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1、清华大学出版社计算机网络技术基础计算机网络技术基础第二章第二章 网络管理系统模型及管理技术网络管理系统模型及管理技术2 2第二章第二章 网络管理系统模型及管理技术网络管理系统模型及管理技术网络管理系统结构网络管理系统结构网络管理系统的基本模型网络管理系统的基本模型网络管理基本技术网络管理基本技术3 3网络管理系统结构网络管理系统结构1、网络管理系统结构定义：、网络管理系统结构定义：网络管理系统结构，定义网络管理技术和具体的网络管理系统的结构及系统成员之间相互关系的一套规则。具体的网络管理技术和网络管理系统，必须在相关的系统结构的框架之下来设计和定义。 三者关系：三者关系：网络管理系统结构-网络
2、管理技术-具体的网络管理系统4 4网络管理系统结构网络管理系统结构2、网络管理系统意义：、网络管理系统意义：良好的网络管理系统结构，应该能够满足网络管理技术的不断变化的需要。具体的技术发生变化，体系结构应该保持相对的稳定。无论网络的设备、网络技术和网络拓扑结构如何变化，最基本网络管理系统的结构模型是应该不变的，不应当在网络技术发生新的变化时，就把原有的网络管理体系结构推倒重来。5 5网络管理系统结构网络管理系统结构3、网络管理系统结构分类：、网络管理系统结构分类：国际上通用的网络管理体系结构模式可以分为：（1）集中式体系结构：）集中式体系结构：（2）分布式体系结构：）分布式体系结构：（3）分层
3、式体系结构：）分层式体系结构：（4）分层分布式体系结构：）分层分布式体系结构：6 6集中式体系结构集中式体系结构全网所有需要管理的数据，均存储在一个集中的数据库中；设置单一的管理节点，负责收集和控制整个网络的信息。1、传统集中式体系结构：、传统集中式体系结构：2、基于平台的集中式体系结构：、基于平台的集中式体系结构：7 7传统集中式体系结构传统集中式体系结构 优点：优点：简单、高效，提供了统一管理和统一的决策支持。非常适合于简单的网络环境。 缺点：缺点：随着网络规模和复杂性的增加，单一的网络管理者的工作强度将明显增加，网络管理能力和效力将明显降低。8 8基于平台的集中式体系结构基于平台的集中式
4、体系结构 管理者分为管理平台和管理应用程序 管理平台负责管理数据处理的第一阶段，完成简单任务的处理。包括信息搜集、提供。如监控、控制、吞吐量计算等服务，屏蔽下层协议,提供给应用程序抽象的表述。 管理应用程序管理应用程序负责在数据的第二阶段实施操作，即复杂任务的处理例如，处理决定支持和计算等其它高级功能。 管理平台和管理应用通过公用程序接口API进行通信。9 9基于平台的集中式体系结构基于平台的集中式体系结构1、优点：、优点： 极大地简化了异构性、多厂家、多协议环境下的综合应用程序的开发、维护和扩展。适合于支持不同厂家所生产的网络设备。 减轻了管理应用程序的工作负担，提高了网络管理系统的运行效率
5、。2、缺点：、缺点：本质上还是属于集中式管理体系结构，限制了网络管理的规模和范围，当网络规模和复杂度增加，网络管理系统的效率将极大地降低。而且，当应用程序很多时，管理平台就会成为一个严重的瓶颈。1010分布式体系结构分布式体系结构 使用一个以上的管理者。一个管理者负责管理一个网络区域。 若一个网络的规模和性能要求提高以后，只需要创建更多的管理者就可以满足需要。1111分布式体系结构分布式体系结构1、优点：、优点：规模可扩充，不会形成单点瓶颈2、缺点：、缺点：管理者之间是对等的，无主从关系。且缺乏统一有效的管理，管理者之间无法协调和保持一致性。1212分层式体系结构分层式体系结构 分层式网络管理
