網絡管理技術論文

時間：2021-04-06 08:01:55 論文我要投稿

網絡管理技術論文三篇

　　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。接下來小編為你帶來網絡管理技術論文，希望對你有幫助。

網絡管理技術論文三篇

　　篇一：網絡管理技術論文

　　過去有一些簡單的工具用來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的增加，對強大易用的管理工具的需求也日益顯得迫切，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。

　　1WBM技術介紹

　　隨著應用Intranet的企業的增多，同時Internet技術逐漸向Intranet的遷移，一些主要的網絡廠商正試圖以一種新的形式去應用MIS。因此就促使了Web(Web-BasedManagement)網管技術的產生[2]。它作為一種全新的網絡管理模式—基于Web的網絡管理模式，從出現伊始就表現出強大的生命力，以其特有的靈活性、易操作性等特點贏得了許多技術專家和用戶的青睞，被譽為是“將改變用戶網絡管理方式的革命性網絡管理解決方案”。

　　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。因此，他們不再只拘泥于網管工作站上了，并且由此能夠解決很多由于多平臺結構產生的互操作性問題。WBM提供比傳統的命令驅動的遠程登錄屏幕更直接、更易用的圖形界面，瀏覽器操作和Web頁面對WWW用戶來講是非常熟悉的，所以WBM的結果必然是既降低了MIS全體培訓的費用又促進了更多的用戶去利用網絡運行狀態信息。所以說，WBM是網絡管理方案的一次革命。

　　2基于WBM技術的網管系統設計

　　2.1系統的設計目標

　　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。

　　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。

　　2.2系統的體系結構

　　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。

　　三層結構的特點[2]：1)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；2)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；3)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。

　　3網絡拓撲發現算法的設計

　　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是非常有效的，拓撲的速度也非常快。但它存在一個缺陷[3]。那就是，在一個特定的域中，所有的子網的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。

　　.1PING和路由建立

　　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。

　　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。

　　3.2網絡拓撲的發現算法具體實現的步驟：

　　(1)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。

　　(2)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。(3)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。

　　(4)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。

　　(5)試圖得到與IP地址表中每個IP地址對應的域名(DomainName)，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。

　　(6)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。

　　4結語

　　本文提出的ICMP協議的拓撲發現方法能夠較好的發現網絡拓撲，但是它需要占用大量的帶寬資源。本系統進行設計時，主要考慮的是對園區網絡的網絡管理，所有的被管理設備和網管系統處于同一段網絡上，也就是說，系統可以直接到達被管理的網絡，所以對遠程的局域網就無能為力了。在做下一步工作的時候，可以添加系統對遠程局域網絡的管理功能。

　　參考文獻

　　[1]晏蒲柳.大規模智能網絡管理模型方法[J].計算機應用研究.2005,03.

　　[2]周楊,家海,任憲坤,王沛瑜.網絡管理原理與實現技術[M].北京:清華大學出版社.2000.

　　[3]李佳石,冰心著.網絡管理系統中的自動拓撲算法[J].華中科技大學學報.2002,06.

　　篇二：網絡管理技術論文

　　1應用局域網絡管理軟件平臺

　　(1)面向業務操作者的業務工具。工作人員可以借助、使用應用局域網絡管理軟件平臺進行器具收集、器具發放、證書制作、證書審核、證書打印、財務收費和證書領取等操作。(2)面向客戶的器具送檢工具。應用局域網絡管理軟件平臺實現了局域網上送檢業務受理功能，可以及時了解送檢客戶計量儀器檢定情況。(3)高效的證書制作流程。應用局域網絡管理軟件平臺充分考慮了制作證書環節各要素間的邏輯關系，通過關聯匹配關系的設置，最大化減少了人為操作，提高了檢定員制作證書的工作效率，同時可根據用戶的要求合并多個器具到一張證書。(4)完整的財務管理。應用局域網絡管理軟件平臺有到賬確認、證書領取、發票關聯等財務模塊，成功地解決了證書領取不規范、到賬確認不嚴謹、收費統計不準確等問題，實現了規范和靈活的高度統一。(5)方便的內檢委托單生成功能。對于內檢計量器具，應用局域網絡管理軟件平臺可以自動生成相關的單據，規范和簡化了工作流程。(6)有效的監管功能。通過建立和計量監督機構的數據共享，應用局域網絡管理軟件平臺可以實現監督、檢定(校準)的聯動，提高了監督部門的工作效率，降低了工作強度，加強了計量技術機構的工作針對性。(7)資料的規范化管理。通過對計量標準、計量儀器信息及時補充，實現了業務管理部門對各種考核、認證資料電子化管理和自動生成、更新，從而降低了業務人員的工作強度。(8)高效方便的操作體驗。批量錄入送檢儀器、檢定任務自動分配、鼠標滾輪滾動加減數字輸入，系統盡最大可能減少了用戶操作鍵盤的輸入強度。

