IT運維：網(wǎng)絡管理五大功能的廣泛應用

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展日益猛進，給廣大網(wǎng)民帶來了更多的便利，給企業(yè)帶來了更多的效益。作為網(wǎng)絡管理者，你是否對真?zhèn)€互聯(lián)網(wǎng)有更深層次的了解呢？要想更多的了解網(wǎng)絡管理工作，必須對每個網(wǎng)絡設備了如指掌，下面我們針對網(wǎng)絡管理做以詳細的講解。

一、網(wǎng)絡管理基本概念

現(xiàn)在網(wǎng)絡上有各種網(wǎng)絡設備，這就意味著實現(xiàn)對各種硬件平臺、各種軟件操作系統(tǒng)中運行程序的統(tǒng)一管理不太可能。實際上，對這些程序的管理無非就是需要向它們發(fā)送命令和數(shù)據(jù)，以及從它們那里取得數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。這樣，系統(tǒng)需要一個管理者的角色和被管理對象（managed object，MO）。由于一般程序都有多種對象需要被管理（對應一組不同的網(wǎng)絡資源），因此，我們可以用一個程序作為代理（Agent），將這些被管理對象全部包裝起來， 實現(xiàn)對管理者的統(tǒng)一交互。

要實現(xiàn)對被管理程序（代理）的管理，管理者需要知道被管理程序中的信息模型（實際上就是代理包含的被管理對象的信息模型）。為了這些信息的傳送，人們就必須在管理者和被管理者之間規(guī)定一個網(wǎng)絡協(xié)議。我們知道，不同的平臺對于整數(shù)、字符有不同的編碼， 為了讓不同平臺下的應用程序讀懂對方的數(shù)據(jù)，還必須規(guī)定一種沒有二義性、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述語法和編碼格式。所以，ITU規(guī)定了信息模型定義的語法(GDMO，Guidelines for Definition of Managed Objects)、OSI應用層的協(xié)議(CMIP，Common Management Information Protocol)、 標準的數(shù)據(jù)描述語言(ASN.1，Abstract Syntax Notation One)。

GDMO語法主要用來描述各種網(wǎng)絡中需要被管理的各種具體和抽象的資源。一般廠商的設備都需要用這種語法將該設備的信息模型描述出來，以方便用戶或者別的廠商實現(xiàn)對該設備的管理。CMIP的下層協(xié)議一般使用OSI的協(xié)議堆棧，主要用來實現(xiàn)對GDMO定義對象的各種操作， 如創(chuàng)建、 刪除對象實例、 屬性的讀寫等等。由于硬件不同，軟件平臺上的數(shù)據(jù)格式（編碼格式、字長、結構內(nèi)部尋址邊界等等）的不同，TMN的管 理者和被管理者必須通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述語法ASN.1描述，保證對接收的數(shù)據(jù)作出正確的解析，取出正確的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

ASN.1不僅是一種數(shù)據(jù)描述語言，它還為通信的雙方規(guī)定了同一種數(shù)據(jù)編碼格式，例如BER（Basic Encoding Rule）。在一個管理程序和被管理程序之間，用標準的GDMO定義信息模型，用ASN.1定義交互數(shù)據(jù)，用CMIP實現(xiàn)交互操作。這三點實現(xiàn)以后，我們就可以認為設備之間遵從了TMN中功能模塊間的Q3接口（Reference Point）標準。當然，ITU還規(guī)定了別的接口，像Qx、X等，這些接口可以認為是為Q3服務的。

二、網(wǎng)絡管理的發(fā)展

實際上,網(wǎng)絡管理已存在很久了。因為從廣義上講,任何一個系統(tǒng)都需要管理,只是根據(jù)系統(tǒng)的大小、復雜性的高低,管理在系統(tǒng)中的重要性也有重有輕。網(wǎng)絡當然也是一個系統(tǒng)。追溯到19世紀末的電信網(wǎng)絡,就已有自己相應的管理"系統(tǒng)"—電話話務員。他就是整個電話網(wǎng)絡系統(tǒng)的管理員,盡管他能管理的內(nèi)容非常有限。而計算機網(wǎng)絡的管理,可以說是伴隨著1969年世界上第一個計算機網(wǎng)絡—ARPANET的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。當時,ARPANET有一個相應的管理系統(tǒng)。隨后的一些網(wǎng)絡結構,如IBM的SNA、DEC的DNA、Apple的AppleTalk等,也都有相應的管理系統(tǒng)。但是,雖然網(wǎng)絡管理很早就有,卻一直沒有得到應有的重視。這是因為當時的網(wǎng)絡規(guī)模較小、復雜性不高,一個簡單的專用網(wǎng)絡管理系統(tǒng)就可滿足網(wǎng)絡正常工作的需要, 因而對其研究較少。但隨著網(wǎng)絡的發(fā)展,規(guī)模增大、復雜性增加,以前的網(wǎng)絡管理技術已不能適應網(wǎng)絡的迅速發(fā)展。特別是以往的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)往往是廠商在自己的網(wǎng)絡系統(tǒng)中開發(fā)的專用系統(tǒng),很難對其他廠商的網(wǎng)絡系統(tǒng)、通信設備軟件等進行管理。這種狀況很不適應網(wǎng)絡異構互連的發(fā)展趨勢。80年代初期Internet的出現(xiàn)和發(fā)展更使人們意識到了這一點。