6、模式是由一个网络管理系统（NMS）的管理者（manager）作为另外几个网络管理系统管理者（managers）的总管理者，该总的管理者称为“总管理者”，也称为MOM（Manager of Manager）。由各管理者管理各自所管辖的域，而由总管理者总得管辖对其他管理者所应管辖的部分。1313分层式体系结构分层式体系结构1、优点：、优点：有效地解决了因网络跨地域给管理带来的困难，使得每一层的网络管理只需要负责有限的网络对象的管理，大大减轻了网络管理的负担。2、缺点：、缺点：分层式体系结构只有一个总的管理者，所有的管理都需要由总的管理者来负责统一协调，工作强度比较大。1414分层分布式体系结构分层
7、分布式体系结构 将分布式体系结构和分层式体系结构的特点相结合，对于分散性、不规范的复杂网络环境具有更好的功能和适应性。1515网络管理系统的基本模型网络管理系统的基本模型 网络管理系统模型定义了网络管理系统的组成结构形式 当前最流行的模型为“管理-代理”1616网络管理系统的基本模型网络管理系统的基本模型1、网络管理系统组成部分：、网络管理系统组成部分：网络管理系统逻辑上的4个组成要素：管理进程（管理者管理进程（管理者Manager）管理代理（管理代理（Agent）管理信息库管理信息库(Management Information Base管理协议（管理协议（Management Protoc
8、ol）1717网络管理系统组成部分网络管理系统组成部分1、管理进程（管理者、管理进程（管理者Manager）：）：管理进程是对网络设备和设施进行全面管理和控制的软件。管理进程一般位于网络系统的主干或主干位置，运行于网络管理中心站上，负责发出所有的控制与管理操作指令，实现对管理代理的操作与控制，并接收来自管理代理的信息。1818网络管理系统组成部分网络管理系统组成部分2.、管理代理（、管理代理（Agent）：）：管理代理是驻留在网络设备中的软件模块，应用进程中负责管理相关的被管理对象的部分。（1）管理代理作用：）管理代理作用：接收管理进程的指令搜集数据：接收管理进程的指令搜集数据：将数据返回给管
9、理进程：将数据返回给管理进程：充当网络设备与管理进程之间通信的中介：充当网络设备与管理进程之间通信的中介：1919网络管理系统组成部分网络管理系统组成部分3 、管理信息库、管理信息库MIB（Management Information Base）：）： 每个管理代理都有自己的本地MIB，存储与本地设备或设施有关的管理对象。MIB中的变量对应着相应的管理对象。例如，生产厂家、CPU型号、带宽、内存. 每一个网络管理系统中，也有一个MIB，用于存储该网络管理系统所管理的网络设备对象的相关具体参数信息。 代理正是通过对管理信息数据库MIB的读和写来完成对网络设备信息的搜集以及配置的。2020网络管理
10、系统组成部分网络管理系统组成部分4、管理协议：、管理协议：规定了管理进程与管理代理之间交互会话时所必须遵循的相关规则与协定。当前主流网络管理协议： SNMP（Internet标准）标准） CMIP（ISO标准）标准）其不同之处在于各自定义被管对象和对被管对象进行分类的原则与标准不同。2121网络管理基本技术网络管理基本技术基于基于TMN面向电信网的网络管理技术：面向电信网的网络管理技术：基于基于CORBA面向网管系统互连的网络管理面向网管系统互连的网络管理技术：技术：基于基于SNMP面向数据网和计算机网的网络管面向数据网和计算机网的网络管理技术：理技术：基于基于OSI七层网络模型的公共管理信息
11、协议七层网络模型的公共管理信息协议的网络管理技术（的网络管理技术（CMIP）：）：基于基于WEB的网络管理技术：的网络管理技术：基于基于XML的网络管理技术：的网络管理技术：基于基于ASON的网络管理技术：的网络管理技术：2222SNNP网络管理技术网络管理技术1、SNMP简介：简介： Simple Network Management Protocol,SNMP,即简单网络管理协议。是由互联网工程任务组IETF定义的一套基于Internet管理的网络管理协议。 该协议最初是由IETF为解决Internet上的路由器管理而提出来的，现在已经用于远程管理所有支持这种协议的网络设备。 是典型的应用
