【正文】 第 一 章 緒論 1 第一章 緒論 課題背 景 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，特別是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的不斷地推廣 ，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用越來(lái)越廣泛，人們的生產(chǎn)生活學(xué)習(xí)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴也越來(lái)越大。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷 擴(kuò)大和連入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越來(lái)越多樣， 網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性也越來(lái)越高，網(wǎng) 絡(luò)的異構(gòu)性也越拉越高。于是，網(wǎng)絡(luò)管理就成為了一個(gè)重要的研究課題。 網(wǎng)絡(luò)管理 是對(duì)硬件、軟件、人力的綜合使用和協(xié)調(diào)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行監(jiān)視 、測(cè)試、配置、分析、評(píng)價(jià)和控制，從而以合理的價(jià)格滿足網(wǎng)絡(luò)的需求，如實(shí)時(shí)運(yùn)行性能、服務(wù)質(zhì)量等 [1]。從定義中可以看出，網(wǎng)絡(luò)管理包含了兩個(gè)重 要的任務(wù)，一是對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，二是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行進(jìn)行控制。通過(guò)監(jiān)測(cè)可以了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀態(tài)是否正常，是否存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)控制可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高其性能，保證其服務(wù)。 隨著目前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)越來(lái)越多并且地理上的覆蓋范圍也不斷的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)所涉及的通信協(xié)議也越來(lái)越豐富，組網(wǎng)的產(chǎn)品系列也越來(lái)越多，經(jīng)常在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)集成有多個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)廠家的產(chǎn)品，所有的這些都導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)管理的難度越來(lái)越大。如此之多的復(fù)雜的、大的、異構(gòu)型設(shè)備所構(gòu)成的 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，必須要有有效的管理技術(shù)是無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)而高效的運(yùn)行。 因此，需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，不僅僅能保證 網(wǎng)絡(luò)不間斷地正常運(yùn)行，并且能夠統(tǒng)一管理各種設(shè)備，能夠保證網(wǎng)絡(luò)的信息安全。 與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身日新月異的發(fā)展相比，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的進(jìn)步顯得有點(diǎn)步履維艱。功能單一、缺乏管理、耗資巨大是廣大用戶普遍不滿的主要原因。因此，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)管理要強(qiáng)調(diào)更好的接入控制，即是加強(qiáng)不同用戶、多媒體業(yè)務(wù)功能的管理。同時(shí)人工智能技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)管理中去，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還將具有自學(xué)能力和自我規(guī)劃功能?，F(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)管理越來(lái)越受到人們的重視，隨著 IT 技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)將逐漸成熟并日臻完善。 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是一種全新的網(wǎng)絡(luò)管理模式，具備靈活性、易操作性等特點(diǎn)，出現(xiàn)伊始就表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。 2 基 于 WEB 的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 網(wǎng)絡(luò)管理功能概述 網(wǎng)絡(luò)管理的功能 網(wǎng)絡(luò)管理有五大功能，即 為 故障管理（ Fault Management）、配置管理（ Configuration Management）、計(jì)費(fèi)管 理（ Accounting Management）、性能管理（ Performance Management）和安全管理（ Security Management） ，簡(jiǎn)寫(xiě)為 FCAPS。在 傳統(tǒng)意義上，性能管理、故障管理和 計(jì)費(fèi)管理可以歸為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能，而配置管理和安全管理歸屬為網(wǎng)絡(luò)控制功能。 [2] ● 配置管理 配置管理 是最基本的網(wǎng)絡(luò)管理功能，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、業(yè)務(wù)的展開(kāi)以及配置數(shù)據(jù)的維護(hù)。