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1、目 录 摘 要 .1 ABSTRACT .2 前 言 .3 第一章 概述 .4 1.1 开发背景 .4 1.2 关于国内外同类系统的分析 .4 1.3 TOPOLOGY 网管软件的任务与目标.6 1.5 本论文所作的工作 .7 第二章 SNMP、MIB 与 TOPOLOGY 开发环境.8 2.1 SNMP .8 2.2 SNMP 操作和 SNMP 报文传输9 2.3 SNMP V2 和 SNMP V310 2.3.1 SNMP V2 协议.11 2.3.2 SNMP V3 协议.12 2.4 管理信息库 MIB.12 2.5 TOPOLOGY 开发环境14 2.5.1 Visual C+6.0
2、 MFC 应用程序框架.14 2.5.2 WinSNMP .15 第三章 TOPOLOGY 系统总体设计16 3.1 TOPOLOGY 系统总体结构16 3.2 TOPOLOGY 系统各功能模块设计16 3.3 模块之间的协调 18 第四章 TOPOLOGY 网络拓扑发现模块的设计与实现20 4.1 基于 SNMP 的主干网拓扑发现 .20 4.1.1 传统的基于 SNMP 的网络主干拓扑发现方法 .20 4.1.2 改进的基于 SNMP 的网络主干拓扑发现方法 .25 4.1.3 模块运行结果 29 4.2 子网内拓扑发现 29 4.2.1 ARP 表(IpNetToMediaTable 表
3、) .29 4.2.2 子网拓扑的中所要的数据结构 30 4.2.3 如何判断主机的状态 30 4.2.5 模块运行结果 31 第五章TOPOLOGY 网络拓扑图生成/布局模块的设计与实现 32 5.1 TOPOLOGY 网络拓扑图布局模块的设计32 5.2 TOPOLOGY 网络拓扑图生成/布局模块的实现.34 5.2.1 数据结构 34 5.2.2 TOPOLOGY 主干网拓扑图生成/布局模块的实现.35 第六章 总结与展望 37 6.1 课题总结 37 6.2 进一步开发的展望 38 参考文献 40 致 谢 41 摘摘 要要 随着网络的高速发展，网络管理变得越来越复杂，网络管理软件的研究
4、与开发伴随 网络的不断发展也越来越受到人们的重视。本文基于SNMP协议、MIB库，详尽阐述 了作者设计的TOPOLOGY网管软件的系统设计，以及它的四大模块网络拓扑发现、 网络拓扑生成与布局、查询MIB、功能模块协调与切换的主要设计思想和实现方法，论 文中着重研究和讨论了对网络拓扑的发现、生成、布局的设计实现算法。在传统主网拓 扑发现算法的基础上，作者提出两种新的补充算法，使得拓扑更加完整，具有一定的创 新性。论文所提出的拓扑布局算法采用环型算法与启发式算法相结合，使得布局更加合 理，也是该网管软件的特色和创新做法。论文在最后还探讨了对系统进行进一步开发的 展望。 关键词：拓扑发现，布局，SN
5、MP，MIB，WinSNMP Abstract With rapid development of network, network management becomes more and more complex. Meanwhile, the research and development of network management software are also paid more and more attention to by people. Based on SNMP and MIB, this thesis has accounted in detail for the s
6、ystem design of Network Management Software TOPOLOGY developed by this author. The main designing thoughts and implementation schemes of four modules include network topology discovery, topology generation/layout, MIB polling and modules coordination /switching. The thesis has examined and discussed
7、 with focus on the designing and implementing algorithms of network topology discovery, generation and layout.On the basis of traditional backbone network discovery algorithm, the author gives out two new algorithms for supplement to make the topology more complete, and the new algorithms are creati
8、ve on a certain extent. Topology layout algorithm presented by this thesis combines the elicitation algorithm to the ring algorithm to make the layout more rational and this is also the characteristic and creative way in this network management software. In the end, the prospect of further developme
