淺談網絡管理技術及發展趨勢

摘要：該文對網絡管理的相關知識進行介紹。詳細介紹了網絡管理的概念和需要定義的內容；對網絡管理的基本功能進行闡述；深入分析了目前存在的網管系統體系結構；引出了兩大標準網絡管理協議，并進行區分與比較。最后對網絡管理的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞:網絡管理；模型結構；SNMP協議

中圖分類號：TP393.07文獻標識碼: A文章編號：1009-3044(2008)35-2431-02

On the Network Management Technology and the Development Trends

ZHANG He-yuan

(Sinopec Pipeline Storage and Transportation Company in Xiangfan，Xiangfan 441002，China)

Abstract: In this paper， the author introduces some knowledge of the network management. The author gives the details of the concept of network management and the content which need to be defined. This paper also describes its basic functions and analyzes its present systematic structure deeply. Then after dividing and comparing two standard protocols of administration of networks， this paper makes an expectation for development trends the of networks management in the future.

Key words: network management; model structure; SNMP protocol

1 引言

隨著計算機和通信技術的發展，計算機在我們的生活中越來越普遍，由于計算機網絡的應用越來越廣，使得計算機網絡規模更加的龐大、結構更加復雜、支持的用戶更多，對網絡的維護和管理工作越來越復雜，一旦網絡崩潰，將會引起災難性的后果，保持計算機網絡的良好運行狀態，是網絡管理的主要目的。

2 網絡管理的概念和目的

網絡管理是指對網絡的運行狀態進行檢測和控制，并能提供有效，可靠，安全，經濟的服務。網絡管理應完成兩個任務：一是對網絡的運行狀態進行監測，二是對網絡的運行狀態進行控制。通過監測可以了解當前網絡狀態是否正常，是否出現危機和故障；通過控制可以對網絡狀態進行合理分配，提供網絡性能，保證網絡就有的服務。監測是控制的前提，控制是監測的結果。所以網絡管理就是對網絡的監測與控制。網絡管理的目標是對網絡資源進行合理的分配和控制，以滿足運營者的要求和網絡用戶的需要，使網絡資源可以得到最有效的利用，使整個網絡更加經濟地運行，并提供連續，可靠和穩定的服務。所以網絡管理的根本目標就是滿足運營者和用戶對網絡的有效性，可靠性，可放性，綜合性，安全性和經濟性的要求。

3 網絡管理的功能

國際化標準組織（ISO）定義了網絡管理的5個功能域（ISO/IEC7498-4），分別是故障管理（即失效管理）、配置管理、安全管理、性能管理和計費管理。這五個功能域組成了網絡管理的基本內容。五個功能域的基本內容如下：

1） 故障（失效）管理（Fault Management）是網絡管理中最基本的功能之一，用戶都希望有一個可靠的計算機網絡。當網絡中某個組成失效時，網絡管理系統必須迅速找到故障并及時排除。分析網絡故障原因是網絡故障管理的核心內容。網絡故障管理包括故障檢測、隔離和糾正三個方面。

2） 計費管理（Accounting Management）。記錄網絡資源的使用，目的是控制和檢測網絡操作的費用和代價。它對一些公共網絡尤為重要。它可以估算出用戶使用網絡資源可能需要付出的費用和代價，以及控制用戶過多占用網絡資源這也從另一方面提高了網絡的效率。另外，當用戶為了一個通訊目的需要使用多個網絡中的資源時，計費管理可計算總計費用。

3） 配置管理（Configuration Management）。它初始化網絡，并配置網絡，以使其提供網絡服務。配置管理是一組對辨別、定義、控制和監視組成一個通信網絡的對象所必須的相關功能，目的是為了實現某個特定功能或使網絡性能達到最優。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信息；獲取系統重要的信息；更改系統配置。

4） 性能管理（Performance Management）。性能管理估計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絡及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絡以維護網絡的性能。性能管理收集分析有關被管網絡當前狀態的數據信息，并維持和分析性能日志。一些典型的功能包括：收集統計信息；維護并檢查系統狀態日志確定自然和人工狀態下系統的性能；改變系統操作模式以進行系統性能管理的操作。

5） 安全管理（Security Management），安全性一直是網絡的薄弱環節之一，而用戶對網絡安全的要求又相當高，因此網絡安全管理非常重要。網絡中主要有以下幾大安全問題：網絡數據的私有性（保護網絡數據不被侵入者非法獲得）授權（Authentication）（防止侵入者在網絡上發送錯誤信息），訪問控制（控制對網絡資源的訪問）。相應的，網絡安全管理應包括對授權機制、訪問控制、加密和加密關鍵字的管理，另外還要維護和檢查安全日志，包括：創建、刪除控制安全服務和機制；與安全相關信息的分布；與安全相關事件的報告。

4 網絡管理系統模型結構

現代計算機網絡的網絡管理系統從邏輯上可抽象為四個部分:被管代理、網絡管理工作站、網絡管理協議和網絡管理信息庫（MIB）。網絡體系結構就是盡可能地滿足網絡管理需求的一個通用框架，對于一個具有特定需求的實際網絡而言，它能夠支持開發一個具體的網絡管理系統。

5 網絡管理系統的基本應用

網絡管理系統的基本應用包括網絡資源狀態監視、閾值監視、事件管理、配置應用、拓撲管理以性能監視等。

1） 網絡資源狀態監視

監測資源的目的在于盡可能獲得有關資源服務質量和狀態的最新信息。監測涉及到訪問某些源的屬性，監測總是由管理工作站發起的，管理工作站論詢資源并分析論詢結果。因此，實現監測能極大地依賴于對單個資源進行尋址所采用的協議。

