網(wǎng)絡統(tǒng)一管理方法論文

時間:2022-08-02 03:22:00

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網(wǎng)絡統(tǒng)一管理方法論文

摘要本文論述對網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一的必要性,介紹了進行統(tǒng)一的不同層面,然后分析了網(wǎng)

絡管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一的內(nèi)容和實現(xiàn)途徑。

關鍵詞統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)SNMPCMIP面向對象CORBA

MethodofImplementIntegratedNetworkManagementSystem

AbstractThenecessityofintegratednetworkmanagementsystemsisdiscussedindetailinthispaper.Andthenthelevelandcontentsofintegrationareinvestigated,thestrategiestoimplementanintegratednetworkmanagementsystemarepresented.

Keywordsintegrationnetworkmanagementsystem,SNMP,CMIP,objectoriented,CORBA

1引言

當今網(wǎng)絡越來越重要,網(wǎng)絡的規(guī)模、復雜度也越來越大,為了保證網(wǎng)絡有良好的性能,必須使用網(wǎng)絡管理系統(tǒng),網(wǎng)絡管理系統(tǒng)監(jiān)視和控制網(wǎng)絡,即對網(wǎng)絡進行配置,獲取信息,監(jiān)視網(wǎng)絡性能,監(jiān)視和管理故障以及進行安全控制。但是,由于歷史的原因,現(xiàn)在的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)存在著缺陷,不同的網(wǎng)絡運營商擁有各自分割的網(wǎng)管系統(tǒng),有些廠商發(fā)展自己專用的協(xié)議。同時,針對不同的網(wǎng)絡管理功能,存在著大量功能單一的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。這些管理功能相互獨立,甚至不同廠家同類設備間的管理系統(tǒng)也做不到很好的統(tǒng)一。這些情況致使網(wǎng)絡協(xié)議不兼容,管理信息分離,不能更好的共享管理資源,缺乏對整個網(wǎng)絡的統(tǒng)一管理,從技術方面看,管理內(nèi)容龐雜、操作界面多種多樣,從管理方面看,不同的網(wǎng)管系統(tǒng)需要更多的人員學習、維護,浪費人力,同時隨著網(wǎng)絡的復雜度增加,分散管理,不容易進行問題定位和對網(wǎng)絡的優(yōu)化。

針對以上網(wǎng)絡管理中存在的問題,各網(wǎng)絡運營商希望能夠在目前網(wǎng)絡管理基礎上建立一個綜合的網(wǎng)絡管理系統(tǒng),以實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的統(tǒng)一。這就有了綜合網(wǎng)絡管理的需求,即把現(xiàn)有的獨立的不同網(wǎng)管系統(tǒng)進行整合,實現(xiàn)兼容和互操作性,形成一個界面友好、功能齊全的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。

2網(wǎng)絡管理概要

網(wǎng)絡由互相連接的諸如路由器、交換機、網(wǎng)橋、工作站等網(wǎng)絡設備組成。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡進行監(jiān)視對網(wǎng)絡設備進行控制。網(wǎng)絡監(jiān)視是指在不加影響的情況下對網(wǎng)絡的狀態(tài)進行監(jiān)視,而網(wǎng)絡設備的控制包括主動地參與和影響網(wǎng)絡的狀態(tài)。

一個典型的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)由四部分組成。如圖1所示:網(wǎng)絡管理站(NMS),運行在網(wǎng)絡設備上的管理,協(xié)議和管理信息集。NMS是一個計算機系統(tǒng),他執(zhí)行網(wǎng)絡管理功能,對不同設備提供了基本的網(wǎng)絡管理功能。一個典型的NMS有以下部件組成:

一個圖形用戶界面(GUI)

管理進程

NMS核心

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)

信息處理機制

管理協(xié)議

GUI給用戶提供了一個使用NMS的界面。NMS使用標準的方法去請求網(wǎng)絡設備,從不同網(wǎng)絡設備中收集信息。收集到的信息存放在DBMS中,管理應用使用DBMS進行存儲信息和建立間的聯(lián)系,用于網(wǎng)絡分析和維護。NMS使用管理協(xié)議和運行在被管理節(jié)點上的管理進行通信。NMS和管理間進行通信的信息由管理信息庫(MIB)來定義。使用的管理協(xié)議為簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP),通用管理信息協(xié)議(CMIP)。