配置管理功能主要包括資源清單管理、資源開(kāi)通以及業(yè)務(wù)開(kāi)通。資源清單的管理是所有配置管理的基本功能，資源開(kāi)通是為了滿足新業(yè)務(wù)需求及時(shí)的配置資源，業(yè)務(wù)開(kāi)通是為了端點(diǎn)用戶分配業(yè)務(wù)或功能 。 配置管理建立資源管理信息庫(kù)（ MIB）和維護(hù)資源狀態(tài)，為其他的網(wǎng)絡(luò)管理功能利用。配置管理初始化網(wǎng)絡(luò)，并配置網(wǎng)絡(luò)，以使其提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。配置管理的目的是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)特定的功能或使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)。 ● 性能管理 性能管理的目標(biāo)是維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（ QoS）和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的效率。為此，性能管理要提供性能監(jiān)測(cè)功能、性能分析功能以及性能管理功能。同時(shí)，還要提供性能數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)以及種子發(fā)現(xiàn)性能嚴(yán)重下降是啟動(dòng)故障管理系統(tǒng)的功能。 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率有時(shí)是相互制約的。較高的服務(wù)質(zhì)量通常需要較多的網(wǎng)絡(luò)資源（帶寬、 CPU 時(shí)間等），因此在制定性能目標(biāo)時(shí)要在服務(wù)質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)效率之間進(jìn)行權(quán)衡。在一般的性能管理中，維護(hù)服務(wù)質(zhì)量是第一位的。 ● 故障管理 故障管理是網(wǎng)絡(luò)管理中最基本的功能之一。用戶都希望 使用的網(wǎng)絡(luò)可靠穩(wěn)定。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)組成部分發(fā)生故障是，網(wǎng)絡(luò)管理器必須迅速的查找到故障并及時(shí)排除。故障管理的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和排除網(wǎng)絡(luò)故障。故障管理用于保障網(wǎng)絡(luò)資源無(wú)障礙的無(wú)錯(cuò)誤的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。包括障礙管理、故障恢復(fù)、預(yù)防故障。障礙掛你的內(nèi)容有告警、測(cè)試、診斷、業(yè)務(wù)恢復(fù)、故障設(shè)備更換等等。預(yù)防故障為網(wǎng)絡(luò)提供 第 一 章 緒論 3 自愈能力，在系統(tǒng)可靠性下降，業(yè)務(wù)經(jīng)常受到影響的準(zhǔn)故障條件下實(shí)施。在網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)和測(cè)試中，故障管理參考配置管理的資源清單來(lái)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)元素。 如果維護(hù)狀態(tài)發(fā)生變化，或者故障設(shè)備被替換，以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重組迂回故障時(shí)，要與資源MIB 互通。 如果維護(hù)狀態(tài)影響了有質(zhì)量保證 承諾的業(yè)務(wù)時(shí)，故障管理管理要與計(jì)費(fèi)管理互通，以賠償用戶的損失。 ● 計(jì)費(fèi)管 理 計(jì)費(fèi)管理記錄了網(wǎng)絡(luò)資源的使用，目的是控制和監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)操作的費(fèi)用和代價(jià)。它可以估算出用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源可能需要的費(fèi)用和代價(jià)。網(wǎng)絡(luò)管理員還可以規(guī)定用戶可以使用的最大費(fèi)用，從而控制用戶過(guò)多占用和使用網(wǎng)絡(luò)資源。這也從另一個(gè)方面提高了網(wǎng)絡(luò)的效率。另外，當(dāng)用戶為了一個(gè)通信目的需要使用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的資源時(shí)，計(jì)費(fèi)管理應(yīng)可計(jì)算總費(fèi)用。 ● 安全管理 安全性一直是網(wǎng)絡(luò)的薄弱環(huán)節(jié)之一，而用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的要求又相當(dāng)高，因此網(wǎng)絡(luò)安全管理非常重要。網(wǎng)絡(luò)中主要有以下幾個(gè)安全問(wèn)題：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的私有性（保護(hù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不被侵入者 非法獲取 ） ；授權(quán)（防止侵入者在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送錯(cuò)誤信息）；訪問(wèn)控制（控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的訪問(wèn)）。安全管理采用信息安全措施保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、以及業(yè)務(wù)。安全管理與其他管理功能有著密切的關(guān)系。 安全管理要調(diào)用配置管理中的系統(tǒng)服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的安全設(shè)施進(jìn)行控制和維護(hù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)安全方面的故障時(shí)，要向故障管理通報(bào)安全故障事件以便進(jìn)行故障診斷和恢復(fù)。