【文章內(nèi)容簡介】 (6)實(shí)現(xiàn)性能數(shù)據(jù)的圖形化和歷史數(shù)據(jù)可查詢。 論文的組織和結(jié)構(gòu) 整個論文分為以下幾部分： 第一章，緒論，介紹課題的研究背景， 網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展 現(xiàn)狀，并對論文的研究工作做了簡要的介紹。 第二章，介紹了相關(guān)的技術(shù)與理論，包括 SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理模型及其在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。介紹了 J2EE 體系結(jié)構(gòu)、 Struts 框架的 開發(fā)與 工作流程，總結(jié)了 Struts 框架的優(yōu)缺點(diǎn)。 第三章， 對系統(tǒng)進(jìn)行了 需求 分析 和 總 體設(shè)計， 描述了 系統(tǒng)架構(gòu) 的設(shè)計情況 、功能模塊 的 劃分 情況 、數(shù)據(jù) 庫的結(jié)構(gòu) 定義情況等 ，最后介紹了開發(fā)環(huán)境。 第四章，介紹了 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計 與實(shí)現(xiàn) 。 分別對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心功能進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，包括 ： 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 5 頁 數(shù)據(jù)持久化的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 周期主動監(jiān)控功能的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 設(shè)備數(shù)據(jù)獲取的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 捕獲設(shè)備事件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 郵件報警處理的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 數(shù)據(jù)圖形化功能的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)； 前端頁面與后臺服務(wù)程序的交互的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。 第五章，介紹系統(tǒng)的部署和運(yùn)行測試。 在論文的最后，對整個課題研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并 提出了項(xiàng)目需要完善和改進(jìn)的地方。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 6 頁 第 2 章 相關(guān)技術(shù)與理論 網(wǎng)絡(luò)管理簡介 網(wǎng)絡(luò)管理是控制一個復(fù)雜的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使得它能安全、高效的完成工作任務(wù)的過程。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的能力，這一過程通常包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理，然后提交給管理者，用于在網(wǎng)絡(luò)操作中使用。它可能還包括分析數(shù)據(jù)并提供解決方案，生成對管理網(wǎng)絡(luò)有用的報告。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不僅僅只是完成常規(guī)任務(wù)。作為發(fā)現(xiàn)問題的輔助手段，它可以持續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)；還可以產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信息日志并利用這些日志去研究和分析網(wǎng)絡(luò)。 ISO（ International Organization for Standardization，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）定義了配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和計費(fèi)管理五大網(wǎng)絡(luò)管理功能域。其中故障管理是整個網(wǎng)絡(luò)管理的核心，配置管理是基礎(chǔ)。 [7] 1. 故障管理：故障管理用于檢測在網(wǎng)絡(luò)通信中出現(xiàn)的問題，分析故障原因，并定位、排除故障。 2. 配置管理：配置管理就是對網(wǎng)絡(luò)的各種配置參數(shù)進(jìn)行確定、設(shè)置、修改、保存和統(tǒng)計等操作所組成的集合。 3. 