基于WBEM的网络管理系统的研建
摘要
随着计算机网络的迅速发展,网络设备和网络上运行的各种应用服务越来越多,计算机网络正变得日益复杂,给网络管理带来了巨大的压力。传统网管系统大都面向网络层设备,如HP公司的OpenView、IBM公司Tivoli、CA的Unicenter等,这类软件大都是应用平台,功能强大,但是价格昂贵,主要应用于大型网络的管理。而局域网、园区网和城域网(以下简称园区类网络)受制于资金以及具体需求多变所限,发展缓慢,目前还没有成熟的该类型网管系统,给这类网络的管理造成不便。
本论文在分析园区类网络管理特点的基础上,讨论了这类网络管理的体系结构,并以该体系结构为指导,设计实现了基于WBEM的网络管理系统——Macis。
论文首先介绍了网络管理的基本理论,对网络管理的各类模型进行了阐述,包括CMIP、SNMP、WBEM、CORBA等,并介绍了当前流行的商业网管软件以及开源网络管理项目。在以上理论基础之上,本文详细介绍了Macis网络管理系统的设计与实现。第三章提出一个基于Web的综合网络管理系统框架,涵盖园区类网络管理的大部分应用需求,包括系统总体结构、技术架构以及部署方案;第四章介绍Macis系统的基本原理及其核心结构;第五章详细说明了系统的设计实现及界面展示。最后分析了系统的不足,并提出了改进意见。
Macis系统分为数据层、网络管理层、Web接口层,其中数据层核心程序采用C语言编写而成,执行效率高,主要负责数据的输入、处理以及输出,其监控功能通过外部插件完成,提高了系统的扩展性。本系统采用B/S结构,界面友好,功能实用,实现了对园区类网络中大量存在的服务器、主机以及各种应用服务的管理,满足了这类网络管理的需要。
该系统已在北京市西城区教育城域网安装测试,取得了良好的效果,研究表明,该系统结构设计合理,性能稳定,扩展性强。
With the rapid development of computer network,more and more network devices and running services and included into the network,making it more complicated,thus bringing in more pressure to network management.Most traditional NMS(Network Management System) such as OpenView,IBM Tivoli,CA Unicenter focus more on device of network layer.And they are functionally powerful and easy to use,except for the high price,making them mainly used in large network management.Limited by the money and specific demands, LAN,Campus and WAN (campus-type network in short) management develops slowly and there is no mature NMS in this field.
Based on the analysis of campus-type network management,this paper is supposed to put up with an architecture of NMS,and develop a Macis NMS to meet the requirement of campus-type network management.
First,this paper will talk about the basic theory of network management and specify those models such as CMIP,SNMP,WBEM,CORBA etc.Also we will introduce most popular NMSes both from commercial companies and open source community.Second,we will stress more on the design and implementation of Macis NMS.Chapter 3 will put forward an architecture of NMS,covering most management demands in campus-type network,including system structure,technical structure and implementation.Chapter 4 talks about basic principles and core structure of Macis.And Chapter 5 mainly shows the setup of Macis and user interface.At last,the paper will analyze the weakness of Macis and propose modification suggestion.
Macis is composed of three parts:data layer,network management layer and web interface layer.The core program is coded in C language and performs efficiently,mainly taking charge of the data input,process and output.External plugins written in perl or shell will perform the monitoring which improve the expansibility of the system.Based on B/S structure,Macis NMS is designed with good interface and utility,providing management of servers,services,hosts and other network
本论文在分析园区类网络管理特点的基础上,讨论了这类网络管理的体系结构,并以该体系结构为指导,设计实现了基于WBEM的网络管理系统——Macis。
论文首先介绍了网络管理的基本理论,对网络管理的各类模型进行了阐述,包括CMIP、SNMP、WBEM、CORBA等,并介绍了当前流行的商业网管软件以及开源网络管理项目。在以上理论基础之上,本文详细介绍了Macis网络管理系统的设计与实现。第三章提出一个基于Web的综合网络管理系统框架,涵盖园区类网络管理的大部分应用需求,包括系统总体结构、技术架构以及部署方案;第四章介绍Macis系统的基本原理及其核心结构;第五章详细说明了系统的设计实现及界面展示。最后分析了系统的不足,并提出了改进意见。
Macis系统分为数据层、网络管理层、Web接口层,其中数据层核心程序采用C语言编写而成,执行效率高,主要负责数据的输入、处理以及输出,其监控功能通过外部插件完成,提高了系统的扩展性。本系统采用B/S结构,界面友好,功能实用,实现了对园区类网络中大量存在的服务器、主机以及各种应用服务的管理,满足了这类网络管理的需要。
该系统已在北京市西城区教育城域网安装测试,取得了良好的效果,研究表明,该系统结构设计合理,性能稳定,扩展性强。
With the rapid development of computer network,more and more network devices and running services and included into the network,making it more complicated,thus bringing in more pressure to network management.Most traditional NMS(Network Management System) such as OpenView,IBM Tivoli,CA Unicenter focus more on device of network layer.And they are functionally powerful and easy to use,except for the high price,making them mainly used in large network management.Limited by the money and specific demands, LAN,Campus and WAN (campus-type network in short) management develops slowly and there is no mature NMS in this field.
