【正文】 如果一個(gè)接口的包丟棄率較高，則表示該設(shè)備存在擁塞。基于 SNMP的流量監(jiān)控可以使用 SNMP實(shí)時(shí)采集 據(jù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備的流量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的算法流安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 23 程描述如圖 4． 1所示 。通過訪問 ipNetToMediaTable表，可將 MAC地址與 IP地址對應(yīng)起來，有利于活動(dòng)主機(jī)的查找。 sysLocation由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定，一般設(shè)為設(shè)備所在地點(diǎn)。 分組成，本節(jié)的主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法用到的組包括： System組， Interfaces組， IP組。故障管理系統(tǒng)通過自動(dòng)檢測、跟蹤和控制故障以減少網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的中斷和相應(yīng)的損失。 局域網(wǎng)流量的監(jiān)測可以通過連續(xù)采集局域網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端接 151的負(fù)載數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，包括接口的利用率、錯(cuò)誤率和丟包率等，通過對采集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，獲得網(wǎng)絡(luò)的性能變化趨勢，分析制約網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸。 圖 32策略功能模型 策略子模塊劃分與研究 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K 該模塊包括兩個(gè)子模塊：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)子模塊、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制子模塊 。 (9)故障記錄和報(bào)告生成 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)提供可靠的故障記錄，定期生成運(yùn)行報(bào)告，以便于故障分析、跟蹤、診斷和處理。網(wǎng)絡(luò)管理人可配置諸如輪詢時(shí)間、查找網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備、修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備遠(yuǎn)程用戶 PSTN CERNET CISCD 2611 CISCD 3640 PTF PROXCY BBS WWW MAIL 本 CAJUN 部圖書館 防火墻 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 網(wǎng)管 計(jì)費(fèi) 宿舍 教學(xué)樓 實(shí)驗(yàn)樓 北區(qū)圖書館 食堂 食堂 西區(qū)圖書館 宿舍 教學(xué)樓 實(shí)驗(yàn)樓 行政樓 食堂 28 層公寓 女生宿舍 研究生公寓 教學(xué)樓 CAJUN 北校區(qū) CAJUN 本部 CAJUN 西校區(qū) 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 18 等。 (3)第三種方式是模擬程序。所以，該方法的缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)起來有些困難，如何確保完整的流量數(shù)據(jù)是工作的關(guān)鍵。對于每個(gè)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)幀都要進(jìn)行這個(gè)過程的。這是一個(gè) 48位的地址，這個(gè) 48位的地址是與 IP地址相對應(yīng)的，換句話說就是一個(gè) IP地址也會(huì)對應(yīng)一個(gè)物理地址。因此，此方法主要用于大型主干網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的路由設(shè)備，反映網(wǎng)絡(luò)的整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)模塊采用此方法來實(shí)現(xiàn)。而從 ipRouteType的值我們就可以知道該網(wǎng)關(guān)連接了哪些 子網(wǎng)。 (2)只能發(fā)現(xiàn)子網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備。因此，基于 ICMP的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法可以快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)備關(guān)系圖比較困難。如果結(jié)合traceroute工具，還可以分析出網(wǎng)絡(luò)的連接情況。 策略實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法的分析與 比較 對網(wǎng)絡(luò)連接情況的搜索和構(gòu)造是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理的基礎(chǔ)。管理信息的交換可以由管理站以輪詢方式開始，或由代理發(fā)送陷阱 (Trap)報(bào)文開始。此外，它們的協(xié)議規(guī)范也遵循相同的體系結(jié)構(gòu)。這 3種報(bào)文都用一個(gè) get． response報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)，該確認(rèn)報(bào)文再傳給管理應(yīng)用程序。