網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理方法論文
時間:2022-08-02 03:22:00
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摘要本文論述對網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的必要性,介紹了進(jìn)行統(tǒng)一的不同層面,然后分析了網(wǎng)
絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)途徑。
關(guān)鍵詞統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)SNMPCMIP面向?qū)ο驝ORBA
MethodofImplementIntegratedNetworkManagementSystem
AbstractThenecessityofintegratednetworkmanagementsystemsisdiscussedindetailinthispaper.Andthenthelevelandcontentsofintegrationareinvestigated,thestrategiestoimplementanintegratednetworkmanagementsystemarepresented.
Keywordsintegrationnetworkmanagementsystem,SNMP,CMIP,objectoriented,CORBA
1引言
當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)越來越重要,網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、復(fù)雜度也越來越大,為了保證網(wǎng)絡(luò)有良好的性能,必須使用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò),即對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置,獲取信息,監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)性能,監(jiān)視和管理故障以及進(jìn)行安全控制。但是,由于歷史的原因,現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)存在著缺陷,不同的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(luò)管理功能,存在著大量功能單一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。這些管理功能相互獨(dú)立,甚至不同廠家同類設(shè)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(luò)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(luò)的統(tǒng)一管理,從技術(shù)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(xué)習(xí)、維護(hù),浪費(fèi)人力,同時隨著網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度增加,分散管理,不容易進(jìn)行問題定位和對網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。
針對以上網(wǎng)絡(luò)管理中存在的問題,各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商希望能夠在目前網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)上建立一個綜合的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一。這就有了綜合網(wǎng)絡(luò)管理的需求,即把現(xiàn)有的獨(dú)立的不同網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行整合,實(shí)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(luò)管理系統(tǒng)。
2網(wǎng)絡(luò)管理概要
網(wǎng)絡(luò)由互相連接的諸如路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、工作站等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視是指在不加影響的情況下對網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制包括主動地參與和影響網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。
一個典型的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由四部分組成。如圖1所示:網(wǎng)絡(luò)管理站(NMS),運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的管理,協(xié)議和管理信息集。NMS是一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng),他執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理功能,對不同設(shè)備提供了基本的網(wǎng)絡(luò)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(jìn)程
NMS核心
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)
信息處理機(jī)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(biāo)準(zhǔn)的方法去請求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中收集信息。收集到的信息存放在DBMS中,管理應(yīng)用使用DBMS進(jìn)行存儲信息和建立間的聯(lián)系,用于網(wǎng)絡(luò)分析和維護(hù)。NMS使用管理協(xié)議和運(yùn)行在被管理節(jié)點(diǎn)上的管理進(jìn)行通信。NMS和管理間進(jìn)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(luò)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(luò)管理系統(tǒng)面臨的問題
3.1統(tǒng)一的不同層面
網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一存在三個層次。
站點(diǎn)級的統(tǒng)計(jì),這是最低級的統(tǒng)一,不同的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在同一服務(wù)器上運(yùn)行,相互獨(dú)立,是不同的NMS。
GUI級的統(tǒng)一,指不同的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)操作界面風(fēng)格統(tǒng)一,運(yùn)用的術(shù)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(xué)習(xí)的界面。