　　2應用局域網絡管理軟件功能

　　應用局域網絡管理軟件由九大模塊構成，分別為:基礎信息、計量標準、標準器、儀器收發、檢定業務、證書制作、統計查詢、系統管理和消息平臺。

　　2.1基礎信息

　　基礎信息模塊包括專業類別信息、人員管理信息、格式模板管理信息、數據模板管理信息、規程規范管理、開展項目信息、授權簽字人權限、客戶管理、個性化設置等，為系統的運營提供了基本的數據支持。(1)專業類別信息。對檢定專業以及對應的證書序號進行管理。(2)人員管理信息。對工作人員進行管理，對人員所使用的規程、設備、模板、開展項目和專業類別進行管理，并且可以設置人員是否為登錄用戶。(3)格式模板管理、數據模板管理信息。對證書的首頁模板和續頁模板文件進行管理。其中首頁模板文件根據國家對檢定證書的統一要求來管理。續頁模板是指輸出檢定數據的模板，是采用Word文件形式制作的模板，方便用戶自己設置模板文件。(4)規程規范管理。對計量標準考核規范信息進行管理，可以保證使用的是現行有效規程規范。(5)開展項目信息。對機構可以開展的檢定項目進行管理，并對其相關聯的規范、設備和模板進行維護。(6)授權簽字人權限。對科室中規定時間段內具有審核權限的人員進行管理。

　　2.2計量標準

　　計量標準模塊包括計量標準名稱分類、計量器具名稱與分類代碼、計量標準三個部分，主要是為制作證書提供必要的計量標準數據。根據JJF1022—1991《計量標準命名技術規范》，JJF1051—2009《計量器具命名與分類編碼》對命名進行規范。計量標準主要對所建的考核標準進行管理，并對標準的重復性、穩定性和考核復查信息進行記錄。建標時對其中所規定的標準器、配套設備、配套設施和規程都建立了對應關系。

　　2.3標準器

　　標準器模塊包括標準器分類、標準器管理、標準器維護、上級溯源單位和制造廠商五個部分。(1)標準器分類。對標準器分類信息進行管理。(2)標準器管理。對標準器的基本信息、標準器對應的參數、附件和附件的參數信息進行管理。(3)標準器維護。對標準器的動態信息，包括對過期或報廢的標準器進行更換、修理記錄、量值溯源信息、期間考核計劃、使用記錄進行管理。

　　2.4儀器收發

　　儀器收發包括委托單管理、器具分發、退檢管理、器具返回、證書打印、發放證書和報價單管理等。(1)委托單管理是指對客戶送檢器具所填寫的委托協議書相關信息進行管理，主要包括客戶器具信息的管理、客戶單位的添加、送檢器具的信息一覽表，實現了對送檢過的器具的管理，方便快速錄入和查詢相關信息。委托單中的“流水號管理”指的是儀器收發室的手寫單上的流水號;信息“是否連續”指的是手寫單上的流水號是否連續沒有斷號。在手寫單多頁的情況下能自動生成相應的流水號，不需要錄入人員輸入每個流水號。用戶可以通過流水號對送檢器具信息進行查詢。委托單中，將計量器具分到相應科室的一系列信息，如“檢定科室”、“到樣日期”、“客戶要求”，“附件”、“備注”自動變為可編輯狀態。系統可以對多條信息的列(如“檢定科室”、“客戶要求”、“備注”等)設置相同內容，方便用戶錄入。根據客戶實際要求在“客戶要求”中選擇相應的選項，“附件”用于記錄客戶送檢器具的附帶物品。(2)器具分發是指對客戶的送檢器具指定相應的檢定科室，系統會根據委托單的信息進行自動分發。(3)證書打印、發放證書是指證書的打印以及給用戶發放的記錄。(4)報價單管理是指打印用戶送檢器具的報價單信息。

　　2.5檢定業務

　　檢定業務包括分配任務、個人任務管理、領取器具、規程規范領用記錄、報價管理和證書費用修改。(1)分配任務是指科室負責人把科室任務分配給相應的檢定人員。(2)個人任務管理是指檢定員對分配給自己的任務進行查看和管理。(3)領取器具是指檢定人員從儀器收發室領取個人任務中的客戶送檢器具。(4)證書費用修改是指對沒有生成繳費單的證書，檢定員自己修改證書的費用。

　　2.6證書制作

　　證書制作包括證書管理信息，制作證書信息，證書的核驗、審核和審批，證書廢棄審核，這些均應符合質量管理體系要求。

　　3結束語

　　應用局域網絡管理軟件在很大程度上滿足了計量技術機構對日益增長的業務管理的需求，滿足了JJF1069—2012《法定計量檢定機構考核規范》中對計量技術機構管理體系的要求，完全實現了檢定、校準各個環節工作的信息化、統一化、規范化，保證了機構內部建立適宜的溝通機制，提高了工作效率，將計量機構業務管理推向一個新的高度。

　　篇三：網絡管理技術論文

　　摘要：網絡管理已經成為計算機網絡和電信網研究中最重要的內容之一。本文首先介紹當前幾種網絡管理技術和TMN基本概念，然后討論了TMN開發中的關鍵技術及TMN開發工具引入的必要性，并結合自己的開發實踐討論了TMN管理者和代理的開發，最后對電信管理網的未來發展趨勢進行了展望。

　　一、網絡管理技術概述

　　網絡管理已經成為計算機網絡和電信網研究中最重要的內容之一。網絡中采用的先進技術越多，規模越大，網絡的維護和管理工作也就越復雜。計算機網絡和電信網的管理技術是分別形成的，但到后來漸趨同化，差不多具有相同的管理功能和管理原理，只是在網絡管理上的具體對象上有些差異。

　　通常，一個網絡由許多不同廠家的產品構成，要有效地管理這樣一個網絡系統，就要求各個網絡產品提供統一的管理接口，即遵循標準的網絡管理協議。這樣，一個廠家的網絡管理產品就能方便地管理其他廠家的產品，不同廠家的網絡管理產品之間還能交換管理信息。