對于一個(gè)獨(dú)立的管理站，由一個(gè)管理器進(jìn)程控制對中心 MIB(管理信息庫 )的訪問，并且提供一個(gè)接口 給網(wǎng)絡(luò)管理員。每次的交換都是管理站和代理者之間的一個(gè)獨(dú)立傳送。 MIB庫中每個(gè)被管對象類型都有名字 (Name)、語法 (Syntax)和編碼 (Encoding)三方面的定義。 MIB的結(jié)構(gòu)被稱為管理信息結(jié)構(gòu) SMI(Structure of Management Information)。 (4)管理信息庫 (MIB)： 管理網(wǎng)絡(luò)資源的方法是將它們表示為對象。 (1)管 理者 管理者是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)的核心，它位于一臺(tái)主機(jī)上，也可以是分布式的位于多臺(tái)主機(jī)上，每臺(tái)主機(jī)上配置一個(gè)管理者。 SNMP的目標(biāo)是保證管理信息在任意兩點(diǎn)中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)檢索信息、修改參數(shù)、尋找故障，并完成故障診斷、容量規(guī)劃和報(bào)告生成。在整個(gè)校園網(wǎng)中，會(huì)出現(xiàn)諸如節(jié)點(diǎn)機(jī)、宿主機(jī) (Host)、服務(wù)器 (server)、路由器 (Router)、網(wǎng)橋(Bridge)、網(wǎng)卡、轉(zhuǎn)發(fā)器 (Repeater)、集線器 (Hub)、調(diào)制解調(diào)器 (Modem)、交換機(jī)和防火墻等多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 80年代以來，世界上幾乎所有發(fā)達(dá)國家都已相繼建立了國家級(jí)的教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并互連成覆蓋全球的 Inter網(wǎng)。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足 ， 1998年， IETF SNMPv3212作組發(fā)布了 RFC 2271— 2275，正式形成 SNMPv3?；锇槎x了許多安全參數(shù)，其中包括所使用的安全協(xié)議、密碼等，以確保代理和管理器問的通信安全。由于 SNMP的簡單和易于實(shí)現(xiàn)，因此， SNMP得到廣泛應(yīng)用，并成為網(wǎng)絡(luò)管理的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。此外，計(jì)費(fèi)管理還要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源利用率的統(tǒng)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)的成本效益核算。這些服務(wù)可以包括收集關(guān)于系統(tǒng)的信息，在系統(tǒng)發(fā)生變化和系統(tǒng)配置發(fā)生改變時(shí)給予提醒。在 CMOT上進(jìn)行的工作于 1 992年就完全停止了。該委員會(huì)考慮了三個(gè)提案：高層實(shí)體管理系統(tǒng)(HEMS)：采用 CMIS和 CMP的以 OSI為基礎(chǔ)的系統(tǒng)；擴(kuò)展構(gòu)成 Inter的地區(qū)網(wǎng)絡(luò)正在使用的簡單網(wǎng)關(guān)監(jiān)視協(xié)議 (SGMP)。與此同時(shí)， Inter及其制定的 TCP／ IP協(xié)議以其簡單、易于實(shí)現(xiàn)和互連性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)迅速得到業(yè)界及其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 結(jié)論對本文工作做了總結(jié)，并對未來的研究方向作了展望。 SNMP是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，本文所研究的校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理策略也是基于 SNMP協(xié) 議的。我希望能夠設(shè)計(jì)出一種系統(tǒng)，具有可視化管理交換機(jī)的功能，并且對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的 MIB進(jìn)行有效的訪問，得到所希望得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而以直觀的方式顯示出來，達(dá)到有效的 監(jiān)視、分析目的。但是對其它公司生產(chǎn)的設(shè)備基本上就無能為力了。 性能管理提供了對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用情況和網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)元的有效性進(jìn)行評估和報(bào)告的各種功能。網(wǎng)絡(luò)性能管理包括監(jiān)視和調(diào)整兩大類功能。 本文以安徽理工大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)為背景，基于 SNMP協(xié)議，設(shè)計(jì)的一套網(wǎng)絡(luò)管理策略，主要完成工作如下： 研究目 前的網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)采集技術(shù)，該模塊能夠針對指定的交換機(jī)端口進(jìn)行連續(xù)的數(shù)據(jù)采集，并對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，從而得到相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)。由于簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP的問世，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在五大功能域中，配置管理是基礎(chǔ)，它的主要功能包括發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、監(jiān)視和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置情況。