7第七章-网络管理概要

《7第七章-网络管理概要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7第七章-网络管理概要（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第七章 网络管理,湖南师范大学 新闻与传播学院 主讲：段峰峰,2,目录,网络管理的定义 网络管理系统的实现结构 网络管理的体系结构 网络管理的功能,1 网络管理的定义,网络管理是指规划、监督、控制网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优。 网络管理的目的在于提供对计算机网络进行规划、设计、操作运行、管理、监视、分析、控制、评估和扩展的手段，从而 合理地组织和利用系统资源，提供安全、可靠、有效和友好的服务。,1.1 为什么要网络管理,系统和设备的多样化； 人们对网络的依赖越来越强； 如何更好地利用网络建设投资，以取得效益； 用户要求的是可靠安全的网络。,1.2 网络管理的内容OAM

2、&P,OAM&P Operation：操作 针对用户提供的服务而进行的对网络整体的管理，包括计费和通信流量的管理。 Administration：管理 包括收集和分析设备利用率数据，对其进行相应的控制。 Maintenance：维护 包括诊断和故障修复 Provisioning：提供 包括安装设备、配置参数、校验服务的可操作性、更新和解除装置等。 OA&M,1.3 网络管理的目标,有效的 可靠的 开放的 综合业务 安全性 经济性,1.4 网络管理的技术发展,SNMP简单网管模型,SNMP SNMP SNMP 简单网络管理协议,MIB,用户界面 管理应用程序 管理者,代理 Agent,MIB,代

3、理 Agent,MIB,代理 Agent,网络管理员,网络管理系统NMS,网管工作站,被管理系统,1.4 网络管理的技术发展,SNMP1.0 最早期的一个版本，基于TCP/IP协议设计，使用无连接的UDP数据包。尽管存在许多不足，仍成为事实标准； SNMP2.0 定义了安全特性，管理信息结构、协议的可操作性、管理体系结构等作了改进。 SNMP3.0 建立安全的、可管理的体系结构和远程配置。,1.5 网络管理新技术,在过去的十几年中，通信技术快速发展，网络正在向智能化、综合化、标准化发展，先进的计算机技术、ATM交换技术、神经网络技术正在不断应用到网络中来，给网络管理提出了新的挑战。与之相适应，

4、网络管理也在逐渐成熟并日臻完善。下面对网络管理技术的一些新趋势做一个简单的介绍。,1.5.1 RMON技术,RMON（远程网络监控） RMON的目标是为了扩展SNMP的MIBII（管理信息库），使SNMP更为有效、更为积极主动地监控远程设备。RMON MIB由一组统计数据、分析数据和诊断数据构成，利用许多供应商生产的标准工具都可以显示出这些数据，因而它具有独立于供应商的远程网络分析功能。 RMON探测器和RMON客户机软件结合在一起在网络环境中实施RMON。RMON的监控功能是否有效，关键在于其探测器要具有存储统计数据历史的能力，这样就不需要不停地轮询才能生成一个有关网络运行状况趋势的视图。当

5、一个探测器发现一个网段处于一种不正常状态时，它会主动与网络管理控制台的RMON客户应用程序联系，并将描述不正常状况的捕获信息转发。,1.5.1为何要RMON？,-SNMP使用嵌入到网络设施中的代理软件来收集网络通信信息和有关网络设备的统计数据。代理不断地收集统计数据，如所收到的字节数，并把这些数据记录到一个管理信息库(MIB)中。网管员通过向代理的MIB发出查询信号可以得到这些信息，这个过程叫轮询(polling)。 虽然MIB计数器将统计数据的总和记录下来了，但它无法对日常通信量进行历史分析。为了能全面地查看一天的通信流量和变化率，管理人员必须不断地轮询SNMP代理，一天中每分钟就轮询一次。

6、这样，网管员可以使用SNMP来评价网络的运行状况，并揭示出通信的趋势，如哪一个网段接近通信负载的最大能力或不必要地正使通信出错。先进的SNMP网管站甚至可以进行编程来自动关闭端口或采取其它矫正措施来处理历史的网络数据。,1.5.1 SNMP轮询的弱点,它没有伸缩性。在大型的网络中，轮询会产生巨大的网络管理通信量，因而导致通信拥挤情况的发生。 它将收集数据的负担加在网络管理控制台上。管理站也许能轻松地收集8个网段的信息，当它们监控48个网段时，恐怕就应付不下来。,1.5.1 RMON 的优点,RMON MIB的目的在于使SNMP更为有效更为积极主动地监控远程设备。 RMON MIB由一组统计数据

