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計算機網絡管理技術與其應用
［論文關鍵詞］ 網絡 進展
［論文摘要］網絡管理技術已經成為網絡技術中的一項關鍵技術，本文對網絡管理的基本概念、主要技術功能、及其應用和發(fā)展趨勢作一個綜合性的介紹。
一、網絡管理概念
伴隨著網絡的業(yè)務和應用的豐富，計算機網絡的管理與維護也就變得至關重要，尤其在大型計算機網絡中更是如此。在計算機網絡的質量體系中，網絡管理是一個關鍵環(huán)節(jié)，網絡管理的質量將會直接影響網絡的運行的效率。一般來說，網絡管理就是通過某種方式對網絡進行管理，使網絡能正常高效地運行。其目的很明確，就是使網絡中的資源得到更加有效的利用。它應維護網絡的正常運行，當網絡出現(xiàn)故障時能及時報告和處理，并協(xié)調、保持網絡系統(tǒng)的高效運行等。國際標準化組織( ISO) 在ISO/ IEC7498 - 4 中定義并描述了開放系統(tǒng)互連(OSI) 管理的術語和概念，提出了一個OSI 管理的結構并描述了OSI 管理應有的行為。通常對一個網絡管理系統(tǒng)需要定義以下內容：
1、 系統(tǒng)的功能。即一個網絡管理系統(tǒng)應具有哪些功能。
2、網絡資源的表示。網絡管理很大一部分是對網絡中資源的管理。網絡中的資源就是指網絡中的硬件、軟件以及所提供的服務等。而一個網絡管理系統(tǒng)必須在系統(tǒng)中將它們表示出來, 才能對其進行管理。
3、網絡管理信息的表示。網絡管理系統(tǒng)對網絡的管理主要靠系統(tǒng)中網絡管理信息的傳遞來實現(xiàn)。網絡管理信息應如何表示、怎樣傳遞、傳送的協(xié)議是什么? 這都是一個網絡管理系統(tǒng)必須考慮的問題。
4、系統(tǒng)的結構。即網絡管理系統(tǒng)的結構是怎樣的。
二、網絡管理技術的功能
為了更好地管理不同廠家的網絡設備, 支持不同的網絡管理平臺,國際標準化組織( ISO) 制定了一系列的網絡管理標準。在OSI(開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型) 的網絡管理模型中, 基本的網絡管理被劃分成五個功能, 即網絡故障管理、網絡配置管理、網絡性能管理、網絡計費管理和網絡安全管理。
1、網絡故障管理( Fault Management) :檢測、隔離并恢復網絡故障。在大型計算機網絡中，當發(fā)生故障時，往往不能及時準確地確定故障所在的位置。因此，需要有一個故障管理系統(tǒng)來科學地管理網絡發(fā)生的所有故障，并記錄每個故障的產生及相關信息，最后確定并排除那些故障，以保證網絡能提供連續(xù)可靠的服務。網絡故障管理功能主要包括：維護并檢查錯誤日志，形成故障；接收錯誤監(jiān)測報告并及時做出響應；跟蹤識別錯誤；執(zhí)行診斷測試等。
2、 網絡配置(Configuration Management) :從網絡中獲取信息并根據(jù)這些信息對設備進行配置管理。一個網絡通常是由多家廠商提供的設備相互連接而成的，各廠商設備之間需要交互設備的參數(shù)、狀態(tài)等信息，同時網絡系統(tǒng)常常是動態(tài)變化的，例如網絡系統(tǒng)本身要隨著用戶的增減、設備的維修或更新來調整網絡的配置，因此需要有網絡配置管理系統(tǒng)來支持這種調整和改變，使得網絡系統(tǒng)能正常有效地工作。網絡配置管理功能主要包括：網絡接點設備部件和端口的配置；網絡節(jié)點設備系統(tǒng)軟件的配置；配置操作過程的記錄等。
