單序式、集中式的特點。即無論是SNMP，還是CMIP，管理的對象都只是一臺計算機服務(wù)器。而計算機服務(wù)器則對每一個服務(wù)器終端進行統(tǒng)一的管理[1]。這種管理方式存在服務(wù)器承載的業(yè)務(wù)量過大的問題，當計算機服務(wù)器本身出現(xiàn)問題時，以計算機為核心的服務(wù)器終端則呈現(xiàn)孤島狀態(tài)，不能再被有序地管理。當前人們提出計算機網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)當具有層次化、集成化、web化、智能化、分布化的功能，現(xiàn)說明計算機網(wǎng)絡(luò)管理的功能及應(yīng)用方法。

1 計算機網(wǎng)絡(luò)管理的層次管理設(shè)計

現(xiàn)應(yīng)用SUN公司開發(fā)的Java Management eXtensions(JMX)工具建構(gòu)的層次化的網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，說明層次化網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點。

如圖1，層次化的網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)設(shè)計分為三層。

第一層，SM(頂層管理者)，以集成化的方式管理所有的中層管理者。該次應(yīng)用JMX Manager組件提供的接口將SM與MLM中層管理者連接起來。SM可訪問代表或代理組來管理或由代理公開的JMX可管理的資源，即MLM中層管理者。SM與MLM之間的管理協(xié)議可以是多元化的，比如中層管理機1與頂層管理者之間的協(xié)議方式可能是SNMP的協(xié)議方式，而中層管理機2與頂層管理者之間的協(xié)議方式可能是TMN協(xié)議方式，不管中層管理機的通信協(xié)議方式的差異有多大，只要頂層管理者支持中層管理機的協(xié)議方式，它都能與中層管理機交換數(shù)據(jù)信息。頂層管理者與中層管理機的數(shù)據(jù)交換方式可以用多元化的方式同時進行，比如應(yīng)用JMX開發(fā)的頂層管理層可與中層管理層應(yīng)用SNMP、CIM/WBEM、CORBA、TMN、LDAP數(shù)種協(xié)議協(xié)同工作。SM(頂層管理者)的設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心，設(shè)計SM(頂層管理者)運作的方法，是為了達到某種網(wǎng)絡(luò)管理的目的，實現(xiàn)某種管理的目標[2]。

第二層，MLM(中層管理主機)，MLM與MLM之間的關(guān)系是并行化的關(guān)系，不僅一臺MLM的通信協(xié)議與另一臺MLM的通信可能不相同，而且一臺MLM與另一臺MLM之間可能完全不通信。MLM為網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)中的控制層，它的功能有：①負責接受SM發(fā)出的指令，SM負責監(jiān)聽每臺MLM的請求，根據(jù)MLM傳來的數(shù)據(jù)信息進行判斷，然后下達指令信息，MLM完成了SM下達的指令后，需向SM提交執(zhí)行反饋，一臺SM可以同時監(jiān)聽多臺MLM的請求。②負責監(jiān)聽每個被管理源的信息，MLM中安裝了與之相對應(yīng)的MBean，MBean具有數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)的監(jiān)測等功能，MLM可實時接受MBean的數(shù)據(jù)，完成對MBean的管理判斷，JMX的API中包含有JMXCconnector連接器，它能實現(xiàn)MBean與MBean之間的通信。從MLM的功能分析，可見MLM具有兩個特點：①獨立性。MLM是一臺具有獨立控制功能的服務(wù)器，它有獨立控制被管理源的權(quán)限，它的獨立性減輕了SM的運行負擔。②控制層。MLM作為控制層，負責控制所有被管理源的功能。③拓展性。如果SM需要拓展某種控制功能，那么只需要增加一個MLM，即可完成功能拓展。MLM層是讓層次化管理實現(xiàn)的最重要的層，它是SM層設(shè)計能否被實現(xiàn)的關(guān)鍵[3]。

第三層，MBean(被控制源)，MBean為設(shè)備層，被控制源可以是一個應(yīng)用程序、一臺設(shè)備、一種服務(wù)策略，它被封裝在符合MLM數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的MBean(Managed Bean)中，接受MLM的控制。MBean的設(shè)計效果決定網(wǎng)絡(luò)管理的功能是否能高效實現(xiàn)，它是網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計的基礎(chǔ)。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)管理控制層管理設(shè)計

2.1 多元化的控制層并行設(shè)計

控制層管理設(shè)計決定著層次化網(wǎng)絡(luò)管理的功能，現(xiàn)應(yīng)用NFV與SDN兩種控制技術(shù)同時并存的管理設(shè)計為例。

