基于WEB的网管系统设计开发

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1、 第一章 绪论 5第一章 绪论1.1 课题背景随着计算机网络的迅速发展，特别是国际互联网的不断地推广，计算机网络的使用越来越广泛，人们的生产生活学习对计算机网络的依赖也越来越大。同时，随着计算机网络的网络规模的不断扩大和连入网络的设备越来越多样，网络的复杂性也越来越高，网络的异构性也越拉越高。于是，网络管理就成为了一个重要的研究课题。网络管理是对硬件、软件、人力的综合使用和协调，对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制，从而以合理的价格满足网络的需求，如实时运行性能、服务质量等1。从定义中可以看出，网络管理包含了两个重要的任务，一是对网络运行状态的监测，二是对网络的运行进行控制。通过监

2、测可以了解当前网络运行的状态是否正常，是否存在潜在的风险；通过控制可以对网络状态进行调节，提高其性能，保证其服务。随着目前网络系统内部的节点越来越多并且地理上的覆盖范围也不断的扩大，网络所涉及的通信协议也越来越丰富，组网的产品系列也越来越多，经常在一个网络内集成有多个计算机和网络厂家的产品，所有的这些都导致了网络管理的难度越来越大。如此之多的复杂的、大的、异构型设备所构成的计算机网络，必须要有有效的管理技术是无法保证网络的协调而高效的运行。因此，需要一个网络管理系统，不仅仅能保证网络不间断地正常运行，并且能够统一管理各种设备，能够保证网络的信息安全。与网络技术本身日新月异的发展相比，网络管理技

3、术的进步显得有点步履维艰。功能单一、缺乏管理、耗资巨大是广大用户普遍不满的主要原因。因此，未来的网络管理要强调更好的接入控制，即是加强不同用户、多媒体业务功能的管理。同时人工智能技术将会应用到网络管理中去，未来的网络管理系统还将具有自学能力和自我规划功能。现在，网络管理越来越受到人们的重视，随着IT技术的进步，网络管理技术将逐渐成熟并日臻完善。基于Web的网络管理技术是一种全新的网络管理模式，具备灵活性、易操作性等特点，出现伊始就表现出强大的生命力。1.2 网络管理功能概述1.2.1 网络管理的功能网络管理有五大功能，即为故障管理（Fault Management）、配置管理（Configur

4、ation Management）、计费管理（Accounting Management）、性能管理（Performance Management）和安全管理（Security Management），简写为F-CAPS。在传统意义上，性能管理、故障管理和计费管理可以归为网络监视功能，而配置管理和安全管理归属为网络控制功能。2 配置管理配置管理是最基本的网络管理功能，负责网络的建立、业务的展开以及配置数据的维护。配置管理功能主要包括资源清单管理、资源开通以及业务开通。资源清单的管理是所有配置管理的基本功能，资源开通是为了满足新业务需求及时的配置资源，业务开通是为了端点用户分配业务或功能。配置管

5、理建立资源管理信息库（MIB）和维护资源状态，为其他的网络管理功能利用。配置管理初始化网络，并配置网络，以使其提供网络服务。配置管理的目的是为了实现某个特定的功能或使网络性能达到最优。 性能管理性能管理的目标是维护网络的服务质量（QoS）和网络运营的效率。为此，性能管理要提供性能监测功能、性能分析功能以及性能管理功能。同时，还要提供性能数据库的维护以及种子发现性能严重下降是启动故障管理系统的功能。网络服务质量和网络运营效率有时是相互制约的。较高的服务质量通常需要较多的网络资源（带宽、CPU时间等），因此在制定性能目标时要在服务质量和运营效率之间进行权衡。在一般的性能管理中，维护服务质量是第一位