7、、分析数据和诊断数据构成， 利用许多供应商生产的标准工具都可以显示出这些数据，因而它具有独立于供应商的远程网络分析功能。 RMON探测器和RMON客户机软件结合在一起在网络环境中实施RMON。RMON的监控功能是否有效，关键在于其探测器要具有存储统计数据历史的能力，这样就不需要不停地轮询才能生成一个有关网络运行状况趋势的视图。,1.5.1 RMON 的优点,“RMON MIB功能组”功能框可以对通过RMOM MIB收集的网络管理信息类型进行描述。 遍布在LAN网段之中的RMON探测器不会干扰网络。它能自动地工作，无论何时出现意外的网络事件，它都能上报。 探测器的过滤功能使它根据用户定义的参数来

8、捕获特定类型的数据。当一个探测器发现一个网段处于一种不正常状态时，它会主动与在中心的网络管理控制台的RMON客户应用程序联系，并将描述不正常状况的捕获信息转发。 客户应用程序对RMON数据从结构上进行分析来诊断问题之所在。,1.5.1 RMON 的优点,据战略网络咨询(SNC)公司称，网络预算的67%一般都花费在日常操作活动上。事实上，这意味着网管员的时间有3/4是放在只对网络进行日常操作上面，根本没有时间进行主动管理。,RMON将提高网络管理的范围增加两倍以上,1.5.2基于Web的网络管理技术,允许通过Web浏览器进行网络管理。 基于Web的网络管理模式(Web-Based Managem

9、ent，WBM)的实现有两种方式。 第一种方式是代理方式，即在一个内部工作站上运行Web服务器（代理）。 这个工作站轮流与端点设备通信，浏览器用户与代理通信，同时代理与端点设备之间通信。在这种方式下，网络管理软件成为操作系统上的一个应用。它介于浏览器和网络设备之间。在管理过程中，网络管理软件负责将收集到的网络信息传送到浏览器（Web服务器代理），并将传统管理协议（如SNMP）转换成Web协议（如HTTP）。,1.5.2基于Web的网络管理技术,第二种实现方式是嵌入式。 它将Web功能嵌入到网络设备中，每个设备有自己的Web地址，管理员可通过浏览器直接访问并管理该设备。在这种方式下，网络管理软件

10、与网络设备集成在一起。网络管理软件无须完成协议转换。所有的管理信息都是通过HTTP协议传送。,2 网络管理系统的实现结构,集中式,管理者,网络,MIB,MIB,MIB,2 网络管理系统的实现结构,分布式,管理者,网络,MIB,MIB,MIB,管理者,2 网络管理系统的实现结构,分层式,管理者,网络,MIB,MIB,MIB,管理者,管理者的管理系统,3 网络管理的体系结构,一、网络管理体系结构概念 由于通信网中设备不断更新换代，技术不断提高，网络结构不断变化。无论网络的设备、技术和拓扑结构如何变化，最基本的体系结构应该是不变的，不应当在网络发生新的变化时，就把原有的网络管理体系结构推倒重来，这种

11、方法不可取，也是不现实的。 系统体系结构：用于定义一个（系统）的结构及系统成员间相互关系的一套规则。 网络管理体系结构：用于定义网络管理系统的结构及系统成员间相互关系的一套规则。 网络管理体系结构需要研究以下的问题：研究单个网管系统内部的结构及其成员间的关系，研究多个网管系统如何连接构成管理网络以管理复杂的网络。,3.2典型网络管理体系结构分析,基于INTERNETSNMP的网络管理体系结构 SNMP管理体系结构由管理者、代理和管理信息库（MIB）三部分组成。 管理者（管理进程）是管理指令的发出者，这些指令包括一些管理操作。管理者通过各设备的管理代理对网络内的各种设备、设施和资源实施监视和控制

