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計算機網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)及其應用

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計算機網(wǎng)絡(luò )管理技術(shù)及其應用

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  摘 要:本文首先介紹了WBM(基于WEB 的網(wǎng)管系統管理模式) 的三層體系結構,然后介紹了網(wǎng)管系統的體系結構,最后重點(diǎn)闡述了網(wǎng)絡(luò )拓撲自動(dòng)發(fā)現算法。作者根據實(shí)際的應用情況對其進(jìn)行了一定的改進(jìn),增強了系統對網(wǎng)絡(luò )拓撲的自動(dòng)發(fā)現能力。

  關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò )管理 網(wǎng)間控制報文協(xié)議(ICMP) WBM

  網(wǎng)絡(luò )管理的目的就是確保一定范圍內的網(wǎng)絡(luò )及其網(wǎng)絡(luò )設備能夠穩定、可靠、高效地運行,使所有的網(wǎng)絡(luò )資源處于良好的運行狀態(tài),達到用戶(hù)預期的要求。過(guò)去有一些簡(jiǎn)單的工具用來(lái)幫助網(wǎng)管人員管理網(wǎng)絡(luò )資源,但隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模的擴大和復雜度的增加,對強大易用的管理工具的需求也日益顯得迫切,管理人員需要依賴(lài)強大的工具完成各種各樣的網(wǎng)絡(luò )管理任務(wù),而網(wǎng)絡(luò )管理系統就是能夠實(shí)現上述目的系統。

  1 WBM 技術(shù)介紹

  隨著(zhù)應用Intranet的企業(yè)的增多,同時(shí)Internet技術(shù)逐漸向Intranet的遷移,一些主要的網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商正試圖以一種新的形式去應用M I S 。因此就促使了W e b ( W e b - B a s e dManagement)網(wǎng)管技術(shù)的產(chǎn)生。它作為一種全新的網(wǎng)絡(luò )管理模式—基于Web的網(wǎng)絡(luò )管理模式,從出現伊始就表現出強大的生命力,以其特有的靈活性、易操作性等特點(diǎn)贏(yíng)得了許多技術(shù)專(zhuān)家和用戶(hù)的青睞,被譽(yù)為是“將改變用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )管理方式的革命性網(wǎng)絡(luò )管理解決方案”。

  WBM融合了Web功能與網(wǎng)管技術(shù),從而為網(wǎng)管人員提供了比傳統工具更強有力的能力。WBM可以允許網(wǎng)絡(luò )管理人員使用任何一種Web瀏覽器,在網(wǎng)絡(luò )任何節點(diǎn)上方便迅速地配置、控制以及存取網(wǎng)絡(luò )和它的各個(gè)部分。因此,他們不再只拘泥于網(wǎng)管工作站上了,并且由此能夠解決很多由于多平臺結構產(chǎn)生的互操作性問(wèn)題。WBM提供比傳統的命令驅動(dòng)的遠程登錄屏幕更直接、更易用的圖形界面,瀏覽器操作和W e b頁(yè)面對W W W用戶(hù)來(lái)講是非常熟悉的,所以WBM的結果必然是既降低了MIS全體培訓的費用又促進(jìn)了更多的用戶(hù)去利用網(wǎng)絡(luò )運行狀態(tài)信息。所以說(shuō),WBM是網(wǎng)絡(luò )管理方案的一次革命。

  2 基于WBM 技術(shù)的網(wǎng)管系統設計

  2.1 系統的設計目標

  在本系統設計階段,就定下以開(kāi)發(fā)基于園區網(wǎng)、Web模式的具有自主版權的中文網(wǎng)絡(luò )管理系統軟件為目標,采用先進(jìn)的WBM技術(shù)和高效的算法,力求在性能上可以達到國外同類(lèi)產(chǎn)品的水平。

  本網(wǎng)管系統提供基于WEB的整套網(wǎng)管解決方案。它針對分布式IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行有效資源管理,使用戶(hù)可以從任何地方通過(guò)WEB瀏覽器對網(wǎng)絡(luò )和設備,以及相關(guān)系統和服務(wù)實(shí)施應變式管理和控制,從而保證網(wǎng)絡(luò )上的資源處于最佳運行狀態(tài),并保持網(wǎng)絡(luò )的可用性和可靠性。

  2.2 系統的體系結構

  在系統設計的時(shí)候,以國外同類(lèi)的先進(jìn)產(chǎn)品作為參照物,同時(shí)考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢,在當前的技術(shù)條件下進(jìn)行設計。我們采用三層結構的設計,融合了先進(jìn)的WBM技術(shù),使系統能夠提供給管理員靈活簡(jiǎn)便的管理途徑。

  三層結構的特點(diǎn):1)完成管理任務(wù)的軟件作為中間層以后臺進(jìn)程方式實(shí)現,實(shí)施網(wǎng)絡(luò )設備的輪詢(xún)和故障信息的收集;2)管理中間件駐留在網(wǎng)絡(luò )設備和瀏覽器之間,用戶(hù)僅需通過(guò)管理中間層的主頁(yè)存取被管設備;3)管理中間件中繼轉發(fā)管理信息并進(jìn)行S N M P 和H T T P之間的協(xié)議轉換三層結構無(wú)需對設備作任何改變。

