（计算机应用技术专业论文）基于主动网络技术的面向业务的网络管理——业务建模及通信平台设计.pdf

基于主动网络技术的面向业务的网络管理 业务建模及通信平台设计 学科：计算机应用技术 i 研究生签字：俐l ，1 嘲1 指导老师签字：l 名蚴刭 - ，一 摘要 网络设备的正常运转并不意味着网络业务和应用的正常运行，对网络用户而言，他并 不关心网络设备的运行状态，而只关心网络业务和应用是否正常，网络提供的服务质量是 否有保障。面向业务的网络管理是网管系统发展的必然趋势。 新兴的主动网络技术将计算分布到网络中的主动节点中去，能够更好的实现分布式管 理；同时，由于主动网络的灵活性，很容易将新的管理业务和功能引入到网络中，因此， 利用主动网络技术进行网络管理，是值得探索和尝试的。 研究一种网络管理技术往往可以从网络管理模型开始，而一个网络管理模型的核心是 其信息模型。在面向业务的网络管理模型研究方面，目前还没有人进行过系统的研究。本 文研究了网络业务的管理模型，重点研究了网络业务管理的信息模型，包括网络业务抽象 的原则、抽象方法，研究业务的定义原则、依据、粒度和等级，为进一步监控、监测和分 析网络业务运行状态做准备。这些工作为面向业务的网络管理开辟了新的研究方向。 为了探索一个能够实现面向业务进行网络管理的平台，本文还研究了基于主动网络技 术的网络管理系统的核心部件，包括一个为上层管理应用提供服务的通信平台，以及自动 加载和执行主动代码执行环境。并且为了验证通信平台的功能，测试其性能，最后还编写 了测试程序进行这两方面的验证。 关键词：主动网络技术；面向业务；网络管理；业务建模；通信平台 s e r v i c e - o e n t e dn e t w o r km a n a g e m e n tb a s e do na c t i v en e t w o r kt e c h n o l o g y s e r ，i c em o d e l i n ga n dt h ed e s i g no fc o m m u n i c a t i o np l a t f o r m d i s c i p l i n e ：c o m p u t e r a p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y s t u d e n ts i g n a t u r e ： n 洗伽 s u p e r v j s o r s i g n a 嘶：“叼醺c 。 t h a ta l lo ft h en e t w o r kd e v i c e sr u nc o r r e c t l yd o e s n tm e a nt h a t 枷o ft h es e r v i c ea n d a p p l i c a t i o nw i l lr u nc o r r e c t l y w h a tt h en e t w o r ku s e r s c a r ei sn o tt h es t a t u so ft h ed e v i c e sb u t t h es e r v i c e sp r o v i d e d t h e yc a r em o r ea b o u tw h e t h e rt h eq u a l i t yo fn e t w o r ks e r v i c e sc a nb e e n s u r e do rn o t s ot h es e r v i c e - o r i e n t e dn e t w o r km a n a g e m e n ti st h ei n e v i t a b l et r e n do ft h e n e t w o am a n a g e m e n ts y s t e m t h en o v e ln e t w o r kt e c h n o l o g y a c t i v en e t w o r k , 啪d i s t r i b u t e st h ec o m p u t i n gm i s s i o nt o a l le l e m e n t si nt h en e t w o r k i tc a ni m p l e m e n td i s t r i b u t i n gm a n a g e m e n te a s i e r a n db e c a u s eo f i t s f i e x i b i f i t y , t h ea c t i v en e t w o r kc a ni n t r o d u c ea n yn e ws e r v i c e t ot h en e t w o r kv e r y c o n v e n i e n t l y s oi ti sw o r t ht ot r yu s i n g a c t i v en e t w o r kt e c h n o l o g yt om a n a g et h en e t w o r k u s u a l l yt os t u d ya n e t w o r km a n a g e m e n