Based on the analysis of campus-type network management,this paper is supposed to put up with an architecture of NMS,and develop a Macis NMS to meet the requirement of campus-type network management.
First,this paper will talk about the basic theory of network management and specify those models such as CMIP,SNMP,WBEM,CORBA etc.Also we will introduce most popular NMSes both from commercial companies and open source community.Second,we will stress more on the design and implementation of Macis NMS.Chapter 3 will put forward an architecture of NMS,covering most management demands in campus-type network,including system structure,technical structure and implementation.Chapter 4 talks about basic principles and core structure of Macis.And Chapter 5 mainly shows the setup of Macis and user interface.At last,the paper will analyze the weakness of Macis and propose modification suggestion.
Macis is composed of three parts:data layer,network management layer and web interface layer.The core program is coded in C language and performs efficiently,mainly taking charge of the data input,process and output.External plugins written in perl or shell will perform the monitoring which improve the expansibility of the system.Based on B/S structure,Macis NMS is designed with good interface and utility,providing management of servers,services,hosts and other network
引文
[1] 崔百丰,方宁生,姜浩.基于 J2EE,CORBA 和 WBM 的综合网络管理系统.微机发展[J],2004,14(4):67-70
[2] 单纪文,张秉权,徐涛.一种基于 SNMP 的远程管理的实现.计算机应用[J],2004,24(7):71-73.
[3] 董灿钧,奚琪,徐孟春.SNMP 网络管理模型中故障管理的设计与实现.信息工程大学学报[J],2003,4(1):76-79
[4] 杜军平,郭文生,王锐杰.网络管理系统的设计与实现.北京工商大学学报(自然科学版)[J],2004,1:21-25
[5] 樊兴,郭铭,宁志杰.NMS 管理软件的设计与实现.计算机与数字工程[J],2004,32(1):46-50
[6] 费洪晓,康松林,施荣华.基于 SNMP 的网络应用软件监控系统设计与实现.计算机工程与应用[J],2004,15:122-125
[7] 郭军.网络管理[M].北京:北京邮电大学出版社,2003
[8] 郭永艳,寿建霞.基于 SNMP 的校园网计费系统.浙江工业大学学报[J],2004,32(1):78-81
[9] 贺峻峰,卢燕飞,冯玉珉.IP 网管系统中实时路由监测的实现.北方交通大学学报[J],2002,26(1):44-49
[10] 胡谷雨.网络管理技术教程[M].北京:北京希望电子出版社,2002
[11] 华为技术有限公司.综合网管发展中的问题及建议[J].世界电信,2004,9:44-48
[12] 江魁,黄云森.基于 RRDTOOL 的网络性能监测系统实现.中山大学学报(自然科学版)[J],2002,41:16-19
[13] 金鹏.采用 SNMPv3 的网管系统的性能分析.计算机应用[J],2004,24(7):102-104
[14] 李章维,张建明,王树青.多 Agent 网络管理系统研究.浙江大学学报(工学版) [J],2004,38(8):935-940
[15] 刘红,白栋,丁炜.嵌入式 Web 技术在网管系统中的应用.计算机工程[J],2002,28(7):20-23
[16] 刘红,曾志民,丁炜.一种基于 WEB 的管理平台及实现.计算机工程与应用[J],2002.6:17-20
[17] 刘红岩,陈剑,陈国青.数据挖掘中的数据分类算法综述.清华大学学报(自然科学版)[J],2002,42(6):727-730
[18] 刘亚莉,孙亚民.基于 SNMP 的网络拓扑结构自动发现研究.微型机与应用[J],2004,4:28-31
[19] 佘健,窦丽华,陈杰.基于 SNMP 协议的网络主机综合监控方法研究.北京理工大学学报[J],2002,22(3):368-371
[20] 寿永艳,方宁生,姜浩.基于 Web 的网络管理的研究与实现.东南大学学报(自然科学版)[J],2002,32(1):19-23
[21] 孙泳,史忠植.MRTG 的研究与部署.计算机应用[J].2004,24(3):22-24
[22] 王焕然,徐明伟.SNMP 网络管理综述.小型微型计算机系统[J],2004,25(3):358-366
[23] 王金东,赵海,韩光洁等.基于 SNMP 的嵌入式系统 Web 管理模型.计算机工程[J],2005,30(1):39-41
[24] 吴黎兵,崔建群等.XML 在 SNMP 管理者协议实现中的应用.计算机工程[J],2005,31(9):109-112
[25] 吴礼发.基于 SNMP 的网络管理系统分布式策略的研究.网络与通信[J],2001,3:95-99
[26] 肖宗水.链路层网络拓扑发现及其 Web 表现方法.计算机应用[J],2004,24(7):80-82
[27] 徐哲,夏云,谢希仁.CMIP 和 SNMP 的比较和综合.东南大学学报[J],2000,30(3):130-135