管理應(yīng)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(shí)現(xiàn)了GUI的統(tǒng)一,各種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管理應(yīng)用程序按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),應(yīng)用程序間可進(jìn)行信息共享和關(guān)聯(lián)操作。在這一層面上的統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)了對異構(gòu)網(wǎng)的綜合分析與管理,進(jìn)行關(guān)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(luò)管理系統(tǒng)統(tǒng)一可從三個方面依次去實(shí)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(luò)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(xué)習(xí),或增加管理員人數(shù),形成人力浪費(fèi)?,F(xiàn)在沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管用戶界面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)幾乎都實(shí)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(jìn)行信息交換遵循的標(biāo)準(zhǔn),是網(wǎng)管
系統(tǒng)統(tǒng)一的關(guān)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(biāo)準(zhǔn)化組織ISO開發(fā)的基于網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)中定義了配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理等領(lǐng)域?,F(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)在網(wǎng)管規(guī)范尚未成熟就進(jìn)行了開發(fā),大都是實(shí)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(dú)立,不能實(shí)現(xiàn)信息的共享。不能從宏觀上實(shí)現(xiàn)管理,不利于網(wǎng)絡(luò)的綜合管理。
3.3統(tǒng)一的策略
將多個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)統(tǒng)一在一起的方法有三種,一種是格式轉(zhuǎn)換法,即各個子網(wǎng)管理系統(tǒng)通過程序進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)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(jìn)行通信,分層管理,是一種分布式管理方式。第三種是標(biāo)準(zhǔn)化方法,是遵循標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和協(xié)議,建立的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
使用分層的網(wǎng)管平臺是當(dāng)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(shí)現(xiàn)不同管理系統(tǒng)的統(tǒng)一。
格式轉(zhuǎn)換法是目前使用較多的方法,如運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)化方法是統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的趨勢和方向,電信管理網(wǎng)TMN就是在電信領(lǐng)域內(nèi)的一種標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)管功能,包括網(wǎng)管協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息集模型的標(biāo)準(zhǔn)化和高層管理應(yīng)用程序功能的統(tǒng)一規(guī)劃。
格式轉(zhuǎn)換和應(yīng)用網(wǎng)管平臺的策略是基于現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng),而標(biāo)準(zhǔn)法策略則不考慮現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)而重新設(shè)計(jì)一套新的標(biāo)準(zhǔn),或是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行較大改進(jìn),考慮到我們當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展的現(xiàn)狀,還是以格式轉(zhuǎn)換和應(yīng)用網(wǎng)管平臺方式統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
4網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的方法
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)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?qū)ο蟮木W(wǎng)管平臺和格式轉(zhuǎn)換的策略。
4.1網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP和CMIP的統(tǒng)一
SNMP和CMIP在它們的范圍、復(fù)雜性、以及解決網(wǎng)絡(luò)管理問題的方法方面有很大的不同。SNMP被設(shè)計(jì)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(shí)??墒沁@一特點(diǎn)也不太適合大型的、復(fù)雜的、多企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)。相對應(yīng)的,CMIP被設(shè)計(jì)的比較通用和靈活。但這也同時提高了復(fù)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(luò)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(shí)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(yīng)用程序接口(APIs)。雙協(xié)議棧的方法要求被管設(shè)備同時支持兩種體系結(jié)構(gòu),但這要求被管設(shè)備要有很高的處理能力和存儲能力,開銷大,不實(shí)用。混合協(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(yùn)行在該協(xié)議棧上的管理系統(tǒng)可同時管理支持SNMP的設(shè)備和支持CMIP的設(shè)備,為了使CMIP能在內(nèi)存有限的設(shè)備上運(yùn)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?yàn)樗∠撕芏喔邔訁f(xié)議開銷,減少了對設(shè)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(luò)層,失去了跨越互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的能力。多廠商管理平臺定義了一套開放的應(yīng)用程序接口(APIs),允許開發(fā)商開發(fā)管理軟件而不用關(guān)心管理協(xié)議的一些細(xì)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(shí)現(xiàn)多協(xié)議管理平臺的結(jié)構(gòu)。其中Postmaster用來管理在網(wǎng)絡(luò)對象間的通信,如管理者和之間的請求和相應(yīng),而ORS(ObjectRegistrationServices)為每個產(chǎn)生一個目錄,紀(jì)錄它們的位置和采用的協(xié)議。
