网络管理实现统一的方法
网络管理实现统一的方法 摘要 本文论述对网络管理系统进行统一的必要性，介绍了进行统一的不 同层面，然后分析了网 络管理系统进行统一的内容和实现途径。关键词 统一的网管系统 SNMP CMIP 面向对象 CORBA Method of Implement Integrated Network Management System Abstract The necessity of integrated network management systems is discussed in detail in this paper. And then the level and contents of integration are investigated, the strategies to implement an integrated network management system are presented. Key words integration network management system, SNMP ,CMIP, object oriented, CORBA 1 引言 当今网络越来越重要，网络的规模、复杂度也越来越大，为了保证网络有良 好的性能，必须使用网络管理系统，网络管理系统监视和控制网络，即对网络进 行配置，获取信息，监视网络性能，监视和管理故障以及进行安全控制。但是， 由于历史的原因，现在的网络管理系统存在着缺陷，不同的网络运营商拥有各自 分割的网管系统，有些厂商发展自己专用的协议。同时，针对不同的网络管理功 能，存在着大量功能单一的网络管理系统。这些管理功能相互独立，甚至不同厂 家同类设备间的管理系统也做不到很好的统一。这些情况致使网络协议不兼容， 管理信息分离，不能更好的共享管理资源，缺乏对整个网络的统一管理，从技术 方面看，管理内容庞杂、操作界面多种多样，从管理方面看，不同的网管系统需 要更多的人员学习、维护，浪费人力，同时随着网络的复杂度增加，分散管理， 不容易进行问题定位和对网络的优化。
针对以上网络管理中存在的问题，各网络运营商希望能够在目前网络管理基 础上建立一个综合的网络管理系统，以实现网络管理的统一。这就有了综合网络 管理的需求，即把现有的独立的不同网管系统进行整合，实现兼容和互操作性， 形成一个界面友好、功能齐全的网络管理系统。
2 网络管理概要 网络由互相连接的诸如路由器、交换机、网桥、工作站等网络设备组成。网 络管理系统对网络进行监视对网络设备进行控制。网络监视是指在不加影响的情况下对网络的状态进行监视，而网络设备的控制包括主动地参与和影响网络的状 态。
一个典型的网络管理系统由四部分组成。如图1所示：网络管理站（NMS）, 运行在网络设备上的管理代理，协议和管理信息集。NMS是一个计算机系统， 他执行网络管理功能，对不同设备提供了基本的网络管理功能。一个典型的NMS 有以下部件组成：
一个图形用户界面（GUI） 管理进程 NMS核心 数据库管理系统（DBMS） 信息处理机制 管理协议 GUI给用户提供了一个使用NMS的界面。NMS使用标准的方法去请求网络设 备，从不同网络设备中收集信息。收集到的信息存放在DBMS中，管理应用使用 DBMS进行存储信息和建立间的联系，用于网络分析和维护。NMS使用管理协议 和运行在被管理节点上的管理代理进行通信。NMS和管理代理间进行通信的信 息由管理信息库(MIB)来定义。使用的管理协议为简单网络管理协议（SNMP）， 通用管理信息协议（CMIP）。
3 统一不同的网络管理系统面临的问题 3.1 统一的不同层面 网络管理的统一存在三个层次。
站点级的统计，这是最低级的统一，不同的网络管理系统在同一服务器上运 行，相互独立，是不同的NMS。