研究開發(fā)者們迅速展開了對網(wǎng)絡管理的研究,并提出了多種網(wǎng)絡管理方案,包括HEMS(HighLe vel Entity Management Systems),SGMP(the Simple Gateway Monitoring Protocol),CM IS/CMIP(The Common Management Information Service/Protocol),NETVIEW,LANMANA GER等等。到1987年底,Internet的核心管理機構IAB(Internet Activities Board)意識到 需要在眾多的網(wǎng)絡管理方案中進行選擇,以便集中對網(wǎng)絡管理的研究。IAB要選擇適合于TCP/IP網(wǎng)絡、特別是Internet的管理方案。在1988年3月的會議上,IAB制訂了Internet管理的發(fā)展策略,即采用SGMP作為短期的Internet的管理解決方案,并在適當?shù)臅r候轉(zhuǎn)向CMIS/CMIP。其中,SGMP是在NYSERNET和SURANET上開發(fā)應用的網(wǎng)絡管理工具,而CMIS/CMIP是80年代中期國際標準化組織(ISO)和CCITT聯(lián)合制訂的網(wǎng)絡管理標準。同時,IAB還分別成立了相應的工作組,對這些方案進行適當?shù)男薷?使它們更適于Internet的管理。

這些工作組隨后相應推出了SNMP(Simple Network Management Protocol)(1988)和CMOT(CMIP/CMIS On TCP/IP )(1989)。但實際情況的發(fā)展并非如IAB所計劃的那樣。SNMP一推出就得到了廣泛的應用和支持,而CMIS/CMIP的實現(xiàn)卻由于其復雜性和實現(xiàn)代價太高而遇到了困難。當ISO不斷修改CMIP/CMIS使之趨于成熟時,SNMP在實際應用環(huán)境中得到了檢驗和發(fā)展。1990年IETF在RFC 1 157中正式公布了SNMP,1993年4月又發(fā)布了SNMP v2(RFC 1441)。當ISO的網(wǎng)絡管理標準終于趨向成熟時,SNMP已經(jīng)得到了數(shù)百家廠商的支持,其中包括IBM、HP、Fujitsu、SunSoft等 大公司和廠商。目前SNMP已成為網(wǎng)絡管理領域中事實上的工業(yè)標準,并被廣泛支持和應用, 大多數(shù)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和平臺都是基于SNMP的。

由于實際應用的需要,對網(wǎng)絡管理的研究很多,并已成為涉及通信和計算機領域的全球性熱門課題。IEEE通信學會下屬的網(wǎng)絡營運與管理專業(yè)委員會(CNOM,Committee of Netwo rkOperation and Management),從1988年起每兩年舉辦一次網(wǎng)絡營運與管理專題討論會(N OMS,Network Operation and Management Symposium)。國際信息處理聯(lián)合會(IFIP)也從 1989年開始每兩年舉辦一次綜合網(wǎng)絡管理專題討論會。還有一個OSI網(wǎng)絡管理論壇(OSI/NM FORUM),專門討論網(wǎng)絡管理的有關問題。近幾年來,又有一些廠商和組織推出了自己的網(wǎng)絡管理解決方案。比較有影響的有:網(wǎng)絡管理論壇的OMNIPoint和開放軟件基金會(OSF)的DME (Distributed Management Environment)。另外,各大計算機與網(wǎng)絡通信廠商已經(jīng)推出了各自的網(wǎng)絡管理系統(tǒng),如HP的OpenView、IBM的NetView系列、Fujitsu的NetWalker及SunSo ft的Sunnet Manager等等。它們都已在各種實際應用環(huán)境下得到了一定的應用,并已有了相當?shù)挠绊憽?/p>

