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网络连接故障是医院网络管理中最常见的问题。网络连接问题其具体状况有网络线路中断,无法和其他网络中的计算机进行联系。其故障发生的主要原因有:相关网络机器设备的网卡设置出错、相关网页窗口的I/O地址出现冲突或中断、RJ-45水晶头和双绞线没有接触到位、网线出现断裂、网络连接设备出现质量、中断信号出现误差及设备资源有冲突等问题。这一系列问题都有可能导致网络信号中断,网络连接出现问题,从而影响整个医院的网络管理。
1.2网络堵塞问题
在医院的网络建设中,一些医院为了降低网络建设的成本,在网络设备上投入不大,其网络设备质量偏低,从而导致网络管理的成效并不明显。医院的网络管理一般是24小时不间断工作,由于其设备服务器、主交换机的运转状况不佳,导致出现网络堵塞甚至是网络瘫痪的故障问题。这些故障在一定程度上对医院的正常运行会产生很大的影响,能够明显降低医院工作人员的工作效率。
1.3安全性问题
在物联网时代中,信息安全问题一直是社会各界非常关注的问题。随着医院网路化进程的加快,医院的医疗信息和数据的管理往往依赖于网络信息系统。但是,首先当前在很多医院的网络信息系统维护等网络管理工作中还缺乏专业性的人才,因而很多时候网络出现故障问题的原因在于相关管理人员无法“预见”网络问题;其次由于医院网络管理维护的工作人员缺少专业性的计算机网络管理知识及网络安全的防范意识,使一些重要医疗数据信息没有得到及时备份,造成数据信息丢失,甚至出现医院网络账号泄露等问题。另外,更为严重的情况是计算机病毒对医院网络系统进行攻击,从而对医院网络数据信息的安全造成严重影响。
2医院网络管理技术问题的应对措施
2.1网络连接问题的应对措施
正对网络连接的问题,可以采取的应对措施是:首先,对网卡设置进行检查,当网卡检查显示器工作状态正常时,通过“网上邻居”对其网络连线进行检查;其次,对网络的线路进行排查,采用相关的测线仪对网络连线进行检测,看内部否存在断裂、网络连接设备是否出现质量问题等。当网卡和网线检测都是正常时,便应该对软件设置是否存在故障进行检测。一般情况下,经过三大步骤排查检测,能够查出相关问题。但是,为了能够及时有效地解决问题,相关医务管理人员在进行故障检测时,需要重视对软件和硬件两部分的排查,从而有利于查找出网络连接问题的根本原因。
2.2网络堵塞问题的应对措施
首先,完善医院的网络设备,提高网络设备运行的稳定性,为医院网络管理的运行提供基础设备保障。其次,当出现网路堵塞问题时,可以采取以下应对措施:查看设备缺陷,打开路由器的信息库,若网络的平均流量小于50%时就会在信息库显示出来,若数据碰撞的现象很少时,则表明在网络结构中只是有一部分设备有问题,或者少数工作站出现问题。接着就可以对工作站的故障进行分析,在区域网中先明确工作站的地点,确定可能存有问题的工作站用户及位置,其有效途径是先搜索出MAC的地址,然后备份相关工作站的网卡MAC地址,打开对比进行排查,再进行精确查找,从而得到一个精确的结果。接下来,将搜索出的工作站进行全面检查,这时会发现该工作站用户并没有得到计算机使用允许,而网络堵塞的状况却出现了。接着,连接该工作网站的网卡及相关方面网络测试仪,模拟发送流量,当流量大幅度增加后,数据碰撞的次数就会增加。由此可断定,故障问题是出现在网卡的连接方面。另外,还需注意的是此类故障次检测方式是基于所有工作站都是在同一个区域网中的同一个网段上。
2.3安全性问题的应对措施
医院网络数据信息安全性是一个非常严峻的问题,根据当前医院的网络建设中发生的一系列安全性故障问题,采取有效应对措施。首先,必须重视对医疗数据信息的备份,相关管理人员必须及时准确地将相关数据信息备份工作做到位,避免一些重要数据出现丢失、遗漏的问题。其次,加强相关管理人员网络安全防范意识,杜绝将医院账号和密码泄露的状况出现,从而在很大程度上降低医院的信息安全事故的发生。此外,对医院网络管理人员进行相关网络管理知识、计算机知识的专业培训,提高预见网络问题、应对网络问题的能力。另外,要充分运用当前先进的杀毒软件进行定期杀毒,安装好网络防火墙,并及时对网络“补丁”程序进行更新,从而有效地避免计算机病毒或网络黑客的攻击。
一、VLAN技术概述
VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)也就是虚拟局域网,是一种建立在交换技术基础之上的,通过将局域网内的机器设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段,以软件方式实现逻辑工作组的划分与管理的技术。VLAN的作用是使得同一VLAN中的成员间能够互相通信,而不同VLAN之间则是相互隔离的,不同的VLAN间的如果要通信就要通过必要的路由设备。
二、VLAN的优点
(一)可以控制网络广播
在没有应用VLAN技术的局域网内的整个网络都是广播域,这样就使得网内的一台设备发出网络广播时,在局域网内的任何一台设备的接口都能接收到广播,因此当网络内的设备越来越多时,网络上的广播也就越来越多,占用的时间和资源也就越来越多,当广播多到一定的数量时,就会影响到正常的信息的传送。这样就能导致信息延迟,严重的可以造成网络的瘫痪、堵塞,严重的影响了正常的网络应用,这就是所谓的网络风暴。
在应用了VLAN技术的局域网中,缩小了广播的广播域,在一个VLAN中的广播风暴也不会影响到其他的VLAN,从而有效地减少了广播风暴对局域网网络的影响。
(二)增强了网络的安全性
在局域网中应用VLAN技术可以把互相通信比较频繁的用户划分到同一个VLAN中,这样在同一个工作组中的信息传输只在同一个组内广播,从而也减轻了因广播包被截获而引起的信息泄露,增强了网络的安全性。
(三)简化网络管理员的管理工作
在应用VLAN技术后网络管理员就可以轻松的管理网络,灵活构建虚拟工作组。用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组,同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围,网络构建和维护更方便灵活。
三、VLAN的划分方法
(一)根据端口来划分VLAN
许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如,一个交换机的1,2,3,4,5端口被定义为虚拟网AAA,同一交换机的6,7,8端口组成虚拟网BBB。这样做允许各端口之间的通讯,并允许共享型网络的升级。但是,这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。
第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN,不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。
以交换机端口来划分网络成员,其配置过程简单明了。因此,从目前来看,这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。不足之处是不够灵活,当一台机器设备需要从一个端口移动到另一个新的端口,但是新端口与旧端口不在同一个VLAN之中时,要修改端口的VLAN设置,或在用户计算机上重新配置网络地址,这样才能使这台设备加入到新的VLAN。
(二)根据MAC地址划分VLAN
这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,就无需对它进行重新配置,自动把它添加到相应的VLAN中。所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN。这种方法的缺点是不够便捷,初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置工作就显得相当的繁琐,并且由于需要跟踪设备内的MAC地址进行跟踪,导致了交换机执行效率的降低。另外,对于使用笔记本电脑的用户来说,他们的网卡可能经常更换,这样,VLAN就必须不停地配置。超级秘书网:
(三)根据网络层划分VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。这种方法的优点是用户的物理位置改变了,不需要重新配置所属的VLAN,而且可以根据协议类型来划分VLAN,这对网络管理者来说很重要,还有,这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN,这样可以减少网络的通信量。这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的。
(四)根据IP组播划分VLAN
IP组播实际上也是一种VLAN的定义,即认为一个组播组就是一个VLAN,这种划分的方法将VLAN扩大到了广域网,因此这种方法具有更大的灵活性,而且也很容易通过路由器进行扩展,当然这种方法不适合局域网,主要是效率不高。
(五)基于规则的VLAN
也称为基于策略的VLAN。这是最灵活的VLAN划分方法,具有自动配置的能力,能够把相关的用户连成一体,在逻辑划分上称为“关系网络”。网络管理员只需在网管软件中确定划分VLAN的规则(或属性),那么当一个设备加入网络中时,将会被“感知”,并被自己地包含进正确的VLAN中。同时,对设备的移动和改变也可自动识别和跟踪。
采用这种方法,整个网络可以非常方便地通过路由器扩展网络规模。有的产品还支持一个端口上的主机分别属于不同的VLAN,这在交换机与共享式Hub共存的环境中显得尤为重要。自动配置VLAN时,交换机中软件自动检查进入交换机端口的广播信息的IP源地址,然后软件自动将这个端口分配给一个由IP子网映射成的VLAN。
四、公司内部进行VLAN的划分实例
五、结论
VLAN技术的应用,不但使得网络更加的安全,快速,并且也减轻了网络管理员的工作,保证了各个部门不同的要求和信息的安全。
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)27-7613-02
Sniffer Technology and LAN Administration
HUANG Yan-lei
(Information & Educational Technology Center, Foshan University, Foshan 528000, China)
Abstract: This paper analyses the principle of the sniffer technology, discusses the effective application of this technology in LAN administration, and presents some methods of network security and management based on this technology.