[28] 杨海兰,程龙,吴功宜.基于 SNMP 进行数据挖掘的入侵检测系统研究.计算机工程[J],2004,30(2):20-22
[29] 杨家海,任宪坤,王沛瑜.网络管理原理与实现技术[M].北京:清华大学出版社,2000
[30] 杨晓东,刘玉珍,张焕国.基于 SNMP 的安全威胁及防范策略分析.计算机工程[J],2004,30(22):122-124
[31] 叶绿,叶红.基于 SNMP 的上网浏览的信息监控系统的研究与实现.计算机应用[J],2004,6:34-36
[32] 尤鹏南,李成忠.基于 CORBA 的综合网络管理系统设计.计算机应用[J],2004,24(1):45-47
[33] 张鼎兴,张渡云.基于 Web 的 IP 网络管理实现.计算机工程[J],2005,31(11):108-110
[34] 张福增,宋丽华,赵永升.高性能局域网监测软件的设计.计算机工程[J],2004,30(17):104-106
[35] 张敏芳,陆志国等.基于 Web 的网络管理模型的研究与设计.计算机工程[J],2003,29(20):104-106
[36] 赵英,黄九梅,董小国.网络流量监控系统的设计与实现.计算机应用[J],2004,24:32-34
[37] 卓贤林,刘燕生,游志胜.跨平台的 SNMP 研究与实现.计算机应用[J],2004,24(5):4-7
[38] Zeltserman D.SNMPv3 与网络管理[M].人民邮电出版社,2000
[39] Blumenthal U,W ijnen B.Security features of SNMPv3[J].The Simple Times,1997,5(1):8-13
[40] Blumenthal U,Wijnen B.User-based Security Model(USM)for version 3 of the Simple Network Management Protocol(SNMPv3)[S].RFC 2574,1999
[41] Bruins B.Some Experiences with Emerging Management Technologies.The Simple Times.1996,4(3):6-8
[42] Cacti[EB/OL].www.cacti.net/,2006
[43] Case, Fedor, Schoffstall, & Davin.Simple Network Management Protocol[S], RFC 1157,1999
[44] Case, McCloghrie, Rose & Waldbusser. Textual Conventions for SNMPv2[S],RFC 1443,1999
[45] Case J,Mundy R,Partain D.Introduction to Version 3 of the Internet standard Network Management Framework[S].RFC 2570,1999
[46] Cooper,Chris DiBona,Mark Stone.Open Sources 2.0[M],2005
[47] DMTF[EB/OL]. http://www.dmtf.org/standards/,2006
[48] Douglas Mauro,Kevin Schmidt.Essential SNMP[M],2001
[49] Galvin & McCloghrie. Party MIB for SNMPv2[S],RFC 1447,1993
[50] Gal Avigdor,Mylopoulos John.Toward Web-based Application Management Systems[J].IEEE Communications Magazine,2001,13(4):683-702
[51] ISO/OSI.Basic Reference Model for Open System Interconnection.ISO 7498,1984
[52] Klie T , Stranb F.Integrating SNMP agents with XML-based management systems[J].Communications Magazine,2004,12(7):76-83
[53] Lee J O.Enabling Network Management Using Java Technologies.IEEE Communications Magazine,2000,8:116-123
[54] LinuxWorld[EB/OL].http://www.linuxworld.com,2005
[55] Lmamura T Maruyama H.Mapping Between ASN 1 and XML.IEEE/Applications and the lnternet,2001
[56] MRTG[EB/OL].http://people.ee.ethz.ch/-oetiker/webtools/mrtg/pub,2006
[57] Nagios[EB/OL]. www.nagios.org/docs,2006
[58] Net-SNMP[EB/OL]. http://www.net-snmp.org/docs,2006
[59] Olaf Kirch,Terry Dawson.Linux Network Administrator's Guide,2nd Edition[M],2000
[60] OpenNMS[EB/OL].http://www.opennms.org/index.php/Documentation,2006
[61] RRDTOOL[EB/OL].http://oss.oetiker.ch/rrdtool/,2006
[62] Stallings W.SNMP/SNMPv2 and RMON.Practical Network Management.Addison Wesley,1996
[63] Warrier, Besaw,LaBarre & Handspicker. The Common Management Information Services and Protocols for the Internet(CMOT and CMIP)[S],RFC 1189
[64] Wijnen B,Presuhn R,McCloghrie K.View-based Access Control Model(VACM) for the Simple Network Management Protocol (SNMP)[S],RFC 2575,1999
[2] 单纪文,张秉权,徐涛.一种基于 SNMP 的远程管理的实现.计算机应用[J],2004,24(7):71-73.
