一、網路管理基本概念

    現在網路上有各種網路設備,這就意味著實現對各種硬體平臺、各種軟體作業系統中運行程式的統一管理不太可能。實際上,對這些程式的管理無非就是需要向它們發送命令和數據,以及從它們那裏取得數據和狀態資訊。這樣,系統需要一個管理者的角色和被管理對象(managed object,MO)。由於一般程式都有多種對象需要被管理(對應一組不同的網路資源),因此,我們可以用一個程式作為代理(Agent),將這些被管理對象全部包裝起來, 實現對管理者的統一交互。

    要實現對被管理程式(代理)的管理,管理者需要知道被管理程式中的資訊模型(實際上就是代理包含的被管理對象的資訊模型)。為了這些資訊的傳送,人們就必須在管理者和被管理者之間規定一個網路協議。我們知道,不同的平臺對於整數、字符有不同的編碼, 為了讓不同平台下的應用程式讀懂對方的數據,還必須規定一種沒有二義性、統一的數據描述語法和編碼格式。所以,ITU規定了資訊模型定義的語法(GDMO,Guidelines for Definition of Managed Objects)、OSI應用層的協議(CMIP,Common Management Information Protocol)、 標準的數據描述語言(ASN.1,Abstract Syntax Notation One)。

    GDMO語法主要用來描述各種網路中需要被管理的各種具體和抽象的資源。一般廠商的設備都需要用這種語法將該設備的資訊模型描述出來,以方便用戶或者別的廠商實現對該設備的管理。CMIP的下層協議一般使用OSI的協議堆棧,主要用來實現對GDMO定義對象的各種操作, 如創建、 刪除對象實例、 屬性的讀寫等等。由於硬體不同,軟體平臺上的數據格式(編碼格式、字長、結構內部尋址邊界等等)的不同,TMN的管 理者和被管理者必須通過統一的數據描述語法ASN.1描述,保證對接收的數據作出正確的解析,取出正確的數據內容。

    ASN.1不僅是一種數據描述語言,它還為通信的雙方規定了同一種數據編碼格式,例如BER(Basic Encoding Rule)。在一個管理程式和被管理程式之間,用標準的GDMO定義資訊模型,用ASN.1定義交互數據,用CMIP實現交互操作。這三點實現以後,我們就可以認為設備之間遵從了TMN中功能模組間的Q3介面(Reference Point)標準。當然,ITU還規定了別的介面,像Qx、X等,這些介面可以認為是為Q3服務的。

    二、網路管理的發展

    實際上,網路管理已存在很久了。因為從廣義上講,任何一個系統都需要管理,只是根據系統的大小、複雜性的高低,管理在系統中的重要性也有重有輕。網路當然也是一個系統。追溯到19世紀末的電信網路,就已有自己相應的管理"系統"—電話話務員。他就是整個電話網路系統的管理員,儘管他能管理的內容非常有限。而電腦網路的管理,可以說是伴隨著1969年世界上第一個電腦網路—ARPANET的產生而產生的。當時,ARPANET有一個相應的管理系統。隨後的一些網路結構,如IBM的SNA、DEC的DNA、Apple的AppleTalk等,也都有相應的管理系統。但是,雖然網路管理很早就有,卻一直沒有得到應有的重視。這是因為當時的網路規模較小、複雜性不高,一個簡單的專用網路管理系統就可滿足網路正常工作的需要, 因而對其研究較少。但隨著網路的發展,規模增大、複雜性增加,以前的網路管理技術已不 能適應網路的迅速發展。特別是以往的網路管理系統往往是廠商在自己的網路系統中開發的專用系統,很難對其他廠商的網路系統、通信設備軟體等進行管理。這種狀況很不適應網路異構互連的發展趨勢。80年代初期Internet的出現和發展更使人們意識到了這一點。

    研究開發者們迅速展開了對網路管理的研究,並提出了多種網路管理方案,包括HEMS(HighLe vel Entity Management Systems),SGMP(the Simple Gateway Monitoring Protocol),CM IS/CMIP(The Common Management Information Service/Protocol),NETVIEW,LANMANA GER等等。到1987年底,Internet的核心管理機構IAB(Internet Activities Board)意識到 需要在眾多的網路管理方案中進行選擇,以便集中對網路管理的研究。IAB要選擇適合於TCP/IP網路、特別是Internet的管理方案。在1988年3月的會議上,IAB制訂了Internet管理的發展策略,即採用SGMP作為短期的Internet的管理解決方案,並在適當的時候轉向CMIS/CMIP.其中,SGMP是在NYSERNET和SURANET上開發應用的網路管理工具,而CMIS/CMIP是80年代中期國際標準化組織(ISO)和CCITT聯合製訂的網路管理標準。同時,IAB還分別成立了相應的工作組,對這些方案進行適當的修改,使它們更適於Internet的管理。