12、。 代理负责管理指令的执行，并且以通知的形式向管理者报告被管对象发生的一些重要事件。代理具有两个基本功能： 从MIB中读取各种变量值； 在MIB中修改各种变量值。,3.2典型网络管理体系结构分析,基于OSICMIP的网络管理体系结构 OSICMIP系统管理体系结构中，基本概念有系统管理应用进程（SMAP），从充当角色划分有管理者和代理两种类型、系统管理应用实体、层管理实体和管理信息库（MIB）。 系统管理应用进程是执行系统管理功能的软件。 系统管理应用实体负责与其他系统的对等实体间交换管理信息 层管理提供对OSI各层特定的管理功能。 MIB是系统中属于网络管理方面的信息的集合。,3.2.1CM

13、IP的优点,OSICMIP管理体系结构是以更通用更全面的观点来组织一个网络的管理系统，它的开放性、着眼与网络未来发展的设计思想，使得它有很强的适应性，能够处理任何复杂系统的综合管理。,3.2.2 CMIP的缺点,然而正是OSI系统管理这种大而全的思想，导致其有许多缺点： OSI系统管理违反了OS参考模型的基本思想 故障管理的问题，由于OSI系统管理用到了OSI各层的服务传送管理信息，使得OSI系统管理不能管理通信系统自己内部的故障 缺乏管理者特定的功能描述。OSI系统管理标准仅仅定义了一个个独立管理操作，如M-GET和M-SET。但并没有定义这些操作的序列，以完成管理者要解决的特定问题 OSI

14、系统管理太复杂，CMIP的功能极其灵活强大，使得OSI系统管理方法太复杂，从而OSI系统管理与实际的应用有距离， 缺乏相应的开发工具，这种开发工具可以使开发者不需了解OSI管理。代理系统花费太高 OSI系统管理虽然管理信息建模是面向对象的，但管理信息传送却不是面向对象的，OSI系统管理不是纯面向对象的。,4 网络管理的功能,配置管理 性能管理 故障管理 安全管理 计费管理,4.1 配置管理,主要负责设定、收集、监测和管理网络设备配置数据，使网络性能到达最优。 配置管理的数据包括网络设备的参数和属性以及它们之间的关系。 配置管理的内容包括设置系统参数、初始化和关闭系统资源、根据请求向用户开放系统

15、的特定资源。 配置管理的对象可以是网络系统中的硬件，也可以是网络系统中的软件。,4.1.1 网络配置信息,包括以下几方面 网络设备的拓扑关系，即存在性和连接关系 网络设备的域名、IP地址、即寻址信息 网络设备的运行特性，即运行参数 网络设备的备份操作条件 网络设备的配置更改条件,4.1.2 配置管理的主要功能,网络设备（路由器）,拓朴发现,定期更新配置信息,拓朴重构,手工增加,WEB界面（视图）,系统 初始配置,配置操作 和维护,配置文件 备份,配置一致 性检查,配置信息 查询,操作记录 查询,配置信息MIB,4.1.3 配置信息的获取,大型网络中，不可能每个设备的配置信息都要手工输入，获取的

16、手段有三： 通过网络管理标准SNMP/CMIP获取在MIB中定义的配置信息 采用Expect技术通过TELNET和截取终端信息来获取重要配置信息。 通过缺省赋值和修改数据库来获取辅助性信息。,4.1.4 拓扑发现,拓扑发现的主要目的是获取和维护网络设备及设备间的连接关系信息，并在此基础上给出整个网络连接状态的图示。 基于SNMP路由表的发现方法 基于ARP的拓扑发现方法 基于ICMP的拓扑发现方法,(1) 基于路由表拓扑发现方法,在主要网络设备中保存有路由表。路由表的基本表项包括路由的目的网络地址、目的网络地址的掩码、该路由下一站的IP地址、对应的商品、路由协议等信息。 其中下一站的IP地址可用于网络的拓扑发现。,(2) 基于ARP的拓扑发现,任何以太网接口的网络设备都支持ARP，并在本机维护着一张ARP表，用于IP地址和以太网地址间的地址解析和转换。由于同一网段内的所有活动主机都在ARP表中，因此可以利用ARP表进行拓扑发现。 在路由器和交换机的ARP表中，可以发现与