南开《计算机网络管理》19秋期末考核

南开《计算机网络管理》19秋期末考核摘要：本文档围绕南开《计算机网络管理》19秋期末考核展开。首先介绍了计算机网络管理的重要性及相关基础知识，接着详细阐述了本次期末考核所涵盖的主要内容，包括网络管理的功能、协议、工具等方面。通过对考核知识点的梳理和分析，总结了常见的考点及解题思路，同时对一些关键概念和技术进行了深入探讨，旨在帮助读者更好地理解和掌握计算机网络管理这门课程，为应对相关考核及实际网络管理工作提供参考。

一、引言计算机网络在现代社会中扮演着至关重要的角色，从个人生活到企业运营，从政府管理到全球通信，都离不开网络的支持。而有效的网络管理则是确保网络稳定、高效运行的关键。南开《计算机网络管理》课程全面涵盖了网络管理的各个方面，通过期末考核可以检验学生对该课程知识的掌握程度和应用能力。

二、计算机网络管理基础知识（一）网络管理的定义网络管理是指对计算机网络进行规划、设计、运行、维护、监测和控制等一系列活动，以确保网络的性能、可靠性、安全性等满足用户需求。

（二）网络管理的目标1.确保网络的高可用性，减少网络故障时间，提高网络的正常运行时长。2.优化网络性能，提升数据传输速度，降低延迟和丢包率。3.保障网络安全，防止网络攻击、数据泄露等安全事件的发生。4.合理配置网络资源，提高资源利用率，降低运营成本。

（三）网络管理的功能域1.故障管理：负责检测、隔离和排除网络故障，确保网络的正常运行。通过故障监测工具实时监控网络设备状态，当出现故障时及时发出警报并进行定位和修复。2.配置管理：对网络设备的配置信息进行管理，包括设备的初始化、参数设置、配置文件备份等。确保网络设备的配置符合网络规划和安全策略。3.性能管理：收集、分析和评估网络性能指标，如带宽利用率、吞吐量、延迟等。通过性能监测和优化措施，提高网络性能。4.计费管理：记录和统计用户对网络资源的使用情况，以便进行计费和成本核算。同时也可以用于控制用户对网络资源的访问权限。5.安全管理：制定和实施网络安全策略，防止非法访问、网络攻击等安全威胁。包括用户认证、授权、加密等安全措施。

三、南开《计算机网络管理》19秋期末考核内容

（一）网络管理协议1.简单网络管理协议（SNMP）SNMP概述SNMP是一种广泛应用的网络管理协议，用于在网络设备之间交换管理信息。它采用轮询和中断相结合的方式收集网络设备的状态信息。SNMP体系结构包括管理站、代理和管理信息库（MIB）。管理站负责发起管理操作，收集代理设备的信息；代理运行在被管理设备上，负责响应管理站的请求并提供设备的状态信息；MIB则是一个数据库，存储了设备的各种管理信息。SNMP消息类型有GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、GetResponse、Trap等。GetRequest用于获取指定对象的值；GetNextRequest用于按顺序获取下一个对象的值；SetRequest用于设置对象的值；GetResponse是对管理站请求的响应；Trap是代理主动向管理站发送的事件通知。2.CMIP（公共管理信息协议）CMIP特点与SNMP不同，CMIP采用面向对象的模型，具有较强的描述能力。它提供了更丰富的管理功能，支持更多的管理操作。CMIP工作原理管理进程通过公共管理信息服务元素（CMISE）与代理进行通信，代理负责管理本地的管理信息库（MIB）。CMIP采用事件驱动机制，当网络事件发生时，代理可以主动向管理进程发送通知。

（二）网络管理工具1.网络监视器功能用于实时监测网络的运行状态，包括网络流量、设备状态、协议运行情况等。可以直观地显示网络性能指标的变化趋势，帮助管理员及时发现网络问题。常见工具如Windows系统自带的网络监视器，它可以捕获网络数据包，分析网络流量的来源和去向，检测网络拥塞等问题。2.协议分析仪作用深入分析网络协议的运行情况，检查协议的交互过程是否正常。可以帮助诊断协议相关的故障，如TCP连接建立失败、UDP数据包丢失等问题。示例工具Wireshark是一款功能强大的开源协议分析仪，它可以捕获各种网络协议的数据包，并进行详细的解析和分析。