安全管理功能還要接受計(jì)費(fèi)管理發(fā)來(lái)的與訪問(wèn)權(quán)限有關(guān)的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)和訪問(wèn)事件通報(bào)。 網(wǎng) 絡(luò)管理的方式 現(xiàn)有的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理有以下幾種方式： ● 基于終端控制臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)管理 終端控制臺(tái)管理采用命令行的方式，通常提供了設(shè)備最基本的系統(tǒng)配置和狀態(tài)信息，也可以提供最詳細(xì)和復(fù)雜的系統(tǒng)配置。管理員可以使用專門的管理命令集來(lái)管理設(shè)備。 ● 基于 Tel 遠(yuǎn)程登錄控制管理 此種方式也是采用命令行的方式，終端使用者可以在 Tel 程序中輸入命令，這些命令就會(huì)在服務(wù)器上運(yùn)行，就像直接在服務(wù)器的控制臺(tái)上輸入一樣，可以在4 基 于 WEB 的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 本地控制服務(wù)器。 ● SNMP 管理和 RMON SNMP 管理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)比較基本的管理方式，有一套簡(jiǎn)單的 網(wǎng)關(guān)協(xié)議規(guī)范組成，可以完成基本的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的資源需求較少，主要通過(guò)不同類型的消息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的交換。 ● 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 ： 基于 Web 的管理通常把 WEB 服務(wù)器集成在被管理的設(shè)備上，是被管理的設(shè)備相當(dāng)于一臺(tái) Web 服務(wù)器。通過(guò)管理者的計(jì)算機(jī)瀏覽器來(lái)訪問(wèn)該設(shè)備，來(lái)完成管理功能。 [3] 各種不同的 網(wǎng)管方式各有優(yōu)缺點(diǎn) ， 在對(duì)設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇所需的 最為合適的 管理方式。當(dāng)然，提供的管理方式越多，意味著用戶可以更加靈活的管理設(shè)備，用戶可以通過(guò)多種方式在不同的場(chǎng)合管理和配置設(shè)備。 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 簡(jiǎn)述 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 WBM（ WebBased Management） 主要應(yīng)用于一個(gè)組織內(nèi)部的信息共享，以運(yùn)行兼容 html語(yǔ)言的相關(guān)應(yīng)用層協(xié)議的 Web 服務(wù)器組建而成。技術(shù)允許管理人員通過(guò) Web 瀏覽器來(lái)監(jiān)測(cè)他們的網(wǎng)絡(luò) ， WBM 使用戶管理網(wǎng)絡(luò)的方式得以徹底改善，從而實(shí)現(xiàn) 了 “ 自己管理網(wǎng)絡(luò) ” 和 “ 網(wǎng)絡(luò)管理自動(dòng)化 ” ， 使得網(wǎng)絡(luò)用戶管理網(wǎng)絡(luò)的方式得以改善。 [4] WBM 技術(shù) 的一個(gè) 優(yōu)點(diǎn)是不需要 使用 專門的管理軟件，通過(guò) inter 使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器 就可以實(shí)現(xiàn)管理功能 ，這就使網(wǎng)絡(luò)管理突破了地理 條件的限制 。 只要能夠連接網(wǎng)絡(luò) ，網(wǎng)絡(luò)管理人員 就 可以使用任何一種 Web 瀏覽器，輸入設(shè)備的 IP 地址，就可以 在網(wǎng)絡(luò) 中的 任 一 節(jié)點(diǎn)上方便迅速地配置、控制 、 存取網(wǎng)絡(luò) 中設(shè)備 的各 種 運(yùn)行和配置狀態(tài) 信息 。 WBM 有 兩種實(shí)現(xiàn)的方式 。第一種是基于代理的 方式， 也就是將一個(gè) Web 服務(wù)器加到一個(gè)內(nèi)部工作站（代理）上，工作站輪流與端設(shè)備通信，瀏覽器用戶通過(guò)HTTP 協(xié)議與代理通信，同時(shí)代理通過(guò) SNMP 協(xié)議與端設(shè)備通信。第二種是 第 一 章 緒論 5 WBM―― 嵌入式方式，將 Web 功能 嵌入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，每個(gè)設(shè)備有它自己的 Web地址，管理人員可 以 輕松地通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)到該 設(shè)備并且管理 設(shè)備 。 基于代理的 WBM 方案保留了現(xiàn)存的基于工作站的網(wǎng)管系統(tǒng)及設(shè)備的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)還增加了訪問(wèn)靈活的優(yōu)點(diǎn)。 第二種方式， 嵌入式方案給各獨(dú)立被管設(shè)備帶來(lái)了圖形化的管理，它為管理者提供了非常簡(jiǎn)單易用的接口， 因此 優(yōu)于現(xiàn)在的命令行或基于菜單的遠(yuǎn)程登錄界面。 兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的管理方式，有的網(wǎng)絡(luò)管理中需要同時(shí)利用這兩種的網(wǎng)絡(luò)管理方式。 本文主要討論了嵌入式方 案 的基于 Web 網(wǎng)絡(luò)管理 方式。嵌入式的基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 完全采用 Web 技術(shù)，例如通信協(xié)議 HTTP 協(xié)議 ，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ú捎酶咝У?Web 搜索、查詢點(diǎn)索引技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理層次或域的組織采用靈活的虛擬形式，不再受限于地理位置等因素。