　　在簡單網絡管理協議SNMP（Simple Network Management Protocol）設計時，就定位在是一種易于實施的基本網絡管理工具。在網管領域中，它扮演了先鋒的角色，因OSI的CMIP發展緩慢同時在Internet的迅猛發展和多廠商環境下的網絡管理解決方案的驅動下，而很快成為了事實上的標準。

　　SNMP的管理結構如圖1所示。它的核心思想是在每個網絡節點上存放一個管理信息庫MIB（Management Information Base），由節點上60代理（agent）負責維護，管理者通過應用層協議對這些代理進行輪詢進而對管理信息庫進行管理。SNMP最大的特點就是其簡單性。它的設計原則是盡量減少網絡管理所帶來的對系統資源的需求，盡量減少agent的復雜性。它的整個管理策略和體系結構的設計都體現了這一原則。

　　SNMP的主要優點是：

　　·易于實施；

　　·成熟的標準；

　　· C／S模式對資源要求較低；

　　·廣泛適用，代價低廉。

　　簡單性是SNMP標準取得成功的主要原因。因為在大型的、多廠商產品構成的復雜網絡中，管理協議的明晰是至關重要的；但同時這又是SNMP的缺陷所在——為了使協議簡單易行，SNMP簡化了不少功能，如：

　　·沒有提供成批存取機制，對大塊數據進行存取效率很低；

　　·沒有提供足夠的安全機制，安全性很差；

　　·只在TCP／IP協議上運行，不支持別的網絡協議；

　　·沒有提供管理者與管理者之間通信的機制，只適合集中式管理，而不利于進行分布式管理；

　　·只適于監測網絡設備，不適于監測網絡本身。

　　針對這些問題，對它的改進工作一直在進行。如1991年11月，推出了RMON（Rernote Network Monitor）MIB，加強SNMP對網絡本身的管理能力。它使得SNMP不僅可管理網絡設備，還能監測局域網和互聯網上的數據流量等信息，1992年7月，針對SNMP缺乏安全性的弱點，又公布了S-SNMP（Secure SNMP）草案。到1993年初，又推出了SNMP Version 2即SNMPv2（推出了SNMPv2以后，SNMP就被稱為SNMPv1）。SNM-Pv2包容了以前對SNMP的各項改進工作，并在保持了SNMP清晰性和易于實現的特點以外，吸取了CMIP的部分優點，功能更強，安全性更好，具體表現為：

　　·提供了驗證機制，加密機制，時間同步機制等，安全性大大提高；

　　·提供了一次取回大量數據的能力，效率大大提高；

　　·增加了管理者和管理者之間的信息交換機制，從而支持分布式管理結構，由位于中間層次（intermediate）的管理者來分擔主管理者的任務，增加了遠地站點的局部自主性。

　　·可在多種網絡協議上運行，如OSI、AppleTalk和IPX等，適用多協議網絡環境（但它的缺省網絡協議仍是UDP）。

　　·擴展了管理信息結構的很多方面。特別是對象類型的定義引入了幾種新的類型。另外還規范了一種新的約定用來創建和刪除管理表（management tables）中的“行”（rows）。

　　·定義了兩種新的協議數據單元PDU（Protocol Data Unit）。Get-Bulk-Request協議數據單元允許檢索大數據塊（large data blocks），不必象SNMP那樣逐項（item by item）檢索； Inform-Request協議數據單元允許在管理者之間交換陷阱（tran）信息。

　　CMIP協議是在OSI制訂的網絡管理框架中提出的網絡管理協議。CMIP與SNMP一樣，也是由管理者、代理、管理協議與管理信息庫組成。

　　CMIP是基于面向對象的管理模型的。這個管理模型表示了封裝的資源并標準化了它們所提供的接口。如圖2所示了四個主要的元素：

　　·系統管理應用進程是在擔負管理功能的設備（服務器或路由器等〕中運行的軟件：

　　·管理信息庫MIB是一組從各個接點收集來的與網絡管理有關的數據；

　　·系統管理應用實體（system management application entities）負責網絡管理工作站間的管理信息的交換，以及與網絡中其它接點之間的信息交換；

　　·層管理實體（layer management entities）表示在OSI體系結構設計中必要的邏輯。

　　CMIP模型也是基于C／S結構的。客戶端是管理系統，也稱管理者，發起操作并接收通知；服務器是被管系統，也稱代理，接收管理指令，執行命令并上報事件通知。一個CMIP操作臺（console）可以和一個設備建立一個會話，并用一個命令就可以下載許多不同的信息。例如，可以得到一個設備在一段特定時間內所有差錯統計信息。

　　CMIP采用基于事件而不是基于輪詢的方法來獲得網絡組件的相關數據。

　　CMIP已經得到主要廠商，包括IBM、HP及AT&T的支持。用戶和廠商已經認識到CMIP在企業級網絡管理領域是一個比較好的選擇。它能夠滿足企業級網管對橫跨多個管理域的對等相互作用（peer to peer interactions）的要求。CMIP特別適合對要求提供集中式管理的樹狀系統，尤其是對電信網（telecommunications network）的管理。這就是下面提到的電信管理網。

　　二、電信管理網TMN

　　電信管理網TMN是國際電聯ITU-T借鑒0SI中有關系統管理的思想及技術，為管理電信業務而定義的結構化網絡體系結構，TMN基于OSI系統管理（ITU-U X.700／ISO 7498-4）的概念，并在電信領域的應用中有所發展.它使得網絡管理系統與電信網在標準的體系結構下，按照標準的接口和標準的信息格式交換管理信息，從而實現網絡管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能與電信功能分離。網絡管理者可以從有限的幾個管理節點管理電信網絡中分布的電信設備。

