IP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

IP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

按照ISO對網(wǎng)絡(luò)管理功能的劃分，網(wǎng)絡(luò)管理主要由5個部分組成，即FCAPS,它們分別是：故障管理

（Fault）、配置管理（Configuration）、計費管理（Accounting）、性能管理

（Performance）和安全管理（Security），這些管理功能通過具體的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來實現(xiàn)。網(wǎng)

絡(luò)管理系統(tǒng)的概念模型主要由管理者、管理代理和被管對象等實體及其相互作用組成，根據(jù)這些實

體的功能及其相互作用的方式的不同主要可分為基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和基于CMIP的網(wǎng)絡(luò)管理

系統(tǒng)。

基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是由IETF提出并廣泛應(yīng)用于Internet，它的主要標(biāo)準(zhǔn)由一系列RFC組

成，其特點為面向功能、集中控制、協(xié)議簡單和支持廣泛。

基于CMIP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由ISO提出并被ITU-T的TMN所采用，它的主要標(biāo)準(zhǔn)由ISO9595/9596及

ITU-T M.3000系列建議組成，其特點為面向?qū)ο�、分布控制、協(xié)議復(fù)雜和支持較少。

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是在TMN框架下結(jié)合SNMP和CMIP的優(yōu)點向?qū)哟位�、集成化、WEB化和智能

化發(fā)展。由于TMN的建議正在完善之中，大部分INTERNET網(wǎng)上設(shè)備如路由器、局域網(wǎng)交換機和各種

服務(wù)器等尚不支持Q3接口，因此采用基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是較好的選擇。由于SNMP也在不斷

改進完善之中（SNMPv1，安全SNMP，SMP，SNMPv2等等），因此可以通過采用支持較高協(xié)議版本

的設(shè)備和軟件工具增強網(wǎng)絡(luò)管理功能。

基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由網(wǎng)管系統(tǒng)工作站和被管設(shè)備組成。在被管設(shè)備中又可分為網(wǎng)管代理和

管理信息庫MIB，管理信息庫MIB定義了網(wǎng)管系統(tǒng)可以操作的管理信息項，它們的表示由管理信息

結(jié)構(gòu)SMI定義，設(shè)備支持的MIB表示它可提供的最大管理信息，網(wǎng)管工作站通過網(wǎng)管代理實現(xiàn)對MIB

的操作，主要操作為get、getnext、set和trap及其響應(yīng)，操作通過基于UDP之上的SNMP協(xié)議在網(wǎng)

管工作站和網(wǎng)管代理之間傳遞，從而實現(xiàn)網(wǎng)管的FCAPS五項功能。由于SNMP的特點，在建設(shè)SNMP網(wǎng)

管系統(tǒng)中主要存在如下問題需要考慮：

1、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的規(guī)模

盡管在基于SNMP的網(wǎng)管系統(tǒng)中具有類似中斷的trap功能，但主要的管理項目都是通過輪詢

（polling）實現(xiàn)的，即網(wǎng)管系統(tǒng)工作站通過向各設(shè)備中的網(wǎng)管代理發(fā)送getrequest和

getnextrequest操作收集各種網(wǎng)管信息，因此輪詢的具體策略決定了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的規(guī)模和性

能。若采用每次輪詢一個代理的方式，則網(wǎng)管系統(tǒng)的規(guī)模遵循公式：N≦T/D，其中：

N為代理數(shù)，它代表了網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的規(guī)模

T為輪詢周期，即對同一個代理的期望輪詢間隔，它在一定程度上決定了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的性能

D為執(zhí)行一個完整的操作所需的平均時間，它取決于如下因素：

u在網(wǎng)管工作站產(chǎn)生一個請求的時間

u網(wǎng)管工作站到網(wǎng)管代理的網(wǎng)絡(luò)時延

u網(wǎng)管代理解釋消息的處理時間

u網(wǎng)管代理產(chǎn)生響應(yīng)的處理時間

u網(wǎng)管代理到網(wǎng)管工作站的網(wǎng)絡(luò)時延

u網(wǎng)管工作站接收和解釋響應(yīng)的處理時間

u從一個網(wǎng)管代理處得到完整的期望信息所需的請求/響應(yīng)次數(shù)