（三）网络故障管理1.故障监测方法基于轮询的监测管理站定期向代理发送请求，获取设备的状态信息。这种方式简单，但效率较低，可能会产生过多的网络流量。基于事件的监测代理在检测到故障时主动向管理站发送Trap消息，管理站及时得知故障发生。这种方式实时性强，但需要代理能够准确检测和报告故障。2.故障诊断与排除故障诊断步骤首先收集故障相关的信息，包括网络设备的日志、性能指标等。然后根据这些信息进行分析，确定故障的可能原因。可以采用逐步排除法，从网络的不同层次进行排查，如物理层、数据链路层、网络层等。常见故障及解决方法网络连接中断：检查物理连接是否正常，如网线是否插好、设备电源是否开启等。然后检查网络配置，如IP地址、子网掩码等是否正确设置。设备故障：通过设备的指示灯、日志等判断设备是否出现硬件故障。如果是硬件故障，可能需要更换设备或进行维修。协议故障：分析协议运行的相关参数，如TCP窗口大小、UDP端口号等。检查协议配置是否正确，是否存在冲突。

（四）网络配置管理1.配置文件管理配置文件格式常见的网络设备配置文件格式有文本格式，如Cisco设备的配置文件为ASCII文本。不同厂家的设备配置文件格式可能有所不同，但都包含了设备的各种配置参数。配置文件备份与恢复定期备份配置文件可以防止设备故障或配置丢失。备份方式可以是手动备份，也可以通过网络管理工具自动备份。在需要恢复配置时，可以将备份文件重新加载到设备上。2.设备配置自动化配置模板建立配置模板可以提高配置的一致性和效率。模板中包含了设备的基本配置参数和通用设置，管理员可以根据具体需求进行修改和定制。自动化工具一些网络管理软件提供了配置自动化功能，如Ansible、Puppet等。这些工具可以通过脚本或模块自动配置网络设备，减少人工配置的错误和工作量。

（五）网络性能管理1.性能指标带宽利用率反映了网络中实际使用的带宽与可用带宽的比例。过高的带宽利用率可能导致网络拥塞，影响网络性能。吞吐量指网络在单位时间内能够传输的数据量。它是衡量网络传输能力的重要指标。延迟包括发送延迟、传播延迟、处理延迟和排队延迟等。延迟过大会影响实时应用的性能，如视频通话、在线游戏等。丢包率指数据包在网络传输过程中丢失的比例。丢包率过高会导致数据传输不完整，影响应用的正常运行。2.性能优化网络拓扑优化合理设计网络拓扑结构，减少网络延迟和拥塞。例如采用分层拓扑结构，将核心层、汇聚层和接入层分开，提高网络的可扩展性和性能。流量控制通过设置流量限制、优先级等措施，合理分配网络带宽。可以采用拥塞控制算法，如TCP的拥塞控制机制，避免网络拥塞。

（六）网络安全管理1.安全策略制定访问控制策略定义哪些用户或设备可以访问网络资源，以及访问的权限。可以采用基于角色的访问控制（RBAC）等方法，根据用户的角色分配不同的访问权限。防火墙策略设置防火墙规则，阻止非法的网络访问。防火墙可以根据源IP地址、目的IP地址、端口号等条件进行过滤。2.网络安全技术加密技术对网络传输的数据进行加密，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。常见的加密算法有对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。入侵检测与防范利用入侵检测系统（IDS）或入侵防范系统（IPS）监测和防范网络攻击。IDS可以检测到潜在的攻击行为并发出警报，IPS则可以主动阻止攻击。

