淺探計算機網絡管理系統及其發展趨勢

淺探計算機網絡管理系統及其發展趨勢

摘要：文章介紹了計算機網絡管理系統的基本知識，并對計算機網絡管理系統的應用現狀及存在的問題進行了分析，最后提出了計算機網絡管理系統未來的發展趨勢。

關鍵詞：網絡管理；SNMP；現狀；發展趨勢

進入90年代以來，隨著計算機的普及以及計算機技術和通訊技術的發展，網絡也越來越快地走近我們，計算機網絡已成為當今信息時代的支柱。計算機與通信的結合產生了計算機網絡，信息社會對計算機網絡的依賴，又使得計算機網絡本身運行的可靠性變得至關重要，向網絡的管理運行提出了更高的要求。網絡系統的維護與管理日趨繁雜，網絡管理人員用人工方法管理網絡已無法可靠、迅速地保障網絡的正常運行；無法滿足當前開放式異種機互聯網絡環境的需要，人們迫切地需要用計算機來管理網絡，提高網絡管理水平，使信息安全，快捷地傳遞。于是計算機網絡管理系統便應運而生了。
一、計算機網絡管理系統的基本知識
（一）計算機網絡管理系統的概念
計算機網絡管理系統就是管理網絡的軟件系統。計算機網絡管理就是收集網絡中各個組成部分的靜態、動態地運行信息，并在這些信息的基礎上進行分析和做出相應的處理，以保證網絡安全、可靠、高效地運行，從而合理分配網絡資源、動態配置網絡負載，優化網絡性能、減少網絡維護費用。
（二）網絡管理系統的基本構成
概括地說，一個典型的網絡管理系統包括四個要素：管理員、管理代理、管理信息數據庫、代理服務設備。
1．管理員。實施網絡管理的實體，駐留在管理工作站上。它是整個網絡系統的核心，完成復雜網絡管理的各項功能。網絡管理系統要求管理代理定期收集重要的設備信息，收集到的信息將用于確定單個網絡設備、部分網絡或整個網絡運行的狀態是否正常。
2．管理代理。網絡管理代理是駐留在網絡設備(這里的設備可以是UNIX工作站、網絡打印機，也可以是其它的網絡設備)中的軟件模塊，它可以獲得本地設備的運轉狀態、設備特性、系統配置等相關信息。網絡管理代理所起的作用是：充當管理系統與管理代理軟件駐留設備之間的中介，通過控制設備的管理信息數據庫(MIB)中的信息來管理該設備。
3．管理信息庫。它存儲在被管理對象的存儲器中，管理庫是一個動態刷新的數據庫，它包括網絡設備的配置信息，數據通信的統計信息，安全性信息和設備特有信息。這些信息、被動態送往管理器，形成網絡管理系統的數據來源。
4．代理設備和管理協議。代理設備在標準網絡管理軟件和不直接支持該標準協議的系統之間起橋梁作用。利用代理設備，不需要升級整個網絡就可以實現從舊協議到新版本的過渡。對于網絡管理系統來說，重要的是管理員和管理代理之間所使用的網絡管理協議，如SNMP，和它們共同遵循的MIB庫。網絡管理協議用于在管理員與管理代理之間傳遞操作命令，并負責解釋管理員的操作命令。通過管理協議的作用，可以使管理信息庫中的數據與具體設備中的實際狀態、工作參數保持一致。
（三）網絡管理系統的功能
ISO在ISO/IEC 7498-4文檔中定義了網絡管理的五大功能，即配置管理、故障管理、性能管理、計費管理與安全管理。
故障管理：其主要功能是故障檢測、發現、報告、診斷和處理。由于差錯可以導致系統癱瘓或不可接受的網絡性能下降，所以故障管理也是ISO網絡管理元素中，被最廣泛實現的一種管理。
配置管理：其主要功能包括網絡的拓撲結構關系、監視和管理網絡設備的配置情況，根據事先定義的條件重構網絡等，其目標是監視網絡和系統的配置信息，以便跟蹤和管理對不同的軟、硬件單元進行網絡操作的結果。
