【文章內(nèi)容簡介】 14 頁 共 47 頁 4 系統(tǒng)概要設(shè)計 概要設(shè)計的目的就是回答“概括地說，系統(tǒng)應(yīng)該如何實現(xiàn)？”。 4． 1 設(shè)計原則 系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)是一項系統(tǒng)工程，為了保證系統(tǒng)的質(zhì)量，必須遵守共同的設(shè)計原則，盡可能地提高系統(tǒng)的各項指標(biāo)。 實用性原則：要力求最大限度得滿足實際工作的需要，考慮各業(yè)務(wù)層次、各管理環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)處理的實用性，把滿足用戶生產(chǎn)的和管理業(yè)務(wù)作為第一要素進(jìn)行考慮。用戶接口和操作界面設(shè)計盡可能做到界面美觀大方、操作簡便實用。 可擴(kuò)展性原則：為適應(yīng)將來的發(fā)展，系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。 軟件設(shè)計應(yīng)盡可能模塊化、組織化，使應(yīng)用系統(tǒng)可靈活配置，適應(yīng)不同的情況。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計應(yīng)盡可能考慮到未來的需要。 安全性原則：應(yīng)用軟件與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計要做到安全可靠，防止非法用戶的入侵。數(shù)據(jù)庫的備份策略恰當(dāng)，以防災(zāi)難性事故的發(fā)生。 用戶界面設(shè)計原則：用戶界面的設(shè)計應(yīng)符合 Windows 規(guī)范的圖形用戶界面 (GUI)，做到美觀大方。用戶界面應(yīng)當(dāng)直觀、明了、條理清晰。實現(xiàn)“傻瓜型”管理 —— 易學(xué)、易用、易管理。 4． 2 網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)、連接媒介、系統(tǒng)軟件和協(xié)議的復(fù)雜排列，網(wǎng)絡(luò)之間又互連形成更復(fù)雜 的互聯(lián)網(wǎng)，因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)開發(fā)時，必須用邏輯模型來表示這些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)組件，網(wǎng)絡(luò)管理一般采用管理者 — 管理代理的模型。 網(wǎng)絡(luò)管理基本模型 在網(wǎng)絡(luò)管理中，一般采用管理者（管理站，管理進(jìn)程，管理器） — 管理代理（代理，代理進(jìn)程）的模型，如圖 所示，它類似于客戶機(jī) /服務(wù)器模式，通過管理進(jìn)程與一個遠(yuǎn)程系統(tǒng)相互作用實現(xiàn)對遠(yuǎn)程資源的控制。在這種簡單的體系結(jié)構(gòu)中，一個系統(tǒng)中的管理進(jìn)程擔(dān)當(dāng)管理者角色，而另一個系統(tǒng)中的對等實體擔(dān)當(dāng)代理者角色。網(wǎng)絡(luò)管理者將管理要求通過管理操作指令傳送給位于被管理系統(tǒng)中的管理 代理，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各種設(shè)備、設(shè)施和資源實施監(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) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 15 頁 共 47 頁 絡(luò)管理者報告被管對象發(fā)生的一些重要事件。 不論是 OSI 的網(wǎng)絡(luò)管理，還是 IETF 的網(wǎng)絡(luò)管理，都認(rèn)為現(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)基本由網(wǎng)絡(luò)管理者、管理代理、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和管理信息庫四個要素組成。 