四、期末考核常见考点及解题思路

（一）考点分析1.网络管理协议的基本概念和工作原理例如SNMP的消息类型、CMIP与SNMP的区别等，这是考核的重点内容，需要学生准确掌握相关概念和原理。2.网络管理工具的功能和使用方法如网络监视器和协议分析仪的操作及分析结果解读，要求学生能够熟练使用这些工具解决实际问题。3.网络故障管理的流程和方法包括故障监测、诊断和排除的步骤及常见故障的处理，这是实际网络管理中经常遇到的问题，也是考核的关键知识点。4.网络配置管理的要点如配置文件管理和设备配置自动化的相关知识，考查学生对网络设备配置的理解和管理能力。5.网络性能管理的指标和优化措施要求学生掌握性能指标的含义及性能优化的方法，能够根据实际情况进行分析和解决问题。6.网络安全管理的策略和技术包括安全策略制定和网络安全技术的应用，这对于保障网络安全至关重要，也是考核的重要内容。

（二）解题思路1.概念题对于网络管理协议等概念题，要仔细阅读题目，回忆相关知识点，准确作答。注意不要混淆相似的概念，如SNMP和CMIP的特点对比等，要清晰地阐述各自的差异。2.工具操作题如果涉及网络管理工具的操作，要熟悉工具的界面和功能。按照题目要求进行相应的操作，如使用Wireshark捕获数据包并分析协议运行情况，要准确描述操作步骤和分析结果。3.故障管理题对于故障管理问题，首先要明确故障现象。然后按照故障诊断的流程，逐步分析可能的原因。可以从网络的不同层次入手，如物理层检查连接是否正常，数据链路层查看MAC地址相关信息等。最后根据分析结果提出合理的解决方案。4.配置管理题在网络配置管理题目中，要熟悉网络设备的基本配置命令。根据题目要求进行配置文件的编写或分析，注意配置的准确性和合理性。对于配置自动化的问题，要理解相关工具的使用原理，能够阐述如何利用工具实现设备配置的自动化。5.性能管理题涉及网络性能管理时，要准确理解性能指标的含义。根据给定的网络场景或数据，计算相关性能指标，如带宽利用率、吞吐量等。然后针对性能问题，提出相应的优化措施，如调整网络拓扑、实施流量控制等。6.安全管理题对于网络安全管理题目，要根据安全策略制定的原则，如访问控制策略和防火墙策略的制定方法，结合题目要求进行设计。对于网络安全技术的应用，要清楚各种技术的作用和适用场景，如加密技术在不同情况下的应用等，能够准确回答相关问题。

五、关键概念和技术深入探讨

（一）网络管理信息库（MIB）MIB是网络管理协议中用于存储设备管理信息的数据库。它定义了一组对象，每个对象代表了设备的一个特定属性或状态。通过MIB，管理站可以获取设备的各种信息，代理也可以根据管理站的请求更新这些信息。MIB的结构和内容对于网络管理至关重要，不同厂家的设备可能有不同的MIB实现，这就要求管理员熟悉各种设备的MIB规范，以便进行有效的网络管理。

（二）网络自动化运维随着网络规模的不断扩大，网络配置和管理变得越来越复杂，网络自动化运维应运而生。网络自动化运维利用工具和技术实现网络设备配置、故障管理、性能优化等任务的自动化执行。它可以提高运维效率，减少人为错误，降低运维成本。例如，通过Ansible等自动化工具，可以编写脚本实现批量设备的配置部署，大大节省了时间和人力。网络自动化运维是未来网络管理的发展趋势，将在企业网络和数据中心等领域发挥越来越重要的作用。

（三）软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）SDN实现了网络控制平面与数据平面的分离，通过集中的控制器对网络进行统一管理和控制。它打破了传统网络设备的封闭架构，提高了网络的灵活性和可扩展性。NFV则是将网络功能（如防火墙、路由器等）从专用硬件设备中解耦出来，通过软件实现这些功能。SDN和NFV相互结合，为网络管理带来了新的变革。它们可以实现网络资源的动态分配和优化，降低网络建设和运营成本，推动网络向更加智能化、灵活化的方向发展。

六、结论南开《计