t t e c h n o l o g yw i l ls t a r tf r o mt h em a n a g e m e n tm o d e l t h e r ei sn os y s t e m i cr e s e a r c ho ns e r v i c e - o r i e n t e dn e t w o r km a n a g e m e n tm o d e l i n gt h e o r yb e f o r e i nt h i sp a p c rw ew o r ko nt h em o d e l i n go fs e r v i c e - o r i e n t e dn e t w o r km a n a g e m e n ta n de m p h a s i z e o nt h ei n f o r m a t i o nm o d e l a tt h es a m et i m ew ea l s or e s e a r c ho nt h ep r i n c i p l ea n dm e t h o do f a b s t r a c t i n gt h en e t w o r ks e r v i c eo b j e c t s ，t h ep r i n c i p l e ，e s s e n c e ，g r a n u l a r i t ya n ds c a l es t a n d a r do f d e f i n i n gt h en e t w o r ks e r v i c eo b j e c t s a l lo ft h e s ew o r k sw i l lm a k ep r e p a r a t i o n sf o rm o n i t o r i n g , c o n t r o l l i n g , a n da n a l y z i n gt h er u n n i n gs t a t eo fn e t w o r ks e r v i c ea n dw i l lp r o v i d ean e wr e s e a r c h f i e l df o rs e r v i c e - o r i e n tn e t w o r km a n a g e m e n tt e c h n o l o g y i no r d e rt or e s e a r c hf o raf r a m e w o r kw m c hc a ns u p p o r tt h es e r v i c e - o r i e n tn e t w o r k m a n a g e m e n t ，w ed e v e l o ps o m ec o r ec o m p o n e n t si n c l u d i n gac o m m u n i c a t i o nm o d u l ew h i c hc a n p r o v i d ec o m m u n i c a t i o ns e r v i c ef o ra p p l i c a t i o na n da na c t i v ee x e c u t ee n v i r o n m e n tm o d u l e w h i c hc a nl o a da n de x e c u t et h ea c t i v ec o d e k e yw o r d s ：a c t i v en e t w o r kt e c h n o l o g y ：s e r v i c e - o r i e n t e d ： n e t w o r km a n a g e m e n t ；s e r v i c e m o d e l i n g ：c o m m u n i c a t i o np l a t f o r m 学位论文知识产权声明 学位论文知识产权声明 本人完全了解西安工业大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间 学位论文工作的知识产权属于西安工业大学。本人保证毕业离校后，使用学位论文工作成 果或用学位论文工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学。大学有权保留送交的 学位论文的复印件，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 学位论文作者签名：节目- 1 指导刻谧轹j 弛习 日期： m 扣 学位论文独创性声明 学位论文独创性声明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师 的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外。学位论文中不包含其它人已经发表或撰写过的成果，不包含本人已申请学位或他 人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 学位论文作者签名： 指导教师签名：二觅磐刁 日期：庐y 加 5 7 1 绪论 1 绪论 本章在介绍i n t e r a c t 发展的基础上，讨论了对本课题进行深入研究的意义，然后阐述 了本课题的研究目标。