Key words: LAN administration; sniffer; packet capture
随着校园网络规模的不断扩大,网络设备和网络用户的不断增加,网络的安全性和管理的及时有效性成为影响网络效能和保障网络安全运行的重要问题,使得网络在增加应用自由度的同时,对安全和管理提出了更高要求。网络管理的目的在于监视和控制一个复杂的计算机网络,通过某种方式对网络状态进行调整,使网络中的各种资源得到高效的利用,当网络出现故障时能及时作出报告和处理,并协调、保持网络的高效运行等。网络管理的功能主要包括:1) 配置管理:掌握和控制网络的状态,包括网络内各个设备的状态及其连接关系。2) 性能管理:主要考察网络运行的好坏。性能管理使网络系统管理员能够监视网络运行的参数,如吞吐率、响应时间、网络的可用性等,随时了解网络状况,分析可能产生瓶颈的因素,及时调整网络的负载结构。3) 安全管理:是对网络资源及其重要信息访问的约束和控制,包括验证网络用户的访问权限和优先级、检测和记录未授权用户企图进行的不应有的操作。4) 故障管理:检测、定位和排除网络硬件和软件中的故障。当出现故障时,能确认故障,并记录故障,找出故障的位置并尽可能排除这些故障。同时,分析故障产生的原因,防止今后发生类似的问题。5) 信息统计:收集、分析网络的历史资料,识别网络工作的长期趋势,为网络的扩展提供参考。
我校校园网建网较早,经历过几次升级改造,网络颇具规模,网络管理的任务较重。我们在日常的工作中,使用了网络分析软件Sniffer pro来帮助进行网络管理和维护,并取得了较理想的效果。
1 Sniffer的工作原理
Sniffer(嗅探器)技术在网络安全领域具有双重的作用,一方面常被黑客作为网络攻击工具,从而造成密码被盗、敏感数据被窃等安全事件;另一方面又在协助网络管理员监测网络状况、诊断网络故障、排除网络隐患等方面有着不可替代的作用。Sniffer技术是校园网必不可少的网络管理工具。
计算机网络是由众多局域网组成的,这些局域网一般是以太网的结构,即共享式的连接。这种共享式的连接有一个很明显的特点:发送数据时物理上采用的是广播方式。当主机根据MAC地址发送数据包时,尽管发送端主机告知目标主机的地址,但并不意味着一个网络内的其它主机不能监听到发送端和接收端之间传递的数据。因此从理论上说,当采用共享式连接时,位于同一网段的每台主机都可以截获在网络中传输的所有数据。
正常情况下,局域网内同一网段的所有网卡虽然都具有访问在物理媒体上传输的所有数据的能力,但通常一个网卡只响应以下两种数据帧:
1) 数据帧的目标MAC地址与网卡自身的MAC地址一致;2) 数据帧的目标MAC地址为广播地址。
只有当接收到上面两种类型的数据帧时,网卡才会通过CPU产生一个硬件中断,然后再由操作系统负责处理该中断,对帧中所包含的数据做进一步处理。也就是说,虽然网络上所有主机都可以“监听”到所有的数据,但对不属于自己的报文不予响应,只是简单地忽略掉这些数据。
但是,如果网络中的某台主机不愿意忽略掉不属于自己的数据帧,只需将网卡设置为混杂(Promiscuous)模式,对接收到的每一个帧都产生一个硬件中断,以提醒操作系统处理经过该网卡的每一个数据包,这样网卡就可以捕获网络上所有的数据了。如果一台主机的网卡被配置为混杂模式,那么该主机及其相关的软件就构成了一个嗅探器。
Sniffer工作在网络环境中的底层,它会拦截所有正在网络上传送的数据,通过借助相应的软件进行处理。Sniffer可以实时分析这些数据的内容,进而可以帮助网络管理员分析整个网络的状态、性能或故障。正因如此,在检测网络故障时,Sniffer对管理员来说是一种不可或缺的强力工具。
2 Sniffer技术在网络管理中的应用
Sniffer软件为用户提供了功能完备的网络管理工具,凭借先进的性能,Sniffer可以帮助用户主动监测网络,在瓶颈造成故障之前,将其完满解决。它能够自动帮助网络专业人员维护网络,查找故障,协助扩展多拓扑结构,多协议网络,极大地简化发现、解决网络问题的过程。
2.1 Sniffer技术在网络管理中的应用位置
根据Sniffer技术的原理,它在网络底层工作运行,监听同一物理子网的数据报文信息。可以将Sniffer放置在网络的各处,形成一个入侵警报系统;也可以在网络中一些重要和关键的节点上运行Sniffer,以随时掌握网络的状态,及时发现入侵信息和网络故障。Sniffer一般放在网关、路由器、防火墙等关键设备上,使监听效果最好。
通常情况下,Sniffer只适合于在广播型的局域网中工作,但Sniffer无法嗅探到跨路由或交换机以外的数据包,即Sniffer不能直接嗅探到所在网络之外其他计算机的数据包。
2.2 Sniffer技术在网络管理中完成的功能
我们在检测网络故障及维护网络正常通信的过程中,经常需要借助Sniffer提供的某些功能。利用这些功能,可以实时监控网络流量,分析网络故障,分析网络协议的工作原理及过程,捕获非法数据、入侵检测等。
1) 专家分析系统
Sniffer能够监视并捕获所有网络上的信息数据包,同时建立一个特有网络环境下的目标知识库,经过将问题分离、分析和归类,Sniffer可以实时自动地发出警告,解释问题的性质并提出解决方案。Sniffer与其他网络分析软件的最大不同就在于它的专家分析系统。
2) 网络实时监控和告警
Sniffer以表格、图形等形式,从各个方面动态显示网络通信和网络运行状况,如协议分布、流量分布、带宽利用率、错误率等,快速确定网络的运行情况以及有效协议和工作站的统计数据。Sniffer提供多种数据报告,以便将来的查询和分析,并可根据预先设定的阀值发出警报,并以多种方式通知网络管理员。
利用这个特性可以分析网络中的许多异常情况。例如:当一台计算机正受到其它计算机的攻击时,进入该计算机的数据流量会异常的高;当网络中某一台计算机因为网络设置引起通信的不稳定,那么该计算机的不可达报文会非常多;当一台计算机对其它计算机发起攻击时,从它发出的数据报文会非常多,其网络流量也会异常。
3) 实时网络包捕获
实时网络包捕获是Sniffer 的另一重要功能,它捕捉真实的数据包并“解码”,以便作进一步的分析。捕捉的范围既可以是网段中的所有数据包,也可以是某两对节点间的通信数据包,或者是某个特定协议的数据包。Sniffer能通过设置过滤条件来缩小捕获或观测的数据的范围,实时捕获用户定义的网络数据包,并给出一个详细的逐包的统计信息。通过对这些动态数据报文的捕获和分析,可以诊断出网络中大量的模糊问题,有效地监视网络活动,完善网络管理功能。
由于Sniffer工作在网络环境中的数据链路层,它捕获的数据包严格地讲应称为“帧”,它在结构上符合数据链路层的相关标准。在以太网上,捕获的数据包符合IEEE802.3标准,如图1所示。
4) 对协议进行解析
Sniffer可以对捕获到的数据包进行详细分析,将截获的数据包转换成易于识别的格式,对数据进一步分析可以了解该类协议的工作过程及协议内容。网络协议是网络的基础,是网络的语言,但网络协议太抽象了,很难深入和真正掌握。Sniffer可以在全部七层协议上进行解码分析,采用类似剥洋葱的方式,从最低层开始,一直到七层,甚至对数据库都可以进行协议分析,每一层使用不同的颜色加以区别。Sniffer的这种功能,提供了一种直观的手段,有助于网络管理员加深对网络知识的掌握,提高自身水平。教师在进行计算机网络课程的教学与实验中,也可以充分利用Sniffer的这个功能给学生提供比较直观的印象,有助于加深学生对网络知识的掌握。图2为用Sniffer软件捕获的ARP帧的直观形式。
5) 网络安全
网络安全是一个系统的概念,有效的安全策略和方案的制定,是网络信息安全的首要目标。传统上一般采用防火墙作为安全的第一道防线,而随着攻击者知识的日趋成熟,攻击工具与手法的日趋复杂多样,单纯的防火墙策略已经无法满足对安全的需要,在这种情况下,入侵检测系统(Intrusion Detection System,简称IDS)成为了安全市场上新的热点,不仅愈来愈多地受到人们的关注,而且已经开始在各种不同的环境中发挥其关键作用。
入侵检测即通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对其进行分析,从而发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。入侵检测系统由探测器、分析器、用户接口等部分组成,其中探测器负责采集数据,分析器则主要是设定一系列规则,对探测器送来的数据进行分析,用户接口负责与用户的交互。显然,用Sniffer捕获数据包可以作为入侵检测系统信息的重要来源。
6) 报文发送
通过设置目的地址、发送次数、发送延迟和报文大小,形成报文并发送,可实现网络流量模拟。利用这个功能,我们可以探察网络,进行通信仿真,测量响应时间,并有助于路由器及各种网络设备仿真软件的开发。
当网络出现故障,不能立即排除时,可以捕获、存储网络故障时的数据包,并在之后进行回放,模拟当时的网络状态,以便对故障进行定位和排除。
7) 报告生成
Sniffer可以帮助创建图形报告,该报告建立在Sniffer所收集的RMON和类似RMON2的数据基础之上。这些易于生成的报告可以提供快速显示受监视网段的全部统计数据以及网络层主机、矩阵和协议分配。这些报告还可以提供针对用户网络通讯趋势的重要信息,对网络整体运行情况作出长期的健康分析与发展趋势报告,分析系统目前的使用情况,以及对新系统的规划作出精确报告。
3 结束语
Sniffer技术在网络管理中具有高效解决网络问题的能力,能够从网络的各个层面进行网络故障分析。但其应用要求对网络协议有清楚的了解,使用上有一定难度。
网络系统的正常运行和安全防范是一项联系很广泛的任务,随着网络规模的发展和扩大,它将对网络管理员提出更高的要求。而利用Sniffer技术,网络管理人员可以深入到网络内部,可以实现对网络数据及流量的分析,能够开发出与其相关的网络安全和系统管理软件,从而大大减少网络管理员的工作量,提高网络的性能以及服务质量。
参考文献:
[1] 王石,局域网安全与攻防[M].北京:电子工业出版社,2007.