通過對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測也能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障和非法訪問，從而進(jìn)行故障和安全管理。 (1)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析 網(wǎng)管系統(tǒng)主要由兩類公司開發(fā)，一類是通用軟件供應(yīng)商，另一類是各個(gè)設(shè)備廠安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 2 商。大部分是采用 SNMPH軟件開發(fā)包開發(fā)的。結(jié)合專業(yè)型網(wǎng)絡(luò)管理軟件的功能、借鑒國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理軟件的功能和特色，研究適合安徽理工大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。 第四章 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計(jì)。 網(wǎng)絡(luò)管理的發(fā)展及標(biāo)準(zhǔn)化 早在 20世紀(jì) 70年代末，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出其開放系統(tǒng)互連參考模型 OSI的 同時(shí)，就提出了網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)的框架，即開放系統(tǒng)互連管理框架 (IS07498∞，并制定了相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，即公共管理信息服務(wù) (CMIS)是公共管理信息協(xié)議 (CMIP)。隨著 20世紀(jì) 80年代 后期 Inter的迅猛發(fā)展，這種專用的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)己經(jīng)很難勝任 Inter的全面管理。 1998年 1月， IETFSNMPv3212作組又發(fā)布了 ，正式形成了 SNMPv3。同時(shí)，在必要時(shí)它還可以啟動(dòng)控制功能，通過診斷、修理、測試、操作外圍設(shè)備 和備份來保證高度可用性。性能管理的具體內(nèi)容包括：從被管對象中收集和網(wǎng)絡(luò)性能相關(guān)的參數(shù)；統(tǒng)計(jì)并分析歷史數(shù)據(jù)；建立性能分析模型；預(yù)測網(wǎng)絡(luò)性能的長期發(fā)展趨勢，根據(jù)分析預(yù)測的結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及被管安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 6 對象的配制參 數(shù)進(jìn)行調(diào)整，逐步達(dá)到最佳狀態(tài)。 SNMP 的發(fā)展 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (SNMP)的研制工作始于 1987年，其開發(fā)基礎(chǔ)是 SGMP。 SNMPv2在其發(fā)展過程中，現(xiàn)了多個(gè)不同的版本： ● SNMPv2p：基于伙伴 (party)的 SNMPv2。 ● SNMPv2*：此版本沒有形成過標(biāo)準(zhǔn)文檔。將分布在全國各地的大學(xué)，甚至中、小學(xué)的校園網(wǎng)用公共通信線路互相連接起來，就構(gòu)成一個(gè)全國性的廣域網(wǎng)?？紤]到各個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)也要參與整個(gè)校園網(wǎng)乃至 Inter的信息交流，從整個(gè)校園網(wǎng)看來，更多地顯現(xiàn)出了廣域網(wǎng)的特性，也就是說校園網(wǎng)本身要采用很多廣域網(wǎng)的技術(shù)。同時(shí)，校園網(wǎng)管理并不完全是技術(shù)層面上的管理，還應(yīng)包括對校園網(wǎng)應(yīng)用以及實(shí)施上的具體管理。輪詢監(jiān)控的主要優(yōu)點(diǎn)是對代理資源的要求不高，缺點(diǎn)是管理通信的開銷大。同時(shí)，代理者所駐的設(shè)備上 維護(hù)一個(gè)管理信息庫 (MIB)，它們的通信過程是由管理者發(fā)出請求，代理者響安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 應(yīng)請求，由代理者去查詢所駐設(shè)備上的管理信息庫，將請求中的數(shù)據(jù)從管理信息庫中調(diào)出，回送給管理者。管理站通過讀取 MIB中的對象值來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。這些對象都按層次性的結(jié)構(gòu)或樹型結(jié)構(gòu)來排列。多數(shù)管理信息并不需要通信雙方提供可靠的連接， SNMP的管理器和代理之間的通訊通常采用面向無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)進(jìn)行傳輸， (實(shí)際上 SNMP消息也可以通過其它方式傳輸 )。從概念上講， SNMP只有兩個(gè)命令，允許管理系統(tǒng)讀取一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，或把值存到一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。其它 2條 get． response和 trap是由代理進(jìn)程生成的。 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 12 SNMP 的報(bào)文格式 不同版本的 SNMP協(xié)議，其報(bào)文格式也有所不同。 