第三节详细的阐述了本课题所作的工作，主要涉及两大方面：第一 是设计和实现了一个主动节点资源管理的体系结构，第二是对主动节点资源管理算法的探 讨和研究。 1 1 课题研究来源和背景 该课题得到陕西省教育厅基金项目( 0 2 j k l 4 7 ) ，陕西省科技厅专项( 2 0 0 3 f 2 4 ) 资助。 人们对网管系统的研究通常从体系结构入手，新的网管体系结构产生新的网管模式。 目前，主流的网管是基于客户端服务器( c s ) 的半分布式模式，即它将应用分为客户端 和服务端，二者通过消息传递机制进行交互，各种代理( a g e n t 或p r o x y ) 分散在网络设 备端，而管理者( m a n a g e r ) 则集中。这种方式虽然能减少了对网络带宽的要求，但是由 于对数据的处理完全集中在客户端，加重了网络上的信息流量负担同时限制了对业务处理 逻辑变化的适应能力和和扩展能力t l j 。这种网管模式越来越不适应新一代网络的需要，国 外许多大学和研究机构已经开始了这方面的研究，并取得了一定的研究成果，如基于策略 的网管插件，基于主动网络技术的主动式网管体系结构等，但这些都还处于研究的初级阶 段，在理论上还不太完善，在技术上还存在一些亟待解决的问题，如基于策略管理中的策 略冲突问题，基于主动网络技术网管的安全问题。 这些网管体系结构或网管技术，一般也还都是将网络设备作为管理对象，这也是造成 由于网络设备的多样性，网管系统管理信息库( m i b ：m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nb a s e ) 的 难以兼容性，使得传统的各种类型网管系统相互独立，网管系统之间难以交互，从而形成 许多网管系统“孤岛”的主要原因。一方面，新一代网络上的业务呈现更加多样化和复杂 化的特性，网管系统应适应这种网络的特点从管理设备转向管理业务；另一个方面，如前 所述，经过网管系统自身的发展，现在也进入了网络业务的管理阶段。我们旨在基于我们 多年在网管领域的研究成果和开发经验，借鉴国内外的先进技术，研究出一种面向业务的 新一代网管体系结构。 虽然面向业务的管理在电信信息组网体系结构( t i n a ：t e l e c o m m u n i c a t i o ni n f o r m a t i o n n e t w o r k i n g a r c h i t e c t u r e ) 、电信管理网( t m n ：t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 和智能网( m ：i n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 中都有所涉及，t m n 是一个面向管理的结构，注重 接口的定义；i n 是一个面向业务的结构，注重业务的引入；t i b i a 试图将业务和管理结合。 但是，在t m n 中只是定义了一个业务层管理，由于其网管协议( c m i p ：c o m m o n m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o np r o t o c 0 1 ) 的复杂性以及m i b 的难兼容性，基于网元层和网络层 西安工业大学硕士学位论文 的管理而实现业务层的管理十分困难。1 。而玳和t i n a 是针对电信网络而提出的网管结 构，不适合于新一代网管。在国外，该方面的研究处于起步阶段，主要是o i f ( o p t i c a l i n t e m e t w o r k i n g f o r u m ) 和欧洲的e u r e s c o m 计划。而在国内对该方面的研究还未开始。 1 2 课题研究意义 计算机技术和通信技术正在进一步地飞速发展，各种媒体信息数字化日趋成熟，构建 电信网、电视网和计算机网三大网络的技术日益融合，且它们的业务互相渗透。同时网络 用户在急剧膨胀，用户对网络的服务需求、服务种类和服务质量也有着明显的变化。这些 促使具有宽带化、分组化、综合化和资源化的新一代网络( 宽带口网络) 在孕育和发展。 美国、加拿大等发达国家早在几年前建立了基于i po v e rs d h 技术的宽带网络，并开始着 手建立1 p o v e r d w d m 的全光宽带口网络。在我国，中国网通公司也在实施基于i p o v e r d w d m 技术的新一代高速宽带网络。 由于网络管理是保证网络正常、可靠、经济和安全运行的基础。从国外的网络运营商 来看，他们用于网管及运营的成本往往高于网络建设本身的投入。而由于新一代网络所支 撑的服务、体系结构和功能目标等与传统的网络具有较大的区别，所以，研究符合新一代 网络特点的网管系统，进行有效的管理新一代网络是一个急需解决的问题。但由于新一代 网管的体系结构、管理目标、管理对象、管理范围、管理内容和网管协议等同传统的网管 系统有较大的区别，且目前还缺乏必要的理论支持。所以，从参考模型、管理对象等方面 系统化的进行新一代网管系统的理论探讨，研究实现该网管系统的关键技术和一套行之有 效地实现路线和方法，是解决新一代网络的网管的基础和急需解决的难题。 