性能管理：性能管理涉及到網(wǎng)絡(luò)通信信息的收集、加工和處理等一系列活動，其目的是保證在使用最少的網(wǎng) 絡(luò)資源和具有最小的延遲的前提下，網(wǎng)絡(luò)能夠提供可靠、連續(xù)的通信能力，并使網(wǎng)絡(luò)資源的使用達(dá)到最優(yōu)化的程序。 4. 計費(fèi)管理：計費(fèi)管理就是根據(jù)資源使用情況進(jìn)行計費(fèi)的過程，通過統(tǒng)計用戶的信息流量、訪問資源等信息來正確計算并收取用戶的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費(fèi)用。計費(fèi)數(shù)據(jù)可幫助了解網(wǎng)絡(luò)使用情況，為網(wǎng)絡(luò)升級和資源配置提供依據(jù)和參考。 5. 安全管理：安全管理是對網(wǎng)絡(luò)資源以及重要信息的訪問進(jìn)行約束和控制，以保證網(wǎng)絡(luò)不被侵害，并保證重要的信息不被未授權(quán)的用戶訪問。由于網(wǎng)絡(luò)安全涉及范圍廣，技術(shù)難度高，安全管理已發(fā)展成為一個專門的方向。 一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)從邏輯上可抽象為以下四部分： [8] （ 1）被管代理； （ 2）網(wǎng)絡(luò)管理工作站； （ 3）網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議； 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 7 頁 管理器 代理 M IB請求網(wǎng)管工作站 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 被管代理 管理信息庫響應(yīng) / 通告（ 4）網(wǎng)絡(luò)管理信息庫。 被管對象是經(jīng)過抽象的網(wǎng)絡(luò)元素，對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)中具體可以操作的數(shù)據(jù)，如設(shè)備內(nèi)部的工作參數(shù)、路由器的路由表、交換機(jī)各個端口的流量。 任一可被管理的被管對象上，如服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等，都有一個被管代理，它負(fù)責(zé)時刻監(jiān)聽和響應(yīng)來自網(wǎng)絡(luò)管理器的查詢或命令。 任一網(wǎng)絡(luò)管理域至少都應(yīng)該有一個網(wǎng)絡(luò)管理工作站，駐留在網(wǎng)絡(luò)管理工作站上的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理的 全部監(jiān)視和控制工作。網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各個被管對象的變化來決定對不同的被管對象采取何種操作，如調(diào)整工作參數(shù)和控制工作狀態(tài)的打開或關(guān)閉。 [9] 一般的，網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程通過與被管理代理的信息交互（發(fā)送請求或接收響應(yīng)）來完成管理工作。 圖 21 網(wǎng)絡(luò)管理一般結(jié)構(gòu) 被管代理和網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程之間的信息交互的動作規(guī)則和數(shù)據(jù)格式等則由網(wǎng)絡(luò)管理通信協(xié)議來規(guī)定。網(wǎng)絡(luò)管理通信協(xié)議與管理信息庫一起協(xié)調(diào)工作簡化了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜過程。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)管理信息庫中的管理信息描述了所有被管對象及其屬性值，使得網(wǎng)絡(luò)管理的全部工作實(shí)際上 就是對這些對象及屬性值變量的讀?。?Get 用于監(jiān)視）或設(shè)置（ Set 用于控制）。 [10] 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 SNMP 是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組 IETF（ Inter Engineering Task Force ）定義的一套網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議中，簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議由于易于實(shí)現(xiàn)和廣泛的 TCP/IP 應(yīng)用基礎(chǔ)而被眾多的廠商支持。 SNMP 簡介 SNMP（ Simple Network Manager Protocol） 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它是基于 TCP/IP 的 應(yīng)用層管理協(xié)議，使用 UDP 作為傳輸層協(xié)議，能管理支持代理進(jìn)程（或委托代理）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 8 頁 被管設(shè)備 1 被管設(shè)備 2 被管設(shè)備 n M I B 庫用戶界面應(yīng)用S NM P 管理程序應(yīng)用 M IBA g en t M IBA g en t M IBA g en t網(wǎng)管工作站 Manager SNMP 協(xié)議 被管理系統(tǒng) SNMP 的核心思想是在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上存放一個管理信息庫（ MIB） ，由節(jié)點(diǎn)上的代理（ Agent）負(fù)責(zé)維護(hù)，管理者（ Manager）通過應(yīng)用層協(xié)議對這些信息庫進(jìn)行管理。 