    這些工作組隨後相應推出了SNMP(Simple Network Management Protocol)(1988)和CMOT(CMIP/CMIS On TCP/IP )(1989)。但實際情況的發展並非如IAB所計劃的那樣。SNMP一推出就得到了廣泛的應用和支援,而CMIS/CMIP的實現卻由於其複雜性和實現代價太高而遇到了困難。當ISO不斷修改CMIP/CMIS使之趨於成熟時,SNMP在實際應用環境中得到了檢驗和發展。1990年IETF在RFC 1 157中正式公佈了SNMP,1993年4月又發佈了SNMP v2(RFC 1441)。當ISO的網路管理標準終於趨向成熟時,SNMP已經得到了數百家廠商的支援,其中包括IBM、HP、Fujitsu、SunSoft等 大公司和廠商。目前SNMP已成為網路管理領域中事實上的工業標準,並被廣泛支援和應用, 大多數網路管理系統和平臺都是基於SNMP的。

    由於實際應用的需要,對網路管理的研究很多,並已成為涉及通信和電腦領域的全球性熱門課題。IEEE通信學會下屬的網路營運與管理專業委員會(CNOM,Committee of Netwo rkOperation and Management),從1988年起每兩年舉辦一次網路營運與管理專題討論會(N OMS,Network Operation and Management Symposium)。國際資訊處理聯合會(IFIP)也從 1989年開始每兩年舉辦一次綜合網路管理專題討論會。還有一個OSI網路管理論壇(OSI/NM FORUM),專門討論網路管理的有關問題。近幾年來,又有一些廠商和組織推出了自己的網路管理解決方案。比較有影響的有:網路管理論壇的OMNIPoint和開放軟體基金會(OSF)的DME (Distributed Management Environment)。另外,各大電腦與網路通信廠商已經推出了各自的網路管理系統,如HP的OpenView、IBM的NetView系列、Fujitsu的NetWalker及SunSo ft的Sunnet Manager等等。它們都已在各種實際應用環境下得到了一定的應用,並已有了相當的影響。

    網路近幾年來在中國得到了迅速的發展,特別是在一些大中型企業、銀行金融部門、郵電行業等領域,應用更為廣泛。但網路管理僅是起步階段。由於網路管理系統對一個網路系統的高效運行非常重要,因此在我國大力推廣網路管理系統的研究與應用非常迫切。我們的觀點是,在應用方面要採取引進與自己開發相結合的方式。一方面,國內對網路管理的研究與應用剛剛開始,與國外先進水準有一定的差距,完全自己開發是不太現實的;另一方面,僅僅依靠國外的產品也並不好。國外的網路管理產品並不一定很適合我國的網路應用環境,而且這對我們自己的網路管理研究也不利。在研究方面,應盡可能跟蹤國外的先進技術,並開展自己的研究。

    三、網路管理的功能

    ISO在ISO/IEC 7498-4文檔中定義了網路管理的五大功能,並被廣泛接受。這五大功能是:

    (1)故障管理(fault management)

    故障管理是網路管理中最基本的功能之一。用戶都希望有一個可靠的電腦網路。當網路中某個組成失效時,網路管理器必須迅速搜尋到故障並及時排除。通常不大可能迅速隔離某個故障,因為網路故障的產生原因往往相當複雜,特別是當故障是由多個網路組成共同引起的。在此情況下,一般先將網路修復,然後再分析網路故障的原因。分析故障原因對於防止類似故障的再發生相當重要。網路故障管理包括故障檢測、隔離和糾正三方面,應包括以下典型功能:

    。維護並檢查錯誤日誌

    。接受錯誤檢測報告並作出響應

    。跟蹤、辨認錯誤

    。執行診斷測試

    。糾正錯誤

    對網路故障的檢測依據對網路組成部件狀態的監測。不嚴重的簡單故障通常被記錄在 錯誤日誌中,並不作特別處理;而嚴重一些的故障則需要通知網路管理器,即所謂的"警報". 一般網路管理器應根據有關資訊對警報進行處理,排除故障。當故障比較複雜時,網路管理 器應能執行一些診斷測試來辨別故障原因。

    (2)計費管理(accounting management)

    計費管理記錄網路資源的使用,目的是控制和監測網路操作的費用和代價。它對一些公共商業網路尤為重要。它可以估算出用戶使用網路資源可能需要的費用和代價,以及已經使用的資源。網路管理員還可規定用戶可使用的最大費用,從而控制用戶過多佔用和使用網路 資源。這也從另一方面提高了網路的效率。另外,當用戶為了一個通信目的需要使用多個網路中的資源時,計費管理應可計算總計費用。

    (3)配置管理(configuration management)

    配置管理同樣相當重要。它初始化網路、並配置網路,以使其提供網路服務。配置管理 是一組對辨別、定義、控制和監視組成一個通信網路的對象所必要的相關功能,目的是為了 實現某個特定功能或使網路性能達到最優。

    這包括:

    。設置開放系統中有關路由操作的參數

    。被管對象和被管對象組名字的管理

    。初始化或關閉被管對象

    。根據要求收集系統當前狀態的有關資訊

    。獲取系統重要變化的資訊

    。更改系統的配置

    (4)性能管理(performance management)

    性能管理估價系統資源的運行狀況及通信效率等系統性能。其能力包括監視和分析被管網路及其所提供服務的性能機制。性能分析的結果可能會觸發某個診斷測試過程或重新配置網路以維持網路的性能。性能管理收集分析有關被管網路當前狀況的數據資訊,並維持和分析性能日誌。


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