传统的网管系统将网络硬件设备( 如r o u t e r 、s w i t c h 等) 作为被管对象，当网络的性 能下降后，这种管理方式很难在短时间内定位影响网络性能的网络设备。而实际上，每个 网络设备都联系着某个具体的网络业务或应用，网络设备的正常运转并不意味着网络业务 和应用的正常运行，对网络用户而言，他并不关心网络设备的运行状态，而只关心网络业 务和应用是否正常，网络提供的服务质量是否有保障。而从网管系统自身的发展过程来看， 网管系统已经过了基础平台建设和网管系统整合两个阶段，在此两个阶段建设的基础上， 现在也进入了网络业务的管理阶段。所以，传统的以网络设备为被管对象的网管系统越来 越不适应新一代网络的需要，支持面向业务管理的新一代网络管理是网管系统发展的必然 趋势哪。 面向业务的网络管理的概念在国外已经早就提出，国内的相关的研究报道中也有介 绍。面向业务的管理具有许多优点，如： 面向业务的网管是一套综合的、自动的网管系统。由于它可以直接监测和分析网络 业务的运行状况，从而将网管人员从繁重的数据收集、分析工作中解脱出来，从而大大降 低网络运行的维护成本。 面向业务的网络管理具有服务定制的功能，这便于为用户提供增值服务，也便于新 2 西安工业大学硕士学位论文 技术的引入。 面向业务的网络管理能够提供给客户端模拟真实用户请求服务的方法测试网络服 务的性能，从而监视网络业务的运行性能和变化律，这有利于不断地提高网络的服务性能， 增强用户满意度。 但直到目前，面向业务的管理在网管系统中还没有得到真正有效的应用，更不用说在 新一代网管系统中得到应用。没有有效的网管系统，新一代网络的许多优良特性也无法显 现，新的网络技术也不能充分地发挥作用。在我国，网络的发展速度十分迅猛，网络用户 也在急剧的增加，用户对网络能够提供良好的服务质量的呼声也越来越高。具有优良特性 的新一代网络正在形成，而传统的网管技术不能适应新的需求，高效自动网管技术的滞后 严重影响着网络的进一步发展。面向业务的新一代网管系统的研究成功能够解决这一矛 盾。所以，本课题的研究既有理论学术研究意义，同时具有很大的社会经济效益。 1 3 本文主要研究内容 1 ) 研究面向业务的网管模型网络管理技术的核心是网络管理模型。面向业务的网 络管理首先需要建立网络业务的管理模型。 针对业务管理与传统设备管理的巨大区别，需要研究管理模型中各个方面的技术问 题，如：应实现哪些管理功能、由哪些部件组成、它们如何分工如何协作、怎样进行通信 等等。 2 ) 开发基于主动网络技术的通信平台在j a v a 平台上，开发一个基于主动网络技术 的通信平台，使得主动信包能够在网络上传递；并提供主动代码下载和动态加载功能。 1 4 论文的内容安排 本论文共分五章论述。 第一章介绍了本论文的研究背景及研究意义，着重阐述了研究和开发一种简单实用的 主动网络资源管理策略的必要性。接着在第三节给出了本论文所作的主要工作。 第二章先从总体方面论述了网络管理技术研究的现状，通过分析传统网络及网络管理 技术的局限性指出面向业务管理的必然性并深入讨论了网络业务的概念和业务管理核心 思想。 第三章介绍了网络管理的一般模型并探讨了网络业务建模技术。 第四章首先介绍了主动节点通信平台的设计和实现。为了验证该平台的能够，设计了 一个验证方案。 第五章给出论文的总结和下一步的工作展望。 3 2 研究现状 2 1 网络管理技术现状 2 研究现状 目前主流的网络管理技术有i s o 的o s i c m i f 技术、i e t f 的i n t e m e t s n m p 和删- t 的研江n 技术。其中，删是通信网络管理技术，但是它借鉴了o s i c m i p 技术，并在 业务管理上提出了有意义的扩展，因此我们也介绍和了解一下。下面，分别对这三种主流 技术进行介绍。 2 2 1i s 0 的0 s i c m i p 技术 国际标准化组织( i s 0 ：t h ei n t e r n a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o rs t a n d a r d i z a t i o n ) 成立于1 9 4 7 年，它是个由1 4 7 个成员国参加的国际组织。i s o 的使命是在全世晃范围内为促进人们 在文化、科学、技术和经济领域内的交流而制定各种标准。i s o 在其推出的开放系统互联 ( o s i ：o p e ns y s t e m si n t e r - c o n n e c t i o n ) 计划中，将网络管理体系结构的研究纳入整体计 划的一部分。第一个描述o s i 管理的标准是在o s i 参考模型( o s ir e f e r e n c em o d e l ) 中， 在该标准中，确认了o s i 管理研究的地位并提出了一些初步的概念定义。1 9 8 0 年，i s o 组织内部成立了一个特殊工作组( i s o ，r c9 7 s c2 1 w g 4 ，w g ：w o r k i n gg r o u p ) 来进一 步研究o s i 管理。