中图分类号:TP393
由于网络应用的范围的不断扩展,网络应用对于可靠性和安全性要求也随之增高,而且如今的网络的有限性问题也逐渐表现出来,因此,如今亟待解决的就是要构建新的网络架构,从而使的网络管理、故障定位等更加能够符合如今网络扩展的需求,进而使网络的适应性更好,动态和智能行为是重要的研究方向。主动网络技术可以再很大程度上推动传统网络的变革,网络业务的扩展也得到了很大的进展,这样就可以解决许多难解决的问题,这样就实现了网络管理更高效,更灵活的管理效果。
1 网络管理技术相关问题
1.1 传统网络管理系统概述
传统的大部分网络管理系统都是以轮询为基础,定期对计算机网络进行检查,观察是否存在异常现象。通过反馈数据的分析,其中只有一小部分的信息能够有效地反应异常的状态。另外,在数据的上传的过程中,就会出现资料、数据的发送的拖延,这就会使得计算机网络系统进的维护不及时。所以,网络系统的工作人员在积极寻求一种更为高效的管理方法,在这个阶段,主动网络也就出现了。
1.2 当前网络管理中的问题
对于如今的管理模式,则要进行集中监测、控制网络设备,将监测数据收集和报告,管理人员根据收集到的数据分析网络的状态,然后实施相应的管理措施。
随着社会的不断发展,网络技术的管理越来越复杂,待处理的数据信息量急剧增加,网络在出现状况时,信息的发送就会耽误,这样发送的信息就已成为无用的信息。管理信息机构要对收集到的大量数据进行分析,数据中心的管理方式是低效的。此外,如今SNMP的安全性能对于网络管理的特殊安全要求很难满足。所以,如今的网络管理技术应该及时的做出更新,设计和研发更安全、更高效的网络管理技术。
2 主动网络技术
主动网络有两个方面的意义:一种是被称为ANN的网络过度节点,可以完成存储并转发等功能,同时对包含数据和代码的主动包和普通包做出相应的分析,拥有运算能力的网络过度节点可以从网络设备中收集数据包通过相应的程序,将收集的数据包进行分析,之后将分析过的数据包传送到其他的网络节点。另一种是使用者根据网络应用和服务的要求可以对网络的编程做出设计从而完成运算。
主动网络是一种网络的架构模式,主要是在传统网络的过度节点中对分组程序进行运行,这样就改变了传统处理节点的方法的落后状态,这样就能够满足用户的新需求。联合动态编码技术在网络上的应用,导致了主动网络的产生。主动网络技术中具体的网络过度节点编程作用,可以达到优化网络技术的效果。主动网络技术在很大程度上为网络节点编程提供了接口,这样就把网络配置作为通用的计算媒介,进而运行处理过后的代码,这样可以简化业务标准化的进展。
3 主动网络技术在网络管理中的运用
3.1 主动网络在网络管理中应用的优势
如今,主动网络技术在我国的网络控制之中起到了相当大的作用,而且主动网络技术已经在网络管理人员中引起广泛关注。根据计算机网络灵活配置动态网络管理的需求,在动态活动节点中采纳新的协议,这样就可以帮助系统的协议进行升级,这种升级模式也具有很强的实时性。主动网络技术可以满足网络管理对于智能管理模式的需求,同时对于信息、数据可以开展一定的运算和管理,这样就减少了网络管理人员的工作压力。对主动网络技术添加活动数据包处理能力,从而降低其占领宽带网络的空间,同时有效地处理“无用”的信息和数据,减少网络中不必要的信息流。
3.2 在网络管理中的主动网络技术应用
(1)故障管理
应该保证在网络的管理中网络的运行无故障,这样才能够进一步的保障网络的服务质量、性能和网络资源的有效监控。将主动网络技术应用到网络故障管理中,通过就近分配的原则,将网络中心的部分管理功能分配到临近主动节点,从而减少网络中心的负担,也能够有效的减少故障的发生概率。如果在主动节点发现问题,这样可以快速、准确地对发现的问题进行解决,从而减少预算的费用,大大减轻数据的延迟以及网络系统的故障发深绿。
(2)配置管理
网络配置管理工作主要就是对网络设备的配置信息进行搜集、分析,然后确保信息的准确度。主动网络技术在配置管理之中的合理应用,可以实现管理和之间相互协作,从而对执行环境和执行手段进行优化。这样还能够快速发现更改的配置信息,从而实现对网络资源的信息管理的及时性。
(3)计费管理
在如今的网络中,许多的网络资源都需要用户付款之后之后才能进行使用,这就能够对网络用户的使用情况进行记录,统计用户的使用时间表,这样就实现了用户计费网络的要求。主动网络技术的收费制度,可以实现对用户付费网络资源的使用的监督和记录。同时网络管理中心不能有效地进行管理,主动网络管理可以实施有效监管,以避免发生计费错误。
(4)性能管理
对于网络管理中的性能管理而言,它直接影响到网络用户使用网络的性能。所以,在对网络的性能管理时,应定期维护数据库,确保网络系统能够发挥最佳效果。主动网络技术的管理,能够及时的收集网络节点的信息,充分体现网络参数的操作性能。而且,如果一旦某个节点中的参数发生变化,可以及时作出报告,从而提高网络的性能。
(5)安全管理
网络安全管理能够直接影响到网络的管理工作,同时这也是网络管理的重要部分。实际的网络安全管理主要包括两个方面,一个方面是防护管理与安全方面,另外一个方面主要是网络保险的管理。主动网络技术能够主动对网络上的隐患进行有效的排查,建立对网络资源的访问管制,进而可以进行有效的运算,从而确保网络运行安全。
主动网络技术能够有效减少传统网络的监测流量,由发现问题的节点及时采取措施实时解决网络管理问题,是网络管理新的发展方向,有巨大的发展空间。
参考文献:
[1]李增智,韩冬,王建国,等.利用主动网技术实现高效的分布式网络管理[J].计算机工程与设计,2012(2):47-50.
[2]曹永春,华蓓,葛琳,陈将.主动网络节点操作系统中安全管理的设计[J].计算机工程,2011,12.
1 引言
现在计算机主流模式的网络管理是以C/S(client/server)集中式管理,计算机网络管理系统子在SNMP协议的基础上,网络整个集体控制点是网络工作站NMS,它想要读取管理目标MIB中的全体变量值要经过轮流被管理设备,因此整体的获得当前的网络设备状态,并明确其控制行为,SNMP协议构成的网络管理适合处理网络流量不足的状况[1]。本问对网络技术和管理策略技术进行结合,制定出了基于网络管理的分布式网络管理体系结构。
2 与其相关技术研究
2.1 主动网络技术
主动网络(AN:Active Network)是可以计算的一种网络模型。它区别与传统网络的特点主要是:它带领了数据和可行动的主动代码,具有计算能力的主动节点,用户可以依据管理运用的要求对网络进行程序编写,网络运用迅速增的需求在这里得到了实现,人们最开始对主动网运用的目的是使新的协议得到很好的派发,只是最近,主动网的概念才被运用到了网络管理的相应领域,它在实现网络分布式管理的同时又灵活、便捷的分部了新的网络管理功能[2]。
主动网落工作组总结出主动网络节点的主要由三部分构成其逻辑体系:对AA(Active Application)的主动应用,环境EE(Execution Environment)的实行和对节点系统NodeOS的操作,三部分具有相应的联系,具有自身的独特性。他们具有的作用分别是:
一个自行主动运用(AA)由一系列程序代码(主动代码)和主动代码有关的数据、状况参数等组合二成。AA经过EE的调节和实行来实现用户制定的网络服务,它是具有流动性主动网络,在网络运用中,它就可一成为有具体管理功能服务。
执行网络环境(EEs)确定了一个可调节的编程接入口来定义虚拟机和主动网络用户,用户发送编码指示是通过数据包向节点EE,用此来对虚拟机进行控制,大体来讲,指令的实施会致使EE更新和主动节点的信息状态,也有可能会使EE即可传送其他的数据包。体系框架的结构容许众多EE共同存在每个单个节点之中。
节点Node为执行环境所依靠的生存环境提供其基本功能,它对主动节点的资源进行管理,而且在传输、计算、存储等资源间进行了协调。所以,节点NodeOS把EE从资源管理的细节管理中分离出来,EE则与末端用户的互相影响的节奏中独立出来。
EE(MEE)管理负责提供一个可编程的接口作为众多EE、AA的硬件与软件资源,用户应用MEE对其主动节点的众多状态信息进行集体的收集和管理实施。
2.2 对策略的网络管理
人工首先制定了传统网络管理系统中的所有管理策略,依据收集的网络管理信息进行判断和执行来对网络管理的功能进行实施,因为设施的众多繁杂性的交错,经常只能对某种设施的局部进行专门性的实现。从而管理策略的困难性随之复杂。依据管理策略系统实现面向服务质量安全的QoS的目标,自动化的系统管理任务。它经过策略的规定、评定和实行对网络只能化进行管理。
如图1所示,策略执行点(PEP)和策略决定点(PDP),处于节点上的PEP主要是对执行管理策略进行负责,针对网络进行实质的管理;PDQ则大都被存在服务器上,主要对仲裁方案进行检查,即进一步确定应用那项方案,其中两个组成部分的相互链接过程主要是:PEP在接受到管理任务的致使消息时将其消息进行相应的策略仲裁,PDP通过相应信息的检查和评价,从对应的服务器中获得相应方案返还到PEP;PEP对接受到的方案进行回应并制定出相应的管理任务,每个网络节点上都可以配置一个和其相对应的PEP和当地的策略决定点LPDP,于此同时,有关大局的策略决策点GPDP要在策略服务器上加以配置,针对PEP发出的请求要先经过LPDP进行处理,如果不能得到足够的信息,就要由GPDP来进行处理。
策略请求
策略应答
图1 策略服务的结构示意图
3 策略管理的主动式网管
根据上述内容可知,现如今计算机的解决方案是由策略管理它提供的,为更好地解决QoS和其安全的、系统管理职责的自动化提供了强有了的条件,但其中存在的问题还需要进一步解决:
(1)此结构重点在PSVP协议的路由器的实行网络管理的状况上做了考虑,但,在对服务器Diff-serv类型的服务技术质量检测时,不涉及PEP的调节实现功能。(2)从结构图上观看,在PEP实施管理的时候,都要求PDP从策略库中提取风适合的策略信息,这对具有众多共同性质的网络功能管理来谈,众多的时间和网络宽带资源在屡次的获得信息策略中浪费掉了。(3)可以突出的实现管理控制策略冲突,怎样评判策略和解决策略的突出,该结构没有具体的说明。
从主动的节点体系不难看出,主动网络技术是可以针对网络中的节点实施对应程序编写、计算机相应技术。而具有主动解析代码、主动执行代码和对管理完成控制的功能都由EE来解决,并且EE协议相关的只是封装的主动代码、而具体状况下的主动代码主要支持服务器Diff-Serv的区分,这就是主动网络技术的其中优点的体现。
从具体的意义上来说,一段应用程序就包含一些主动代码,根据管理的角度看,一系列主代码和其有关的数据状态参数为一种管理方略,因此,存储众多主动代码的服务器事实上是策略管理结构中的策略服务器,它是策略的主要来源。主动代码通过分发机制进行管理输送来的网络节点,因此实现用户网络服务机制,支持网管在新的应用快速扩大。
4 仿真模拟实验结果
我们应用仿真的模拟实验对上述的论述进行响应,实验中利用内部局域网作为网络环境,被观节点用PC机模拟。在实验进行中,我们网络上传输遵循ANEP封装格式的主动包,如图2所示,“ANEP包头”是按照ANEP协议进行封装的。
