基于Java技术的网络管理软件的设计

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1、基于Java技术的网络管理软件的设计1. 引言随看Web/Java技术的成熟及其在Internet上的广泛应用,网络管理技术和模式迎来 了又一次革命。在网络管理领域，通过Web技术（如Web服务器，HTTP协议、HTML 和Java语言等）来集成网络管理系统，就能够获得可运行于各种平台的简单有效的管理 工具。特别是目前人们对计算机网络管理工具的要求己不仅仅局限于集中式管理模式， 而要求网络管理工具具有分布计算能力。近儿年來随着Java、EJB1、XML2等技术的 发展与成熟使人们对网络管理的分布式要求已成为现实。2. 基于Web的网络管理模式网络管理系统从结构上来说，由两部分组成：管理应用层和

2、为z提供服务的卜层结 构软件。下层结构软件包括管理信息库（MIB）、图形化用户接口（GNI）、网络通信接 口（NCI）。它们通过一组应用编程接口（API）向应用程序提供服务。2基于Web的网络管理模式的特点基于Web的网络管理3Z所以受到广泛关注，是由于具有如下特点：（1）分布性。没有地理位置的限制，适合于分布式网络管理。（2）跨平台性。网管人员可以从任何平台的任何一台计算机上访问网络，这就解决了 山多平台异构而导致的互操作性问题。（3）成木低。界血更加友好，管理方式更加简单方便，降低了网管成本。（4）效率高，安全性好。采取瘦客户机/胖服务器模式，大量繁巫的计算和存储任务 交给Web服务器完成

3、，这样提高了管理效率并使用户能更灵活的操作网管系统，同时 借助WWW的安全机制可以有效的进行访问控制、数据加密及服务器验证。2.2基于Web的网络管理系统的实现方式目前，随看Web技术的流行和发展，在网络管理中普遍采用基于Web的网管技术。 常用的基于Web的网络管理技术有两种：一种是基于嵌入式的网络管理，将网管丁作 站嵌入到网络端设备中，每个设备都有口己的Web地址，网管人员可以通过浏览器访 问并管理设备，这种技术适合于小型网管系统，而且不利于扩展；第二种是基于代理的 网络管理，山代理程序來管理设备，将管理程序加载到网管T作站中，通过SNMP协议 与代理程序通信，浏览器通过HTTP协议或其它

4、方式与网管工作站通信，这种技术使得 浏览器与网管丁作站可以采用B/S （Browser/Server,浏览器/服务器）结构通信，软件 系统的部署、升级维护和数据备份只需在服务器端完成，客八端无需做应用程序的安装 和调试，极人地降低了系统总维护成本，加强了系统的稳定性和可扩展性。由于T比特 路山器是核心路山器，用于大规模网络，且对可扩展性有较高要求，所以应采用基于代 理的管理方法。其系统结构图如图1所示。图1 T比特路由器网管系统Web管理模块结构图2.3基于Java的三层体系结构作为一种计算机语言，Java是相当优秀的。它具有面向对象、与操作平台无关、可 移植性、安全性和稳定性高等特点。同时，

5、作为一种ifii向网络编程的语言，Java 乂具有 简洁、多线程执行等特点。它与Internet紧密结合，克服了原来CGI编程中存在的效率 低下，实时性不高、系统资源占用率高等特点。在T比特路由器项目中，利用J“va及相关技术，通过需求以及对网络管理模型的 层层抽象，可以建立三层网络管理体系结构框架，具体说这三层分别是：客户表示层、 中间服务捉供层以及后端的数据永久存储层。其中客户表示层是基于HTML的；中间 服务提供层又可分为两层，一是前端服务器，另一个是后端服务器。其中前端服务器主 要负责客户与后端服务器的交互，而丿F7端服务器主要负责对被管设备的轮询、状态监控、 数据釆集以及与数据库的数