網(wǎng)絡(luò)管理模式 由于本系統(tǒng)規(guī)模不大，處于綜合因素的考慮，本系統(tǒng)采用集中式網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)。在此，管理平臺是 指 Windows 操作系統(tǒng)。 集中式網(wǎng)絡(luò)管理模式是目前使用最為普遍的一種模式，有一個網(wǎng)絡(luò)管理者對整個網(wǎng)絡(luò)的 管理負(fù)責(zé)。網(wǎng)絡(luò)管理者處理所有來自被管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的管理代理的通信信息，為全網(wǎng)提供集中的決策支持，并控制和維護(hù)管理工作站上的信息存儲。他有一種變化的形式，即基于平臺的形式，如圖 所示， 將惟一的網(wǎng)絡(luò)管理者分成管理平臺和管理應(yīng)用兩部分。管理平臺是對管理數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的第一階段，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并能對底層管理協(xié)議進(jìn)行屏蔽，為應(yīng)用程序提供一種抽象的統(tǒng)一視圖。管理應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理的第二層，進(jìn)行決策支持和執(zhí)行一些比信息網(wǎng)絡(luò)管理者 管理 代理 管理操作 通知 被管理對象 執(zhí)行管理操作 通知 管理系統(tǒng) 被管理系統(tǒng) 圖 管理者 — 管理代理模型 應(yīng)用程序 管理平臺 代理（ Agent） 代理（ Agent） 網(wǎng)絡(luò)（ NetWork） 代理（ Agent） 圖 基于平臺的集中式網(wǎng)絡(luò)管理模式 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 16 頁 共 47 頁 采集和簡單計算更高級的功能。這兩部分通過公共應(yīng)用程序接口（ Application Programming Interface API）進(jìn)行通信。這種結(jié)構(gòu)易于維護(hù)和擴(kuò)展，也可簡化異構(gòu)的、多廠商的、多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的集成應(yīng)用程序的開發(fā)。但總體而言，它仍是一種集中式的管理體系，應(yīng)用程序一量增多管理平臺就成了瓶頸。 4． 3 系統(tǒng)的模塊化 模塊化就是把程序劃分成獨(dú)立命名且可獨(dú)立訪問的模塊，每個模塊完成一個子功能，把這些模塊集成起來構(gòu)成一個整體，可以完成指定的功能滿足用戶的需求。采用模塊化原理可以使軟件結(jié)構(gòu)清晰，容易設(shè)計也容易閱讀和理解，而且容易測試和調(diào)試，有助于提高軟件的可靠性。因為變動往往只涉及少數(shù)幾個模塊，所以 模塊化能夠提高軟件的可修改性。模塊化也有助于軟件開發(fā)工程的組織管理。 根據(jù)其功能實現(xiàn)的方法，以及功能的相似程度等各種因素的綜合考慮，將本系統(tǒng)為三大模塊來進(jìn)行設(shè)計： MIB 變量查詢；流量監(jiān)測；監(jiān)測信息表顯示。 MIB 變量查詢模塊 SNMP 同樣采用了被管對象（ MO）來描述網(wǎng)絡(luò)中的被管資源。但與 ISO 提出的被管對象有一些不同。 SNMP 中的這個概念被大大簡化了，沒有了繼承等面向?qū)ο蟮奶匦?，可以說， SNMP 中的被管對象僅相當(dāng)于 ISO 所定義被管對象的一個屬性。 MIB 是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中一個概念上的被管對象的數(shù)據(jù) 庫，一般位于各個代理上。 這個模塊的功能主要有： 查看 mib2 的對象，包括其 Agent、 OID、 Community 等信息； 選擇中某一對象，可以對其進(jìn)行 Get、 GetNext、 Set、 Walk 等操作，將信息顯示在屏幕上； 對 Get、 GetNext、 Set、 Walk 相關(guān)操作結(jié)果，可對其進(jìn)行后續(xù)的分析； 設(shè)計簡單報警管理，可以接收代理進(jìn)程上主動發(fā)來的信息，啟動該功能后，就能收到代理進(jìn)程主動發(fā)回的報告， 通知管理進(jìn)程有某些事情發(fā)生 。 