現(xiàn)在SM下設(shè)NFV與SDN兩種控制管理機。NFV的控制管理特點為能將軟件、硬件完全分離，使網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，應(yīng)用虛擬化的技術(shù)來部署MBean。而SDN的特點為控制轉(zhuǎn)發(fā)分離，讓網(wǎng)絡(luò)控制集中化，可靈活調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸流量。結(jié)合這兩種控制管理的功能，將SDN設(shè)計為分布式的異地管理服務(wù)器，發(fā)揮SDN數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、數(shù)據(jù)管理穩(wěn)定化的功能[4]。將NFV設(shè)計為虛擬數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，讓它映射SDN實體的數(shù)據(jù)，允許用戶訪問NFV控制管理機，接受虛擬數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，發(fā)揮NFV管理安全性強、NFV虛據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一化的特點。此時SM成為一個連接NFV與SDN控制管理機的橋梁，建立了一個高效的虛擬服務(wù)器。

結(jié)合SM的需求選擇控制層管理，應(yīng)用SM頂層管理技術(shù)應(yīng)用管理以前應(yīng)當明晰的管理目的，MLM是為了達到SM頂層管理的需求而設(shè)計的，設(shè)計具有不同功能的MLM的目的，是為了讓中層控制機能功能互補，相互融合，讓SM頂層管理設(shè)計的功能可以實現(xiàn)。

2.2 高效化的控制層管理設(shè)計

現(xiàn)應(yīng)用SDN網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計說明網(wǎng)絡(luò)管理控制設(shè)計的要點，雖然NFV的控制方法與SDN有差異，然而管理設(shè)計的原理是一致的，計算機網(wǎng)絡(luò)管理控制層管理設(shè)計的要點如下：

1) 管理協(xié)議的設(shè)計。如果要讓SM與MLM高效化的通信，就應(yīng)開發(fā)一套高效化的管理協(xié)議，使SM能夠批量化地管理不同類型的中層管理主機?，F(xiàn)應(yīng)用SM控制SDN主機為例，當前人們已經(jīng)提出了一套適合維護和發(fā)展SDN網(wǎng)絡(luò)管理的OpenFlow管理協(xié)議OF Config，這套協(xié)議可以應(yīng)用YANG語言實現(xiàn)。這套管理協(xié)議的模式為管理者——代理模式，這套模式可以描述為SM管理的對象為SDN代理軟件，每一臺SDN都安裝了代理軟件。應(yīng)用管理者——代理的模式，可以提高SM管理的靈活性，即人們在更改SDN設(shè)備時，只需要在代理軟件中更改代理軟件中的參數(shù)。

2) 結(jié)合SM與MLM交互的需求，優(yōu)化網(wǎng)關(guān)設(shè)計，SM與MLM的數(shù)據(jù)傳輸方法不一致，為了能夠讓SM與MLM的數(shù)據(jù)傳輸一致，需要優(yōu)化網(wǎng)關(guān)設(shè)計，在管理者——代理的模式中可以應(yīng)用SNMP代理的模式，這種模式是應(yīng)用一套應(yīng)用協(xié)議層、數(shù)據(jù)庫模型和一組資源對象完成數(shù)據(jù)代理。比如當MLM發(fā)出數(shù)據(jù)信息后，SNMP可以根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議分析傳輸協(xié)議和目標協(xié)議選擇數(shù)據(jù)庫模型，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的工作。不同的網(wǎng)關(guān)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男什煌斍叭藗冋^續(xù)優(yōu)化網(wǎng)關(guān)協(xié)議。

3) 控制層的流程設(shè)計，中層管理機具有橋梁的功能，一方面它要接收SM下達的信息，向SM反饋執(zhí)行數(shù)據(jù)；另一方面，它需要完成MBean的控制，讓MBean可高速地工作?？刂茖拥牧鞒淘O(shè)計是否合理，決定著控制層的性能。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)管理異質(zhì)數(shù)據(jù)的管理