利用 SNMP，一個管理工作站可以遠(yuǎn)程管理所有支持這種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、接收網(wǎng)絡(luò)事件警告等。 SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu) SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)采用客戶機(jī) /服務(wù)器結(jié)構(gòu)，體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵元素包括網(wǎng)管工作站 NMS（ work management station）、分布在網(wǎng)絡(luò)管理對象（設(shè)備）上的代理（ Agent） 、描述被管理對象狀態(tài)的管理信息庫 MIB（ management information base） 以及 NMS 同 Agent 之間通信的 SNMP 協(xié)議 [10]，如圖 2－ 2所示。 圖 22 SNMP 體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)管工作站（ NMS）：一般是一個獨(dú)立的設(shè)備。網(wǎng)管工作站被作為網(wǎng)絡(luò)管理員與網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的接口。工作站上必須裝備有管理軟件，管理員可以使用的用戶接口和從 MIB 取得信息的數(shù)據(jù)庫，同時為了進(jìn)行 網(wǎng)絡(luò)管理它應(yīng)該具備將管理命令發(fā)出基站的能力。 代理（ Agent）：一般是一些關(guān)鍵的界可以裝備 SNMP 的平臺，如主機(jī)、網(wǎng)橋、路由器及集線器等，從而使這些平臺能夠獲得網(wǎng)管工作站的管理。代理對來自西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 9 頁 網(wǎng)管工作站的信息請求和動作請求進(jìn)行應(yīng)答，網(wǎng)管工作站就可以從代理中獲得關(guān)于設(shè)備的信息；可以修改、增加或者刪除代理中的表項(xiàng)；可以為一個特定的陷阱（ Trap）設(shè)置閾值等。同時，代理也可異步地為網(wǎng)管工作站報告一些重要的意外事件。 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。所謂對象是一個表示被管資源某一方面的數(shù)據(jù) 變量。對象的集合被稱為管理信息庫（ MIB）。 MIB 作為設(shè)在代理者處的管理站訪問點(diǎn)的集合。對象被標(biāo)準(zhǔn)化為跨越系統(tǒng)的類。管理站通過讀取 MIB 中對象的值來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）：管理站和代理者之間通過網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議通信， SNMP通信協(xié)議主要包括以下能力： Get：管理站讀取代理者處對象的值； Set：管理站設(shè)置代理者處對象的值； Trap：代理者向管理站通報重要事件。 SNMP 協(xié)議及協(xié)議的操作 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)首先要依賴于 SNMP 協(xié)議， SNMP 協(xié)議是 SNMP 管理方法的核心部分。 SNMP 協(xié)議 是基于 UDP 的，所以不能保證數(shù)據(jù)傳遞的可靠性，然而實(shí)際上大多數(shù)的信息都傳遞無誤，而那些沒有傳送到的則不能重新傳送。管理站和代理之間是以 SNMP報文的形式來交換信息的，每一個報文包括一個 SNMP版本號，一個 SNMP 共同體名和五種 PDU 中的一種（現(xiàn)在常將整個報文稱為一個 PDU）。SNMP 報文格式如圖 23 所示。 [10] 圖 23 SNMP 報文格式圖 Version 表示 SNMP 協(xié)議的版本，確保 SNMP 代理使用相同的協(xié)議，每個 SNMP代理都 直接拋棄與自己協(xié)議版本不同的數(shù)據(jù)報。 Community 用于 SNMP 代理對 SNMP 管理站進(jìn)行認(rèn)證，是為增加系統(tǒng)的安全性而引入的。如果網(wǎng)絡(luò)配置成要求驗(yàn)證時， SNMP 代理將對團(tuán)體名和管理站的IP 地址進(jìn)行認(rèn)證，如果認(rèn)證失敗， SNMP 代理將向管理站發(fā)送一個認(rèn)證失敗的Trap 消息。 協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ PDU）指明了 SNMP 的消息類型及其相關(guān)參數(shù)。 