  3 網(wǎng)絡(luò )拓撲發(fā)現算法的設計
  
  為了實(shí)施對網(wǎng)絡(luò )的管理,網(wǎng)管系統必須有一個(gè)直觀(guān)的、友好的用戶(hù)界面來(lái)幫助管理員。其中最基本的一個(gè)幫助就是把網(wǎng)絡(luò )設備的拓撲關(guān)系以圖形的方式展現在用戶(hù)面前,即拓撲發(fā)現。目前廣泛采用的拓撲發(fā)現算法是基于SNMP的拓撲發(fā)現算法;赟NMP的拓撲算法在一定程度上是非常有效的,拓撲的速度也非?。但它存在一個(gè)缺陷。那就是,在一個(gè)特定的域中,所有的子網(wǎng)的信息都依賴(lài)于設備具有SNMP的特性,如果系統不支持SNMP,則這種方法就無(wú)能為力了。還有對網(wǎng)絡(luò )管理的不重視,或者考慮到安全方面的原因,人們往往把網(wǎng)絡(luò )設備的SNMP功能關(guān)閉,這樣就難于取得設備的M I B值,就出現了拓撲的不完整性,嚴重影響了網(wǎng)絡(luò )管理系統的功能。針對這一的問(wèn)題,下面討論本系統對上述算法的改進(jìn)—基于ICMP協(xié)議的拓撲發(fā)現。

  3.1 PING和路由建立

  PING的主要操作是發(fā)送報文,并簡(jiǎn)單地等待回答。PING之所以如此命名,是因為它是一個(gè)簡(jiǎn)單的回顯協(xié)議,使用ICMP響應請求與響應應答報文。PING主要由系統程序員用于診斷和調試實(shí)現PING的過(guò)程主要是:首先向目的機器發(fā)送一個(gè)響應請求的ICMP報文,然后等待目的機器的應答,直到超時(shí)。如收到應答報文,則報告目的機器運行正常,程序退出。

  路由建立的功能就是利用I P 頭中的TTL域。開(kāi)始時(shí)信源設置IP頭的TTL值為0,發(fā)送報文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)收到此報文后,發(fā)現TTL值為0,它丟棄此報文,并發(fā)送一個(gè)類(lèi)型為超時(shí)的ICMP報文給信源。信源接收到此報文后對它進(jìn)行解析,這樣就得到了路由中的第一個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報文給信宿,第一個(gè)網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉發(fā)給第二個(gè)網(wǎng)關(guān),第二個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)現報文TTL值為0,丟棄此報文并向信源發(fā)送超時(shí)ICMP報文。這樣就得到了路由中和第二個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去,直到報文正確到達信宿,這樣就得到了通往信宿的路由。

  3.2 網(wǎng)絡(luò )拓撲的發(fā)現算法具體實(shí)現的步驟:

  (1)于給定的IP區間,利用PING依次檢測每個(gè)IP地址,將檢測到的IP地址記錄到IP地址表中。
  
  (2)對第一步中查到的每個(gè)IP地址進(jìn)行traceroute操作,記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網(wǎng)關(guān)地址也加到IP表中。(3)對IP地址表中的每個(gè)IP地址,通過(guò)發(fā)送掩碼請求報文與接收掩碼應答報文,找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。

  (4)根據子網(wǎng)掩碼,確定對應每個(gè)IP地址的子網(wǎng)地址,并確定各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型。把查到的各個(gè)子網(wǎng)加入地址表中。

  (5)試圖得到與IP地址表中每個(gè)IP地址對應的域名(Domain Name),如具有相同域名,則說(shuō)明同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備具有多個(gè)IP地址,即具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口。

  (6)根據第二步中的路由與第四步中得到的子網(wǎng),產(chǎn)生連接情況表。

  4 結語(yǔ)

  本文提出的ICMP協(xié)議的拓撲發(fā)現方法能夠較好的發(fā)現網(wǎng)絡(luò )拓撲,但是它需要占用大量的帶寬資源。本系統進(jìn)行設計時(shí),主要考慮的是對園區網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )管理,所有的被管理設備和網(wǎng)管系統處于同一段網(wǎng)絡(luò )上,也就是說(shuō),系統可以直接到達被管理的網(wǎng)絡(luò ),所以對遠程的局域網(wǎng)就無(wú)能為力了。在做下一步工作的時(shí)候,可以添加系統對遠程局域網(wǎng)絡(luò )的管理功能。

  參考文獻

   晏蒲柳.大規模智能網(wǎng)絡(luò )管理模型方法.計算機應用研究.2005,03.

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   李佳石, 冰心著(zhù). 網(wǎng)絡(luò )管理系統中的自動(dòng)拓撲算法.華中科技大學(xué)學(xué)報.2002,06.

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