12、层协议作为TCP/IP协议族的一部分。 简单、成本低廉、高效，是当前计算机网络管理的事实标准。2323SNNP网络管理技术网络管理技术2、SNMP协议栈：协议栈：2424SNNP网络管理技术网络管理技术3、SNMP特点：特点：SNMP的应用范围非常广泛，许多网络设备、软件和系统都采用SNMP协议。主要是由SNMP协议的相关特点决定的。（1）基于无连接的通信方式：）基于无连接的通信方式：（2）与协议无关：）与协议无关：（3）简单，易于实现：）简单，易于实现：（4）SNMP是开放的免费产品：是开放的免费产品：（5）SNMP有许多详细的文档资料：有许多详细的文档资料：（6）SNMP可用于控制各种设备
13、：可用于控制各种设备：基于UDP协议实现，采用无连接通信方式，简单、高效。但可靠性不高SNMP协议被设计成与协议无关，不受具体协议的影响。可以运行在当前各种网络协议之上。例如，IP、IPX、Apple Talk.网络传输协议之上。SNMP结构非常简单，SNMP代理组件在运行时，不需要占用太多的内存空间，也不需要太强的处理能力。SNMP可以在目标系统中快速开发出来，很容易在市面的新产品或升级的老产品中得到应用。很好地迎合了早期硬件性能比较低的要求SNMP协议是完全开放和免费的。任何厂家、组织都可以免费使用SNMP协议。对于SNMP协议的更改，有明确的规定，必须经过IETF授权，才能更改SNMP协
14、议。私自更改SNMP协议，往往是得不偿失。SNMP协议的开放性与免费性，主流厂商都支持，发展十分迅速，相关的文档资料也是非常丰富。人们要想学习SNMP协议，可以很轻松地得到这些资料。除了常规意义上的网络设备而外，一些非传统的设备也支持SNMP协议。例如，电话系统、环境控制设备、可接入网络且需要控制的设备等。都支持SNMP协议。2525SNNP网络管理技术网络管理技术4、SNMP实现原理：实现原理：（1）SNMP实现概述：实现概述：SNMP应用示意图2626SNMP实现原理实现原理SNMP实现原理2727SNMP实现原理实现原理2、SNMP搜集数据的方式：搜集数据的方式：对于网络管理来讲，要进行
15、网络管理，最基本的是要掌握当前网络设备的运行情况，即必须从被管网络设备中获取到相关运行的数据信息。（1）轮询方式（）轮询方式（Polling-only） ：（2）中断方式：）中断方式：2828轮询方式轮询方式管理者按照既定的顺序和时间间隔，周期性查询并搜集被管理设备的相关数据。1、SNMP轮询实现：轮询实现：SNMP使用嵌入到网络设备中的代理软件来搜集网络的通信信息和相关网络设备的统计信息。代理软件并把这些数据记录到管理信息库MIB中，网络管理进程不断向代理的MIB发出查询信号，便可以获得这些信息。2929轮询方式轮询方式2、轮询方式优点：、轮询方式优点：实现了数据搜集实现了数据搜集简单易于实
16、现简单易于实现网络管理进程只需要按照既定的顺序和时间间隔对网络中的设备进行轮询，就可以搜集到网络设备的相关数据信息。不需要复杂的计算，实现起来非常容易。3030轮询方式轮询方式3、轮询方式缺点：、轮询方式缺点： 实时性比较差：实时性比较差： 轮询机制效率低：轮询机制效率低：只适合于中小型网络，随着网络规模的扩大，网络设备的增加，轮询机制将造成严重的网络负担，大量消耗网络资源。 轮询的顺序不好确定：轮询的顺序不好确定： 轮询的时间间隔不好确定：轮询的时间间隔不好确定：间隔过长，将使搜集到的数据比较粗放，不能很好地反映出网络设备的运行情况，更不能及时发现一些灾难性的错误；间隔时间过短，将产生太多不必要的通信量，消耗网络资源。3131中断方式中断方式当网络设备在运行过程中，出现了 严重的错误或故障时，立即停止现有作业的执行，此时，由代理软件主动向管理进程报告这一情况。1、中断方式优点：、中断方式优点：实时性好，管理进程可以在第一时间掌握此故障情况。2、中断方式缺点：、中断方式缺点： 产生不必要的通信量 打乱正常的轮询顺序3232SNMP搜集数据的方式搜集数据的方式SNMP中断和轮询机制同时使