3統(tǒng)一不同的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)面臨的問題

3.1統(tǒng)一的不同層面

網(wǎng)絡管理的統(tǒng)一存在三個層次。

站點級的統(tǒng)計,這是最低級的統(tǒng)一,不同的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)在同一服務器上運行,相互獨立,是不同的NMS。

GUI級的統(tǒng)一,指不同的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)操作界面風格統(tǒng)一,運用的術語相同,管理員面對的是一種操作語言,這是一種表面上的統(tǒng)一,具有友好的一次性學習的界面。

管理應用級的統(tǒng)一,這是最高級別的統(tǒng)一。在這個級別上,不但實現(xiàn)了GUI的統(tǒng)一,各種網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的管理應用程序按照統(tǒng)一標準設計,應用程序間可進行信息共享和關聯(lián)操作。在這一層面上的統(tǒng)一實現(xiàn)了對異構網(wǎng)的綜合分析與管理,進行關聯(lián)操作,網(wǎng)管系統(tǒng)可具有推理判斷能力。

3.2統(tǒng)一的內(nèi)容

網(wǎng)絡管理系統(tǒng)統(tǒng)一可從三個方面依次去實現(xiàn),即操作界面的統(tǒng)一、網(wǎng)管協(xié)議的統(tǒng)一、網(wǎng)管功能的統(tǒng)一。

界面的統(tǒng)一

網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是管理的工具,但歸根到底是要人去操作管理,操作界面的優(yōu)劣會對管理員產(chǎn)生很大影響。不同網(wǎng)管系統(tǒng)具有不同的操作界面,要求管理員分別學習,或增加管理員人數(shù),形成人力浪費?,F(xiàn)在沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管用戶界面的統(tǒng)一標準?,F(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)幾乎都實現(xiàn)了圖形界面,但既有基于UNIX操作系統(tǒng)的又有基于WINDOWS操作系統(tǒng),且界面的格式千差萬別,給管理員的工作增加困難。

網(wǎng)管協(xié)議的統(tǒng)一

管理協(xié)議是NMS核心和管理之間進行信息交換遵循的標準,是網(wǎng)管

系統(tǒng)統(tǒng)一的關鍵所在。目前流行的兩種網(wǎng)管協(xié)議為SNMP(SimpleNetworkManagementProtocal)和CMIS/CMIP(CommonMangementInformationProtocal).SNMP是由互聯(lián)網(wǎng)活動委員會IAB提出的基于TCP/IP網(wǎng)管協(xié)議,CMIP是由國際標準化組織ISO開發(fā)的基于網(wǎng)絡互聯(lián)的網(wǎng)管協(xié)議。網(wǎng)管協(xié)議的統(tǒng)一就是指這兩種協(xié)議的統(tǒng)一

網(wǎng)管功能的統(tǒng)一

在ISO標準中定義了配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、計費管理等領域?,F(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)在網(wǎng)管規(guī)范尚未成熟就進行了開發(fā),大都是實現(xiàn)了部分模塊的部分功能。這些網(wǎng)管系統(tǒng)功能單一,相互獨立,不能實現(xiàn)信息的共享。不能從宏觀上實現(xiàn)管理,不利于網(wǎng)絡的綜合管理。

3.3統(tǒng)一的策略

將多個網(wǎng)絡管理系統(tǒng)統(tǒng)一在一起的方法有三種,一種是格式轉換法,即各個子網(wǎng)管理系統(tǒng)通過程序進行格式的轉換,以便相互識別和共享資源,是一種分散式管理方式。另一種使用分層網(wǎng)管平臺,即建立更高級的管理系統(tǒng),高級網(wǎng)管系統(tǒng)和低級網(wǎng)管系統(tǒng)間進行通信,分層管理,是一種分布式管理方式。第三種是標準化方法,是遵循標準的規(guī)范和協(xié)議,建立的綜合網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。

使用分層的網(wǎng)管平臺是當前較為流行的方法,如現(xiàn)在廣泛研究和討論的基于CORBA的TMN(TelecomunicationManagementNetwork)就是將TMN中的管理者通過ORB(ObjectRequestBroker)連接起來,實現(xiàn)不同管理系統(tǒng)的統(tǒng)一。

格式轉換法是目前使用較多的方法,如運營商要求網(wǎng)管系統(tǒng)對外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)收集、告警信息。