性能管理：監測網絡的各種性能數據，進行閾值檢查，并自動地對當前性能數據、歷史數據進行分析。其目標是衡量和顯示網絡各個方面的特性，使人們在一個可以接受的水平上維護網絡的性能。
安全管理：主要是對網絡資源訪問權限的管理。包括用戶認證、權限審批和網絡訪問控制(防火墻)等功能。其目標是按照本地的安全策略來控制對網絡資源的訪問，以保證網絡不被侵害（有意識的或無意識的），并保證重要的信息不被未授權的用戶訪問。
計費管理：主要是根據網絡資源使用情況進行計帳。其目標是衡量網絡的利用率，以便使一個或一組用戶可以按一定規則，利用網絡資源，這樣的規則可以使網絡故障減到最小（因為網絡資源可以根據其能力大小而合理地分配），也可以使所有用戶對網絡的訪問更加公平。
這五個基本功能之間既相互獨立，又存在著千絲萬縷的聯系。在這些網絡管理功能中，故障管理是整個網絡管理的核心；配置管理則是各管理功能的基礎，其他各管理功能都需要使用配置管理的信息；性能管理、安全管理和計費管理相對來說具有較大的獨立性，特別是計費管理，由于不同的應用單位的計費政策有著很大的差別，計費應用的開發環境也千差萬別，因此，計費管理應用一般都是依據實際情況專門開發。
（四）網絡管理協議
由于網絡中廣泛存在著多廠家、異構異質和固有的分布性等特點，人們才在網絡管理中引入了標準，以規范網絡設備的生產和網絡管理系統的開發。這種標準就是網絡管理協議。 目前最有影響的網絡管理協議是SNMP(簡單網絡管理協議)和CMIS/CMIP(公共管理信息協議)，它們也代表了目前兩大網絡管理解決方案。CMIP因為太復雜，標準化進度太緩慢，所以沒有得到廣泛接受；SNMP以其簡單實用，因而得到各廠商支持，應用廣泛。本文只對SNMP做一簡單介紹。
SNMP是建立在TCPIP協議之上，用TCPIP協議的傳輸層協議UDP(用戶據報協議)作為傳輸協議。SNMP把數據進行管理的操作歸納為兩類：取操作和存操作。管理站點通過取操作請求獲得被管理的數據項，通過存操作請求修改被管理的數據項或向被管理站點發送控制命令。被管理站點根據來自管理站點的取操作請求，取得該數據項的值，向管理站點發送應答，將該值傳送給管理站點。當被管理站點上發生需要報告管理站點的特別事件時，被管理站點向管理站點發送trap報文報告該事件。SNMP能訪問和管理的數據變量由管理信息庫(MIB)定義，這些變量包括簡單變量和表格。變量的標識用層次結構表示，便于擴充和改變。各個廠家不僅可以用標準化的MIB變量存放設備信息，還可以增加自己專用的MIB變量。
SNMP是流傳最廣、應用最多、獲得支持最廣泛的一個網絡管理協議。它最大的一個優點就是簡單性，因而比較容易在大型網絡中實現。它代表了網絡管理系統實現的一個很重要的原則，即網絡管理功能的實現對網絡正常功能的影響越小越好。SNMP不需要長時間來建立，也不給網絡附加過多的壓力。它的簡單性還體現在，對一個用戶而言，他可以比較容易地通過操作MIB中的若干被管對象來對網絡進行監測。SNMP的另一個優點是它已經獲得了廣泛的使用和支持，目前其MIB的定義已超過千頁，由此也可看出SNMP的受支持程度，幾乎所有主要的網絡互連硬件制造廠商的產品都支持SNMP。擴展性是SNMP的又一個優點，由于其簡單化的設計，用戶可以很容易地對其進行修改來滿足他們特定的需要，SNMPv2的推出就是SNMP具有良好擴展性的一個體現。S

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