3、網絡性能管理( Performance Management) :分析和控制整個網絡的數(shù)據(jù)交換，為網絡用戶提供持續(xù)可靠的服務，使網絡資源的使用達到最優(yōu)化。網絡性能管理功能主要包括：自動生成網絡拓撲結構和網絡配置；實時監(jiān)測設備狀態(tài)；網絡及相關設備的性能統(tǒng)計，包括網絡節(jié)點設備的利用率、網絡節(jié)點設備的CPU利用率、網絡節(jié)點設備的故障率、網絡出口線路的流量統(tǒng)計、網絡上各種業(yè)務量的統(tǒng)計；對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析等。
4、網絡計費管理(Accounting Management) :如果計算機網絡系統(tǒng)中的信息資源是有償使用的，需要記錄和統(tǒng)計網絡用戶使用網絡信息資源情況,從而進行計費。即使在非商業(yè)化的網絡上，仍需統(tǒng)計網絡線路的占用情況和不同資源的利用情況，以供決策參考。網絡計費管理功能主要包括：記錄和統(tǒng)計網絡資源的利用情況，設置計量單位、確定開銷、向用戶收費等。
5、網絡安全管理(Security Management) :計算機網絡系統(tǒng)需要網絡安全管理系統(tǒng)來確保網絡資源不被非法使用，以及網絡管理信息的機密性(防止未經授權的訪問) 和完整性(不被非法修改) 。網絡安全管理功能主要包括:控制對網絡資源和敏感信息的訪問，包括對網絡設備的訪問控制，對給定設備上某種應用的訪問控制以及對網絡協(xié)議的訪問控制等。
三、網絡管理技術的應用與發(fā)展
1、網絡管理應用:隨著信息化的普及，政務、等業(yè)務的大力推行，其他類型的中小型企業(yè)對于網絡管理也有了強烈的需求，對網絡的安全管理以及故障管理方面的應用趨勢尤為明顯，所以對于網絡管理者來說，如何有效地管理網絡，如何為現(xiàn)有網絡規(guī)劃網絡管理系統(tǒng)己變得尤為迫切。隨著用戶對網絡功能理解的進一步深入和大量企業(yè)級網絡應用的實施，網絡性能的管理也成了一個用戶關注的話題，用戶已經不再局限于網絡的聯(lián)通時間，而進一步要求網絡的性能能夠達到一定的水平，因為這樣才能夠滿足越來越多的企業(yè)級應用的需求。因此用戶對網管軟件的需求也隨之發(fā)生了相應的改變：網絡管理軟件從側重設備管理到側重業(yè)務管理，從側重故障管理到側重性能管理，更加側重系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)的互操作性等。而且用戶不再僅僅需要一個軟件產品，而是需要一個解決方案。用戶越來越不關注具體的網絡管理內容，而是關注與自己的業(yè)務相關的部分，比如用戶不希望關注網絡的拓撲結構如何, 而只希望關注他們的應用是否能夠在該網絡下正常的運行。由于業(yè)務網絡化的深入和統(tǒng)一網絡技術、產品的成熟。數(shù)據(jù)網絡將承載數(shù)據(jù)、語音和視頻等很多新型的網絡應用(如網絡電話系統(tǒng)、呼叫中心系統(tǒng)、統(tǒng)一信息系統(tǒng)、協(xié)同工作系統(tǒng)和視頻會議系統(tǒng)等) 。一方面，用戶需要通過穩(wěn)定可靠的傳送設備來保證網絡的管理性能；另一方面還需要網管軟件的強大功能保證網絡管理的靈活方便,，并能夠與多種類型、多廠商設備實現(xiàn)統(tǒng)一網管，正因為如此，新一代網絡管理軟件對應用性與管理性的要求也就必然更高。這樣才能適應網絡用戶的需求。其次就是運營管理。一方面，用戶需要運用性能卓越、可靠安全、智能化的網絡核心設備來構建他們的網絡；另一方面，他們不僅需要網絡本身，更看重的是網絡給他們帶來的應用。