w g 4 提出的第一个研究成果是“o s i 管理框架( o s im a n a g e m e n t f r a m e w o r k ) ”，其后又提出了“系统管理综述( s y s t e mm a n a g e m e n to v e r v i e w ) ”，以上几 个标准构成了o s i 管理的基石。需要注意的是，虽然o s i 管理是由i s o 组织提出的，但 真正的研究工作是由i s o 组织与c c i t t 组织( r r u - t 的前身) 合作、共同进行的。在7 u t 系列建议中，o s i 管理建议以x 7 0 0 系列建议的方式发布。两个标准组织合作产生了大量 的研究成果，但其最初的研究出发点不同，i s o 组织最初的目标是为数据通信网制定网络 管理标准，m 卜- t 组织为电信管理网制定相关标准。 “o s i 管理框架”主要有如下几个贡献：第一，提出了故障管理、配置管理、计账管 理、性能管理和安全管理的五个管理功能域的概念，并明确了各管理功能域的管理功能。 第二，提出了三种交换管理信息的方式，分别是系统管理( s y s t e m sm a n a g e m e n t ) 、应用 管理( a p p l i c a t i o nm a n a g e m e n t ) 和层管理( l a y e rm a n a g e m e n t ) ；第三，提出了被管对象 ( m a n a g e do b j e c t ) 、管理信息( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n ) 管理信息库( m i b ：m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nb a s e ) 。 “o s i 系统管理综述”的定义最早始于1 9 8 7 年，1 9 9 1 年完成作最终版本，它主要是 在o s i 管理框架的基础之上，针对系统管理的概念进行进一步深入的研究。o s i 系统管理 综述的主要贡献可以从四个方面进行描述，它们分别是系统管理信息模型、组织结构、功 能和通信。 4 西安工业大学硕士学位论文 o s i 系统管理信息模型重新定义了被管对象的概念并提出了管理支持对象 ( m a n a g e m e n ts u p p o r to b j e c t s ) 的概念。重定义的管理对象包括对象的定义、被管对象属 性、操作、行为和通知等概念，管理支持对象一般由管理功能设计者在实现阶段引入，例 如“日志记录( l o gr e c o r d ) ”被管对象的定义采用管理信息结构( s m i ：s t r u c t u r eo f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n ) 标准定义。 o s i 系统管理组织结构采用集中管理方式，引入了管理者( m a n a g e r ) 和多代理者 ( a g e n t ) 的概念模型，也即一个管理者可以管理多个代理者。同时，o s i 管理环境被划 分为如前所述的多管理域，如故障、性能、安全等，各管理功能被进一步细化。对于o s i 的五个管理功能域，i s o 定义了对应的反映管理功能的协议标准。1 9 8 8 年以前，i s o 侧重 于定义管理功能，1 9 8 8 年s c 2 1 w g 4 在悉尼会议上决定将工作重点转向定义可以被各管 理域重用的基本管理功能集。 在管理系统通信方面，o s i 定义通用管理信息服务( c m i s ：c o m m o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns e r v i c e ) 作为交换管理信息的服务，c m i s 服务以服务原语的方式为管理信息 交换提供服务。与c m i s 服务对应，o s i 定义了通用管理信息协议( c m 球：c o m m o n m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o np r o t o c 0 1 ) 来交换管理信息。可以说，c m i s 服务描述提供给用户 的服务，c m i p 协议描述完成c m i s 服务的协议数据单元及其完成交互信息的相关联的过 程。 o s i c m i p 管理体系结构是以更通用、更全面的观点来组织一个网络的管理系统，它 的开放性着眼于网络未来发展的设计思想，使得它有很强的适应性，能够处理任何复杂系 统的综合管理。然而正是o s i 系统管理这种大而全的思想，导致其有如下缺点“1 ：o s i 参 考模型规定n 层的实体只能引用n - 1 层实体提供的服务，而不需知道n - 1 以下各层的情 况，但由于o s i 系统管理需要管理o s i 七层的实体，使得位于应用层的管理实体有时必 须知道o s i 各层实体的内部结构，从而使o s i 系统管理反而违反了o s i 参考模型的基本 思想；由于o s i 系统管理使用o s i 各层的服务传送管理信息，使得o s i 系统管理不能管 理通信系统自己内部的故障；o s i 系统管理标准仅仅定义了一个个独立管理操作，如 m g e t 和m s e t ，但并没有定义这些操作的序列，以完成管理者要解决的特定问题，因 而缺乏管理者特定的功能描述；o s i 系统管理太复杂，相关标准的数量和内容太多；o s i 管理体系结构太复杂，代价太大；c m i p 的功能极其灵活强大，使得o s i 系统管理方法太 复杂，从而o s i 系统管理与实际的应用有距离，o s i 在实际应用中不成功等。 