基于SNMP的有線電視網絡管理系統研究

何國祥

（作者單位：山東省汶上縣廣播電視臺）

基于SNMP的有線電視網絡管理系統研究

何國祥

（作者單位：山東省汶上縣廣播電視臺）

隨著我國有線電視產業的迅速發展，有線電視網絡規模的不斷擴大，用戶的數量也在逐年增長，而SNMP作為有線電視網絡重要構成，自第一版發布以來，僅用了短短十幾年就發展成為目前世界上應用最廣泛的網絡管理標準協議，其作用不言而喻。本文基于SNMP對有線電視網絡管理系統進行詳細分析，從基本概述到設計，直到最后的系統實現進行討論，為相關專業提供可以參考的理論依據。

SNMP；有線電視；網絡管理

1 SNMP簡單網絡管理協議基本概述

SNMP是應用層協議，所以各種網絡設備和即使安裝了不同操作系統的主機之間都可以通過SNMP進行通信。為了實現異種系統之間的通信，SNMP通過自己的“抽象語法”定義了通信雙方交互數據的標準格式。在當前有線電視網絡管理系統當中，SNMP協議的體系結構一般由三部分構成。

1.1 SMI管理信息結構

管理信息結構SMI的主要由三部分組成：一是管理信息庫中的被管對象分配了對象標識符的空間；二是實現了宏OBJECT-TYPE的定義，使用宏OBJECTTYPE 可以定義管理信息庫中的被管對象；三是為了簡單性，規定了只能使用哪些ASN.1的數據類型定義管理信息庫中的被管對象。

1.2 MIB管理信息庫

“管理信息”，是指網管框架中被管對象的集合。MIB是SNMP管理體系中最重要的元素，MIB使用樹形結構表示所有被管信息，每個被管設備信息都對應著MIB樹中的一個節點，有且只有一個對象標識符對其進行標識。

1.3 SNMP簡單網絡管理協議

SNMP是一種通信協議，解決管理工作站站和代理之間交互信息的格式以及信息交互的時序問題。在SNMP中定義了5種PDU，分別是Get Request PDU，用于管理工作站向代理發起查詢請求時使用；Get Next Request PDU，用于管理工作站向代理查詢MIB中的一個表或者MIB 中連續的對象時使用；Set Request PDU，用于管理工作站向代理發起設置請求設置一個或者多個對象實例時使用；Get Response PDU，用于代理對來自管理工作站的三種查詢請求進行響應；Trap PDU，用于當網絡中的被管對象發生重大網絡事件時，代理主動將該事件信息發送到管理工作站。

2 基于SNMP的有線電視網絡管理系統設計

有線電視網絡管理模型中包括了管理站、有線電視控制部件和網管代理。對于支SNMP協議的有線電視設備，接入網絡后，可以直接通過管理站對其進行管理；對于不支持SNMP協議的有線電視設備通過以內嵌形式或者外掛形式安裝在有線電視設備上的控制部件，能夠直接獲取有線電視設備內所有的狀態及告警信息并能根據請求反饋給網管代理。

2.1 網絡管理系統設計

根據Web GIS的技術特點將網絡管理系統設計為B/S結構，即瀏覽器和服務器結構，用戶接入Internet后可以通過瀏覽器以瀏覽網頁的方式登錄到網絡管理系統中，不需要再額外安裝本地客戶端。這樣做的好處是能使系統具有靈活的操作性，同時系統相對容易實現，成本也比較低。

采用層次結構設計方法將網絡管理系統結構劃分為呈現層、服務層、接口層三個單向依賴的層次，即每一層都提供一組功能且這些功能只依賴該層內的功能。呈現層為用戶提供了系統界面和數據視圖；接口層負責根據用戶請求構造準備發送的SNMP消息，或從接收的SNMP消息中獲取PDU數據；設備層包含了不支持SNMP協議需通過網管代理進行管理的有線電視設備和自身已經集成網管代理支持SNMP協議的有線電視設備。

2.2 呈現層設計

呈現層面通過不同的系統界面視圖為用戶提供了操作網絡管理系統的入口，包含GIS模塊和用戶界面模塊，可以為不同權限的用戶提供不同的視圖。

2.2.1 GIS模塊

隨著網絡的飛速發展和B/S架構的種種優勢，傳統的基于C/S架構的GIS系統已經逐漸被市場所淘汰。因此，基于互聯網技術的Web GIS技術逐漸成為GIS發展的主流。