目前在INTERNET上對于一個網(wǎng)管代理的典型輪詢周期為15分鐘，即T=15´60=900（s）。若

假定處理時間在于50毫秒數(shù)量級，廣域網(wǎng)情況下的網(wǎng)絡(luò)時延為0.5秒，則D=(4´0.05)+

(2´0.5)=1.2(s)，因此N≦900/1.2=750，即一個網(wǎng)絡(luò)管理工作站（管理者）最大可以管

理750個代理。

2、單一管理者和樹形管理結(jié)構(gòu)問題

由于基于SNMP的網(wǎng)管系統(tǒng)主要基于輪詢方式，使得在滿足一定性能要求的情況下可管理的設(shè)備數(shù)

量是受限的，因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模超過最大數(shù)量時，可采用分割管理域方式或樹形管理結(jié)構(gòu)方式來解

決。分割管理域方式為將各種設(shè)備劃分到不同管理者的管理范圍內(nèi)，各個管理者之間沒有直接的基

于SNMP的聯(lián)系。樹形管理結(jié)構(gòu)方式為在各管理者之上設(shè)置超級管理者或在管理者之下設(shè)置委托代

理，因此擴大了管理域的規(guī)模。但是SNMPv1不支持管理者之間的通信，因此要實現(xiàn)樹形管理結(jié)構(gòu)

方式需要采用SNMPv2，它涉及到設(shè)備的支持及與SNMPv1的兼容性/互操作問題，因此還需要采用附

加措施如雙語管理者等。

3、監(jiān)測信息的收集和控制指令的發(fā)出及其充分性

網(wǎng)管系統(tǒng)所操作的信息項取決于設(shè)備所支持的MIB，目前在INTERNET上的主要MIB為MIB2，另外各

個廠商還可定義其專用MIB。在SNMPv1中，操作主要為get，即監(jiān)測信息的收集，由于安全性的原

因set操作一般是避免的，在SNMPv2中，由于采取了加密措施，可以進行控制操作，如基于RMON

MIB可以允許代理的自動監(jiān)控。此外網(wǎng)管工作站中軟件配置的高低是制約網(wǎng)管能力強弱的重要因

素。因為網(wǎng)管代理僅實現(xiàn)簡單的操作，信息的綜合、分析和推理等智能化能力主要集中在網(wǎng)管工作

站。目前網(wǎng)管工作站主要軟件平臺有HP OPENVIEW、SUNNET MANAGE和IBM NETVIEW，它們可實現(xiàn)

最基本的網(wǎng)管功能如生成網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、設(shè)備狀態(tài)圖、故障監(jiān)測分析等。進一步的管理需要針對具體

設(shè)備的網(wǎng)管工具如CISCO WORKS、3COM TRANSCEND、BAY OPTIVITY等。更進一步的管理需要針對

具體應(yīng)用開發(fā)相應(yīng)軟件或采用高級網(wǎng)管工具。

4、具體的網(wǎng)管功能應(yīng)能滿足如下要求：

1）故障管理（Fault Management）

u維護并檢查錯誤日志，形成故障統(tǒng)計

u接收錯誤監(jiān)測報告并作出響應(yīng)

u跟蹤識別錯誤

u執(zhí)行診斷測試

2）配置管理（Configuration Management）

u網(wǎng)絡(luò)接點設(shè)備部件和端口的配置

u網(wǎng)絡(luò)接點設(shè)備系統(tǒng)軟件的配置

u配置操作過程的記錄統(tǒng)計

3）計費管理（Accounting Management）

由于計費數(shù)據(jù)的特殊重要性和計費系統(tǒng)的復(fù)雜性，計費管理功能在專設(shè)的服務(wù)器上實現(xiàn)，一般意義

上的網(wǎng)管系統(tǒng)不包括這部分內(nèi)容。

4）性能管理（Performance Management）

u自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)配置

u實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)

u網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備的性能統(tǒng)計，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的可用率、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的CPU利用

率、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的故障率、中繼線路流量統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)上各種業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)時延統(tǒng)計

u對歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析

5）安全管理（Security Management）

安全管理與網(wǎng)管系統(tǒng)本身的安全是兩個概念。由于INTERNET的開放性所帶來的安全問題，使得在

INTERNET上安全問題對于開展各種業(yè)務(wù)具有決定意義，因此在INTERNET上通過設(shè)置各種級別和層

次的安全措施及相關(guān)服務(wù)器來實現(xiàn)安全管理，不納入網(wǎng)管系統(tǒng)范疇。另外網(wǎng)管系統(tǒng)本身的安全在

SNMPv2中也得到體現(xiàn)，它是實現(xiàn)網(wǎng)管控制功能的基礎(chǔ)。

6）其他功能

包括用戶界面友好性、可開發(fā)性、各種工具和軟件的兼容性和互操作性等。

大用軟件有限責(zé)任公司 技術(shù)部 徐瑩博士