　　國際電信聯盟（ITU）在M.3010建議中指出，電信管理網的基本概念是提供一個有組織的網絡結構，以取得各種類型的操作系統（OSs）之間、操作系統與電信設備之間的互連。它采用商定的具有標準協議和信息的接口進行管理信息交換的體系結構。提出TMN體系結構的目的是支撐電信網和電信業務的規劃、配置、安裝、操作及組織。

　　電信管理網TMN的目的是提供一組標準接口，使得對網絡的操作、管理和維護及對網絡單元的管理變得容易實現，所以，TMN的提出很大程度上是為了滿足網管各部分之間的互連性的要求。集中式的管理和分布式的處理是TMN的突出特點。

　　ITU-T從三個方面定義了TMN的體系結構（Architecture），即功能體系結構（Functional Architecture），信息體系結構（Information Architecture）和物理體系結構（Physical Architecture）。它們分別體現在管理功能塊的劃分、信息交互的方式和網管的物理實現。我們按TMN的標準從這三個方面出發，對TMN系統的結構進行設計。

　　功能體系結構是從邏輯上描述TMN內部的功能分布。引入了一組標準的功能塊（Functional block）和可能發生信息交換的參考點（reference points）。整個TMN系統即是各種功能塊的組合。

　　信息體系結構包括兩個方面：管理信息模型和管理信息交換。管理信息模型是對網絡資源及其所支持的管理活動的抽象表示，網絡管理功能即是在信息模型的基礎上實現的。管理信息交換主要涉及到TMN的數據通信功能和消息傳遞功能，即各物理實體和功能實體之間的通信。

　　物理體系結構是為實現TMN的功能所需的各種物理實體的組織結構。TMN功能的實現依賴于具體的物理體系結構，從功能體系結構到物理體系結構存在著映射關系。物理體系結構隨具體情況的不同而千差萬別。在物理體系結構和功能體系結構之間有一定的映射關系。物理體系結構中的一個物理塊實現了功能體系結構中的一個或多個功能塊，一個接口實現了功能體系結構中的一組參考點。

　　仿照OSI網絡分層模型，ITU-T進一步在TMN中引入了邏輯分層。如圖3所示：

　　TMN的邏輯分層是將管理功能針對不同的管理對象映射到事務管理層BML（Business Management Layer），業務管理層SML（Service Management Layer），網絡管理層NML（Network Management Layer）和網元管理層EML（Element Management Layer）。再加上物理存在的網元層NEL（Network Element Layer），就構成了TMN的邏輯分層體系結構。從圖2-6可以看到，TMN定義的五大管理功能在每一層上都存在，但各層的側重點不同。這與各層定義的管理范圍和對象有關。

　　三、TMN開發平臺和開發工具

　　1．利用TMN的開發工具開發TMN的必要性

　　TMN的信息體系結構應用OSI系統管理的原則，引入了管理者和代理的概念，強調在面向事物處理的信息交換中采用面向對象的技術。如前所述，TMN是高度強調標準化的網絡，故基于TMN標準的產品開發，其標準規范要求嚴格復雜，使得TMN的實施成為一項具有難度和挑戰性的工作；再加上OSI系統管理專業人員的相對缺乏，因此，工具的引入有助于簡化TMN的開發，提高開發效率。目前比較流行的基于TMN標準的開發平臺有HPOV DM、SUN SEM、IBM TMN平臺和DSET的DSG及其系列工具。這些平臺可以用于開發全方位的TMN管理者和代理應用，大大降低TMN／Q3應用系統的編程復雜性，并且使之符合開放系統互連（OSI）網絡管理標準，這些標準包括高級信息模型定義語言GDM0，OSI標準信息傳輸協議CMIP，以及抽象數據類型定義語言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具備以上功能外，還具有獨立于硬件平臺的優點。下面將比較詳細論述DSET的TMN開發工具及其在TMN開發中的作用。

　　2．DSET的TMN開發工具的基本組成

　　DSET的TMN開發工具從功能上來講可以構成一個平臺和兩大工具箱。一個平臺：分布式系統生成器DSG（Distributed System Generator）；兩個工具箱：管理者工具箱和代理工具箱。

　　分布式系統生成器DSG

　　DSG是用于頂層TCP／IP、OSI和其它協議上構筑分布式并發系統的高級對象請求代理0RB。 DSG將復雜的通信基礎設施和面向對象技術相結合，提供構筑分布式計算的軟件平臺。通信基礎設施支持分布式計算中通信域的通信要求。如圖4所示，它提供了四種主要的服務：透明遠程操作、遠程過程調用和消息傳遞、抽象數據服務及命名服務。借助于并發的面向對象框架，一個復雜的應用可以分解成一組相互通信的并發對象worker，除了支持例如類和多重繼承等重要的傳統面向對象特征外，為了構筑新的worker類，DSG也支持分布式對象。在一個開放系統中，一個worker可以和其它worker進行通信，而不必去關心它們所處的物理位置。