流量監(jiān)測模塊 IP 包輸入速率的監(jiān)測與 IP 包輸出速率的監(jiān)測原理是相 同的，所以將二者列為同一模塊。為了使用戶能直觀而有效的得到結(jié)果，將結(jié)果以圖表的形式顯示出來。 IP 組提供了有關(guān) IP 實體的信息，而我們在此只需要分析 IPInReceivers 對象，和ipOutRequests 對象的信息及可，其具體信息如表 所示： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 17 頁 共 47 頁 表 IP 組中的被管對象 Object ODI Syntax Access Description ipInDelivers Ip9 Counter RO 成功遞交給 IP 用戶協(xié)議的輸入數(shù)據(jù)報數(shù) ipOutRequests Ip10 Counter RO 本地 IP 協(xié)議要求傳輸?shù)?IP 數(shù)據(jù)報總數(shù) IP 包輸入速率：周期性查詢 IPInReceivers 對象，并以折線圖形式顯示 IP 輸入速率。 IP 包輸出速率：周期性查詢 ipOutRequests 對象，并以折線圖形式顯示 IP 輸入速率。 監(jiān)測信息表顯示模塊 a) 接口表顯示 ifInNUcastPkts(12) ifInDiscards(13) ifInErrors(14) ifUnknownProtos(15) ifOutOctets(16) ifOutUcastPkts(17) ifOutNUcastPkts(18) ifOutDiscards(19) ifOutErrow(20) ifOutQlen(21) ifSpecific(22) ifAdmimStatus(7) ifOperStatus(8) ifLastChange(9) ifInUcastPkts(10) ifInUcastPkts(11) ifIPhysAddress(6) ifMtu(4) ifSpeed(5) ifType(3) ifDescr(2) ifIndex(1) ifEntry(1) Interfaces(mib2 2) ifNumber(1) ifTable(2) 箭頭為表對象 ifTable 的索引對象 圖 interfaces 組被管對象標(biāo)識符子樹 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 18 頁 共 47 頁 該功能將 ifTable 表的信息顯示出來。 Interface 組對象提供關(guān)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上每個特定接口的數(shù)據(jù)，在失效、配置、性能和計費(fèi)管理中都有用的。系統(tǒng)中有多個子網(wǎng)時，每個子網(wǎng)對應(yīng)一個接口，并且每個接口的參數(shù)都要進(jìn)行描述， 但是這個組織只描述接口的一般參數(shù)。如圖 所示： b) TCP 連接表顯示 該功能將 tcpConnTable 表的信息顯示出來。 TCP 是一個在應(yīng)用之間提供可靠連接的傳輸協(xié)議，其實現(xiàn)可以增強(qiáng)對流量控制、網(wǎng)絡(luò)擁塞、丟失段重傳等問題的處理。連接表的顯示是 TCP 組中的 tcpConnTable(13)，它包含了 TCP 各個連接信息 。 tcpConnTable 包含的被管對象如圖 所示： c) IP 地址表顯示 該功能將 IP 地址表的信息顯示出來，供管理者查看，從中得到需要的信息。 知道分配給設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩碼和廣播地址對于配 置管理是很有價值的。ipAddrTable 給出了關(guān)于實體的當(dāng)前 IP 地址的信息，在每個 ipAddrEntry 和 ipAdEntIfdex分別告知 IP 地址和相應(yīng)的接口，可以使用 ipAdEntIfIndex 把 ipAddrTable 項和一個interfaces 組 ifTable 項關(guān)聯(lián)起來。 ipAdEntNetMask 給出了子網(wǎng)掩碼，而 ipAdEntBcastAddr告知廣播地址。 