6、据交换等功能。这种三层体系结构层次分明，集开放性、高效性、可扩展性以及网络安全性于一体, 并且有利于备功能模块并行研制及分丁协作。T比特路由器网管软件体系结构如图2所 7J o3. 体系结构中功能实体3被管实体被管实体是整个被管理网络中所有被管设备的集合，包括T比特路山器中的主控 板、转发板等，其中每个被管设备均是一个SNMP节点，均符合SNMP协议，每个设 备中都运行着SNMP代理,这一代理主要实现对该设备MIB信息的维护。它可以通过 SNMP、RML CORBA等协议与位于中间服务器层中的后端服务器进行通信，SNMP 代理还可以主动的向后端服务器发送tmp报文，同时后端服务器向它进行主动轮

7、询。3.2数据存储层数据存储层是通过关系数据库对网管信息进行存储的介质。它主要负责对永久数据 的存储，这些数据包括设备的基本数据、性能数据、策略数据等。这些数据是由位于中 间层的后端服务器经过与被管设备通信得到并存储到数据库中的。这些数据可能来口于 后端服务器对被管设备的主动轮询，还可能来自被管设备向后端服务器发出的gp。客 户表示层可以根据需要，通过前端服务器后端服务器数据库來实现对永久数据 存储的巧操作。而对于客户端仅仅是需要查询所关心的数据时，它可以直接通过前端服 务器来对数据库进行查询操作。数据存储层为后端服务器间是通过标准的JDBC进行通 信，使数据存储层不依赖于具体的RDBMS,这

8、样就保证了数据存储层的可扩充性以及 与存储介质的无关性。存储层中存储着整个网络管理中的所有信息，通过对这些信息的 各种操纵实现网络管理功能。3.3中间服务捉供层中间服务器层包括两个服务器，一个是前端服务器，另一个是后端服务器。更确切 地说，每一个服务器都是一些功能服务器的集合。这些服务器是整个T比特路由器体系 结构的核心部分，它们负责数据的采集、数据的维护以及用户的授权、认证等安全方瓯 的任务。下面对这些服务器进行详细地介绍。3.3.1后端服务器后端服务器执行服务器端的核心网络管理任务，主要任务起完成故障管理、性能管 理、安全管理、配置管理等。通过这些功能来对被管设备的信息进行-维护，接收并实

9、现 tmp处理、事件处理、告警处理、数据采集、状态轮询筹。这一层是整个T比特路由器 网络管理中的核心层，只有通过这一层才能采集并存储网络管理信息到数据库中。后端 服务器负责维护与更新存储在数据库中的基于网络事件、状态轮询、管理员操作等的信 息模型。后端服务器可以通过配置文件实现定制，并能够实现扩充。当前端与后端服务器运 彳亍在同一个JVM (Java Virtual Machine)上时，后端服务器可以通过Java API的Socket 來实现；当前端与后端服务器运行在分布式环境中，后端服务可以通过RMI來实现。 后端服务器支持SNMP、CORBA等备种协议。图2T比特路由器网管软件体系结构图

10、3.3.2后端服务器实现的一些考虑(1) 事件管理模块；(2) 故障管理模块；(3) 设备状态轮询模块；(4) 配置模块；(5) 安全管理模块。3.4前端服务器及相关技术341前端服务器前端服务器支持HTML客户，其中所有的处理操作均在服务器端进行，而客户端 浏览器仅将处理结果以报表、图形、曲线等的形式來表示。前端服务器处理來自客户端 的请求，它形成了客户端与服务器端的链接，后端服务器执行核心任务，并将数据存储 到RDBMS中。这一处理操作主要是对后端数据库进行眉接的查询操作，从图2可以看 出无论是前端服务器还是后端服务器均与数据库相连，其中后端服务器可以对数据库进 行存取操作，而前瑞服务器只

11、能对数据库进行读操作。这两个服务器与数据库通信均采 用标准的JDBC接口。如果客户端请求对数据库中的数据进行写操作，那么它只能通过 后端服务器来进行。前端服务器起到了双巫的作用，对后端服务器来说，它以客户的身份出现；对客户 端来说，它又起到服务器的作用。前端服务器起到了承前启后的作用，它的主要功能是 来处理客户的请求，为客户准备他们所关心的路由器状态信息。3.4.2前端服务器与后端服务器的通信问题前端服务器与后端服务器通信方式主要是依据这两个服务器集合运行的分布程度 来决定的。如果前端服务器与后端服务器运行-于同一个JVM ,那么两者可以通过基 于TCP的SOCKET协议进行通信，如果两者是处