尽管o s i 网络管理系统结构有一些不足。在实际应用中也不是很成功，但它的思想 对网络管理的发展产生了巨大的影响，它的很多概念和方法被其他网络管理体系结构所接 纳并得到发展。 2 1 2i e t f 的i n t e r a e t r s n m p 2 0 世纪8 0 年代随着互联网的高速发展，对互联网络进行有效管理的需求越来越高。 5 西安工业大学硕士学位论文 为了有效地实施对互联网的管理，互联网活动委员会( i a b ：l m e r n e t a c t i v i t i e sb o a r d ) 负 责选择标准网络协议的工作。l a b 由两个小组组成，一个是互联网工程任务组( i e t f ： i n t e r n e t e n g i n e e r i n g t a s k f o r c e ) ；另一个是互联网科研任务组( i r t f ：i n t e r n e t r e s e a r c h t a s k f o r c e ) 。i e t f 负责i n t e r n e t 管理、建造和操作中的问题并协调问题的解决，i r t f 负责研 究和t c p i p 网络及与i n t e m e t 相关的问题。最初l a b 希望使用o s i 系统管理方法管理互 联网，但由于o s i 网络管理研究组忙于讨论o s i 系统管理体系结构，为了满足管理的需 要。l a b 推荐了简单网络管理协议( s n m p ：s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c 0 1 ) 作为 权宜之计，并责成i e t f 负责s n m p 相关方面的实现工作。与此同时，l a b 考虑采纳o s i 的c m i s c m i p 方案并准备在传输控制协议t c p 上实现对互联网的管理，这种实现方式 被称为c m o t ( c m i s c m i po v e r t c p ，口) 。采用c m o t 是l a b 的长远打算，但在实际工 作中，c m o t 规范无法按期完成，这导致了对c m o t 的支持日益减少，这种情况持续到 1 9 9 2 年c m o t 方面的研究工作完全停止。而s n m p 尽管存在很多不足，但作为一个在恰 当时间出现的、恰当的解决方案，s n m p 取得了很大的商业成功，绝大多数厂商支持 s n m p ，s n m p 由此成为了一个事实上的数据网络的网络管理标准嘲。 s n m p 是建立在1 9 8 7 年提出的简单网关监视协议( s g m p ：s i m p l eg a t e w a ym o n i t o r i n g p r o t o c 0 1 ) 基础之上，s g m p 给出了监视网关( o s i 第三层路由器) 的直接手段。1 9 8 8 年 8 月，建立在s g m p 基础之上的s n m p v l 诞生了。s n m p v l 由i e t f 的r f c l l 5 5 、1 1 5 6 、 1 1 5 7 和r f c l 2 1 2 描述，其中，r f c l l 5 7 表述简单网络管理协议。r f c l l 5 5 描述管理信息 结构( s m i v l ：s t r u c t u r ea n di d e n t i f i c a t i o no fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nf o rt c p i p - b a s e d i n t e m e t ) r f c l l 5 6 描述管理信息库( m mf o rs m i v l ) ，r f c l 2 1 2 是m m 的精确定义。 1 9 9 2 年，安全s n m p ( s s n m p ：s e c u r i t ys n m p ) 被提出用于增强s n m p v l ， r f c l 3 5 1 1 3 5 3 描述了相关定义。其中，r f c l 3 5 1 描述s n m p 管理模型( s n m p a d m i n i s t r a t i v e m o d e l ) ，r f c l 3 5 2 描述s n m p 安全协议，r f c d 5 3 为s n m p 的安全机制p a r t y 定义被管 对象。与此同时，简单管理协议( s m p ：s i m p l em a n a g e m e n tp r o t o c 0 1 ) 被提出，s m p 增 强了s n m p 的功能，融合了s s n m p 的安全性功能，吸收了r m o n 的一些思想，如警告 和事件的规格说明、使用一个状态列对象便于行生成和删除。s m p 被作为开发第二代 s n m p 的基准。 1 9 9 6 年，针对s n m p v 2 的安全机制出现了几种不同的彼此竞争的s n m p v 2 版本。