嵌入式的 WBM 方案對(duì)于小型的辦公室網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是理想的管理方式。小型辦公室網(wǎng)絡(luò)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，也不需要強(qiáng)大的管理系統(tǒng)和整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)視圖。由于小型辦公室網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常缺乏網(wǎng)絡(luò)管理和設(shè)備控制人員，而內(nèi)嵌 Web 服務(wù)器的管理方式則可以把用戶從復(fù)雜的管理中解脫出來(lái)。 6 基 于 WEB 的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 第 二 章 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 7 第二 章 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管理 網(wǎng)絡(luò)管理模型 網(wǎng)絡(luò)管理中，一般采用管理站 代理的管理結(jié)構(gòu)， 通過(guò)管理進(jìn)程與一個(gè) 遠(yuǎn)程的系統(tǒng)相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程資源的 控制。這種簡(jiǎn)單的體系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)系統(tǒng)中的管理進(jìn)程擔(dān)當(dāng)管理站的角色，被稱為網(wǎng)絡(luò)管理站，而另一個(gè)系統(tǒng)中的對(duì)等實(shí)體擔(dān)當(dāng)代理者的角色，稱之為管理代理。網(wǎng)絡(luò)管理站將管理要求通過(guò)管理操作指令傳送給位于被管理系統(tǒng)中的管理代理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各種設(shè)備、設(shè)施、資源實(shí)施監(jiān)視和控制，管理代理則負(fù)責(zé)管理指令的執(zhí)行，并且以通知的形式向網(wǎng)絡(luò)管理站報(bào)告被管理對(duì)象發(fā)生的一些重要事件。 下面介紹一些會(huì)經(jīng)常用到的術(shù)語(yǔ)： ●網(wǎng) 絡(luò)元素（ work element） ： 網(wǎng)絡(luò)中 一些 具體的通信設(shè)備或 者 邏輯實(shí)體 ；●對(duì)象 （ object） ： 通信和信息范疇里可標(biāo) 識(shí)的擁有一定信息特性的資源 ； ●網(wǎng)絡(luò)管理站（ work manager）：一般位于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干位置或接近主干位置的工作站、微機(jī)等，負(fù)責(zé)發(fā)出管理操作的指令并接受來(lái)自代理的信息。網(wǎng)絡(luò)管理站要求管理代理定期收集重要的設(shè)備信息。 ●管理代理（ work agent） ：位于管理的設(shè)備內(nèi)部，通常將主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等所有的被管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備稱為管理代理。管理代理把來(lái)自網(wǎng)絡(luò)管理站的命令或信息請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為本設(shè)備的的特有的指令，完成網(wǎng)絡(luò)管理站的指示，返回他所在的設(shè)備信息。網(wǎng)絡(luò)代理也 可能因?yàn)槟撤N原因拒絕網(wǎng)絡(luò)管理站的指令，另外，管理代理也可以把自身系統(tǒng)中發(fā)生的事件主動(dòng)通知給網(wǎng)絡(luò)管理站。 ●網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 ：用于網(wǎng)絡(luò)管理站和管理代理之間傳遞信息，并完成信息交換安全控制的通信規(guī)約就稱為網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)管理站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議從管理代理那里獲取管理信息或向管理代理發(fā)送命令；管理代理也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議主動(dòng)發(fā)送報(bào)告緊急信息。 ● 管理信息庫(kù) MIB（ management information base） ： MIB 是一個(gè)信息儲(chǔ)存庫(kù)，是對(duì)于通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議可以訪問(wèn)信息的精確定義，所有相關(guān)的被管對(duì)象的網(wǎng)絡(luò)8 基 于 WEB 的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 信息都放置在 MIB 上。 MIB 庫(kù)采用了結(jié)構(gòu)化的管理信息定義，稱為管理信息結(jié)構(gòu)（ structure of management information， SMI），它規(guī)定了如何識(shí)別管理對(duì)象以及如何組織管理對(duì)象的信息結(jié)構(gòu)。 MIB 庫(kù)中的對(duì)象按層次進(jìn)行分類和命名，整體表示為一種樹(shù)形結(jié)構(gòu)，所有被管理的對(duì)象都位于 樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)，中間節(jié)點(diǎn)為該節(jié)點(diǎn)下的對(duì)象組合。 MIB 是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的重要構(gòu)件。它是由一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的許多被管對(duì)象及其屬性組成。 MIB 實(shí)際上就是一個(gè)虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)， 由管理進(jìn)程和各個(gè)代理進(jìn)程共同使用 。 基于 Web 的網(wǎng)絡(luò)管