　　DSG提供給用戶用以開發應用的構造塊（building block）稱為worker。一個worker可以有自己的控制線程，也可以和別的線程共享一個控制線程，每個Worker都有自己的服務訪問點SAP（Service Access Point），通過SAP與其它worker通信。Worker是事件驅動的。在Worker內部，由有限狀態機FSM（Finite State Machine〕定義各種動作及處理例程，DSG接受外部事件并分發到相應的動作處理例程進行處理。如圖5所示，獨占線程的此worker有三個狀態，兩個SAPs，并且每個SAP的'消息隊列中都有兩個事件。DSG環境通過將這些事件送到相應的事件處理程序中來驅動worker的有限狀態機。

　　Worker是分布式的并發對象，DSG用它來支持面向對象的特點，如：類，繼承等等。Worker由worker class定義。Worker可以根據需要由應用程序動態創建。在一個UNIX進程中可以創建的Worker個數僅受內存的限制。

　　管理者工具箱由ASN.C／C＋＋編譯器、CMIP／ROSE協議和管理者代碼生成器MCG構成，如圖6所示。

　　其中的CMIP／ROSE協議提供全套符合Q3接口選用的OSI七層協議棧實施。由于TMN在典型的電信環境中以面向對象的信息模型控制和管理物理資源，所有被管理的資源均被抽象為被管對象（M0），被管理系統中的代理幫助管理者通過MO訪問被管理資源，又根據ITU-T M.3010建議：管理者與代理之間通過Q3接口通信。為此管理者必須產生與代理通信的CMIP請求。管理者代碼生成器讀取信息模型（GDMO文件和ASN.1文件），創立代碼模板來為每個被定義的MO類產生CMIP請求和CMIP響應。由于所有CMIP數據均由ASN.1符號定義，而上層管理應用可能采用C／C++，故管理者應用需要包含ASN.1數據處理代碼，管理者工具箱中的ASN C／ C++編譯器提供ASN.1數據到C／C++語言的映射，并采用“預處理技術“生成ASN.1數據的低級代碼，可見利用DSET工具用戶只需編寫網管系統的信息模型和相關的抽象數據類型定義文件，然后利用DSET的ASN C／C++編譯器，管理者代碼生成器即可生成管理者部分代碼框架。

　　代理工具箱包括可硯化代理生成器VAB、CMIP翻譯器、ASN.C／C++ Toolkit，其結構見圖7。用來開發符合管理目標定義指南GDMO和通用管理信息協議CMIP規定的代理應用.使用DSET獨具特色的代理工具箱的最大的好處就是更快、更容易地進行代理應用的開發。DSET在代理應用的開發上為用戶做了大量的工作。

　　一個典型的GDMO／CM1P代理應用包括三個代碼模塊：

　　·代理、MIT、MIB的實施

　　·被管理資源的接口代碼

　　·后端被管理資源代碼

　　第一個模塊用于處理代理與MO實施。代理工具箱通過對過濾、特性處理、MO實例的通用支持，自動構作這一個模塊。DSET的這一部分做得相當完善，用戶只需作少量工作即可完成本模塊的創建。對于mcreate、m-、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed這些CMIP請求，第一個模塊中包含有缺省的處理代碼框架。這些缺省代碼都假定管理者的CMIP請求只與MO打交道。為了適應不同用戶的需求，DSET代理工具箱又提供在缺省處理前后調用用戶程序的接入點（稱為User hooks）。當某CMIP請求需與實際被管資源或數據庫打交道時，用戶可在相應的PRE-或POST-函數中加入自己的處理代碼。例如，當你需要在二層管理應用中發CMIP請求，需望獲取實際被管資源的某屬性，而該屬性又不在相應MO中時你只需在GDMO預定義模板中為此屬性定義一PRE-GET函數，并在你自己的定制文件中為此函數編寫從實際被管設備取到該屬性值的代碼即可。DSET的Agent代碼在執行每個CMIP請求前都要先檢查用戶是否在GDMO預定義文件中為此清求定義了PRE-函數，若是，則光執行PRE-函數，并根據返回值決定是否執行缺省處理（PRE-函數返回D-OK則需執行缺省處理，否則Agent向管理者返回正確或錯誤響應）。同樣當Agent執行完缺省處理函數時，也會檢查用戶是否為該請求定義了POST-函數，若是則繼續執行POST-函數。至于Agent與MO之間具體是如何實現通信的，用戶不必關心，因為DSET已為我們實現了。用戶只需關心需要與設備交互的那一部分CMIP請求，為其定制PRE-／POST函數即可。

　　第二個模塊實現MO與實際被管資源的通信。它的實現依賴于分布式系統生成器DSG所提供“網關處理單元”（gateway）、遠程過程調用（RPC）與消息傳遞機制及MSL語言編譯器。通信雙方的接口定義由用戶在簡化的ROSE應用中定義，在DSG中也叫環境，該環境定義了雙方的所有操作和相關參數。DSG的CTX編譯器編譯CTX格式的接口定義并生成接口表。DSG的MSL語言編譯器用以編譯分布式對象類的定義并生成事件調度表。采用DSG的網關作為MO與實際被管資源間的通信橋梁，網關與MO之間通過定義接口定義文件及各自的MSL文件即可實現通信，網關與被管設備之間采用設備所支持的通信協議來進行通信，例如采用TCP／IP協議及Socket機制實現通信。

　　第三個模塊對被管理資源進行實際處理。這一模塊根據第二個模塊中定義的網關與被管設備間的通信機制來實現，與工具沒有多大聯系。

　　四、TMN開發的關鍵技術

　　電信管理網技術蘊含了當今電信、計算機、網絡通信和軟件開發的最新技術，如OSI開放系統互連技術、OSI系統管理技術、計算機網絡技術及分布式處理、面向對象的軟件工程方法以及高速數據通信技術等。電信管理網應用系統的開發具有巨大的挑戰性。