ANEP报头 主动代码指针 数据
图2 主动信包格式
“主动代码指针”总是显示需要调整的主动代码,其中“数据”包含了主动代码调用所需的数据和返还给NMS数据结果,因此,我们应用主动包发送“Ping”,所有节点的IP地址和Ping的状态标志都会在返回结果中显示。
首先我们进行节点和NMS间均匀跳动数M进行分析,别管节点的具体个数N对整个系统的影响,分别设置M为1、5、10的情况分析,结果如图3所示。
图3 跳数和节点个数对相应时间的影响
本实验证明,模拟有30个最大的节点数N,X0为78byes是NMS输出的最原始的主动包的大小,X为6bytes是节点在别处理后的结果,10Mbps为网络的传送速率。
从图3中显示,当跳动次数M一定时,节点数N有较大的时间影响,当N达到一定的数目时,对应时间增加形式加速。
5 结语
本文总结出一种主动网技术和策略管理有机结合的网络管理体系,使其高效的分布式网络管理得到更好的实现。
摘要:
随着计算机技术的发展,网络规模越来越大,网络结构日益复杂。网络使用的普及使得网络管理在网络系统中的地位变得日趋重要。为了给网络管理人员提供参考资料,本文从网络管理功能、网络管理技术以及网络管理协议等多个方面对网络管理问题进行分析,最后简单介绍网络管理的应用。
1 引言
如今,网络已走进千家万户,网络的应用日益普及。大到企事业单位,下至家庭、乃至个人用户都在广泛的使用着计算机互联网,网络已经成为我们生活的不可或缺的一部分。随着应用的日益普及,用户对网络的可靠性和安全性都提出了更高的要求。由此可见,网络管理日趋重要。
网络管理[1]是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作,包括配置管理、性能和记账管理、问题管理、操作管理和变化管理等。国际标准化组织(International Standards Organization ,ISO)对网络管理的定义是指规划、监督、设计和控制网络资源的使用和网络的各种活动,以使网络的性能达到最优。
当前的互联网技术已经得到了长足的发展,其目的[2]是满足网络用户关于网络及时性、可靠性、高速性等要求。网络管理也以满足用户需求为目的,目前主流的网络管理技术具有以下特点:开放性、智能化、综合性以及安全性等特点。
本文首先给出网络管理的功能,进一步分析网络管理的定义。接下来阐述几种总要的网络管理技术,进而给出经典网络管理协议。最后简单介绍网络管理的应用。
2 网络管理的功能
总体来说,网络管理包括五大功能,分别是:故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。下面分别介绍这五大功能。
2.1 网络故障管理。
作为最基本的功能之一,故障管理保证用户得到一个可靠的计算机网络。具体的说,当计算机网络中某个部分失效后,网络管理器必须迅速查找到故障并及时排除。由于网络故障的产生原因复杂,网络本身结构复杂,隔离某个故障是不现实的做法。通常情况的做法是,首先将网络进行修复,其次分析网络故障发证的主要原因,进而加以预防。由此可见,预防与防治网络再次发生此类故障显得更为重要。网络故障管理包括故障检测、隔离和纠正三方面。具体的说网络故障管理应该包含以下五个子功能:故障监测、故障报警、故障信息管理、排错支持工具和检索/分析故障信息。
对于网络故障,还应该有记录。对于不严重的故障,可以简单的记录在错误日志中,不需要进行特殊处理。对于严重故障,应该引起重视,分析发生原因并修复网络,必要是应该记录及预警,预防此类故障再次发生。给用户一个稳定可靠的计算机网络。
2.2 网络计费管理(Accounting Management) 。
网络计费管理是网络管理的主要功能。主要记录网络中各个资源的使用情况,目的是控制和监测网络操作的费用和代价。这一功能对公共商业网络起着不可忽视的重要作用。它可以估算出用户使用网络资源可能需要的费用和代价,以及已经使用的资源。网络管理员还可规定用户可使用的最大费用,从而控制用户过多占用和使用网络资源。这样可以大大提高网络的使用效率。另外,当用户为了一个通信目的需要使用多个网络中的资源时,计费管理应可计算总计费用。具体地说包含以下几个功能:计费数据采集、数据管理与数据维护、计费政策制定、政策比较与决策支持、数据分析与费用计算和数据查询等功能。
2.3 网络配置管理(Configuration Management)。
网络配置管理同样骑着相当重要的作用。只有对网络进行正确的初始化,并进行正确胚子,才能进一步提供网络的相应服务。配置管理是一组对辨别、定义、控制和监视组成一个通信网络的对象所必要的相关功能,目的是为了 实现某个特定功能或使网络性能达到最优。网络配置管理包括以下功能:配置信息的自动获取、自动配置、自动备份及相关技术、配置一致性检查和用户操作记录功能
配置系统的安全性是整个网络管理系统安全的核心,因此,必须对用户进行的每一配置操作进行记录。在配置管理中,需要对用户操作进行记录,并保存下来。管理人员可以随时查看特定用户在特定时间内进行的特定配置操作。
2.4网络性能管理。
网络管理已经成为计算机网络和电信网研究中最重要的内容之一。网络中采用的先进技术越多,规模越大,网络的维护和管理工作也就越复杂。计算机网络和电信网的管理技术是分别形成的,但到后来渐趋同化,差不多具有相同的管理功能和管理原理,只是在网络管理上的具体对象上有些差异。
通常,一个网络由许多不同厂家的产品构成,要有效地管理这样一个网络系统,就要求各个网络产品提供统一的管理接口,即遵循标准的网络管理协议。这样,一个厂家的网络管理产品就能方便地管理其他厂家的产品,不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。
在简单网络管理协议SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)设计时,就定位在是一种易于实施的基本网络管理工具。在网管领域中,它扮演了先锋的角色,因OSI的CMIP发展缓慢同时在Internet的迅猛发展和多厂商环境下的网络管理解决方案的驱动下,而很快成为了事实上的标准。
SNMP的管理结构如图1所示。它的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库MIB(ManagementInformationBase),由节点上60(agent)负责维护,管理者通过应用层协议对这些进行轮询进而对管理信息库进行管理。SNMP最大的特点就是其简单性。它的设计原则是尽量减少网络管理所带来的对系统资源的需求,尽量减少agent的复杂性。它的整个管理策略和体系结构的设计都体现了这一原则。
SNMP的主要优点是:
·易于实施;
·成熟的标准;
·C/S模式对资源要求较低;
·广泛适用,代价低廉。
简单性是SNMP标准取得成功的主要原因。因为在大型的、多厂商产品构成的复杂网络中,管理协议的明晰是至关重要的;但同时这又是SNMP的缺陷所在——为了使协议简单易行,SNMP简化了不少功能,如:
·没有提供成批存取机制,对大块数据进行存取效率很低;
·没有提供足够的安全机制,安全性很差;
·只在TCP/IP协议上运行,不支持别的网络协议;
·没有提供管理者与管理者之间通信的机制,只适合集中式管理,而不利于进行分布式管理;
·只适于监测网络设备,不适于监测网络本身。
针对这些问题,对它的改进工作一直在进行。如1991年11月,推出了RMON(RernoteNetworkMonitor)MIB,加强SNMP对网络本身的管理能力。它使得SNMP不仅可管理网络设备,还能监测局域网和互联网上的数据流量等信息,1992年7月,针对SNMP缺乏安全性的弱点,又公布了S-SNMP(SecureSNMP)草案。到1993年初,又推出了SNMPVersion2即SNMPv2(推出了SNMPv2以后,SNMP就被称为SNMPv1)。SNM-Pv2包容了以前对SNMP的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现的特点以外,吸取了CMIP的部分优点,功能更强,安全性更好,具体表现为:
·提供了验证机制,加密机制,时间同步机制等,安全性大大提高;
·提供了一次取回大量数据的能力,效率大大提高;
·增加了管理者和管理者之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构,由位于中间层次(intermediate)的管理者来分担主管理者的任务,增加了远地站点的局部自主性。
·可在多种网络协议上运行,如OSI、AppleTalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的缺省网络协议仍是UDP)。
·扩展了管理信息结构的很多方面。特别是对象类型的定义引入了几种新的类型。另外还规范了一种新的约定用来创建和删除管理表(managementtables)中的“行”(rows)。
·定义了两种新的协议数据单元PDU(ProtocolDataUnit)。Get-Bulk-Request协议数据单元允许检索大数据块(largedatablocks),不必象SNMP那样逐项(itembyitem)检索;Inform-Request协议数据单元允许在管理者之间交换陷阱(tran)信息。
CMIP协议是在OSI制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。CMIP与SNMP一样,也是由管理者、、管理协议与管理信息库组成。
CMIP是基于面向对象的管理模型的。这个管理模型表示了封装的资源并标准化了它们所提供的接口。如图2所示了四个主要的元素:
·系统管理应用进程是在担负管理功能的设备(服务器或路由器等〕中运行的软件:
·管理信息库MIB是一组从各个接点收集来的与网络管理有关的数据;
·系统管理应用实体(systemmanagementapplicationentities)负责网络管理工作站间的管理信息的交换,以及与网络中其它接点之间的信息交换;
·层管理实体(layermanagemententities)表示在OSI体系结构设计中必要的逻辑。
CMIP模型也是基于C/S结构的。客户端是管理系统,也称管理者,发起操作并接收通知;服务器是被管系统,也称,接收管理指令,执行命令并上报事件通知。一个CMIP操作台(console)可以和一个设备建立一个会话,并用一个命令就可以下载许多不同的信息。例如,可以得到一个设备在一段特定时间内所有差错统计信息。
CMIP采用基于事件而不是基于轮询的方法来获得网络组件的相关数据。
CMIP已经得到主要厂商,包括IBM、HP及AT&T的支持。用户和厂商已经认识到CMIP在企业级网络管理领域是一个比较好的选择。它能够满足企业级网管对横跨多个管理域的对等相互作用(peertopeerinteractions)的要求。CMIP特别适合对要求提供集中式管理的树状系统,尤其是对电信网(telecommunicationsnetwork)的管理。这就是下面提到的电信管理网。