[3] 董灿钧,奚琪,徐孟春.SNMP 网络管理模型中故障管理的设计与实现.信息工程大学学报[J],2003,4(1):76-79
[4] 杜军平,郭文生,王锐杰.网络管理系统的设计与实现.北京工商大学学报(自然科学版)[J],2004,1:21-25
[5] 樊兴,郭铭,宁志杰.NMS 管理软件的设计与实现.计算机与数字工程[J],2004,32(1):46-50
[6] 费洪晓,康松林,施荣华.基于 SNMP 的网络应用软件监控系统设计与实现.计算机工程与应用[J],2004,15:122-125
[7] 郭军.网络管理[M].北京:北京邮电大学出版社,2003
[8] 郭永艳,寿建霞.基于 SNMP 的校园网计费系统.浙江工业大学学报[J],2004,32(1):78-81
[9] 贺峻峰,卢燕飞,冯玉珉.IP 网管系统中实时路由监测的实现.北方交通大学学报[J],2002,26(1):44-49
[10] 胡谷雨.网络管理技术教程[M].北京:北京希望电子出版社,2002
[11] 华为技术有限公司.综合网管发展中的问题及建议[J].世界电信,2004,9:44-48
[12] 江魁,黄云森.基于 RRDTOOL 的网络性能监测系统实现.中山大学学报(自然科学版)[J],2002,41:16-19
[13] 金鹏.采用 SNMPv3 的网管系统的性能分析.计算机应用[J],2004,24(7):102-104
[14] 李章维,张建明,王树青.多 Agent 网络管理系统研究.浙江大学学报(工学版) [J],2004,38(8):935-940
[15] 刘红,白栋,丁炜.嵌入式 Web 技术在网管系统中的应用.计算机工程[J],2002,28(7):20-23
[16] 刘红,曾志民,丁炜.一种基于 WEB 的管理平台及实现.计算机工程与应用[J],2002.6:17-20
[17] 刘红岩,陈剑,陈国青.数据挖掘中的数据分类算法综述.清华大学学报(自然科学版)[J],2002,42(6):727-730
[18] 刘亚莉,孙亚民.基于 SNMP 的网络拓扑结构自动发现研究.微型机与应用[J],2004,4:28-31
[19] 佘健,窦丽华,陈杰.基于 SNMP 协议的网络主机综合监控方法研究.北京理工大学学报[J],2002,22(3):368-371
[20] 寿永艳,方宁生,姜浩.基于 Web 的网络管理的研究与实现.东南大学学报(自然科学版)[J],2002,32(1):19-23
[21] 孙泳,史忠植.MRTG 的研究与部署.计算机应用[J].2004,24(3):22-24
[22] 王焕然,徐明伟.SNMP 网络管理综述.小型微型计算机系统[J],2004,25(3):358-366
[23] 王金东,赵海,韩光洁等.基于 SNMP 的嵌入式系统 Web 管理模型.计算机工程[J],2005,30(1):39-41
[24] 吴黎兵,崔建群等.XML 在 SNMP 管理者协议实现中的应用.计算机工程[J],2005,31(9):109-112
[25] 吴礼发.基于 SNMP 的网络管理系统分布式策略的研究.网络与通信[J],2001,3:95-99
[26] 肖宗水.链路层网络拓扑发现及其 Web 表现方法.计算机应用[J],2004,24(7):80-82
[27] 徐哲,夏云,谢希仁.CMIP 和 SNMP 的比较和综合.东南大学学报[J],2000,30(3):130-135
[28] 杨海兰,程龙,吴功宜.基于 SNMP 进行数据挖掘的入侵检测系统研究.计算机工程[J],2004,30(2):20-22
[29] 杨家海,任宪坤,王沛瑜.网络管理原理与实现技术[M].北京:清华大学出版社,2000
[30] 杨晓东,刘玉珍,张焕国.基于 SNMP 的安全威胁及防范策略分析.计算机工程[J],2004,30(22):122-124
[31] 叶绿,叶红.基于 SNMP 的上网浏览的信息监控系统的研究与实现.计算机应用[J],2004,6:34-36
[32] 尤鹏南,李成忠.基于 CORBA 的综合网络管理系统设计.计算机应用[J],2004,24(1):45-47
[33] 张鼎兴,张渡云.基于 Web 的 IP 网络管理实现.计算机工程[J],2005,31(11):108-110
[34] 张福增,宋丽华,赵永升.高性能局域网监测软件的设计.计算机工程[J],2004,30(17):104-106
[35] 张敏芳,陆志国等.基于 Web 的网络管理模型的研究与设计.计算机工程[J],2003,29(20):104-106
[36] 赵英,黄九梅,董小国.网络流量监控系统的设计与实现.计算机应用[J],2004,24:32-34
[37] 卓贤林,刘燕生,游志胜.跨平台的 SNMP 研究与实现.计算机应用[J],2004,24(5):4-7
[38] Zeltserman D.SNMPv3 与网络管理[M].人民邮电出版社,2000
[39] Blumenthal U,W ijnen B.Security features of SNMPv3[J].The Simple Times,1997,5(1):8-13