中層管理機可接受被管理源傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)被包裝成MBean，中層管理機與設(shè)置了MBean的硬件設(shè)施連接，實現(xiàn)挖掘?qū)优c被管理源層之間的數(shù)據(jù)傳輸。MBean設(shè)計的要點為集成異質(zhì)管理協(xié)議，讓中層管理機可以接受不同類型MBean傳遞的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)應(yīng)用一則光纖直連的數(shù)據(jù)傳輸實例說明影響MBean傳輸?shù)囊蛩兀含F(xiàn)在應(yīng)用光纖直連的方式把中層管理機與被管理源結(jié)合起來，光纖直連的速度為20 km以內(nèi)，現(xiàn)測速訪問網(wǎng)站類的速度為0/71/s，上傳和下載FTP類的數(shù)率為581.1/244.3(MB.S-4)，視頻類數(shù)據(jù)分組丟失率<3%，數(shù)據(jù)庫類TPM/TPS為6 879/115/個。從以上MBean應(yīng)用實例中分析：第一，影響被管理源與中層管理機傳輸效率的第一個因素為傳輸通道，當前最常使用的有線傳輸通道為光纖傳輸通道，它的傳輸速度快，效率穩(wěn)定，不易受到干擾；人們除了應(yīng)用光纖傳輸通道外，還可以應(yīng)用4G通道、WiFi通道等。第二個因素為協(xié)議因素，不同的傳輸通道適合應(yīng)用不同的協(xié)議，光纖傳輸通道可以使用N、NL、FL、F、E、G端口，這些端口接入后使用的協(xié)議有區(qū)別。第三個因素為拓撲結(jié)合接入因素，比如人們可以應(yīng)用點對點、仲裁環(huán)、交換式PC網(wǎng)絡(luò)接入，接入的方式不同會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?，比如從以上的實例中可以看到計算機上傳和下載FTP類的速度，和訪問網(wǎng)站的速度有差異，這就是因為FTP和訪問網(wǎng)站作為不同的被管理源，它的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)計方法不同的緣故。第四，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議帶來的差異，光纖設(shè)備支持的數(shù)據(jù)協(xié)議為FC-PH/PC-PI、PC-LS、PC-FS、FC-GS、FCP-SCSI、FC-FG、FC-SW、PC-AL，以上不同的端口支持的協(xié)議不同，不同的協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的方法不同，傳輸?shù)男示筒煌?/p>

計算機網(wǎng)絡(luò)管理異質(zhì)數(shù)據(jù)的管理設(shè)計影響計算機網(wǎng)絡(luò)管理響應(yīng)的速度及管理的質(zhì)量，它是網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)，當前人們正在繼續(xù)發(fā)掘與異質(zhì)數(shù)據(jù)的管理設(shè)計有關(guān)的因素，通過全面優(yōu)化異質(zhì)數(shù)據(jù)的管理設(shè)計來提高網(wǎng)絡(luò)管理的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

當前的計算機網(wǎng)絡(luò)管理具有以下的功能：①具有集成化和智能化管理的功能。頂層服務(wù)器可以集成化地搜集中層管理主機傳遞來的數(shù)據(jù)信息，頂層服務(wù)器和中層管理主機都具有智能化處理故障的功能，比如當頂層服務(wù)器出現(xiàn)故障時，中層管理主機的獨立運作功能不受到影響；當某一臺中層管理主機出現(xiàn)故障后，頂層服務(wù)器的整體運作不會受到影響。②具有層次化和分布化的特點。層次化的特點，讓頂層服務(wù)器的功能具有拓展性，人們可根據(jù)優(yōu)化頂層服務(wù)器功能的需求增加中間管理主機；中間管理主機可異地分布，它和頂層服務(wù)器的聯(lián)系不受空間距離的影響。③具有web化的特點。人們可以應(yīng)用web化的方式做好網(wǎng)絡(luò)管理功能，讓管理的監(jiān)控實時化、管理的過程可存儲化、管理的結(jié)果可視化。由于當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理功能突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理的局限，所以應(yīng)用的效率提高、效果增強。

[1] 玉航.計算機網(wǎng)絡(luò)管理的功能及應(yīng)用之探討[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2011(18)：34-36.

[2] 姚茂松.計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及其應(yīng)用[J].魅力中國，2010(7)：228.

[3] 李鑫春，王春艷，秦紅梅.計算機網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在消毒供應(yīng)中心的應(yīng)用[J].護士進修雜志，2010(2)：143-144.

[4] 王永中.計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報，2007(1)：7.

Function and Application Analysis of Computer Network Management

WU Zhongbin

(Fujian Vocational College of Agriculture, Fuzhou 350007, China)

Firstly, this paper analyzes the limitation of traditional computer network management to set forth what current computer network management ought to be. Then it illustrates the current computer network management framework, which are top-level server, middle management console and managed source design, and explains what the function and application effects of the new network management design are. Through the analysis of current computer network management design and its implementation result, it is concluded that the current computer network management has the following functions, which are hierarchicalization, integration, web, intellectualization, and distribution. Its application effect is better than traditional computer network management.

computer; network management; function; application

2017-10-10

吳忠斌(1969-)男，講師，主要研究方向：計算機科學

TP 393.07

A

1672-2434(2017)06-0022-03

李娟]