二、电信管理网TMN
电信管理网TMN是国际电联ITU-T借鉴0SI中有关系统管理的思想及技术,为管理电信业务而定义的结构化网络体系结构,TMN基于OSI系统管理(ITU-UX.700/ISO7498-4)的概念,并在电信领域的应用中有所发展.它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。
国际电信联盟(ITU)在M.3010建议中指出,电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网络结构,以取得各种类型的操作系统(OSs)之间、操作系统与电信设备之间的互连。它采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理信息交换的体系结构。提出TMN体系结构的目的是支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。
电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。
ITU-T从三个方面定义了TMN的体系结构(Architecture),即功能体系结构(FunctionalArchitecture),信息体系结构(InformationArchitecture)和物理体系结构(PhysicalArchitecture)。它们分别体现在管理功能块的划分、信息交互的方式和网管的物理实现。我们按TMN的标准从这三个方面出发,对TMN系统的结构进行设计。
功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布。引入了一组标准的功能块(Functionalblock)和可能发生信息交换的参考点(referencepoints)。整个TMN系统即是各种功能块的组合。
信息体系结构包括两个方面:管理信息模型和管理信息交换。管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示,网络管理功能即是在信息模型的基础上实现的。管理信息交换主要涉及到TMN的数据通信功能和消息传递功能,即各物理实体和功能实体之间的通信。
物理体系结构是为实现TMN的功能所需的各种物理实体的组织结构。TMN功能的实现依赖于具体的物理体系结构,从功能体系结构到物理体系结构存在着映射关系。物理体系结构随具体情况的不同而千差万别。在物理体系结构和功能体系结构之间有一定的映射关系。物理体系结构中的一个物理块实现了功能体系结构中的一个或多个功能块,一个接口实现了功能体系结构中的一组参考点。
仿照OSI网络分层模型,ITU-T进一步在TMN中引入了逻辑分层。如图3所示:
TMN的逻辑分层是将管理功能针对不同的管理对象映射到事务管理层BML(BusinessManagementLayer),业务管理层SML(ServiceManagementLayer),网络管理层NML(NetworkManagementLayer)和网元管理层EML(ElementManagementLayer)。再加上物理存在的网元层NEL(NetworkElementLayer),就构成了TMN的逻辑分层体系结构。从图2-6可以看到,TMN定义的五大管理功能在每一层上都存在,但各层的侧重点不同。这与各层定义的管理范围和对象有关。
三、TMN开发平台和开发工具
1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性
TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理专业人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOVDM、SUNSEM、IBMTMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理标准,这些标准包括高级信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。
2.DSET的TMN开发工具的基本组成
DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(DistributedSystemGenerator);两个工具箱:管理者工具箱和工具箱。
分布式系统生成器DSG
DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的高级对象请求0RB。DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。
DSG提供给用户用以开发应用的构造块(buildingblock)称为worker。一个worker可以有自己的控制线程,也可以和别的线程共享一个控制线程,每个Worker都有自己的服务访问点SAP(ServiceAccessPoint),通过SAP与其它worker通信。Worker是事件驱动的。在Worker内部,由有限状态机FSM(FiniteStateMachine〕定义各种动作及处理例程,DSG接受外部事件并分发到相应的动作处理例程进行处理。如图5所示,独占线程的此worker有三个状态,两个SAPs,并且每个SAP的消息队列中都有两个事件。DSG环境通过将这些事件送到相应的事件处理程序中来驱动worker的有限状态机。
Worker是分布式的并发对象,DSG用它来支持面向对象的特点,如:类,继承等等。Worker由workerclass定义。Worker可以根据需要由应用程序动态创建。在一个UNIX进程中可以创建的Worker个数仅受内存的限制。
管理者工具箱由ASN.C/C++编译器、CMIP/ROSE协议和管理者代码生成器MCG构成,如图6所示。
其中的CMIP/ROSE协议提供全套符合Q3接口选用的OSI七层协议栈实施。由于TMN在典型的电信环境中以面向对象的信息模型控制和管理物理资源,所有被管理的资源均被抽象为被管对象(M0),被管理系统中的帮助管理者通过MO访问被管理资源,又根据ITU-TM.3010建议:管理者与之间通过Q3接口通信。为此管理者必须产生与通信的CMIP请求。管理者代码生成器读取信息模型(GDMO文件和ASN.1文件),创立代码模板来为每个被定义的MO类产生CMIP请求和CMIP响应。由于所有CMIP数据均由ASN.1符号定义,而上层管理应用可能采用C/C++,故管理者应用需要包含ASN.1数据处理代码,管理者工具箱中的ASNC/C++编译器提供ASN.1数据到C/C++语言的映射,并采用“预处理技术“生成ASN.1数据的低级代码,可见利用DSET工具用户只需编写网管系统的信息模型和相关的抽象数据类型定义文件,然后利用DSET的ASNC/C++编译器,管理者代码生成器即可生成管理者部分代码框架。
工具箱包括可砚化生成器VAB、CMIP翻译器、ASN.C/C++Toolkit,其结构见图7。用来开发符合管理目标定义指南GDMO和通用管理信息协议CMIP规定的应用.使用DSET独具特色的工具箱的最大的好处就是更快、更容易地进行应用的开发。DSET在应用的开发上为用户做了大量的工作。
一个典型的GDMO/CM1P应用包括三个代码模块:
·、MIT、MIB的实施
·被管理资源的接口代码
·后端被管理资源代码
第一个模块用于处理与MO实施。工具箱通过对过滤、特性处理、MO实例的通用支持,自动构作这一个模块。DSET的这一部分做得相当完善,用户只需作少量工作即可完成本模块的创建。对于mcreate、m-delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed这些CMIP请求,第一个模块中包含有缺省的处理代码框架。这些缺省代码都假定管理者的CMIP请求只与MO打交道。为了适应不同用户的需求,DSET工具箱又提供在缺省处理前后调用用户程序的接入点(称为Userhooks)。当某CMIP请求需与实际被管资源或数据库打交道时,用户可在相应的PRE-或POST-函数中加入自己的处理代码。例如,当你需要在二层管理应用中发CMIP请求,需望获取实际被管资源的某属性,而该属性又不在相应MO中时你只需在GDMO预定义模板中为此属性定义一PRE-GET函数,并在你自己的定制文件中为此函数编写从实际被管设备取到该属性值的代码即可。DSET的Agent代码在执行每个CMIP请求前都要先检查用户是否在GDMO预定义文件中为此清求定义了PRE-函数,若是,则光执行PRE-函数,并根据返回值决定是否执行缺省处理(PRE-函数返回D-OK则需执行缺省处理,否则Agent向管理者返回正确或错误响应)。同样当Agent执行完缺省处理函数时,也会检查用户是否为该请求定义了POST-函数,若是则继续执行POST-函数。至于Agent与MO之间具体是如何实现通信的,用户不必关心,因为DSET已为我们实现了。用户只需关心需要与设备交互的那一部分CMIP请求,为其定制PRE-/POST函数即可。
第二个模块实现MO与实际被管资源的通信。它的实现依赖于分布式系统生成器DSG所提供“网关处理单元”(gateway)、远程过程调用(RPC)与消息传递机制及MSL语言编译器。通信双方的接口定义由用户在简化的ROSE应用中定义,在DSG中也叫环境,该环境定义了双方的所有操作和相关参数。DSG的CTX编译器编译CTX格式的接口定义并生成接口表。DSG的MSL语言编译器用以编译分布式对象类的定义并生成事件调度表。采用DSG的网关作为MO与实际被管资源间的通信桥梁,网关与MO之间通过定义接口定义文件及各自的MSL文件即可实现通信,网关与被管设备之间采用设备所支持的通信协议来进行通信,例如采用TCP/IP协议及Socket机制实现通信。
第三个模块对被管理资源进行实际处理。这一模块根据第二个模块中定义的网关与被管设备间的通信机制来实现,与工具没有多大联系。
四、TMN开发的关键技术
电信管理网技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的最新技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统管理技术、计算机网络技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。
工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。
Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。
为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。