6、的。 故障管理故障管理是网络管理中最基本的功能之一。用户都希望使用的网络可靠稳定。当网络中的某个组成部分发生故障是，网络管理器必须迅速的查找到故障并及时排除。故障管理的主要任务是发现和排除网络故障。故障管理用于保障网络资源无障碍的无错误的运营状态。包括障碍管理、故障恢复、预防故障。障碍挂你的内容有告警、测试、诊断、业务恢复、故障设备更换等等。预防故障为网络提供自愈能力，在系统可靠性下降，业务经常受到影响的准故障条件下实施。在网络的监测和测试中，故障管理参考配置管理的资源清单来识别网络元素。如果维护状态发生变化，或者故障设备被替换，以及通过网络重组迂回故障时，要与资源MIB互通。如果维护状态影响

7、了有质量保证承诺的业务时，故障管理管理要与计费管理互通，以赔偿用户的损失。 计费管理计费管理记录了网络资源的使用，目的是控制和监测网络操作的费用和代价。它可以估算出用户使用网络资源可能需要的费用和代价。网络管理员还可以规定用户可以使用的最大费用，从而控制用户过多占用和使用网络资源。这也从另一个方面提高了网络的效率。另外，当用户为了一个通信目的需要使用多个网络中的资源时，计费管理应可计算总费用。 安全管理安全性一直是网络的薄弱环节之一，而用户对网络安全的要求又相当高，因此网络安全管理非常重要。网络中主要有以下几个安全问题：网络数据的私有性（保护网络数据不被侵入者非法获取）；授权（防止侵入者在网络

8、上发送错误信息）；访问控制（控制对网络资源的访问）。安全管理采用信息安全措施保护网络中系统、数据、以及业务。安全管理与其他管理功能有着密切的关系。安全管理要调用配置管理中的系统服务对网络中的安全设施进行控制和维护。当网络发现安全方面的故障时，要向故障管理通报安全故障事件以便进行故障诊断和恢复。安全管理功能还要接受计费管理发来的与访问权限有关的计费数据和访问事件通报。1.2.2 网络管理的方式现有的网络设备的管理有以下几种方式：基于终端控制台的网络管理终端控制台管理采用命令行的方式，通常提供了设备最基本的系统配置和状态信息，也可以提供最详细和复杂的系统配置。管理员可以使用专门的管理命令集来管理设

9、备。基于Telnet远程登录控制管理此种方式也是采用命令行的方式，终端使用者可以在Telnet程序中输入命令，这些命令就会在服务器上运行，就像直接在服务器的控制台上输入一样，可以在本地控制服务器。SNMP管理和RMONSNMP管理是计算机网络比较基本的管理方式，有一套简单的网关协议规范组成，可以完成基本的网络管理任务，对网络的资源需求较少，主要通过不同类型的消息，实现网络信息的交换。 基于Web的网络管理：基于Web的管理通常把WEB服务器集成在被管理的设备上，是被管理的设备相当于一台Web服务器。通过管理者的计算机浏览器来访问该设备，来完成管理功能。3各种不同的网管方式各有优缺点，在对设备的

10、网管系统进行设计时，可以根据实际情况来选择所需的最为合适的管理方式。当然，提供的管理方式越多，意味着用户可以更加灵活的管理设备，用户可以通过多种方式在不同的场合管理和配置设备。1.3基于Web的网络管理简述基于Web的网络管理WBM（Web-Based Management）主要应用于一个组织内部的信息共享，以运行兼容html语言的相关应用层协议的Web服务器组建而成。技术允许管理人员通过Web浏览器来监测他们的网络，WBM使用户管理网络的方式得以彻底改善，从而实现了“自己管理网络”和“网络管理自动化”，使得网络用户管理网络的方式得以改善。4 WBM技术的一个优点是不需要使用专门的管理软件，通

