新時期計算機互聯網絡管理技術應用與實踐分析

閆有泉

過去，經常用一些簡單工具幫助網管人員管理網絡資源，但隨著網絡規模的擴大和復雜度增加，對強大易用的管理工具的需求日益迫切，管理人員需要依賴強大的工具完成各種各樣的網絡管理任務，而網絡管理系統就是能夠實現上述目的系統。網絡管理的目的就是確保一定范圍內的網絡及其網絡設備能夠穩定、可靠、高效地運行，使所有的網絡資源處于良好的運行狀態，達到用戶預期的要求。

一、WBM技術介紹

WBM融合了WEB功能與網管技術，從而為網管人員提供了比傳統工具更強有力的能力。WBM可以允許網絡管理人員使用任何一種WEB瀏覽器，在網絡任何節點上方便迅速地配置、控制以及存取網絡和它的各個部分。新時期，研究發現基于WBM（基于WEB網管系統管理模式）三層體系結構與網管系統體系結構，以及網絡拓撲自動發現算法，根據實際應用情況對其進行改進，增強系統對網絡拓撲自動發現能力，是今后技術發展的重要趨勢。

二、基于WBM技術的網管系統設計目標與體系結構

本網管系統提供基于WEB的整套網管解決方案。它針對分布式IP網絡進行有效資源管理，使用戶可以從任何地方通過WEB瀏覽器對網絡和設備，以及相關系統和服務實施應變式管理和控制，從而保證網絡上的資源處于最佳運行狀態，并保持網絡的可用性和可靠性。在本系統設計階段，就定下以開發基于園區網、Web模式的具有自主版權的中文網絡管理系統軟件為目標，采用先進的WBM技術和高效的算法，力求在性能上可以達到國外同類產品的水平。三層結構的特點，完成管理任務的軟件作為中間層以后臺進程方式實現，實施網絡設備的輪詢和故障信息的收集；管理中間件中繼轉發管理信息并進行SNMP和HTTP之間的協議轉換三層結構無需對設備作任何改變。管理中間件駐留在網絡設備和瀏覽器之間，用戶僅需通過管理中間層的主頁存取被管設備；在系統設計的時候，以國外同類的先進產品作為參照物，同時考慮到技術發展的趨勢，在當前的技術條件下進行設計。我們采用三層結構的設計，融合了先進的WBM技術，使系統能夠提供給管理員靈活簡便的管理途徑。

三、網絡拓撲發現算法設計

為了實施對網絡的管理，網管系統必須有一個直觀的、友好的用戶界面來幫助管理員。其中最基本的一個幫助就是把網絡設備的拓撲關系以圖形的方式展現在用戶面前，即拓撲發現。目前廣泛采用的拓撲發現算法是基于SNMP的拓撲發現算法。基于SNMP的拓撲算法在一定程度上非常有效，拓撲速度也非常快。但它存在一個缺陷是，在一個特定域中，所有子網信息都依賴于設備具有SNMP的特性，如果系統不支持SNMP，則這種方法就無能為力了。還有對網絡管理的不重視，或者考慮到安全方面的原因，人們往往把網絡設備的SNMP功能關閉，這樣就難于取得設備的MIB值，就出現了拓撲的不完整性，嚴重影響了網絡管理系統的功能。針對這一的問題，下面討論本系統對上述算法的改進基于ICMP協議的拓撲發現。路由建立的功能就是利用IP頭中的TTL域。開始時信源設置IP頭的TTL值為0，發送報文給信宿，第一個網關收到此報文后，發現TTL值為0，它丟棄此報文，并發送一個類型為超時的ICMP報文給信源。信源接收到此報文后對它進行解析，這樣就得到了路由中的第一個網關地址。然后信源發送TTL值為1的報文給信宿，第一個網關把它的TTL值減為0后轉發給第二個網關，第二個網關發現報文TTL值為0，丟棄此報文并向信源發送超時ICMP報文。這樣就得到了路由中和第二個網關地址。如此循環下去，直到報文正確到達信宿，這樣就得到了通往信宿的路由。PING的主要操作是發送報文，并簡單地等待回答。PING之所以如此命名，是因為它是一個簡單的回顯協議，使用ICMP響應請求與響應應答報文。PING主要由系統程序員用于診斷和調試實現PING的過程主要是：首先向目的機器發送一個響應請求的ICMP報文，然后等待目的機器的應答，直到超時。如收到應答報文，則報告目的機器運行正常，程序退出。

四、網絡拓撲的發現算法具體步驟

一般情況下，對于給定的IP區間，利用PING依次檢測每個IP地址，將檢測到的IP地址記錄到IP地址表中。對第一步中查到的每個IP地址進行traceroute操作，記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網關地址也加到IP表中。對IP地址表中的每個IP地址，通過發送掩碼請求報文與接收掩碼應答報文，找到這些IP地址的子網掩碼。根據子網掩碼，確定對應每個IP地址的子網地址，并確定各個子網的網絡類型。把查到的各個子網加入地址表中。試圖得到與IP地址表中每個IP地址對應的域名（Domain Name），如具有相同域名，則說明同一個網絡設備具有多個IP地址，即具有多個網絡接口。根據第二步中的路由與第四步中得到的子網，產生連接情況表。

五、結語

本系統進行設計主要考慮對園區網絡管理，被管理設備和網管系統處于同一段網絡。系統可直接到達被管理網絡，所以對遠程局域網無能為力。研究發現基于WBM（基于WEB網管系統管理模式）三層體系結構與網管系統體系結構，以及網絡拓撲自動發現算法，根據實際應用情況對其進行改進，增強系統對網絡拓撲自動發現能力，是今后技術發展的重要趨勢。下一步工作可添加系統對遠程局域網絡管理功能，ICMP協議的拓撲發現方法能夠較好的發現網絡拓撲，但需要占用大量帶寬資源。