網(wǎng)絡近幾年來在中國得到了迅速的發(fā)展,特別是在一些大中型企業(yè)、銀行金融部門、郵電行業(yè)等領域,應用更為廣泛。但網(wǎng)絡管理僅是起步階段。由于網(wǎng)絡管理系統(tǒng)對一個網(wǎng)絡系統(tǒng)的高效運行非常重要,因此在我國大力推廣網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的研究與應用非常迫切。我們的觀點是,在應用方面要采取引進與自己開發(fā)相結合的方式。一方面,國內(nèi)對網(wǎng)絡管理的研究與應用剛剛開始,與國外先進水平有一定的差距,完全自己開發(fā)是不太現(xiàn)實的;另一方面,僅僅依靠國外的產(chǎn)品也并不好。國外的網(wǎng)絡管理產(chǎn)品并不一定很適合我國的網(wǎng)絡應用環(huán)境,而且這對我們自己的網(wǎng)絡管理研究也不利。在研究方面,應盡可能跟蹤國外的先進技術,并開展自己的研究。

三、網(wǎng)絡管理的功能

ISO在ISO/IEC 7498-4文檔中定義了網(wǎng)絡管理的五大功能,并被廣泛接受。這五大功能是:

(1)故障管理(fault management)

故障管理是網(wǎng)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(wǎng)絡。當網(wǎng)絡中某個組成失效時,網(wǎng)絡管理器必須迅速查找到故障并及時排除。通常不大可能迅速隔離某個故障,因為網(wǎng)絡故障的產(chǎn)生原因往往相當復雜,特別是當故障是由多個網(wǎng)絡組成共同引起的。在此情況下,一般先將網(wǎng)絡修復,然后再分析網(wǎng)絡故障的原因。分析故障原因?qū)τ诜乐诡愃乒收系脑侔l(fā)生相當重要。網(wǎng)絡故障管理包括故障檢測、隔離和糾正三方面,應包括以下典型功能:

．維護并檢查錯誤日志

．接受錯誤檢測報告并作出響應

．跟蹤、辨認錯誤

．執(zhí)行診斷測試

．糾正錯誤

對網(wǎng)絡故障的檢測依據(jù)對網(wǎng)絡組成部件狀態(tài)的監(jiān)測。不嚴重的簡單故障通常被記錄在 錯誤日志中,并不作特別處理;而嚴重一些的故障則需要通知網(wǎng)絡管理器,即所謂的"警報"。 一般網(wǎng)絡管理器應根據(jù)有關信息對警報進行處理,排除故障。當故障比較復雜時,網(wǎng)絡管理 器應能執(zhí)行一些診斷測試來辨別故障原因。

(2)計費管理(accounting management)

計費管理記錄網(wǎng)絡資源的使用,目的是控制和監(jiān)測網(wǎng)絡操作的費用和代價。它對一些公共商業(yè)網(wǎng)絡尤為重要。它可以估算出用戶使用網(wǎng)絡資源可能需要的費用和代價,以及已經(jīng)使用的資源。網(wǎng)絡管理員還可規(guī)定用戶可使用的最大費用,從而控制用戶過多占用和使用網(wǎng)絡 資源。這也從另一方面提高了網(wǎng)絡的效率。另外,當用戶為了一個通信目的需要使用多個網(wǎng)絡中的資源時,計費管理應可計算總計費用。

(3)配置管理(configuration management)

配置管理同樣相當重要。它初始化網(wǎng)絡、并配置網(wǎng)絡,以使其提供網(wǎng)絡服務。配置管理 是一組對辨別、定義、控制和監(jiān)視組成一個通信網(wǎng)絡的對象所必要的相關功能,目的是為了 實現(xiàn)某個特定功能或使網(wǎng)絡性能達到最優(yōu)。

這包括:

．設置開放系統(tǒng)中有關路由操作的參數(shù)

．被管對象和被管對象組名字的管理

．初始化或關閉被管對象

．根據(jù)要求收集系統(tǒng)當前狀態(tài)的有關信息

．獲取系統(tǒng)重要變化的信息

．更改系統(tǒng)的配置

(4)性能管理(performance management)

性能管理估價系統(tǒng)資源的運行狀況及通信效率等系統(tǒng)性能。其能力包括監(jiān)視和分析被管網(wǎng)絡及其所提供服務的性能機制。性能分析的結果可能會觸發(fā)某個診斷測試過程或重新配置網(wǎng)絡以維持網(wǎng)絡的性能。性能管理收集分析有關被管網(wǎng)絡當前狀況的數(shù)據(jù)信息,并維持和分析性能日志。

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