[40] Blumenthal U,Wijnen B.User-based Security Model(USM)for version 3 of the Simple Network Management Protocol(SNMPv3)[S].RFC 2574,1999
[41] Bruins B.Some Experiences with Emerging Management Technologies.The Simple Times.1996,4(3):6-8
[42] Cacti[EB/OL].www.cacti.net/,2006
[43] Case, Fedor, Schoffstall, & Davin.Simple Network Management Protocol[S], RFC 1157,1999
[44] Case, McCloghrie, Rose & Waldbusser. Textual Conventions for SNMPv2[S],RFC 1443,1999
[45] Case J,Mundy R,Partain D.Introduction to Version 3 of the Internet standard Network Management Framework[S].RFC 2570,1999
[46] Cooper,Chris DiBona,Mark Stone.Open Sources 2.0[M],2005
[47] DMTF[EB/OL]. http://www.dmtf.org/standards/,2006
[48] Douglas Mauro,Kevin Schmidt.Essential SNMP[M],2001
[49] Galvin & McCloghrie. Party MIB for SNMPv2[S],RFC 1447,1993
[50] Gal Avigdor,Mylopoulos John.Toward Web-based Application Management Systems[J].IEEE Communications Magazine,2001,13(4):683-702
[51] ISO/OSI.Basic Reference Model for Open System Interconnection.ISO 7498,1984
[52] Klie T , Stranb F.Integrating SNMP agents with XML-based management systems[J].Communications Magazine,2004,12(7):76-83
[53] Lee J O.Enabling Network Management Using Java Technologies.IEEE Communications Magazine,2000,8:116-123
[54] LinuxWorld[EB/OL].http://www.linuxworld.com,2005
[55] Lmamura T Maruyama H.Mapping Between ASN 1 and XML.IEEE/Applications and the lnternet,2001
[56] MRTG[EB/OL].http://people.ee.ethz.ch/-oetiker/webtools/mrtg/pub,2006
[57] Nagios[EB/OL]. www.nagios.org/docs,2006
[58] Net-SNMP[EB/OL]. http://www.net-snmp.org/docs,2006
[59] Olaf Kirch,Terry Dawson.Linux Network Administrator's Guide,2nd Edition[M],2000
[60] OpenNMS[EB/OL].http://www.opennms.org/index.php/Documentation,2006
[61] RRDTOOL[EB/OL].http://oss.oetiker.ch/rrdtool/,2006
[62] Stallings W.SNMP/SNMPv2 and RMON.Practical Network Management.Addison Wesley,1996
[63] Warrier, Besaw,LaBarre & Handspicker. The Common Management Information Services and Protocols for the Internet(CMOT and CMIP)[S],RFC 1189
[64] Wijnen B,Presuhn R,McCloghrie K.View-based Access Control Model(VACM) for the Simple Network Management Protocol (SNMP)[S],RFC 2575,1999