GUI级的统一，指不同的网络管理系统操作界面风格统一，运用的术语相同， 管理员面对的是一种操作语言，这是一种表面上的统一，具有友好的一次性学习 的界面。管理应用级的统一，这是最高级别的统一。在这个级别上，不但实现了GUI 的统一，各种网络管理系统的管理应用程序按照统一标准设计，应用程序间可进 行信息共享和关联操作。在这一层面上的统一实现了对异构网的综合分析与管理， 进行关联操作，网管系统可具有推理判断能力。
3.2 统一的内容 网络管理系统统一可从三个方面依次去实现，即操作界面的统一、网管协议 的统一、网管功能的统一。
界面的统一 网络管理系统是管理的工具，但归根到底是要人去操作管理，操作界面的优 劣会对管理员产生很大影响。不同网管系统具有不同的操作界面，要求管理员分 别学习，或增加管理员人数，形成人力浪费。现在没有统一的网管用户界面的统 一标准。现有的网管系统几乎都实现了图形界面，但既有基于UNIX操作系统的 又有基于WINDOWS操作系统，且界面的格式千差万别，给管理员的工作增加困 难。
网管协议的统一 管理协议是NMS核心和管理代理之间进行信息交换遵循的标准，是网管 系统统一的关键所在。目前流行的两种网管协议为SNMP(Simple Network Management Protocal)和CMIS/CMIP(Common Mangement Information Protocal).SNMP是由互联网活动委员会IAB提出的基于TCP/IP网管协议，CMIP是 由国际标准化组织ISO开发的基于网络互联的网管协议。网管协议的统一就是指 这两种协议的统一 网管功能的统一 3.3 统一的策略 将多个网络管理系统统一在一起的方法有三种，一种是格式转换法，即各个 子网管理系统通过代理程序进行格式的转换，以便相互识别和共享资源，是一种 分散式管理方式。另一种使用分层网管平台，即建立更高级的管理系统，高级网 管系统和低级网管系统间进行通信，分层管理，是一种分布式管理方式。第三种 是标准化方法，是遵循标准的规范和协议，建立的综合网络管理系统。
使用分层的网管平台是当前较为流行的方法，如现在广泛研究和讨论的基于CORBA的TMN(Telecomunication Management Network)就是将TMN中的管理者 通过ORB(Object Request Broker)连接起来，实现不同管理系统的统一。
格式转换法是目前使用较多的方法，如运营商要求网管系统对外提供统一的 数据收集、告警信息。
协议标准化方法是统一网络管理系统的趋势和方向,电信管理网TMN就是在 电信领域内的一种标准协议，使得不同的厂商、不同的软硬件网管产品的统一管 理成为可能。标准化实现统一的网管功能，包括网管协议的标准化、管理信息集 模型的标准化和高层管理应用程序功能的统一规划。
格式转换和应用网管平台的策略是基于现有网管系统的基础上统一网管系 统，而标准法策略则不考虑现有网管系统而重新设计一套新的标准，或是对现有 网络管理系统进行较大改进，考虑到我们当前的网络管理发展的现状，还是以格 式转换和应用网管平台方式统一网络系统。
4 网络管理系统实现统一的方法 当前网络管理的统一主要涉及两个方面，一是网管协议的统一。另一种是分 布系统的统一，即在CORBA环境下的统一。它是基于面向对象的网管平台和格 式转换的策略。
4.1 网络管理协议SNMP和CMIP的统一 SNMP和CMIP在它们的范围、复杂性、以及解决网络管理问题的方法方面 有很大的不同。SNMP被设计的很简单，使它非常易于在TCP/IP系统中普及。目 前这已经成为事实。可是这一特点也不太适合大型的、复杂的、多企业的网络。
相对应的，CMIP被设计的比较通用和灵活。但这也同时提高了复杂性。SNMP 和CMIP的统一是指分别支持这两种协议的网络管理系统信息互通，互相兼容。
SNMP和CMIP统一有两种思想，一种是两种协议共存，一种是两种协议的 互作用。