12、于分布式运行环境中，则可以通过RMI 协议进行通信。3.4.3前端服务器实现的一些考虑由于客戸端基于Web,所以前端服务器要维护一个Web服务器。这一 Web服务器 与Servlets绑定在一起，它维护着Servlets与JSP。Servlets通过RMI调用后端服务器所 支持的APL在具体的实现中应考虑下曲的模块：(1) 事件服务器模块；(2) 告警服务器模块；(3) 状态轮询服务器模块等。4. 网络管理软件的实现4前端与后端服务器数据的交换位于中间层的前端与后端服务器可以通过XML來实现数据交换oXML是一种标准 的数据交换语言，通过利用XML使系统间的数据访问变得更加容易。具体实现可以通

13、 过前、后端服务器中的XML解析器来对XML的语法及语义进行具体的分析与捉取。 通过灵活的配置文件实现了应用的可扩充能力。4.2客户表示层通过Web客户端可以査看T比特路山器故障告警信息、路山器性能、各种统计图 及进行路山器的配置等。通过浏览器，用户可以直接对数据库中不需要的信息进行删除。客户表示层通过基于浏览器的方式来访问中间服务层，这种访问包括两种方置：一 种为基于Web的Java客户端，另一种是基于Web的HTML客户端。基于Web的Java 客户端与前端服务器采用RMI、CORBA、SOCKET或HTTP协议进行通信；基于Web 的HTML客户端采用HTTP协议实现与前端服务器的通信。

14、这两种基于Web方式的客 户端是是目前在网络管理中比较流行的方式。4.3实现中涉及到的Java、Java相关技术以及XML技术Java. Java组件技术以及XML技术为开发T比特路由器网管系统提供了相当丰富 的工具支持。4.3.1XML 技术在现代网络管理中，利用XML技术有利于实现管理信息交换与存储的标准化。例 如在网管系统中不同权限的用户所关联的菜单功能是不同的，冇些用户只能对系统进行 查询，而有些用户除了查询功能外，还有修改功能。这样对不同的用户可以通过XML 作为配置文件來进行相应的功能定制，以满足不同用户对系统权限的需求与管理。利用 XML作为配置文件，有效地增加了系统的灵活性与扩

15、充性。4.3.2EJB 技术EJB技术提供了分布式组件模型，这一技术可以使开发人员将精力集中在解决自己 业务方回的问题上，而依靠J2EE平台来解决系统级的复杂问题。这种侧重点分离的开 发方式有利于快速地开发出具有可扩充的、易于理解的以及高可靠性的应用软件。前端 服务器通过利用EJB技术，可以实现许多的高级功能，如可扩充性、爭物支持、数据库 集成及负载均衡等。4.3.3Java Applet 技术Java Applet是Java的小应用程序，以Class的形式嵌入到HTML,通过主页发布到 Internet，网络用户访问服务器的Applet Applet就下载到本地，然后在浏览器中山 木地Jav

16、“虚拟机解释执行。Applet客户端是实现网络实时管理的有效T具。基于swing 的Applet客户端弥补了纯HTML客户端与用户互动性差的弱点。5. 结束语通过对T比特路山器网管系统的开发，可以抽象并提出现代网络管理系统的多层软 件体系结构模型。整个模型的体系结构层次分明，各层完成各自的任务。其中位于中间 层的后端服务器完成网络管理的五大功能的核心部分，如故障告警、性能管理等。位于 中间层的前端服务器起到连接客户表示层与后端服务器的功能，处理客八端的请求。当 客户请求对数据库进行写操作时,直接将这种请求交给后端服务器来处理,通过后端服 务器安全认证后，才可以进行相应的操作；当客户请求对数据库进行读操作时，前端服 务器可以直接与数据库通信，这样就保证了数据的安全性。通过利用XML技术、Java 及Jav