ipAddrTable 表包含的被管對象如圖 所示： tcpConnState(1) tcpConnLocalAddress(2) tcpConnLocalPort(3) tcpConnRemAddress(4) tcpConnRemPort(5) tcpConnTable(tcp 13) tcpConnEntry(1) 箭頭為表對象 tcpConnTable 的索引對象 圖 tcpConnTable 中被管對象標(biāo)識符子樹 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 19 頁 共 47 頁 ipAdEtnAddr(1) ipAdtnIfIndex(2) ipAdEtnNetMask(3) ipAdEtnBcastAddr(4) ipAdEtnReasmMaxSize(5) ipAddrTable(ip 20) ipAddrEntry(1) 箭頭為表對象 ipAddrTable 的索引對象 圖 45 ipAddrTable 中被管對象標(biāo)識符子樹 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 20 頁 共 47 頁 5 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計和編碼 詳細(xì)設(shè)計階段的根本目標(biāo)是確定應(yīng)該怎樣具體地實現(xiàn)所要求的 系統(tǒng)，也就是說，經(jīng)過這個階段的設(shè)計工作，應(yīng)該得出對目標(biāo)系統(tǒng)的精確描述，從而在編碼階段可以把這個描述直接翻譯成用某種程序設(shè)計語言書寫的程序。 所謂編碼就是把軟件設(shè)計結(jié)果翻譯成用某種程序設(shè)計語言書寫的程序。作為軟件工程過程的一個階段，編碼是對設(shè)計的進(jìn)一步具體化。 5． 1 MIB 變量查詢 處于葉子位置上的對象是實際的被管對象，每個實際的被管對象表示某些被管資源、活動或相關(guān)信息。樹型結(jié)構(gòu)本身定義了一個對象組織到邏輯上相關(guān)的集合之中的方法。在 MIB 中每個對象都被賦予一個對象標(biāo)識符 （ object identifier） ，以此命名對象。圖 列出了 MIB 查詢中涉及的對象，當(dāng)然下面還有葉子結(jié)點(diǎn)。 界面設(shè)計方法 MIB 變量查詢是整個系統(tǒng)的主界面，對于應(yīng)用軟件來說，一個基本現(xiàn)實就是：用戶界面是面向用戶的。用戶需要的是開發(fā)者開發(fā)的應(yīng)用軟件滿足其需求，并且易于使用。該網(wǎng)絡(luò)管理工具的界面是通過 MFC 來實現(xiàn)的，是基于對話框而設(shè)計的。操作簡便，一目了然。 MIB2 的對象以資源管理器的結(jié)構(gòu)顯示清晰明了，用戶只需選中想要查詢的對象及可對其進(jìn)行相應(yīng)操作。結(jié)果如圖 所示： Mib2(1) snmp(11) transmission(10) cmot(9) egp(8) udp(7) icmp(5) at(3) ip(4) tcp(6) interface(2) system(1) 圖 MIB2 中的組及部分對象 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 21 頁 共 47 頁 功能的實現(xiàn) 選中 OID 進(jìn)行 GET、 GETNEXT、 SET、 WALK 等操作時，會在右側(cè)窗口列出相當(dāng)查詢結(jié)果，結(jié)果的解析是 中的相關(guān)知識。 SNMP 定義了一個 語言的一個子集來描述 SNMP 的被管對象。其數(shù)據(jù)類型可分為三類：簡單類型、應(yīng)用類型和簡單組合類型。簡單類型包括 的四種基本類型：整數(shù) INTEGER、字符串 OCTET STRING、對象類 OBJECT IDENTIFIER 和二進(jìn)制位串 BITSTRING。應(yīng)用類型包括一些 IETF 自己定義的數(shù)據(jù)類型，如 IP ADDRESS，TIMETICKS 等。而簡單 組合類型包括一些表格的定義。 在 中，每一個數(shù)據(jù)類型都有一個標(biāo)簽（ tag），標(biāo)簽有類型和值。數(shù)據(jù)類型是由標(biāo)簽的類型和值惟一決定的，這種機(jī)制在數(shù)據(jù)編碼時有用。標(biāo)簽的類型分四種：通用標(biāo)簽 —— 用關(guān)鍵字 UNIVERSAL 表示，帶有這種標(biāo)簽的數(shù)據(jù)類型是由標(biāo)準(zhǔn)定義的，適用于任何應(yīng)用；應(yīng)用標(biāo)簽 —— 用關(guān)鍵字 APPLICAT