Version Community Data（ SNMP PDU） 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 10 頁 SNMP 有 5 種消息類型： GetRequest， GetResponse， GetNextRequest，SetRequest， Trap。 SNMP 管理站使用 GetRequest 從擁有 SNMP 代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中檢索信息，SNMP 代理以 GetResponse 消息響應(yīng) GetRequest 消息?？梢越粨Q的信息很多，如系統(tǒng)的名字，系統(tǒng)自啟動后正常運(yùn)行的時間，系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)等。 [16] 1. GetRequest 原語：由管理進(jìn)程發(fā)出，請求從代理進(jìn)程處提取一個或多個變量的值； 2. GetNextRequest 原語：由管理進(jìn)程發(fā)出，請求從代理進(jìn)程處提取一個或多個變量的下一個變量的值； 3. SetRequest 原語：由管理進(jìn)程發(fā)出，請求設(shè)置代理進(jìn)程中一個或多個變量的值； 4. GetResponse 原語：由代理進(jìn)程發(fā)出的，向管理進(jìn)程返回的一個或多個變量的值，它是前面 3 種操作的響應(yīng)； 5. Trap 原語：代理進(jìn)程主動發(fā)出的報文，通知管理進(jìn)程有某事發(fā)生。 GetRequest 和 GetNextRequest 結(jié)合起來使用可以獲得一個表中的對象。 GetRequest 取回一個特定的對象；而使用 GetNextRequest 則是請求表中的下一個對象。 使用 SetRequest 可以對一個設(shè)備中的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。 SetRequest可以設(shè)置設(shè)備的名字，在管理上關(guān)掉一個端口 或清除一個地址解析表中的項(xiàng)。假設(shè)當(dāng)系統(tǒng)檢查每一個接口的狀態(tài)時它發(fā)現(xiàn)其中的一個端口不運(yùn)行了，通過把設(shè)備參數(shù)和一個內(nèi)部表進(jìn)行比較，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的接口的地址不正確，那么它就可以使用改變接口的地址來嘗試使它進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 SNMP 陷阱是 SNMP 代理發(fā)送給工作站的非請求消息，這些消息通知服務(wù)器發(fā)生了一個特定的事件。例如 SNMP 陷阱消息可以被用來通知網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)某個線路剛剛失敗了，一個設(shè)備的磁盤空間已經(jīng)接近其最大容量或一個用戶剛剛登錄到一個主機(jī)。 SMI 管理信息結(jié)構(gòu) (SMI， Structure of Management Information)是 SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理框架的重要組成部分之一，它定義了 SNMP 框架所用信息的組織、組成和標(biāo)識，它還為描述管理信息庫（ MIB）對象和描述協(xié)議怎樣交換信息奠定了基礎(chǔ)。 SMI 的一個基本用途就是定義 SNMP 使用的管理對象。按照 SMI 定義的 SNMP管理對象都具有 3個屬性：名字、語法和編碼： 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 11 頁 名字：每一個管理對象都有一個唯一的對象標(biāo)識符作為其名字。 語法：每一個管理對象的抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用抽象語法表示法來定義。 編碼：管理對象的實(shí)例也用抽象語法表示法編碼，發(fā)送和接 收的包含管理對象值的協(xié)議報文用基本編碼規(guī)則來定義。 SMI 為 MIB 定義管理對象以及協(xié)議使用管理對象提供了模板。它定義了所用的 子集以及 BER 規(guī)則如何在傳輸和接收 SNMP 信息中使用。 每個 MIB 對象都有一個名稱用來標(biāo)識。在 SMI 中，這個名稱以對象標(biāo)識符（ Object Identifier）來表示。對象標(biāo)識符相互關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成一個分層樹型結(jié)構(gòu)，如圖 24所示。該樹是由一個根和與之相連接的許多被標(biāo)記的節(jié)點(diǎn)組成，每一個節(jié)點(diǎn)由一個非負(fù)整數(shù)值和盡可能簡明的文字說明所標(biāo)識，每一個節(jié)點(diǎn)可能 也擁有同樣被標(biāo)記的子節(jié)點(diǎn)。在這個分層結(jié)構(gòu)里，一個對象的標(biāo)識符是由從根出發(fā)到對象所在節(jié)點(diǎn)的途中所經(jīng)過的所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)字標(biāo)識“ .” 號間隔而成。如 24 圖中， Inter 的對象標(biāo)識符就是 。對象標(biāo)識符的命名有專門的