　　工具的引入很大程度上減輕了TMN的開發難度。留給開發人員的最艱巨工作就是接口（interface）的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模問題。

　　Q3接口是TMN接口的“旗艦”，Q3接口包括通信模型和信息模型兩個部分，通信模型（0SI系統管理）的規范制定的十分完善，并且工具在這方面所作的工作較多，因此，當我們設計和開發各種不同管理業務的TMN系統時，主要是采用一定的方法學，遵循一定的指導原則，針對不同電信領域的信息建模問題。

　　為什么說建模是TMN開發中的關鍵技術呢？從管理的角度而言，在那些先有國際標準（或事實上的標準），后有設備的情況下，是有可能存在一致性的信息模型的，例如目前SDH和七號信令網的TMN系統存在這樣的信息模型標準。但即使這樣，在這些TMN系統的實施過程，有可能由于管理需求的不同而對這些模型進行進一步的細化。在那些先有設備而后才有國際標準（或事實上的標準）的設備，而且有的電信設備就無標準而言，由于不同廠家的設備千差萬別，這種一致性的信息模型的制定是非常困難的。

　　例如，近年來標準化組織國際電信聯盟（ITU-T）、歐洲電信標準組織（ETSI）、網絡管理論壇（NMF）和ATM論壇等相繼頒布了一些Q3信息模型。但至今沒有一個完整的穩定的交換機網元層的Q3信息模型。交換機的Q3信息模型提供了交換機網元的一個抽象的、一般的視圖，它應當包含交換機的管理的各個方面。但這是不可能的。因為隨著電信技術的不斷發展，交換機技術也在不斷的發展，交換機的類型不斷增加，電信業務不斷的引入。我們很難設計一個能夠兼容未來交換機的信息模型。如今的交換機已不再是僅僅提供電話的窄帶業務，而且也提供象ISDN這樣的寬帶業務。交換機趨向寬帶窄帶一體化發展，因此交換機的Q3信息模型是很復雜的，交換機Q3信息建模任務是很艱巨的。

　　五、TMN管理者和代理的開發

　　下面結合我們的開發工作，探討一下TMN管理者和代理的開發。

　　1．管理者的開發

　　基于OSI管理框架的管理者的實施通常被認為是很困難的事，通常，管理者可以劃分為三個部分。第一部分是位于人機之間的圖形用戶接口GUI（Graphical User Interfaces），接收操作人員的命令和輸入并按照一種統一的格式傳送到第二部分——管理功能。管理功能提供管理功能服務，例如故障管理，性能管理、配置管理、記費管理，安全管理及其它特定的管理功能。接收到來GUI的操作命令，管理功能必須調用第三部分——CMSI API來發送CMIP請求到代理。CMIS API為管理者提供公共管理信息服務支持。

　　大多數的網管應用是基于UNIX平臺的，如Solaris，AIX and HP-UX。若GUI是用X-Window來開發的，那么GUI和管理功能之間的接口就不存在了，從實際編程的的角度看，GUI和管理功能都在同一個進程中。

　　上面的管理者實施方案盡管有許多優點，但也存在著不足。首先是費用昂貴。所有的管理工作站都必須是X終端，服務器必須是小型機或大型機。這種方案比采用PC機作客戶端加上UNIX服務器的方案要昂貴得多。其次，擴展性不是很好，不同的管理系統的范圍是不同的，用戶的要求也是不一樣的，不是所有的用戶都希望在X終端上來行使管理職責。因此，PC機和調終端都應該向用戶提供。最后由于X-Window的開發工具比在PC機上的開發工具要少得多。因此最終在我們的開發中，選擇了PC機作為管理工作站，SUN Ultral作為服務器。

　　在實際工作中我們將管理者劃分為兩個部分——管理應用（management application）和管理者網關（manager gateway）。如圖8所示。

　　管理應用向用戶提供圖形用戶接口GUI并接受用戶的命令和輸入，按照定義好的消息格式送往管理者網關，由其封裝成CMIP請求，調用CMIS API發往代理。同時，管理者網關還要接收來自代理的響應消息和事件報告并按照一定的消息格式送往管理應用模塊。

　　但是這種方案也有缺點。由于管理應用和管理者網關的分離，前者位于PC機上，后者位于Ultral工作站上。它們之間的相互作用須通過網絡通信來完成。它們之間的接口不再是一個參考點（Reference Point），而是一個物理上的接口，在電信管理網TMN中稱為F接口。迄今為止ITU-T一直沒能制定出有關F接口的標準，這一部分工作留給了TMN的開發者。鑒于此，我們制定了管理應用和管理者網關之間通信的協議。

　　在開發中，我們選擇了PC機作為管理工作站，SUN Ultral作為我們的管理者網關。所有的管理應用都在PC機上。開發人員可以根據各自的喜好來選擇不同開發工具，如Java，VC++，VB，PB等。管理者網關執行部分的管理功能并調用CMIS API來發送CMIP請求，接收來自代理的響應消息和事件報告并送往相應的管理應用。