協(xié)議標準化方法是統(tǒng)一網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的趨勢和方向,電信管理網(wǎng)TMN就是在電信領域內(nèi)的一種標準協(xié)議,使得不同的廠商、不同的軟硬件網(wǎng)管產(chǎn)品的統(tǒng)一管理成為可能。標準化實現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)管功能,包括網(wǎng)管協(xié)議的標準化、管理信息集模型的標準化和高層管理應用程序功能的統(tǒng)一規(guī)劃。

格式轉換和應用網(wǎng)管平臺的策略是基于現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎上統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng),而標準法策略則不考慮現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)而重新設計一套新的標準,或是對現(xiàn)有網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進行較大改進,考慮到我們當前的網(wǎng)絡管理發(fā)展的現(xiàn)狀,還是以格式轉換和應用網(wǎng)管平臺方式統(tǒng)一網(wǎng)絡系統(tǒng)。

4網(wǎng)絡管理系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一的方法

當前網(wǎng)絡管理的統(tǒng)一主要涉及兩個方面,一是網(wǎng)管協(xié)議的統(tǒng)一。另一種是分布系統(tǒng)的統(tǒng)一,即在CORBA環(huán)境下的統(tǒng)一。它是基于面向對象的網(wǎng)管平臺和格式轉換的策略。

4.1網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP和CMIP的統(tǒng)一

SNMP和CMIP在它們的范圍、復雜性、以及解決網(wǎng)絡管理問題的方法方面有很大的不同。SNMP被設計的很簡單,使它非常易于在TCP/IP系統(tǒng)中普及。目前這已經(jīng)成為事實??墒沁@一特點也不太適合大型的、復雜的、多企業(yè)的網(wǎng)絡。相對應的,CMIP被設計的比較通用和靈活。但這也同時提高了復雜性。SNMP和CMIP的統(tǒng)一是指分別支持這兩種協(xié)議的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)信息互通,互相兼容。

SNMP和CMIP統(tǒng)一有兩種思想,一種是兩種協(xié)議共存,一種是兩種協(xié)議的互作用。

協(xié)議共存可有三種方法實現(xiàn),一是建立雙協(xié)議棧,二是建立混合協(xié)議棧,三是通用應用程序接口(APIs)。雙協(xié)議棧的方法要求被管設備同時支持兩種體系結構,但這要求被管設備要有很高的處理能力和存儲能力,開銷大,不實用?;旌蠀f(xié)議棧就是建立一種底層協(xié)議棧同時支持這兩種協(xié)議,這樣運行在該協(xié)議棧上的管理系統(tǒng)可同時管理支持SNMP的設備和支持CMIP的設備,為了使CMIP能在內(nèi)存有限的設備上運行,IBM和3COM聯(lián)合為IEEE802.1b開發(fā)了一個特殊的邏輯鏈路控制上的CMIP(CMOL),因為它取消了很多高層協(xié)議開銷,減少了對設備處理能力和內(nèi)存的需求,并且不需要考慮底層的協(xié)議,但同時由于缺少網(wǎng)絡層,失去了跨越互聯(lián)網(wǎng)絡的能力。多廠商管理平臺定義了一套開放的應用程序接口(APIs),允許開發(fā)商開發(fā)管理軟件而不用關心管理協(xié)議的一些細節(jié)描述、數(shù)據(jù)定義、和特殊的用戶接口。如圖2所示為HPOpenView利用XMP(X/OpenManagementProtocol)API來實現(xiàn)多協(xié)議管理平臺的結構。其中Postmaster用來管理在網(wǎng)絡對象間的通信,如管理者和之間的請求和相應,而ORS(ObjectRegistrationServices)為每個產(chǎn)生一個目錄,紀錄它們的位置和采用的協(xié)議。

協(xié)議共存雖然能實現(xiàn)SNMP和CMIP的綜合,但協(xié)議之間沒有互作用能力不能很好的實現(xiàn)協(xié)作對網(wǎng)絡的分布式管理。對于SNMP內(nèi)部不支持SNMP的設

備可采用委托PROXY的方式解決。對于TMN/CMIP內(nèi)部非Q3或Qx接口的設備可通過增加適配器進行轉換。因此可通過增加中間的方式來解決SNMP和CMIP之間統(tǒng)一問題。由于CMIP的強大的對等能力和對復雜系統(tǒng)的模型能力即事件驅動機制,使得它更適于跨管理域實現(xiàn)對等實體間的互作用,以分層分布的方