GIS模塊包括電子地圖應該具備的基本功能如地圖的縮放、平移、鷹眼、坐標定位、測距和添加標記等功能，這些功能的實現為在地圖上對有線電視資源進行網絡管理提供了功能基礎。縮放、平移功能可以實現用戶使用地圖瀏覽有線電視網絡資源；鷹眼可以使用戶在使用地圖瀏覽不同區域間的有線電視資源時進行區域間的快速切換；坐標定位可以實現在地圖上定位有線電視資源所在位置；測距可以實現在地圖上測定有線電視資源之間現實中的實際距離；添加標記可以將有線電視資源添加到地圖上。

2.2.2 用戶界面

用戶界面是網絡管理系統與用戶之間進行人機交互和信息交換的媒介，它將系統內部的數據信息通過整合后直觀的傳遞給用戶。系統的用戶界面采用多窗口設計，具有顯示直接、保持簡潔、操作簡便等優點，實現了系統管理界面、日志管理界面、用戶管理界面、查詢統計界面、故障管理界面。

2.3 服務層設計

服務層位于呈現層和接口層之間，在網管系統中起到了承上啟下的作用，主要負責系統的業務邏輯實現。服務層由網管功能模塊實現，網管功能模塊主要負責完成具體的網絡管理功能，接收來自呈現層的用戶管理請求通過調用接口層的協議轉換模塊將請求經過轉換發送到被管設備，完成對被管設備的具體操作。網絡功能模塊包含配置管理子模塊、性能管理子模塊、安全管理子模塊、網絡拓撲發現子模塊、故障管理子模塊和數據管理子模塊。

3 基于SNMP的有線電視網絡管理系統實現

3.1 協議轉換模塊實現

協議轉換模塊主要根據用戶請求構造要發送的SNMP消息，或從接收的SNMP消息中獲取PDU數據，為網絡管理系統和被管設備之間的數據交互提供基礎。

首先，用戶操作產生用戶請求，將操作參數加入用戶請求中發送到協議轉換模塊。協議轉換模塊調用消息調度器send Pdu()，消息調度器根據SNMP版本，選擇調用合適的消息處理模型中的prepare Outgoing Message()，根據參數確定的安全模型，在調用安全模型提供的generate Request Msg()進行安全處理后，逐級返回給消息調度器，最后由消息調度器發送到被管設備。

其次，當協議轉換模塊接收到來自被管設備的消息后，根據SNMP版本，消息調度器調用合適的消息處理模型的prepare Data Element()，通過調用安全模型提供的process Incoming Msg()，進行安全處理后，返回給消息調度器。消息調度器通過process Pdu()對PDU的具體內容進行處理，提取出有消息中的數據信息，發送給用戶。

3.2 GIS事件驅動模塊

在GIS模塊中，有兩類事件觸發源：一類是地圖界面中的元素產生的事件，另一類不是地圖界面中的元素產生的事件。當一個事件產生后，會產生一個事件對象，事件對象會從根節點自上而下的掃描顯示組件，根據產生事件的類型，逐個檢查每個顯示組件是否設置相應的事件監聽器，直到找到了相對應的事件監聽器為止。例如，如果改變Panel容器下Text Input 組件的大小，觸發了Text Input的resize事件，則會從根節點（Application）開始，接著檢查Panel容器，直到目標對象定位到Text Input組件為止。

3.3 安全管理功能實現

當有線電視網絡系統采用SNMP協議的驗證機制時應該保證通信的安全。SNMP協議的驗證機制在協議轉換模塊中實現。采用用戶權限安全策略通過系統用戶角色的定制、用戶角色權限定制賦予不同用戶不同的權限和視圖，確保只有授權的用戶才可以訪問受限的網絡資源。

有線電視網絡管理系統的用戶權限安全策略為系統管理員可以根據實際需要為不同的系使用者創建其在系統中的角色，并可以為不同角色定制系統功能使用權限，還可以將用戶劃分為不同的用戶組。此外，不同的用戶組也可以定制不同的系統功能使用權限，還可以根據不同部門劃分不同權限。

4 結語

通過對SNMP技術下網絡電視管理系統的研究，保證了通信的完整性、安全性，防止通信數據被不法分子非法盜用、篡改；能夠處理有線電視資源的空間數據信息，為有線電視運營商和有線電視用戶提供一個可兼容多種有線電視設備、安全可靠、經濟實惠、高服務質量的有線電視網絡。

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