例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。
五、TMN管理者和的开发
下面结合我们的开发工作,探讨一下TMN管理者和的开发。
1.管理者的开发
基于OSI管理框架的管理者的实施通常被认为是很困难的事,通常,管理者可以划分为三个部分。第一部分是位于人机之间的图形用户接口GUI(GraphicalUserInterfaces),接收操作人员的命令和输入并按照一种统一的格式传送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服务,例如故障管理,性能管理、配置管理、记费管理,安全管理及其它特定的管理功能。接收到来GUI的操作命令,管理功能必须调用第三部分——CMSIAPI来发送CMIP请求到。CMISAPI为管理者提供公共管理信息服务支持。
大多数的网管应用是基于UNIX平台的,如Solaris,AIXandHP-UX。若GUI是用X-Window来开发的,那么GUI和管理功能之间的接口就不存在了,从实际编程的的角度看,GUI和管理功能都在同一个进程中。
上面的管理者实施方案尽管有许多优点,但也存在着不足。首先是费用昂贵。所有的管理工作站都必须是X终端,服务器必须是小型机或大型机。这种方案比采用PC机作客户端加上UNIX服务器的方案要昂贵得多。其次,扩展性不是很好,不同的管理系统的范围是不同的,用户的要求也是不一样的,不是所有的用户都希望在X终端上来行使管理职责。因此,PC机和调终端都应该向用户提供。最后由于X-Window的开发工具比在PC机上的开发工具要少得多。因此最终在我们的开发中,选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为服务器。
在实际工作中我们将管理者划分为两个部分——管理应用(managementapplication)和管理者网关(managergateway)。如图8所示。
管理应用向用户提供图形用户接口GUI并接受用户的命令和输入,按照定义好的消息格式送往管理者网关,由其封装成CMIP请求,调用CMISAPI发往。同时,管理者网关还要接收来自的响应消息和事件报告并按照一定的消息格式送往管理应用模块。
但是这种方案也有缺点。由于管理应用和管理者网关的分离,前者位于PC机上,后者位于Ultral工作站上。它们之间的相互作用须通过网络通信来完成。它们之间的接口不再是一个参考点(ReferencePoint),而是一个物理上的接口,在电信管理网TMN中称为F接口。迄今为止ITU-T一直没能制定出有关F接口的标准,这一部分工作留给了TMN的开发者。鉴于此,我们制定了管理应用和管理者网关之间通信的协议。
在开发中,我们选择了PC机作为管理工作站,SUNUltral作为我们的管理者网关。所有的管理应用都在PC机上。开发人员可以根据各自的喜好来选择不同开发工具,如Java,VC++,VB,PB等。管理者网关执行部分的管理功能并调用CMISAPI来发送CMIP请求,接收来自的响应消息和事件报告并送往相应的管理应用。
管理者网关的数据结构是通过编译信息模型(GDMO文件和ASN.1文件)获得的。它基于DSG环境的。管理者网关必须完成下列转换:
数据类型转换:GUI中的数据类型与ASN.1描述的数据类型之间的相互转换;
消息格式转换:GUI和管理者网关之间的消息格式与CMIP格式之间的相互转换;
协议转换:TCP/IP协议与OSI协议之间的相互转换。
这意味着管理者网关接收来自管理应用的消息。将其转换为ASN.1的数据格式,并构造出CMIS的参数,调用CMISAPI发送CMIP请求。反过来,管理者收到来自的消息,解读CMIS参数,构造消息格式,然后送往GUI。GUI和管理者网关之间的消息格式是由我们自己定义的。由于管理应用的复杂性,消息格式的制定参考了CMIS的参数定义和ASN.1的数据类型。
管理者网关是采用多线程(multi-thread)编程来实现的。
2.的开发
的结构如图9所示。
为了使部分的设计和实现模块化、系统化和简单化,将agent分成两大模块——通用模块和MO模块——进行设计和实现。如图所示,通用agent向下只与MO部分直接通信,而不能与被管资源MR直接进行通信及操作,即通用agent将manager发来的CMIP请求解析后投递给相应的M0,并从MO接收相应的应答信息及其它的事件报告消息。
的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持,采用面向对象的技术,分为八个步骤进行agent的设计和实现,这八个步骤是:
第一步:对信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解,信息模型是TMN系统开发的基础和关键。特别是对信息模型中对象类和其中各种属性清晰的认识和理解,对于实际的TMN系统来说,其信息模型可能很复杂,其中对象类在数量上可能很多。也就是说,在设计和实现agent之前,必须作到对MO心中有数。
第二步:被管对象MO的定制。这一部分是agent设计和实现中的关键部分,工具对这方面的支持也不是很多,特别是涉及到MO与MR之间的通信,更为复杂,故将MO专门作为一个模块进行设计和实现MO和MR之间的通信以及数据和消息格式的转换问题,利用网关原理设计一个网关来解决。
第三步:创建内置的M0。所谓内置MO就是指在系统运行时,已经存在的物理实体的抽象。为了保证能对这些物理实体进行管理,必须将这些被管对象的各种固有的属性值和操作预先加以定义。
第四步:创建外部服务访问点SAP。如前所述,TMN系统中各个基于分布式处理的worker之间通过SAP进行通信,所以要为agent与管理者manager之间、agent与网关之间创建SAP。
第五步:SAP同内置MO的捆绑注册。由于在TMN系统中,agent的所有操作是针对MO的,即所有的CMIP请求经解析后必须送到相应的M0,而基于DSG平台的worker之间的通信是通过SAP来实现的。因而,在系统处理过程中,当进行信息的传输时,必须知道相应MO的SAP,所以,在agent的设计过程中,必须为内置MO注册某一个SAP。
第六步:agent配置。对agent中有些参数必须加以配置和说明。如队列长度、流量控制门限值、agent处理单元组中worker的最大/最小数目。报告的处理方式、同步通信方式中超时门限等。
第七步:agent用户函数的编写,如agentworker初始化函数、子函数等的编写。
第八步:将所有函数编译,连接生成可运行的agent。
MO模块是agent设计中的一个重要而又复杂的部分。这是由于,一方面工具对该部分的支持不是很多:另一方面,用户的大部分处理函数位于这一部分;最主要的还在于它与被管资源要跨平台,在不同的环境下进行通信。MO模块的设计思想是在MO和MR之间设计一个网关(gateway),来实现两者之间的消息、数据、协议等转换。
MO部分的主要功能是解析,执行来自管理者的CMIP请求,维持各MO的属性值同被管资源的一致性,生成CMIP请求结果,并上报通用agent模块,同时与MR通信,接收和处理来自MR的事件报告信息,并转发给通用agent。
MO部分有大量的用户定制工作。工具只能完成其中一半的工作,而另一半工作都需要用户自己去定制。用户定制分为两大类;
第一类是PRE-/POST-函数。PRE-/POST-函数的主要功能是在agent正式处理CMIP请求之前/之后与被管资源打交道,传送数据到MR或从MR获取数据并做一些简单的处理。通过对这些PRE-/POST-函数的执行,可以确保能够真实地反映出被管资源的运行状态。PRE-/POST-函数分为两个层次:MO级别和属性级别。MO级别层次较高,所有对该对象类的CMIP操作都会调用MO级别的PRE-/POST-函数。属性级别层次低,只有对该属性的CMIP操作才会调用这些函数。DSET工具只提供了PRE-/POST-函数的人口参数和返回值,具体的代码需要完全由用户自己编写。由于agent与被管资源有两种不同的通信方式,不同的方式会导致不同的编程结构和运行效率,如果是同步方式,编程较为简单,但会阻塞被管资源,适合于由大量数据返回的情况。异步方式不会阻塞被管资源,但编程需要作特殊处理,根据不同的返回值做不同的处理,适合于数据不多的情况,在选择通信方式时还要根据MO的实现方式来确定。比如,MO若采用Doer来实现,则只能用同步方式。
第二类是动作、事件报告和通知的处理,动作的处理相对比较容易,只需考虑其通信方式采用同步还是异步方式。对事件报告和通知的处理比较复杂。首先,需要对事件进行分类,对不同类别的事件采用不同的处理方法,由哪一个事件前向鉴别器EFD(EventForwardingDiscriminator)来处理等等。比如,告警事件的处理就可以单独成为一类。其次,对每一类事件需要确定相应的EFD的条件是什么,哪些需要上报管理应用,哪些不需要。是否需要记入日志,这些日志记录的维护策略等等。
除了这两类定制外,MO也存在着优化问题。比如MO用worker还是Doer来实现,通信方式采用同步还是异步,面向连接还是无连接等等,都会影响整个的性能。
如果MO要永久存储,我们采用文件方式。因为目前DSET的工具只支持Versant、ODI这两种面向对象数据库管理系统OODBMS,对于0racle,Sybase等数据库的接口还需要用户自己实现。MO定制的工作量完全由信息模型的规模和复杂程度决定,一个信息模型的对象类越多,对象之间的关系越复杂(比如一个对象类中的属性改变会影响别的类),会导致定制工作的工作量和复杂程度大大增加。
者agent在执行管理者发来的CMIP请求时必须保持与被管资源MR进行通信,将manager传送来的消息和数据转发给MR,并要从MR获取必要的数据来完成其操作,同时,它还要接收来自MR的事件报告,并将这些事件上报给manager。
由上述可知,与被管资源MR之间的通信接口实际上是指MO与MR之间的通信接口。大部分MO是对实际被管资源的模拟,这些MO要与被管资源通信。若让这些MO直接与被管资源通信,则存在以下几个方面的弊端:
·由于MO模块本身不具备错误信息检测功能(当然也可在此设计该项功能,但增加了MO模块的复杂性),如果将上向发来的所有信息(包括某些不恰当的信息)全部转发给MR,不仅无此必要,而且增加了数据通信量;同理MR上发的信息也无必要全部发送给MO。
·当被管资源向MO发消息时,由于MIT对于被管资源来说是不可知的,被管资源不能确定其相应MO在MIT中所处的具置,从而也就无法将其信息直接送到相应的MO,因而只能采用广播方式发送信息。这样一来,每当有消息进入MO模块时,每个MO都要先接收它,然后对此消息加以判断,看是否是发给自己的。这样一方面使编程复杂化,使软件系统繁杂化,不易控制,调试困难;另一方面也使通信开销增大。
·MO直接与被管资源通信,使得系统在安全性方面得不到保障,在性能方面也有所下降,为此,采用计算机网络中中网关(gateway)的思想,在MO与被管资源建立一个网关,即用一个gatewayworker作为MO与被管资源通信的媒介。网关在的进程处理中起到联系被管资源与MO之间的“桥梁”作用。