2） 閾值監測

閾值的設定在很大程度上取決于設計者的經驗知識，目前還沒有哪種工具能夠支持對監測過進行切合實際的閾值配置。閾值主要是通過管理工作站進行指定、管理和監測。當網絡管理系統測到超出閾值的情況時，就向事件管理應用程序發出相應的事件。

3） 事件管理

事件管理負責接收和處理事件。這些事件可以由被管設備產生并發送給管理工作站的外部件，也可以是由網絡管理平臺的其它部件，比如閾值監測過程所產生的內部事件。事件對用戶的可視化是一種重要的功能。可視化建立在被管資源的狀態模型的基礎上，這樣種模型描述了資源的狀態與導致狀態變化的事件之間的關系。

4） 配置應用

配置應用向用戶提供了對資源的寫訪問，配置應用可以分成如下幾種形式:

a. 有關當前資源配置的信息。可使用SNMP詢問諸如路由表、接口表、地址表和ARP表等。

b. 通過管理協議改變配置。SNMP協議的Set服務用來改變部件中的配置信息。這里的難點之一是，由于SNMP的安全問題，許多廠商并不允許對資源的寫訪問。

c. 通過登錄系統進行配置。設備制造商提供允許用戶登錄系統直接改變系統配置的工具，當用網絡管理平臺時，用戶可以通過圖形用戶界面直接登錄系統，比如使用Telnet等。

5） 拓撲管理

網絡管理平臺的另一種重要功能是拓撲發現功能。它是使用管理協議收集盡可能多的有關網的資源的配置信息，并且保存在網絡管理平臺的數據庫中。

6） 性能監視

性能監視用于定義和執行性能測量，和閾值監視類似，測量由以下參數定義:

a. 通過指定系統和被測量的屬性來選擇測量點。

b. 選擇測量間隔，即選擇執行測量的采樣頻率。

c. 通過給出起始和終止時間項來指定測量期間。

性能管理的目的就是確保網絡不會出現過度擁擠的情況，保障網絡的可用性，為用戶提供更好網絡通信服務。它主要通過下面的方法來實現其目標:

a. 實時監控網絡設備和相應的所有連接，監視設備和線路的使用率和出錯率及相應的閾值，并行閾值報警。

b. 定期的歷史數據分析，及時提示管理者和決策者作出設備或線路的升級計劃，保證設備和線的容量不會由于過度使用而出現網絡性能急劇下降的情況。

6 網絡管理的發展趨勢

盡管網絡管理技術多種多樣、各具特色，但是隨著標準化活動的開展及系統互聯的需要，網絡管理發展有如下趨勢:

1） 實現對業務的監控功能

隨著IT的深入應用，人們的關注焦點逐漸從IT本身轉移到IT對業務的支持與影響。相應的，網絡管理的重點從對網絡設備本身的管理逐漸上升至網絡設備和IT系統向業務所提供的服務和帶來的影響。IBM、HP和BMC等公司分別推出了“業務影響管理”、“IT服務管理”一和“業務服務管理”等概念。不約而同地，國內的網管軟件也在努力，比如游龍科技就在其SiteViewECC中強化了對關鍵業務應用的監測和管理。

2） 實現智能化管理

支持策略管理和網絡管理系統本身的自診斷、自調整。采用人工智能技術進行維護、診斷、排除故障及維護網絡運行在最佳狀態成為必然趨勢。當網絡管理和用戶需求不直接聯系時;當網絡性能下降等網絡運行性能變化時，必須用智能化方法對涉及性能下降所相關的網絡資源進行監控，執行必要的操作。

3） 實現基于Web的管理

遠程管理:基于B/S結構的網絡管理系統可以通過Web瀏覽器十分方便地進行遠程管理。越來越多的網管軟件公司在其產品中增加了對B/S架構的支持。令實現分布式網絡管理分布式對象的核心是解決對象跨平臺連接和交互的問題，以實現分布式應用系統。

4） 實現綜合化網絡管理

綜合化網絡管理要求網絡管理系統提供多種級制的管理支持。通過一個操作臺實現對各個子網的透視;對所管業務的了解以及提供對故障的定位和排除的支持。即實現對互聯的多個網絡的管理。隨著網絡管理的重要性越來越突出，各種各樣的網絡管理系統便應運而生。這些管理系統有管理SDH網絡的，有管理IP網絡的等等。一方面，這些網絡管理系統所管理的網絡存在互連或互相依賴

的關系;另一方面存在多個網管系統，相互獨立，分管網絡的不同部分，甚至于會同時存在多個相同內容的網管系統，它們來自多個廠家，分別管理著各自的設備。這就大大增加了網絡管理的復雜性。像網絡電視，它就需要管理幾個方面:數字千線傳輸、光纜線路、前端及分前端級供電房供電、空調環境的監測維護、數據庫及數據交換信息服務、前端節目源及視、音頻設備和HFC綜合接入網等。這些被管對象作為一個網管系統的被管對象是不實際的，因為不僅設備的種類不同，而且其特性大不相同，并且它們之間還有一定的關系，針對這種問題，可把它們分割為不同的網管系統，然后在高層采用一個綜合的網管系統，以便于管理。綜合網絡管理系統的實現有兩種方案:一種是針對已經建立起的各個專用子網的管理系統的不同情況，在此基礎上建立綜合網絡管理系統;另一種是直接建立一個綜合網絡管理系統。而在我國，網絡電視還沒有成熟，所以宜采用第二種方法，因此，未來的網絡管理須重點向綜合化發展。

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