它 们是s n m p v 2 e 、s n m p v 2 u 和s n m p v 2 * 。在s n m p v 2 e 的基础之上，i e t f 提出了远程网 络监视管理r m o n 的第二版管理信息库，并以r f c 2 0 2 1 表示。1 9 9 8 年，i e t e 的s n m p v 3 工作组在s n m p v 2 u 和s n m p v 2 * 的基础上推出了第三代s n m p ，即s n m p v 3 ，由 r f c 2 2 7 1 。2 2 7 5 表述。r f c 2 5 7 0 。2 5 7 5 涉及s n m p v 3 的管理框架，r f c 2 5 7 0 介绍第三版 s n m p 网络管理框架，r f c 2 5 7 1 描述s n m p 管理框架的体系结构( 1 9 9 9 年) ，r f c 2 5 7 2 介绍s n m p 的消息处理和分发机制，r f c 2 5 7 3 介绍s n m p 应用，r f c 2 5 7 4 介绍s n m p v 3 的基于用户的安全模型( u s m ：u s e r - b a s e ds e c u r i t ym o d e l ) ，r f c 2 5 7 5 介绍基于视图的访 6 西安工业大学硕士学位论文 问控制模型( v a c m v i e w - b a s e da c c e s sc o n t r o lm o d e l ) 。r f c 2 5 7 8 2 5 8 0 涉及信息模型， 其中r f c 2 5 7 8 表示第二版管理信息结构( s m i v 2 ：s t r u c t u r eo fm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n v e r s i o n 2 ) ，r f i c 2 5 7 9 表示s m i v 2 的文本约定，r f c 2 5 8 0 表示s m i v 2 的一致性声明。r f c 2 5 7 6 描述了s n m ：p v l 、s n m p v 2 和s n m p v 3 共存的规则。 i e t f 很少会在讨论体系结构上花费太多时间，而是将时间花在开发协议和实现上， 这种态度决定了早期的i n t e m e t 管理没有为管理体系结构制定标准，而只有大量协议和 m m 。一般来说，理解s n m p 网络管理体系结构可以从以下几个方面进行：组织模型 管理者、代理者模型；( 墓) s n m p 管理协议；管理信息结构( s m i ) ；管理信息库( m i b ) 。 由于s n m p 的轮询机制，导致s n m p 在管理大型网络时的严重性能问题，从而难以胜任 管理大型网络；s n m p 不适合查询大量的数据；s n m p 的t r a p 是无确认的；安全管理机 制不够；s n m p 的m m 模型不适合复杂的查询等。 s n m p 框架下的接口同样包括通信协议栈和信息模型两部分。对于s n m p 网络管理 接口的通信协议栈，i e t f 的r f c 并没有规定是否一定要建立在u d p 协议上。目前，已 经有商用产品支持这两种传输协议。事实上，s n m p 网络管理软件的开发商可以选择传输 层的协议为t c p 或u d p ，只是目前的情况下，大多数开发商选择了u d p 协议。 对于s n m p 接口信息模型，可以从两个方面理解：第一，信息管理结构( s m i ) ：第 二，管理信息库( m m ) 。s m i 定义了在s n m p 环境下如何描述被管对象，以及被管对象 如何被管理协议存取的规则，可以说s m i 定义了管理信息的组织方式及标识方法并采用 a s n 1 的一个增强子集作为管理信息描述工具。i e t f 颁布了两个版本的s m i ，分别是 r f c l l 5 5 描述的s m i v l 和r f c l 4 4 2 ( 由r f c l 9 0 2 更新) 描述的s m i v 2 ，其中s m i v 2 是 s m i v l 的超集。s m i v 2 采用宏的方式定义m m ，由s m i v 2 规定的宏有9 种，分别是模块 标识宏( m o d u l e i d e n t i t ym a c r o ，r f c l 9 0 2 ) 、对象标识宏( o b e c t i d e n t i t ym a c r o ，r f c l 9 0 2 ) 、 对象类型宏( o b j e c t t y p em a c r o ，r f c l 9 0 2 ) 、通知类型宏( n o t i f i c a t i o n t y p em a c r o ， r f c l 9 0 3 ) 、文本规则宏( t e x t u a lc o n v e n t i o n sm a c r or f c l 9 0 4 ) 、对象组宏( o b j e c t g r o u p m a c r o ，r f c l 9 0 4 ) 、通知组宏( n o t i f i c a t i o n g r o u pm a c m r p c i 9 0 4 ) 、模块一致性宏 ( m o d u l e c o m p l i a n c em a c r o ，r f c 9 0 4 ) 和代理能力宏( a g e n t c a p a b i l i t ym a c r o r f e l 9 0 4 ) 。 