六、总结与展望
当前,网络管理技术主要有诞生于Internte家族的SNMP是专门用于对Internet进行管理的,虽然它有简单适用等特点,已成为当前网络界的实际标准,但由于Internet本身发展的不规范性,使SNMP有先天性的不足,难以用于复杂的网络管理,只适用于TCP/IP网络,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2两种版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所补充。随着新的网络技术及系统的研究与出现,电信网、有线网、宽带网等的融合,使原来的SNMP已不能满足新的网络技术的要求;CMIP可对一个完整的网络管理方案提供全面支持,在技术和标准上比较成熟.最大的优势在于,协议中的变量并不仅仅是与终端相关的一些信息,而且可以被用于完成某些任务,但正由于它是针对SNMP的不足而设计的,因此过于复杂,实施费用过高,还不能被广泛接受;分布对象网络管理技术是将CORBA技术应用于网络管理而产生的,主要采用了分布对象技术将所有的管理应用和被管元素都看作分布对象,这些分布对象之间的交互就构成了网络管理.此方法最大的特点是屏蔽了编程语言、网络协议和操作系统的差异,提供了多种透明性,因此适应面广,开发容易,应用前景广阔.SNMP和CMIP这两种协议由于各自有其拥护者,因而在很长一段时期内不会出现相互替代的情况,而如果由完全基于CORBA的系统来取代,所需要的时间、资金以及人力资源等都过于庞大,也是不能接受的。所以,CORBA,SNMP,CMIP相结合成为基于CORBA的网络管理系统是当前研究的主要方向。在网络应用的深入和技术频繁升级的同时,非法访问、恶意攻击等安全威胁也在不断推陈出新,愈演愈烈。防火墙、VPN、IDS、防病毒、身份认证、数据加密、安全审计等安全防护和管理系统在网络中得到了广泛应用。虽然这些安全产品能够在特定方面发挥一定的作用,但是这些产品大部分功能分散,各自为战,形成了相互没有关联的、隔离的“安全孤岛”;各种安全产品彼此之间没有有效的统一管理调度机制,不能互相支撑、协同工作,从而使安全产品的应用效能无法得到充分的发挥。
从网络安全管理员的角度来说,最直接的需求就是在一个统一的界面中监视网络中各种安全设备的运行状态,对产生的大量日志信息和报警信息进行统一汇总、分析和审计;同时在一个界面完成安全产品的升级、攻击事件报警、响应等功能。 但是,一方面,由于现今网络中的设备、操作系统、应用系统数量众多、构成复杂,异构性、差异性非常大,而且各自都具有自己的控制管理平台、计算机网络管理员需要学习、了解不同平台的使用及管理方法,并应用这些管理控制平台去管理网络中的对象(设备、系统、用户等),工作复杂度非常之大。另一方面,应用系统是为业务服务的;企业内的员工在整个业务处理过程中处于不同的工作岗位,其对应用系统的使用权限也不尽相同,计算机网络管理员很难在各个不同的系统中保持用户权限和控制策略的全局一致性。所以网络管理的需求决定网管系统的组成和规模,任何网管系统无论其规模大小如何,基本上都是由支持网管协议的网管软件平台、网管支撑软件、网管工作平台和支撑网管协议的网络设备组成。
网管软件平台提供网络系统的配置、故障、性能以及网络用户分布方面的基本管理。目前决大多数网管软件平台都是在UNIX和DOS/WINDOWS平台上实现的。目前公认的三大网管软件平台是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。虽然它们的产品形态有不同的操作系统的版本,但都遵循SNMP协议和提供类似的网管功能。
不过,尽管上述网管软件平台具有类似的网管功能,但是它们在网管支撑软件的支持、系统的可靠性、用户界面、操作功能、管理方式和应用程序接口,以及数据库的支持等方面都存在差别。可能在其它操作系统之上实现的Netview、Openview、Netmanager网管软件平台版本仅是标准Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系统上实现的Netview网管软件平台版本NetviewforWindows便仅仅只是Netview的子集。
网管支撑软件是运行于网管软件平台之上,支持面向特定网络功能、网络设备和操作系统管理的支撑软件系统。
网络管理系统多年的发展,目前网络管理软件技术的热点有以下几个方面:
1.开放性。随着用户对不同设备进行统一网络管理的需求日益迫切,各厂商也在考虑采用更加开放的方式实现设备对网管的支持。
2.综合性。通过一个控制和操作台就可提供对各个子网的透视、对所管业务的了解及提供对故障定位和故障排除的支持,也就是通过一个操作台实现对互联的多个网络的管理。此外,网络管理与系统管理正在逐渐融合,通过一个平台、一个界面,提供对网络、系统、数据库等应用服务的管理功能。
3.智能化。现代通信网络的迅速发展,使网络的维护和操作越来越复杂,对操作使用人员提出了更高的要求。而人工维护和诊断往往花费巨大,而且对于间歇性故障无法及时检错排除。因此人工智能技术适时而生,用以作为技术人员的辅助工具。由此,故障诊断和网络自动维护也是人工智能应用最早的网络管理领域,目的在于解释网络运行的差错信息、诊断故障和提供处理建议。
4.安全性。对于网络来说,安全性是网络的生命保障,因此网管软件的安全性也是热点之一。除软件本身的安全机制外,目前很多网管软件都采用SNMP协议,普遍使用的是SNMPvl、SNMPv2,但现阶段的SNMP?v?l、SNMPv2协议对于安全控制还较薄弱,也为后续的SNMP协议发展提出挑战。
5.基于Web的管理。基于Web的管理以其统一、友好的界面风格,地理和系统上的可移动性及系统平台的独立性,吸引着广大的用户和开发商。而目前主流的网络管理软件都提供融合Web技术的管理平台。
二、网络管理技术发展趋势
通过现阶段网络管理软件中的一些技术热点,我们可以去展望今后在网络管理中出现的一些新的技术,以期带动网络网络管理水平整体性能的提升:
1.分布式技术。分布式技术一直是推动网络管理技术发展的核心技术,也越来越受到业界的重视。其技术特点在于分布式网络与中央控制式网络对应,它没有中心,因而不会因为中心遭到破坏而造成整体的崩溃。在分布式网络上,节点之间互相连接,数据可以选择多条路径传输,因而具有更高的可靠性。
基于分布式计算模式推出的CORBA是将分布计算模式和面向对象思想结合在一起,构建分布式应用。CORBA的网络管理系统通常按照Client/Server的结构进行构造,运用CORBA技术完全能够实现标准的网络管理系统。
2.XML技术。XML技术是一项国际标准,可以有效地统一现有网络系统中存在的多种管理接口。其次XML技术具有很强的灵活性,可以充分控制网络设备内嵌式管理,确保管理系统间,以及管理系统与被管理设备间进行复杂的交互式通信与操作,实现很多原有管理接口无法实现的管理操作。
利用XML管理接口,网络管理系统还可以实现从被管理设备中读取故障信息和设备工作状态等多种管理数据的操作。新管理接口的采用可以大大提高管理软件,包括第三方管理软件与网络设备间进行管理信息交换的能力和效率,并可以方便地实现与网络管理系统的集成。
而且由于XML技术本身采用了简单清晰的标记语言,在管理系统开发与集成过程中能比较简便地实施,这样新管理接口的采用反而还会降低整个管理系统的开发成本。
3.B/S模式。B/S模式是基于Intranet的需求而出现并发展的。在B/S模式中,最大的好处是运行维护比较简便,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式接入网络。其工作原理是网络中客户端运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,变成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来。
在B/S模式下,集成了解决企事业单位各种网络问题的服务,而非零散的单一功能的多系统模式,因而它能提供更高的工作效率。B/S模式借助Internet强大的信息与信息传送能力,可以通过网络中的任意客户端实现对网络的管理。而且B/S模式结构可以任意扩展,可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统,采用B/S网络管理结构模式从而实现对大型网络管理。
4.支持SNMPv3协议。SNMP协议是一项广泛使用的网络管理协议,是流传最广,应用最多,获得支持最广泛的一个网络管理协议。其优点是简单、稳定和灵活,也是目前网管的基础标准。
SNMP协议历经多年的发展,已经推出的SNMPv3是在SNMPv1、SNMPv2两个版本的基础上改进推出,其克服了SNMPv1和SNMPv2两个版本的安全弱点,功能得到来极大的增强,它有适应性强和安全性好的特点。
二、计算机网络管理技术的发展现状
计算机网络管理技术在发展和创新过程中,由于种种原因,面临一系列亟需解决和完善的问题,严重影响到计算机网络的安全性和可靠性。通常情况下,计算机网络的使用主体较多,对计算机网络的需求存在较大的差异,各类数据信息均需要得到网络安全管理的保障和支持。同时,计算机网络需要定期、不定期进行更新操作,在更新过程中,造成部分漏洞未修复、补丁未打上,给计算机网络带来一定的安全隐患,部分不法分子利用计算机网络存在的漏洞和问题,非法入侵计算机系统,对用户的数据、信息进行恶意篡改和窃取,严重损害到用户的核心利益。在此环境下,防火墙、数据加密、杀毒软件、VPN等一系列软硬件网络管理防护技术相继诞生,在计算机网络安全管理中起到至关重要的作用。然而,各类计算机网络管理技术在运用过程中,并没有建立起有机合作关系,基本上单打独斗,一盘散沙,造成防护力度不够,存在漏洞和缺陷,给计算机网络埋下安全隐患,并且增加了计算机网络管理工作的难度。随着计算机网络用户群体的日益增多,用户需求的进一步扩大,计算机网络管理成为相关部门和机构的核心工作和主要任务之一,也是广大用户所关心的核心问题之一。计算机网络用户在满足网络通信需求的基础上,开始追求网络数据信息的安全、可靠性,这将给计算机网络管理带来新的压力与挑战,要求计算机网络管理技术与时俱进,形成规模化效应,将一切不利于计算机网络安全的因素排查在外,塑造健康、纯净、安全、可靠的计算机网络环境,为用户带来良好体验,进而提升用户的满意度和忠诚度。总而言之,我国计算机网络管理技术发展现状不容乐观,依然存在诸多亟需解决和完善的问题,需要在今后研究工作中,做好计算机网络管理技术的开发与运用,从本质上满足广大用户的通信安全基础需求。
三、计算机网络管理技术探讨
(一)基于分布式的网络管理技术。
