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网络管理技术

目前,网络规模在迅速扩大,这不仅可显著地扩大用户通信范围及有效地提高资源利用率,而且还带来了很大的社会及经济效益。但随着网络规模的不断扩大,用户数目的日益增多,又很容易致使网络中的负荷不均匀,使某些部分因线路上的负荷太重而造成网络性能的严重下降,网络出现故障的可能性也随之增大,这给网络的维护工作带来困难,因而如何加强对网络的管理和维护,就变得更加重要。尤其是新建一个具有一定规模的企业网络时,必须考虑到网络管理问题,所谓网络管理是指用软件手段对网络进行监视和控制,以减少故障发生的概率,一旦发生故障能及时发现,并能采取有效的恢复手段,最终使网络性能达到最优。

一、网络管理系统的基本要求和功能

如果说一个LAN是诸多计算机设备的集成,那么作为具有一定规模的网络,如企业网等,它们则是诸多LAN的集成,而且这些网络经常处于不断变化和扩大之中,因此,在选择网络管理软件时,必须先有明确的要求,并对各种网管软件具有的功能有一定的了解。

1.对网络管理软件的基本要求。

(1)功能强

网络管理软件应具有足够强的功能,以保证能获得最佳的网络性能。但这并不意味网管软件功能愈强愈好。而是应该从企业网络的实际应用出发,能够满足用户的实际需要即可。

(2)适应性强。

在一个企业网中,通常含有多种类型的LAN,各LAN的设备也并不完全相同,因此网管软件应能兼容多种环境,亦即网管软件要具有较强的可适应性;

(3)扩充性好。

随着企业的发展,企业网络也将相应地扩充,在增加了新的网络和设备后,网管软件应具有自动调整的能力以适应网络的扩充。

(4)价格适中。

目前国外大公司推出的许多网管软件,基本上都能满足上述三方面的要求,但它们的价格却相差甚远,高性能的网管软件要比低性能的网管软件贵得多。因此,我们在选购时应在性能上可基本满足要求而价格又适中的网管软件即可。

2.网络管理软件的功能。

国际标准化组织ISO定义了网络管理软件应有的五大功盲目:

(l)配置和命名管理。

允许用户去设置、删除或重新设置网络结点、物理线路等,也允许由用户对它们加以命名,并对网络操作系统、路由表等的参数进行设置。

(2)错误诊断管理。

能检测、定义和排除网络中出现的错误。网络管理员可根据警告内容查明网络中所出现的问题、找出发生差错的位置并进行恢复工作。

(3)性能测试管理。

网络管理员可根据其对网络各部分的使用情况进行统计并测试一些参数,如网络的响应时间、网络中的信息流通量、网络的阻塞情况及可靠性等。

(4)安全管理。

用于防止非法用户截获或修改网络中的数据,以保证数据的完整性。为此,网管软件应提供一套安全性措施,如加密。

(5)记帐管理。

能记录用户使用网络资源的数量,调整用户使用网络资源的配额,并对用户所分到资源的使用进行计费。

现有的网管软件大多侧重于上述的前三项功能,记帐管理功能尚未作为一项独立功能而并入性能管理功能中。

二、网络管理软件的组成

当前推出的计算机网络都采用客户/服务器模式,相应地,网络管理软件也都是基于客户/服务器模式,因此,网管软件是由客户网管软件和服务器网管软件两部分所组成。网管功能的实现主要是通过两者之间的多次交互来完成的。

1.客户网管软件。

在每个客户机、工作站、网桥或路由器、集线器以及调制解调器等上面,都驻留了一个规模不大的代理处理程序。其主要功能是:(l)监听网络上的传输信号,对信息流量进行统计和分析;(2)接收并执行服务器网管软件发来的命令,并把执行结果返回;(3)如果客户网管软件发现了异常事件,如传输出错,则主动向服务器网管软件报告。

2.服务器网管软件。

它是网管软件的核心,通常驻留在服务器或智能路由器集线路或专门的网络管理中心。其主要功能是:(l)定时地向各被管理站发送命令,要求被管理站提供有关信息或改变配置;(2)接收由被管理站发回的表明命令执行情况的响应,并做相应处理;(3)对一些异常事件做出及时处理。