SNMPv1和 SNMPv2的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。從面向?qū)ο蟮慕嵌葋碚f，每個(gè)信息家電設(shè)備都可看作是被管理對象。但歸結(jié)起來主要有以下三種：基于 SNMP的網(wǎng)絡(luò)拓 撲發(fā)現(xiàn)方法；基于通用協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法：基于路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法。在使用 traceroute操作后可以知道中間經(jīng)過了哪些路由設(shè)備，但是路由設(shè)備之間的連接情況卻很難分析。 ARP表中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址都是最近活動(dòng)過的有效 IP，而且?guī)缀鯖]有冗余信息。ipRouteNextHop記錄了本網(wǎng)關(guān)的下一跳的地址。 (2)無法發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中無路由功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括交換機(jī)和主機(jī)設(shè) 備。 基于網(wǎng)絡(luò)偵聽的技術(shù) Ether協(xié) 議的工作方式是將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包發(fā)往連接在一起的所有主機(jī)。當(dāng)使用集線器的時(shí)候，發(fā)送出去的信號(hào)到達(dá)集線器，由集線器再發(fā)向連接在集線器上的每一條線路。以路由器為例，讓路由器和流量檢測工作站在同一個(gè)物理網(wǎng)段上，所有經(jīng)過路由 器的數(shù)據(jù)包都會(huì)經(jīng)過流量監(jiān)測作站，所以是第一層的互連設(shè)備。及時(shí)提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量分布情況，從中了解網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備接口的流量信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不正常的數(shù)據(jù)流量和網(wǎng)絡(luò)擁塞的位置。因此本論文采用 SNMP協(xié)議實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入流量進(jìn)行監(jiān)測。 (6)訪問控制 允許網(wǎng)絡(luò)管理人員設(shè)置、修改用戶的訪問權(quán)限。 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 19 3. 2 策略設(shè)計(jì) 本策略采用層次模型進(jìn)行劃分，從體系結(jié)構(gòu)上分為：底層數(shù)據(jù)采集模塊，中間數(shù)據(jù)處理模塊，上層顯示模塊。 網(wǎng)絡(luò)管理策略 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K 流量監(jiān)控模塊 定位模塊 自動(dòng)告警模塊 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)展 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制 端口選擇 端口流量繪制 網(wǎng)卡物理地址定位 IP地址定位 告警設(shè)置 告警方法實(shí)現(xiàn) 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 20 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的核心部分，不僅可以直觀動(dòng)態(tài)的反映出校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)之上還可以開發(fā)動(dòng)態(tài)告警、主機(jī)定位等模塊。 自動(dòng)告警模塊 故障管理包括對網(wǎng)絡(luò)異常運(yùn)行情況的檢測、診斷和校正。 第四章 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)模塊的研究 本章詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的實(shí)現(xiàn)，以及通過對目前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的研究分析。 sysUptime表示設(shè)備從最近一次啟動(dòng)開始正常運(yùn)行的時(shí)間。ype)，接口速度 (ifSpeed)和接口物理地址 (ifPhysAddress)等。同時(shí)通過路由表的ipRouteIfIndex就可以發(fā)現(xiàn)端口，通過由接口表得到端口的類型就可以了解子網(wǎng)類型。但是如果路由表信息不完整可能會(huì)導(dǎo)致主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)不完整，這種情況在這里不做討論。 (4)ifOutQutlen：輸出隊(duì)列中的所有包數(shù)。 (10)ifOutOctets．接口接收的字節(jié)數(shù)，指該接口發(fā)送的總字節(jié)數(shù)，在達(dá)到最大值時(shí)自動(dòng)清零。太小的 Mtu值會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)效率低下。因此進(jìn)行三層設(shè)備發(fā)現(xiàn)算法的過程中要經(jīng)過過濾處理：當(dāng)訪問當(dāng)前路由結(jié)點(diǎn) MIB庫的 ipRouteNextHop值時(shí)，若 ipRouteType值為 4，訪問此 ipRouteNextHop所代表三層設(shè)備 MIB庫的 ipAddrTable表，比較表中的接口值是否與三層設(shè) 備隊(duì)列中的上一個(gè)結(jié)點(diǎn)值有相同的值，若有則過濾。路由表中的下一跳地址 ipRouteNextHop所標(biāo)識(shí)的必然是具有