　　管理者網關的數據結構是通過編譯信息模型（GDMO文件和ASN.1文件）獲得的。它基于DSG環境的。管理者網關必須完成下列轉換：

　　數據類型轉換：GUI中的數據類型與ASN.1描述的數據類型之間的相互轉換；

　　消息格式轉換：GUI和管理者網關之間的消息格式與CMIP格式之間的相互轉換；

　　協議轉換：TCP／IP協議與OSI協議之間的相互轉換。

　　這意味著管理者網關接收來自管理應用的消息。將其轉換為ASN.1的數據格式，并構造出CMIS的參數，調用CMIS API發送CMIP請求。反過來，管理者收到來自代理的消息，解讀CMIS參數，構造消息格式，然后送往GUI。GUI和管理者網關之間的消息格式是由我們自己定義的。由于管理應用的復雜性，消息格式的制定參考了CMIS的參數定義和ASN.1的數據類型。

　　管理者網關是采用多線程（multi-thread）編程來實現的。

　　2．代理的開發

　　代理的結構如圖9所示。

　　為了使代理部分的設計和實現模塊化、系統化和簡單化，將agent分成兩大模塊——通用代理模塊和MO模塊——進行設計和實現。如圖所示，通用agent向下只與MO部分直接通信，而不能與被管資源MR直接進行通信及操作，即通用agent將manager發來的CMIP請求解析后投遞給相應的M0，并從MO接收相應的應答信息及其它的事件報告消息。

　　代理的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持，采用面向對象的技術，分為八個步驟進行agent的設計和實現，這八個步驟是：

　　第一步：對信息模型既GDMO文件和ASN.1文件的理解，信息模型是TMN系統開發的基礎和關鍵。特別是對信息模型中對象類和其中各種屬性清晰的認識和理解，對于實際的TMN系統來說，其信息模型可能很復雜，其中對象類在數量上可能很多。也就是說，在設計和實現agent之前，必須作到對MO心中有數。

　　第二步：被管對象MO的定制。這一部分是agent設計和實現中的關鍵部分，工具對這方面的支持也不是很多，特別是涉及到MO與MR之間的通信，更為復雜，故將MO專門作為一個模塊進行設計和實現MO和MR之間的通信以及數據和消息格式的轉換問題，利用網關原理設計一個網關來解決。

　　第三步：創建內置的M0。所謂內置MO就是指在系統運行時，已經存在的物理實體的抽象。為了保證能對這些物理實體進行管理，必須將這些被管對象的各種固有的屬性值和操作預先加以定義。

　　第四步：創建外部服務訪問點SAP。如前所述，TMN系統中各個基于分布式處理的worker之間通過SAP進行通信，所以要為agent與管理者manager之間、agent與網關之間創建SAP。

　　第五步：SAP同內置MO的捆綁注冊。由于在TMN系統中，agent的所有操作是針對MO的，即所有的CMIP請求經解析后必須送到相應的M0，而基于DSG平臺的worker之間的通信是通過SAP來實現的。因而，在系統處理過程中，當進行信息的傳輸時，必須知道相應MO的SAP，所以，在agent的設計過程中，必須為內置MO注冊某一個SAP。

　　第六步：agent配置。對agent中有些參數必須加以配置和說明。如隊列長度、流量控制門限值、agent處理單元組中worker的最大／最小數目。報告的處理方式、同步通信方式中超時門限等。

　　第七步：agent用戶函數的編寫，如agent worker初始化函數、子代理函數等的編寫。

　　第八步：將所有函數編譯，連接生成可運行的agent。

　　MO模塊是agent設計中的一個重要而又復雜的部分。這是由于，一方面工具對該部分的支持不是很多：另一方面，用戶的大部分處理函數位于這一部分；最主要的還在于它與被管資源要跨平臺，在不同的環境下進行通信。MO模塊的設計思想是在MO和MR之間設計一個網關（gateway），來實現兩者之間的消息、數據、協議等轉換。

　　MO部分的主要功能是解析，執行來自管理者的CMIP請求，維持各MO的屬性值同被管資源的一致性，生成CMIP請求結果，并上報通用agent模塊，同時與MR通信，接收和處理來自MR的事件報告信息，并轉發給通用agent。

　　MO部分有大量的用戶定制工作。工具只能完成其中一半的工作，而另一半工作都需要用戶自己去定制。用戶定制分為兩大類；

　　第一類是PRE-／POST-函數。PRE-／POST-函數的主要功能是在agent正式處理CMIP請求之前／之后與被管資源打交道，傳送數據到MR或從MR獲取數據并做一些簡單的處理。通過對這些PRE-／POST-函數的執行，可以確保代理能夠真實地反映出被管資源的運行狀態。PRE-／POST-函數分為兩個層次：MO級別和屬性級別。MO級別層次較高，所有對該對象類的CMIP操作都會調用MO級別的PRE-／POST-函數。屬性級別層次低，只有對該屬性的CMIP操作才會調用這些函數。DSET工具只提供了PRE-／POST-函數的人口參數和返回值，具體的代碼需要完全由用戶自己編寫。由于agent與被管資源有兩種不同的通信方式，不同的方式會導致不同的編程結構和運行效率，如果是同步方式，編程較為簡單，但會阻塞被管資源，適合于由大量數據返回的情況。異步方式不會阻塞被管資源，但編程需要作特殊處理，根據不同的返回值做不同的處理，適合于數據不多的情況，在選擇通信方式時還要根據MO的實現方式來確定。比如，MO若采用Doer來實現，則只能用同步方式。