协议共存可有三种方法实现，一是建立双协议栈，二是建立混合协议栈，三 是通用应用程序接口(APIs)。双协议栈的方法要求被管设备同时支持两种体系结 构，但这要求被管设备要有很高的处理能力和存储能力，开销大，不实用。混合 协议栈就是建立一种底层协议栈同时支持这两种协议，这样运行在该协议栈上的管理系统可同时管理支持SNMP的设备和支持CMIP的设备，为了使CMIP代理能 在内存有限的设备上运行，IBM和3COM联合为IEEE802.1b开发了一个特殊的逻 辑链路控制上的CMIP(CMOL)，因为它取消了很多高层协议开销，减少了对设备 处理能力和内存的需求，并且不需要考虑底层的协议，但同时由于缺少网络层， 失去了跨越互联网络的能力。多厂商管理平台定义了一套开放的应用程序接口 (APIs)，允许开发商开发管理软件而不用关心管理协议的一些细节描述、数据定 义、和特殊的用户接口。如图2所示为HP OpenView利用XMP(X/Open Management Protocol) API来实现多协议管理平台的结构。其中Postmaster 用来管理在网络对 象间的通信，如管理者和代理之间的请求和相应，而ORS(Object Registration Services)为每个代理产生一个目录，纪录它们的位置和采用的协议。
协议共存虽然能实现SNMP和CMIP的综合，但协议之间没有互作用能力不 能很好的实现协作对网络的分布式管理。
对于SNMP内部不支持SNMP的设 备可采用委托代理PROXY的方式解决。对于TMN/CMIP内部非Q3或Qx接口 的设备可通过增加适配器进行转换。因此可通过增加中间代理的方式来解决 SNMP和CMIP之间统一问题。由于CMIP的强大的对等能力和对复杂系统的模型 能力即事件驱动机制，使得它更适于跨管理域实现对等实体间的互作用，以分层 分布的方 式管理网络，由于它对代理设备的性能要求较高，因此在这种层次结构中， 可充当中央管理站和中间管理站，而SNMP可用于下层代理管理简单设备。如图 3给出了协议互作用的管理模型。
4.2 基于CORBA的网管系统的统一 利用面向对象的的技术对网络资源进行描述是一种有效的方式。在分层的网 络管理平台上，利用面向对象的思想，将网络资源和网络管理资源进行抽象。管 理平台为不同应用系统和高层管理者提供的是一组管理对象，对象由属性和方法 组 成。利用对象的封装性可以使管理应用和高层管理者面对在较高层次上进行 抽象的管理对象，屏蔽了实现各种管理功能的细节。为应用提供了对网络资源进 行描述和管理的高级抽象，易于实现各种管理功能。而对象类的继承性便于扩充 和增加管理对象类，继承性支持系统开发过程中的可重用性。
在应用环境中，管理应用和高层管理节点与管理平台是基于C/S（顾客/服务器）模式的分布式结构，即管理应用节点和高层管理者节点与他们所以来的平台 节点可能处于不同的地理位置。因此考虑基于何种结构，采用什么样的协议实现 分布对象的访问。
多厂商设备的环境的网络管理一直是网络管理研究和实现的难点。鉴于 CORBA的分布式面向对象的特点，在网管系统的开发中加以引用。
本文采用OMG的CORBA(Common Object Request Broker Architecture)做为 实现分布管理对象访问的设施。CORBA是很有应用前景的系统集成标准，它提 供了面向对象应用的互操作标准。CORBA位分布对象环境描述了面向对象的设 施-----对象请求代理，他提供了分布对象进行请求和应答的机制。这样CORBA 提供了在异构分布环境下不同机器的不同应用的互操作能力和将多个对象系统 无缝互连接的能力。CORBA机制是独立于任何程序设计语言 5 结束语 现在，网络管理系统统一的问题逐渐引起了业界的重视，并且已有了多种技 术手段实现。朗讯、诺基亚、富士通等电信设备厂商都在研究将CORBA技术应 用于网络管理，如朗讯的CDMS2000的网络管理系统就是基于CORBA技术并且 在实际中也得到了应用，但统一网管的发展还不规范，没有标准规范和体系可借 鉴，应该说尚处在起步阶段，相信随着研究的深入，这些问题会得到更好的解决。
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