11、过internet使用网络浏览器就可以实现管理功能，这就使网络管理突破了地理条件的限制。只要能够连接网络，网络管理人员就可以使用任何一种Web浏览器，输入设备的IP地址，就可以在网络中的任一节点上方便迅速地配置、控制、存取网络中设备的各种运行和配置状态信息。WBM有两种实现的方式。第一种是基于代理的方式，也就是将一个Web服务器加到一个内部工作站（代理）上，工作站轮流与端设备通信，浏览器用户通过HTTP协议与代理通信，同时代理通过SNMP协议与端设备通信。第二种是WBM嵌入式方式，将Web功能嵌入到网络设备中，每个设备有它自己的Web地址，管理人员可以轻松地通过浏览器访问到该设备并且管理设备。

12、 基于代理的WBM方案保留了现存的基于工作站的网管系统及设备的全部优点，同时还增加了访问灵活的优点。第二种方式，嵌入式方案给各独立被管设备带来了图形化的管理，它为管理者提供了非常简单易用的接口，因此优于现在的命令行或基于菜单的远程登录界面。两种方式各有优缺点，可以根据实际需要选择合适的管理方式，有的网络管理中需要同时利用这两种的网络管理方式。本文主要讨论了嵌入式方案的基于Web网络管理方式。嵌入式的基于Web的网络管理完全采用Web技术，例如通信协议HTTP协议，网络拓扑算法采用高效的Web搜索、查询点索引技术，网络管理层次或域的组织采用灵活的虚拟形式，不再受限于地理位置等因素。嵌入式的WBM

13、方案对于小型的办公室网络来说是理想的管理方式。小型办公室网络相对来说比较简单，也不需要强大的管理系统和整个企业的网络视图。由于小型办公室网络经常缺乏网络管理和设备控制人员，而内嵌Web服务器的管理方式则可以把用户从复杂的管理中解脱出来。第二章 基于Web的网络管理 15第二章 基于Web的网络管理2.1 网络管理模型网络管理中，一般采用管理站-代理的管理结构，通过管理进程与一个远程的系统相互作用来实现对远程资源的控制。这种简单的体系结构中，一个系统中的管理进程担当管理站的角色，被称为网络管理站，而另一个系统中的对等实体担当代理者的角色，称之为管理代理。网络管理站将管理要求通过管理操作指令传送给

14、位于被管理系统中的管理代理，对网络内的各种设备、设施、资源实施监视和控制，管理代理则负责管理指令的执行，并且以通知的形式向网络管理站报告被管理对象发生的一些重要事件。下面介绍一些会经常用到的术语：网络元素（network element）：网络中一些具体的通信设备或者逻辑实体；对象（object）：通信和信息范畴里可标识的拥有一定信息特性的资源； 网络管理站（network manager）：一般位于网络系统的主干位置或接近主干位置的工作站、微机等，负责发出管理操作的指令并接受来自代理的信息。网络管理站要求管理代理定期收集重要的设备信息。 管理代理（network agent）：位于管理的设备

15、内部，通常将主机和网络设备等所有的被管理的网络设备称为管理代理。管理代理把来自网络管理站的命令或信息请求转换为本设备的的特有的指令，完成网络管理站的指示，返回他所在的设备信息。网络代理也可能因为某种原因拒绝网络管理站的指令，另外，管理代理也可以把自身系统中发生的事件主动通知给网络管理站。网络管理协议：用于网络管理站和管理代理之间传递信息，并完成信息交换安全控制的通信规约就称为网络管理协议。网络管理站通过网络管理协议从管理代理那里获取管理信息或向管理代理发送命令；管理代理也可以通过网络管理协议主动发送报告紧急信息。 管理信息库MIB（management information base）：MIB是一个信息储存库，是对于通过网络管理协议可以访问信息的精确定义，所有相关的被管对象的网络信息都放置在MIB上。MIB库采用了结构化的管理信息定义，称为管理信息结构（structure of management information，SMI），它规定了如何识别管理对象以及如何组织管理对象的信息结构。MIB库中的对象按层次进行分类和命名，整体表示为一种树形结构，所有被管理的对象都位于树的叶子节点，中间节点为该节点下的对象组合。MIB是网络管理系统中的重要构件。它是