其中，对象类型宏和通知类型宏是管理对象的定义部分，通过对象类型宏引用可以定义四 种管理对象：表对象、行对象、列对象和叶对象，而叶对象是不属于任何表对象的标量对 象，通知类型宏用来定义通知。对象组宏、通知组宏和模块一致性宏等是一致性要求定义 部分。 在s m i 明确的前提下，人们的主要工作是根据特定条件下的管理需求定义各种m i b 。 目前，在s n m p 环境下定义了大量的管理对象类，但缺乏较好的功能结构划分这些管理 对象类，管理者必须面对大量的管理对象类并理解其准确含义。 7 西安工业大学硕士学位论文 2 1 3 v _ t 的t m n 技术 u - t ( i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o nu n i o n - t c l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d i z a t i o n s e c t o r ) 成立于1 9 9 3 年3 月1 日，其前身是1 8 6 5 年成立的国际电报电话咨询委员会( c c n 下： i n t e r n a t i o n a l t e l e g r a p ha n d t e l e p h o n ec o n c l u s i v ec o m m i t t e e ) ，它是国际电联u 三大研究 机构之一，其主要使命是研究制定涵盖电信各领域的标准建议，相关的标准化工作是由 r r u - t 不同的研究组完成。， t m n 的目的之一是提供一组标准接口，从而使网络操作、维护管理相对容易实现。 基于这个出发点，t m n 提出了管理体系结构的概念，并从管理功能的划分、信息交互的 方式和物理实现三个不同的侧面定义了t m n 体系结构，分别是功能体系结构、物理体系 结构和信息体系结构。另外，通过对管理需求的分析，t m n 提出了分层管理的概念，即 t m n 的逻辑分层体系结构。理解t m n 的物理结构和功能结构的角度是多样的，例如， 可以是从接口的角度、从系统功能的角度、从系统适配的角度或是从管理应用重用的角度。 t m n 功能结构不涉及物理细节、通信单元和接口，而是从逻辑上描述t m n 内部的 功能分布，使得复杂的t m n 通过各种功能块的结合实现其管理目标。在t m n 功能体系 结构中引入了一组标准的功能块和可能的信息交互参考点，包括运行系统功能( o s f ： o p e r a t i n gs y s t e mf u n c t i o n ) 、网络单元功能( n e f ：n e t w o r ke l e m e n tf u n c t i o n ) 、q 适配器 功能( q a f ：q a d a p t e rf u n c t i o n ) 、工作站功能( w s f ：w o r k s t a t i o nf u n c t i o n ) 和协调功 能( m f ：m e d i a t i o nf u n c t i o n ) 。功能体系结构中的参考点是指两个非重叠的功能连接处的 概念点，通过它来识别在这些功能之间交互的信息类型。t m n 中引入了q 、f 和x 三种参 考点，t m n 与外界相关的参考点为m 、g 、q 参考点在o s f 与o s p 之间、o s f 与m f 之 间、o s f 与n e f 之间、m f 与m f 之间，f 参考点在o s f 与w s f 之间、w s f 与m f 之间， x 参考点在o s f 与其他t m n 的o s f 之间，m 参考点在非t m n 标准网元( 或o s f ) 与 q a f 之间，g 参考点在w s f 与用户之间。t m n 功能模块又可以细分为功能单元，每一 个功能模块由更小的功能单元组合而成，从而可以简化t m n 的实现。执行不同功能的功 能模块利用数据通信功能( d c f ：d a t ac o m m u n i c a t i o nf u n c t i o n ) 传递消息，从而降低了 t m n 的复杂性，提高软件的重用度。d c f 不属于t m n 的功能实体，它作为t m n 交换 信息的手段具备选路、转接和互通功能，涉及o s i 参考模型的下三层功能由数据通信网 ( d c n ：d i s t r i b u t e dc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k ) 支撑。 t m n 逻辑分层体系结构是对t m n 功能体系结构的扩展，它将o s ( o p e r a t i n gs y s t e m ) 的管理功能分为多个管理层次，分别是网元管理层( e m l ：e l e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r ) 、 网络管理层( n e i ：n e t w o r km a n a g e m e n tl