2、網絡發(fā)展:隨著現(xiàn)代企業(yè)和網絡、通訊技術的不斷發(fā)展，企業(yè)網管軟件也不斷推陳出新，未來的網絡管理呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢。（1）多廠家、多技術的融合:隨著技術、網絡技術和通訊技術的融合，統(tǒng)一的、綜合的網管正日益顯示出重要性。因為沒有哪個單獨的產品能滿足網管方方面面的需要，所以在購買回來的網管軟件的基礎上，往往需要進行二次開發(fā)或與別的網管產品進行集成。以前進行網管產品的集成是一件很痛苦的事情。比如，廠商A 的產品要求運行在Unix 平臺上，而廠商B 的產品必須運行在WindowsNT 中；再有, 必須是廠商A 的某一指定版本與廠商B 的其一指定版本才能進行集成，任意一方單獨升級都會破壞這種集成。例如在電信環(huán)境中，以前在傳輸網、本地網、IP 數(shù)據(jù)網、電話網等分別由不同的部門維護，信息也不能共享。而用戶和運營商都要求通過一個控制臺能對多個互聯(lián)的網絡進行管理, 只有建立起多廠商的、多技術領域的綜合網管體系，才能符合需要。（2）基于Web 的網管:隨著基于Web 的網絡管理的出現(xiàn)，集成問題在一定程度上得到解決。用戶只需點擊URL 鏈接，就可以從一個系統(tǒng)轉到另一個系統(tǒng)，而無需考慮他們運行在何種平臺上。基于Web 的網絡管理的實現(xiàn)有兩種方式。第一種方式是代理方式，即在一個內部工作站上運行Web 服務器(代理) 。在這種方式下，網絡管理軟件作為操作系統(tǒng)上的一個應用，它介于瀏覽器和網絡設備之間。在管理過程中，網絡管理軟件負責將收集到的網絡信息傳送到瀏覽器(Web 服務器代理)，并將傳統(tǒng)管理協(xié)議(如SNMP) 轉換成Web 協(xié)議(如HTTP)。第二種實現(xiàn)方式是嵌入式，它將Web 功能嵌入到網絡設備中，管理員可通過瀏覽器直接訪問并管理該設備。在這種方式下，網絡管理軟件與網絡設備集成在一起。網絡管理軟件無須完成協(xié)議轉換，所有的管理信息都可以通過HTTP 協(xié)議傳送。（3）面向業(yè)務的網管:新一代的網絡管理系統(tǒng)，已開始從面向網絡設備的管理向面向網絡業(yè)務的管理過渡。這種網管思想把網絡服務、業(yè)務作為網管對象，通過實時監(jiān)測與網絡業(yè)務相關的設備、應用, 通過模擬客戶實時測量網絡業(yè)務的服務質量，通過收集網絡業(yè)務的業(yè)務數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全方位、多視角監(jiān)測網絡業(yè)務運行情況的目的，從而實現(xiàn)網絡業(yè)務的故障管理、性能管理和配置管理。（4）基于CORBA 技術的網管:CORBA 最初的提出是為了滿足異構平臺上分布式計算的需要。它有以下優(yōu)點：可在一個分布式應用中混用多種、支持分布對象、提供高度的互通性等。OMG已經提出了基于CORBA 的網管系統(tǒng)的體系結構，使用CORBA 的方法來實現(xiàn)基于OSI 開放接口和OSI 系統(tǒng)管理概念。TMF 和X/ OPen 聯(lián)合開展的J IDM 任務組己經開發(fā)出SNMP/CMIP/ CORBA 的互通靜態(tài)規(guī)范描述和動態(tài)交互式轉化方法。可以預見，CORBA 將在網絡管理和系統(tǒng)管理中占有越來越重要的地位。
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