现阶段,计算机网络管理过程中,绝大多数部门采取集中、统一模式的网络管理技术,即Client/Server技术。该种计算机网络管理技术结构单一、操作简单、成本较小,能够带来良好的用户体验,但是却存在诸多缺陷与不足:计算机网络管理过程中,故障和问题排查、分析站点数量过少,通常是一个站点负责多个互联网管理工作,在网络忙时,这些站点的工作量非常大,难免会发生阻塞和混乱,网络管理效率较低,不能满足对更多领域的管理和组织协调。在计算机网络普及和推广的当下,计算机网络管理需求标准较高,集中统一式的管理技术根本无法顾及到更多的网络站点,由此导致网络管理中出现一些技术性失误,不利于整个计算机网络管理工作的顺利实施。基于此,学者们进行研究和探讨,认为需要改变传统的集中统一化计算机网络管理模式,采用分布式、层次化计算机网络管理模式,对不同类型的站点,分别进行不同管理技术的设计,以此来提升计算机网络管理水平和管理效率,满足计算机网络管理的安全可靠性需求。可以说,分布式、层次化计算机网络管理模式是计算机网络管理今后的主要发展方向之一,需要得到国家信息部门等计算机网络管理机构的高度重视,将其作为一种日常性工作,实现常态化管理。此外,分布式、层次化计算机网络管理技术有利于企业决策管理层工作压力和强度的减小,有利于网络通信效率和传输速度的提高,能够进一步提高计算机网络稳定性和安全性,充分提高网络资源的有效利用率。计算机网络管理技术的发展变革速度十分之快,传统的集中式管理技术,尽管所需成本较小,结构简单、操作方便,但是集中、统一化的管理方式,会产生一系列连带反应,容易发生系统性瘫痪与崩溃问题。因此,分布式、层次化计算机网络管理技术,能够从根本上解决管理过程中的瓶颈问题,有利于计算机网络管理水平的进一步提高。
(二)基于Web方式的网络管理技术。
随着计算机技术、互联网技术的快速发展,Web技术应运而生,作为新时期具备划时代意义的主要网络技术之一,关系到计算机网络管理水平的高低。基于Web方式的网络管理技术大致可以划分为两类:一是嵌入式;二是式。同时划分为三个层次:一是层;二是服务层;三是客户层。其中:层的主要职能为进行计算机网络管理各项工作的专项;管理层主要进行Web服务器的构建,向各个系统环节提供必要基础服务;客户层主要向服务层发出请求,获取到相对应的服务,用户作为客户层的主要代表。从某种层面来讲,基于Web方式的计算机网络管理技术,能够从一定程度上满足互联网各类客户的不同管理需求,有利于计算机网络管理最终目标的实现。通过对基于Web方式的计算机网络管理技术进行深入、全面的研究和探析,发现基于Web方式的计算机网络管理技术具备三个方面的优势:一是所需成本投入较小。Web浏览器便于广大用户进行相关信息资料的搜集和整理,这样一来,节省了大量的教育与培训成本,有利于计算机网络管理整体成本费用的降低,进而实现成本效益最大化;二是强大的兼容性。只要能够与互联网实现连接,打开网络浏览器,便可以通过站点链接,实现对各类站点的即时访问,对站点上的数据信息进行共享和利用,并且可以得到与计算机网络管理相关的资料和信息;三是相对独立性。基于Web方式的计算机网络管理技术可以独立运行,通过Web浏览器实现即时、便捷的管理与服务,有利于管理水平和用户满意度的提高。基于Web方式的计算机网络管理技术发展潜力巨大,界面风格设计合理,具备独立的管理和服务平台,是广大计算机网络用户忠实、信赖的好伙伴。由于计算机网络技术在不断发生变革,其安全管理日益变化,因此,需要不断提升计算机网络管理技术研发水平和管理水平,加快管理技术的创新步伐,以此来为广大互联网用户创设良好、安全、可靠的网络环境。基于Web方式的计算机网络管理技术具备独一无二的先进性和特殊性,需要得到相关部门的重视,更需要作为世界各国的长期研究课题。
(三)基于XML方式的网络管理技术。
作为国际标准化计算机技术之一,XML作为一种标记性语言,通过在计算机网络接口中进行有效编写,能够实现接口的即时、准确对接和通信效率的提升。同时,XML技术较为直观,灵敏程度较高,能够对计算机网络实现准确、及时管理和控制,将复杂的网络层次化、简单化,实现各类接口的互联,满足接口服务的各种个性化需求。基于XML方式的网络管理技术作为一种新型化计算机网络管理模式,能够在最短的时间内,以最快的速度进行各类数据、信息的收集和整理,通过相关接口,选取标准、科学的管理软件,并且能够实现接口的有效集成和信息的即时交互。与此同时,由于XML作为一种标记性语言,能够编写出系统、全面的计算机网络管理与控制接口模型,从而起到节约成本、减少费用的作用,有利于计算机网络管理活动整体成本费用的大幅降低。因此,基于XML方式的计算机网络管理技术,需要得到国内外学者的进一步研究和探讨。
中图分类号:TP393.07
一、计算机网络管理技术模式的创新应用
计算机网络管理技术模式主要有分布对象网络管理技术模式和基于 WEB 的网络管理模式。其中分布对象网络管理技术模式是一种集中式平台管理技术模式。它是基于 Client/Server 技术创立的,具有组织结构简单、透明性强、操作方便等优点,在计算机网络中运用的比较广泛。
随着 Internet 的高速发展,计算机网络管理技术的集中式在各个方面都有很大的局限性,很难够适应计算机网络的发展。因此我们在对计算机网络管理技术模式进行创新应用的时候首先要解决这些问题。基于 WEB 的网络管理模式是随着 Internet 不断发展,并且逐步的将企业内部的局域网取代而产生的一种计算机网络管理模式。WEB 的网络管理模式能够在很大程度上降低软件开发和维护过程中的费用消耗,能够缩短管理人员的培训时间,其灵活、简单易操作、高效方便等优点使得其运用相对比较广发。WBM 网络管理系统可以允许网络管理人员使用任何一种 Web 浏览器,在网络任何节点上方便迅速地配置、控制以及存取网络和它的各个部分。WEB 的设计融合了各个网络管理模式的优点,其特点是能够使得用户随意的驻留在网络设备和浏览器之间,能够实现后台运行程序,能够随意的将SNMP 和 HTTP 之间的协议进行转换。
二、计算机网络管理技术面临的问题
Internet 与计算机网络管理技术是共同发展的 ,在 1980 年开始 ,计算机网络管理逐渐在社会的发展中受到重视 ,计算机网络管理技术在很早时期便已在外国发展,获得了较好的成果。上个世纪 80 年代开始 ,有很多国际化的组织已经开始开展网络管理专题以及网络运营活动等对计算机网络技术的发展前景进行研究。随着全球化以及 Internet 的不断发展 ,计算机网络管理技术已经以多种形式呈现在社会的发展中并且极为广泛的运用 ,但是由于网络管理技术在结构上有着不相同的地方,导致在计算机网络的应用中存在着越来越多的恶意攻击、非法访问等网络安全威胁。
从计算及网络管理工作人员方面来说 ,在计算机网络管理工作进行的过程中,分析出现的报警信息以及日志信息,并且根据计算机网络技术的应用需求以及网络管理技术的新型发展,通过相应的管理平台去对网络管理中的用户、系统以及设备等各方面进行控制,有着非常大的工作难度。网络管理工作人员需要掌握极为广泛的技能以及知识,在进行计算机网络管理时管理人员有着自己需要管理控制的平台,这就要求计算机网络管理人员在同一时间并且相同的界面内完成升级安全产品等各种功能,因此,在计算机网络管理技术中面临着急需等待解决的一些问题。
三、计算机网络管理技术的发展趋势
1、集成化的计算机网络管理技术
随着计算机网络的快速进步,网关监控协议变成网络管理的基本标准,根据 Internet 以及 IP/TCP 网关监控协议容易实现以及简单的特点,因此在计算机网络管理中网关监控协议将自身的作用充分发挥出来,并且取得了很多计算机供应商的使用。其实,将系统管理以及网络管理互相结合是比较良好的发展前景,网关监控协议的互通以及共享的特点则是分别根据 SNMP以及CMIP集成化的方法。倘若将这两者互相进行集成化处理,对于投资计算机网络管理技术有着重要的保护作用,计算机网络协议共享以及互通的方式是能够共存以及互通的,能够形成一个统一并且完美的计算机网络管理策略。随着 Web 形式的计算机网络管理技术逐渐面世,根据 Web 计算机网络管理技术的基本特点实现的模式分别有嵌入式以及式两种。一方面,网络管理人员可以根据 Web 的网络管理技术嵌入式的密实通过计算机网络浏览器管理并且直接访问计算机设备,嵌入式的管理模式把Web的主要功能在网络设备中全面嵌入,在计算机网络整个管理体系中,将网络设备以及计算机管理软件统一集成,通过超文本传送协议进行传送数据;另一方面,在计算机网络管理的模式中 ,网络管理员的主要职责是把在网络管理系统中收集到的相关信息往计算机浏览器上进行传送,并且变成网关监控协议。并且,对于计算机网络管理技术中的功能应用以及功能开发等部分,在计算机网络管理的进步中仍然需要不断研究以及发展。
2、智能化的计算机网络管理技术
随着计算机网络规模以及结构的迅猛发展,对计算机网络管理人员也有了更高的要求,不仅要求计算机网络管理工作人员要拥有专业性很强的计算机网络管理知识,管理人员同样还要具有解决计算机网络问题的能力以及管理计算机网络的丰富经验等整体素质。因为计算机网络管理有着瞬变性、动态性以及实时性的基本特征,随着信息时代的快速进步,在计算机网络管理工作中复杂程度以及专业技术含量也不断变高,计算机网络管理技术正在逐渐往智能化网络管理技术等方面发展 ,智能化的计算机网络管理技术在确保计算机网络安全有效运行的发展道路 ,智能化的计算机网络管理技术对网络管理系统调整自身功能起到支持的作用 ,适当的监控牵扯网络资源下降的相关性能,并且能够进行重要的执行操作。
3、层次化的计算机网络管理技术
随着信息化技术的应用在社会发展中的普及,在信息时代中计算机网络技术已经逐渐变成应用最广泛的技术,企业渐渐在管理、经营以及生产过程中应用计算机网络技术 ,计算机网络技术的复杂性以及不断扩大规模变成了当今市场发展以及竞争的重要原因,由于企业应用计算机网络技术有着不相同的地方,导致了现今的计算机网络管理技术呈现以下的发展趋势。不同层次计算机网络管理技术在运行时都要找到适合的硬件以及软件,运行时是依靠“服务访问点”的接口进行支持服务的提供。随着计算机网络规模的不断进步,在传输大量的的数据时,网络管理的效率会变得很低,这样不但会造成宽带的浪费,还会导致计算机网络CPU运行的实践被严重消耗,层次化的计算机网络管理技术能够有效的避免该问题的出现,其在进行通信时,把网管架构集中的模式转变成比较具有层次化的模式,促进计算机相互的信息交换功能可以通过层次化的服务进行反应,每个层次化的功能都能够通过与其相近的另一个层次化功能要实现整体的功能。采取中间层管理者增加的方法,全面实现了层次化的计算机管理技术,减少了计算机网络维护人员以及网络管理操作人员在工作时的困难。
四、结论
总而言之,计算机网络管理技术对于当前社会发展以及工作开展都有着十分重要的影响意义。当前的技术水平虽较之前有了很大的提升,但依然存在诸多问题。所以,需要在计算机网络管理技术的应用研究以及推广的基础上,适当的与自主开发模式相结合,使计算机网络技术在我国发展中的作用以及应用效率得到有效的提高,推动计算机网络管理技术网开放以及智能模式快速发展。
参考文献:
[1]罗小芬. 当前计算机网络管理技术应用探究[J]. 信息与电脑(理论版),2011,05:111-112.