三、简单网络管理协议SNMP

要实现对异构网络的管理,必须依赖于标准化的网络管理协议。目前用得最广泛的是简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protoeol),OSI也制定了通用管理信息协议CMIP(Common management Information Protocol)。

SNMP是在世界上1988年8月由IAB(国际活动委员会)提出的,其目的是为TCP/ IP协议的网络管理系统提供标准的开发平台。SNMP采用的是客户/用户服务器模式,因此,它把SNMP中的称为Client的客户程序放在网络管理站NMS(Network Management Station)上,而把另一部分称为代理程序的Agen放在被管理对象上,由NMS上的Client程序以定时轮询方式来查询被管理站上的Agent,以了解被管站的运行情况;而SNMP.Client和SNMP.Agent之间的交互是基于TCP/IP协议。由于在企业网和LAN环境下,网络的覆盖范围不大,因而信息出错率较低。为了简单起见,SNMP采用的是用户数据报协议UDP,这样不仅免去建立连接的开销,而且还减少网络上的信息流量。

客户程序Client与代理程序Agent之间的交互是这样的:由驻留在NMS中的客户程序client按照网络的传输格式生成相应的请求(即上述的定时查询)报文,再将该报文发往指定被管理站中的Agent,然后便等待Agent返回响应。当Client收到八gent返回的响应报文后,先对报文进行分析,若无误,便将响应报文中的有关信息提取出来并递交给其上层的应用管理程序。

SNMP.Agent平时收集被管理站所涉及到的网络信息,如分组流量、出错信息以及路由选择信息等,并将这些信息存储在管理信息库MIB中(在每个被管理站上都配置有MIB)。每当Agent收到NMS的查询请求报文时,先对报文进行分析,若无错,便根据报文内容完成相应的操作,如是请求获取信息,Agent便从MIB中提取NMS所需的信息后形成响应报文,并将该报文通过TCP/IP网络传送给NMS中的Client程序。为了减少MIB所占用的内存空间,在MIB中只存放当前被管理站的网络信息记录。有关网络的历史信息记录,则都存放在NMS中。

四、通信管理信息协议CMIP

如果说,SNMP是面向中、小型网络的,是事实上的工业标准,那么CMIP则是面向较大型网络系统的,是OSI标准。事实上,在制定CMIP标准时是参考了SNMP的。因此,它们之间有着许多相同之处,但也存在着明显的差异。

1.客户/服务器模式。

CMIP同样是基于客户/服务器模式,将网络管理软件的核心驻留在网络管理系统NMP中,而在被管理站的Agent中驻留一个代理处理程序,通过NMS与Agent之间的交互实现网络管理功能。

2.管理协议和程序接口。

最重要的是在SNMP和CMIP中都采用了相同的抽象语法表示法、管理协议和管理应用程序接口,因此由SNMP可以很平滑地渡到OSI的CMIP。

3.传输协议。

SNMP和CMIP都是采用的TCP/IP协议,但SNMP是利用面向无连接的传输协议UDP;而CMIP则是利用面向连接的传输协议TCP,因而提高了NMS和Agent之间交互的可靠性,在传输大量的数据时效率更高。

4功能。

SNMP所具有网络管理功能比较简单,主要局限于监视功能。更适合于当时的网络水平;而CMIP具有较强的网络管理功能,能适应今后网络的发展,因为它能较全面的实现OSI所规定的五项网管功能。正因为如此,CMIP不仅使其网络管理软件的核心比较复杂,而且Agent软件也比较复杂。这也是CMIP在短期内未能获得广泛支持的主要原因。

5.命令集。

SNMP由于只有两种基本命令而使其功能较弱,然而在CMIP中除了有Get、SET之外,还增加了一组命令,如INITALIZE(初始化)、CREATE(创建)、DELETE(删除)。TERMINATE(终止)、ACTION(操作)及EVENT-REPORT(事件报告)等命令,因而使CMIP具有更强的网络管理功能。

6.交互方式。

NMS和Agent的交互方式不同,SNMP主要是轮询方式,由NMS依次地向Agent发出运行询问;而CMIP则是采用报告方式,由Agent异步发送事先由NMS定义好的信息,这使CMIP具有较高的效率,适合于大在型的互联网络中进行管理。

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