9、nt to this system is also explored. Keywords: Topology Discovery, Layout, SNMP, MIB, WinSNMP 第一章 概 述 1.1 开发背景开发背景 随着网络的高速发展，网络管理变得越来越复杂，网络管理软件的研究与开发伴随 网络的不断发展也越来越受到人们的重视。同时，随着计算机网络的使用越来越广泛， 用户对网络的依赖也越来越大，网络的可靠性成为越来越重要的问题。网络管理是一个 解决方案，它寻求最大限度地利用现有的网络资源，增加网络的可用时间，提高网络设 备的网络性能、服务质量和安全性。因此，研究网络管理具有重要的意义
10、。 目前国内的企业网、园区网系统所使用的网络管理软件大多都是从国外引进的；如 IBM公司的Netview，HP公司的OpenView，Cisco公司的Ciscoworks，3Com公 司的 Transen等。 这些网络平台一般价格昂贵，不具备良好的中文界面，信息资源方 面的管理能力相对较弱，其中一些只能管理本公司的产品（如Cisco Works、Transen 等） ，有些还需要第三方产品的辅助。虽然它们提供了丰富的API，但许多对于开发园区 网络管理系统是不必要的，并且大多数网络管理员不具备二次开发的能力，这就造成资 金和资源的浪费。所以根据我国互联网的实际应用，结合园区网的自身需求，自主设
11、计 与开发一个成本低、效率高的通用型网络管理系统是十分必要的。 1.2 关于国内外同类系统的分析关于国内外同类系统的分析 针对网络管理的需求，许多厂商开发了自己的网络管理产品，其中一些形成了一定 的规模，占有大部分的市场。主要有： (1) Sun NetManager Sun NetManager是不依赖于协议的分布式管理体系结构网络管理系统。它是第 一个重要的开发平台，如果SunNet Manager要被最终用户直接使用，需要第三方厂商 开发出来的应用系统来实现，主要功能有：拓扑结构图、自动管理、链接管理、浏览工 具和API。 Sun NetManager在拓扑管理方面，仅能发现IP网络设备
12、，能判断 SNMP（TCP Socket 161）是否处于 Active 状态以及网络设备是否有多个端口 （router） ，不能发现非IP 设备 。 (2) HP OpenView Network Node Manager(NNM) HP OpenView是第一个出现的网络管理系统，是一个广泛使用、获得大多数认可 的网络管理系统。它主要给第三方网络管理应用程序开发人员提供开发平台，同时也可 向用户提供最终的可安装产品，主要功能：自动发现网络拓扑结构、性能与吞吐量的分 析、故障报警和历史数据分析。 OpenView 的网络拓扑自动发现功能很好，启动后能立即自动发现本网段的结点， 网段中的路由器
13、（或网关） 、子网以图标的形式显示在图形上。为了进一步搜索子网，只 需点亮响应的子网图标，并置其为被管。不能在运行时手工加入与本网段非直连的管理 对象 。 (3) IBM Tivoli NetView IBM Tivoli NetView检测TCP/IP 网络、显示网络拓扑结构、相关信息和管理事 件以及SNMP 陷阱、监控网络运行状况并收集性能数据。Tivoli NetView 通过可扩展 性和灵活性满足大型网络管理人员的使用需要，以管理关键任务。它还提供了强大的信 息过滤能力，可通过设置阀值来减少部分冗余报警。 IBM的网络拓扑功能在同类产品中并不突出。 (4) Cisco Works：由C
14、isco公司开发。它使用Cisco的专门技术CDP(Cisco Discovery Protocol)对本公司的网络产品进行精确的搜索。但CDP只能搜索本公司的 网络产品，对其它厂家的网络产品不具备兼容性, 主要功能: 自动安装管理器、与 NetView的接口、通用命令管理器、设备监控、路径工具和实时图形。 CDP支持对VLAN的拓扑发现，前提是网络设备必须是Cisco的产品。 (5) 国外其它网管软件产品 TRANSCEND由3Com公司开发。该产品的自动拓扑搜索功能简单，只能检测 出当前局域网中的主机，不能确定各个主机的互连情况，不能确定主机的接口类型。 TRANSCEND只能对本公司的网
15、络硬件设备产品进行较为精确的搜索，显示出其网络 设备各个端口的状态，但不能发现其它厂商的网络设备，运行速度很慢，对机器的硬件 配置及内存容量要求较高。 Net Walker由Fujitsu公司开发，是一种较好的网络管理产品。能较好的搜索到当 前网络中运行的网络设备，较精确地确定网络互连情况和网络接口。能够实时地反映网 络当前状态，对有故障的网络设备能较快的检测到并进行报警。但只能运行在UNIX环 境中，不能在Windows环境中运行，运行速度较慢，对网络的搜索需要大量的时间。 PloyCenter On NetView（PNV）由DEC公司开发。它是在HP OpenView和 IBM Tivo
16、li NetView的基础上开发而成的，具有一些前两者所没有的特点。PNV提供 了一个通用的网络管理平台，它支持多种网络管理协议，具有分布安全性，提供登录确 认。它能动态发现设备，按其在协议栈中所处的位置进行摆放，建立连接关系。它还实 现了收集并图形化显示当前数据和历史数据和支持关系数据库等功能。 (6) 国内网管软件 国内自主开发的网络管理软件较少。上海金桥网络工程中心开发了在Windows PC 平台上使用的网络管理软件GoldView，该软件基于简单网络管理协议 SNMP（Simple Network Management Protocol）实现了对TCP/IP网络的拓扑发现。 然而，由于各种原因，该软件在国内未能推广使用。南京飞博的IP View是一款在 Linux平台下使用Java自主开发的专业网管软件，采用B/S结构。北京游龙科技的 SiteView对服务器进行监测的功能十分强大。IP View和SiteView都具有较强的通用 性，在国内市场上占有率较高。 网络管理也是国内高校网络研究的热点，目前取得了一些阶段性的成果。如清华大 学的 CIMS 网络监控管理