協(xié)議共存雖然能實(shí)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(shí)現(xiàn)協(xié)作對網(wǎng)絡(luò)的分布式管理。對于SNMP內(nèi)部不支持SNMP的設(shè)
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(shè)備可通過增加適配器進(jìn)行轉(zhuǎn)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(qiáng)大的對等能力和對復(fù)雜系統(tǒng)的模型能力即事件驅(qū)動機(jī)制,使得它更適于跨管理域?qū)崿F(xiàn)對等實(shí)體間的互作用,以分層分布的方
式管理網(wǎng)絡(luò),由于它對設(shè)備的性能要求較高,因此在這種層次結(jié)構(gòu)中,可充當(dāng)中央管理站和中間管理站,而SNMP可用于下層管理簡單設(shè)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?qū)ο蟮牡募夹g(shù)對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行描述是一種有效的方式。在分層的網(wǎng)絡(luò)管理平臺上,利用面向?qū)ο蟮乃枷?,將網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)管理資源進(jìn)行抽象。管理平臺為不同應(yīng)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(yīng)用和高層管理者面對在較高層次上進(jìn)行抽象的管理對象,屏蔽了實(shí)現(xiàn)各種管理功能的細(xì)節(jié)。為應(yīng)用提供了對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行描述和管理的高級抽象,易于實(shí)現(xiàn)各種管理功能。而對象類的繼承性便于擴(kuò)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(yīng)用環(huán)境中,管理應(yīng)用和高層管理節(jié)點(diǎn)與管理平臺是基于C/S(顧客/服務(wù)器)模式的分布式結(jié)構(gòu),即管理應(yīng)用節(jié)點(diǎn)和高層管理者節(jié)點(diǎn)與他們所以來的平臺節(jié)點(diǎn)可能處于不同的地理位置。因此考慮基于何種結(jié)構(gòu),采用什么樣的協(xié)議實(shí)現(xiàn)分布對象的訪問。
多廠商設(shè)備的環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)管理一直是網(wǎng)絡(luò)管理研究和實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)。鑒于CORBA的分布式面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn),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(shí)現(xiàn)分布管理對象訪問的設(shè)施。CORBA是很有應(yīng)用前景的系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn),它提供了面向?qū)ο髴?yīng)用的互操作標(biāo)準(zhǔn)。CORBA位分布對象環(huán)境描述了面向?qū)ο蟮脑O(shè)施-----對象請求,他提供了分布對象進(jìn)行請求和應(yīng)答的機(jī)制。這樣CORBA提供了在異構(gòu)分布環(huán)境下不同機(jī)器的不同應(yīng)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(jī)制是獨(dú)立于任何程序設(shè)計(jì)語言的,對象的接口描述在IDL(InterfaceDescriptionLanguage)中。CORBA支持兩種標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行交換
管理不同廠商應(yīng)用和高層管理者如何使用CORBA機(jī)制訪問相應(yīng)的管理平臺所提供的管理對象。使得處于不同節(jié)點(diǎn)的不同廠商的管理應(yīng)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(yīng)用腳本程序通過CORBA機(jī)制訪問管理平臺上的應(yīng)用管理對象,以實(shí)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(jìn)程通過CORBA機(jī)制訪問底層管理者為高層提供的管理對象以實(shí)現(xiàn)高層對底層的網(wǎng)絡(luò)管理功能。
CORBA機(jī)制除支持客戶端對服務(wù)器端所提供的分布對象的訪問外,還提供分布對象服務(wù)功能------COSS,它包括分布對象訪問的安全機(jī)制、事件機(jī)制等。在網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用中,除主動詢問網(wǎng)絡(luò)管理信息以管理、監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)外,還有一種應(yīng)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(wù)機(jī)制恰好可以滿足這一需求。
5結(jié)束語
現(xiàn)在,網(wǎng)絡(luò)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(shù)手段實(shí)現(xiàn)。朗訊、諾基亞、富士通等電信設(shè)備廠商都在研究將CORBA技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)管理,如朗訊的CDMS2000的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)就是基于CORBA技術(shù)并且在實(shí)際中也得到了應(yīng)用,但統(tǒng)一網(wǎng)管的發(fā)展還不規(guī)范,沒有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和體系可借鑒,應(yīng)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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