　　第二類是動作、事件報告和通知的處理，動作的處理相對比較容易，只需考慮其通信方式采用同步還是異步方式。對事件報告和通知的處理比較復雜。首先，需要對事件進行分類，對不同類別的事件采用不同的處理方法，由哪一個事件前向鑒別器EFD（Event Forwarding Discriminator）來處理等等。比如，告警事件的處理就可以單獨成為一類。其次，對每一類事件需要確定相應的EFD的條件是什么，哪些需要上報管理應用，哪些不需要。是否需要記入日志，這些日志記錄的維護策略等等。

　　除了這兩類定制外，MO也存在著優化問題。比如MO用worker還是Doer來實現，通信方式采用同步還是異步，面向連接還是無連接等等，都會影響整個代理的性能。

　　如果MO要永久存儲，我們采用文件方式。因為目前DSET的工具只支持Versant、ODI這兩種面向對象數據庫管理系統OODBMS，對于0racle，Sybase等數據庫的接口還需要用戶自己實現。MO定制的工作量完全由信息模型的規模和復雜程度決定，一個信息模型的對象類越多，對象之間的關系越復雜（比如一個對象類中的屬性改變會影響別的類），會導致定制工作的工作量和復雜程度大大增加。

　　代理者agent在執行管理者發來的CMIP請求時必須保持與被管資源MR進行通信，將manager傳送來的消息和數據轉發給MR，并要從MR獲取必要的數據來完成其操作，同時，它還要接收來自MR的事件報告，并將這些事件上報給manager。

　　由上述可知，代理與被管資源MR之間的通信接口實際上是指MO與MR之間的通信接口。大部分MO是對實際被管資源的模擬，這些MO要與被管資源通信。若讓這些MO直接與被管資源通信，則存在以下幾個方面的弊端：

　　·由于MO模塊本身不具備錯誤信息檢測功能（當然也可在此設計該項功能，但增加了MO模塊的復雜性），如果將上向發來的所有信息（包括某些不恰當的信息）全部轉發給MR，不僅無此必要，而且增加了數據通信量；同理MR上發的信息也無必要全部發送給MO。

　　·當被管資源向MO發消息時，由于MIT對于被管資源來說是不可知的，被管資源不能確定其相應MO在MIT中所處的具體位置，從而也就無法將其信息直接送到相應的MO，因而只能采用廣播方式發送信息。這樣一來，每當有消息進入MO模塊時，每個MO都要先接收它，然后對此消息加以判斷，看是否是發給自己的。這樣一方面使編程復雜化，使軟件系統繁雜化，不易控制，調試困難；另一方面也使通信開銷增大。

　　·MO直接與被管資源通信，使得系統在安全性方面得不到保障，在性能方面也有所下降，為此，采用計算機網絡中中網關（gateway）的思想，在MO與被管資源建立一個網關，即用一個gateway worker作為MO與被管資源通信的媒介。網關在代理的進程處理中起到聯系被管資源與MO之間的“橋梁”作用。

　　六、總結與展望

　　Q3接口信息建模是TMN開發中的關鍵技術。目前，各標準化組織針對不同的管理業務制定和發布了許多信息模型。這些模型大部分是針對網元層和網絡層，業務層和事務層的模型幾乎沒有，還有相當的標準化工作正在繼續研究。業務層和事務層的模型是將來研究的重點。

　　除了Q3接口外，TMN的接口還包括X，F，Qx接口。它們的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型兩個部分。各標準化組織幾乎沒有發布針對這些接口的規范。F接口和具體的一個TMN系統的實施密切相關，沒有必要對其的通信模型和信息模型進行規范化。Qx是不完善的Q3接口，它是非標準的廠家專用的Q接口，雖然在管理系統的實施中，很多產品采用Qx接口作為Q3接口的過渡，但是隨著標準化進程的推進，Qx接口將逐步被拋棄。電信工業的變化日新月異，寬帶網絡使得分布系統互連成為可能，使得不同的電信服務公司和運營公司相互競爭、相互合作來向用戶提供服務。在這種環境下，整個電信網絡管理將涉及到不同的組織以及它們的管理系統。基于TMN的多域管理（TMN-Based Multi-Domain Management）將成為未來電信網管的重要研究方向。X接口位于兩個TMN系統之間，對它研究是基于TMN的多域管理系統的重點。

　　TMN有技術上的先進、強調公認的標準和接口等優點。但它也有目標太大、抽象化要求太高、信息模型的標準化進程太慢、OSI滿協議棧的效率不高等問題。TMN自身需要進一步發展。在網絡管理技術方面，除了TMN一種體系結構以外，還有ITU & ISO的開放分布處理（ODP），OSF的分布處理和管理環境（DCE／DME），NMF的OMNIPoint，OMG的公共對象請求代理體系結構（CORBA）以及TINA-C的電信信息網絡體系結構（TINA）。目前，CORBA技術越來越被電信、網絡部門接受和采用。CORBA體系結構是對象管理組織OMG為解決分布式處理環境中，硬件和軟件系統的互連而提出的一種解決方案。CORBA適用于業務層和事務層的管理應用。對于下幾層（網元層、網元管理層和網絡管理層）而言，還沒有比TMN更好的體系結構。TINA體系結構是基于分布式計算，面向對象以及電信和計算機業界的其它和標準，如ODP，IN，TMN和CORBA；它將電信業務和管理業務綜合到同一種體系結構中，是電信業務與電信網絡技術無關，從而使電信業務的開放與管理不受多廠商設備的影響。雖然TINA處于發展中，還不很成熟，但它是未來電信體系結構的最終方向。

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