式管理網(wǎng)絡,由于它對設備的性能要求較高,因此在這種層次結構中,可充當中央管理站和中間管理站,而SNMP可用于下層管理簡單設備。如圖3給出了協(xié)議互作用的管理模型。

4.2基于CORBA的網(wǎng)管系統(tǒng)的統(tǒng)一

利用面向對象的的技術對網(wǎng)絡資源進行描述是一種有效的方式。在分層的網(wǎng)絡管理平臺上,利用面向對象的思想,將網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡管理資源進行抽象。管理平臺為不同應用系統(tǒng)和高層管理者提供的是一組管理對象,對象由屬性和方法組

成。利用對象的封裝性可以使管理應用和高層管理者面對在較高層次上進行抽象的管理對象,屏蔽了實現(xiàn)各種管理功能的細節(jié)。為應用提供了對網(wǎng)絡資源進行描述和管理的高級抽象,易于實現(xiàn)各種管理功能。而對象類的繼承性便于擴充和增加管理對象類,繼承性支持系統(tǒng)開發(fā)過程中的可重用性。

在應用環(huán)境中,管理應用和高層管理節(jié)點與管理平臺是基于C/S(顧客/服務器)模式的分布式結構,即管理應用節(jié)點和高層管理者節(jié)點與他們所以來的平臺節(jié)點可能處于不同的地理位置。因此考慮基于何種結構,采用什么樣的協(xié)議實現(xiàn)分布對象的訪問。

多廠商設備的環(huán)境的網(wǎng)絡管理一直是網(wǎng)絡管理研究和實現(xiàn)的難點。鑒于CORBA的分布式面向對象的特點,在網(wǎng)管系統(tǒng)的開發(fā)中加以引用。

本文采用OMG的CORBA(CommonObjectRequestBrokerArchitecture)做為實現(xiàn)分布管理對象訪問的設施。CORBA是很有應用前景的系統(tǒng)集成標準,它提供了面向對象應用的互操作標準。CORBA位分布對象環(huán)境描述了面向對象的設施-----對象請求,他提供了分布對象進行請求和應答的機制。這樣CORBA提供了在異構分布環(huán)境下不同機器的不同應用的互操作能力和將多個對象系統(tǒng)無縫互連接的能力。CORBA機制是獨立于任何程序設計語言的,對象的接口描述在IDL(InterfaceDescriptionLanguage)中。CORBA支持兩種標準協(xié)議-----GIOP和IIOP。GIOP是信息表示協(xié)議,描述了所傳輸信息的格式,而IIOP則描述了CORBA所支持的傳輸協(xié)議,即GIOP信息如何進行交換

管理不同廠商應用和高層管理者如何使用CORBA機制訪問相應的管理平臺所提供的管理對象。使得處于不同節(jié)點的不同廠商的管理應用和高層管理者能無縫使用分布對象提供的功能。在這兩種情況下原理是相同的,只是功能不同,在第一種情況下,不同廠商的管理應用腳本程序通過CORBA機制訪問管理平臺上的應用管理對象,以實現(xiàn)同一層次上的管理功能。在第二種情況下,高層管理平臺上的腳本進程通過CORBA機制訪問底層管理者為高層提供的管理對象以實現(xiàn)高層對底層的網(wǎng)絡管理功能。

CORBA機制除支持客戶端對服務器端所提供的分布對象的訪問外,還提供分布對象服務功能------COSS,它包括分布對象訪問的安全機制、事件機制等。在網(wǎng)絡管理應用中,除主動詢問網(wǎng)絡管理信息以管理、監(jiān)視網(wǎng)絡的運行狀態(tài)外,還有一種應用是被管理對象在發(fā)生故障和事件時,向管理者提出事件處理請求。CORBA中的事件服務機制恰好可以滿足這一需求。

5結束語

現(xiàn)在,網(wǎng)絡管理系統(tǒng)統(tǒng)一的問題逐漸引起了業(yè)界的重視,并且已有了多種技術手段實現(xiàn)。朗訊、諾基亞、富士通等電信設備廠商都在研究將CORBA技術應用于網(wǎng)絡管理,如朗訊的CDMS2000的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)就是基于CORBA技術并且在實際中也得到了應用,但統(tǒng)一網(wǎng)管的發(fā)展還不規(guī)范,沒有標準規(guī)范和體系可借鑒,應該說尚處在起步階段,相信隨著研究的深入,這些問題會得到更好的解決。

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