计算机网络管理的功能及应用分析

　　摘要：

首先从传统的计算机网络管理局限性进行分析，说明了当前计算机网络管理应当具备的功能和应用的效果。然后从计算机网络管理的顶层服务器、中层管理主机、被管理源设计这三个方面说明了当前计算机网络管理的框架，及这种网络管理设计具备的功能、应用的效果。通过对当前计算机网络管理设计及实现的结果进行分析，可以了解当前计算机网络管理已经具备了层次化、集成化、web化、智能化、分布化的功能，它的应用效果优于传统网络管理应用的效果。

　　关键词：计算机网络管理功能应用

　　引言

网络管理，是指应用硬件、软件、人力的资源，做好网络数据资料的综合管理与调配的工作，使网络数据能被监视、测试、配置、分析、评价、和控制。

传统的网络管理技术主要应用简单管理协议（SNMP）和公共管理协议（CMIP）这两种管理形式。这两种管理协议都具有反应式、单序式、集中式的特点。即无论是SNMP、还是CMIP，管理的对象都只是一台计算机服务器。而计算机服务器则对则对每一个服务器终端进行统一的管理。这种管理方式存在服务器承载的业务量过大的问题，当计算机服务器本身出现问题时，以计算机为核心的服务器终端则呈现孤岛状态，不能再被有序的管理。

当前人们提出计算机网络管理应当具有层次化、集成化、web化、智能化、分布化的功能，现说明计算机网络管理的功能及应用方法。

　　2计算机网络管理的层次管理设计

图1：层次化的网络管理结构设计

现应用SUN公司开发的，应用JavaManagementeXtensions（JMX）工具建构的层次化的网络管理结构设计为例，说明层次化的网络管理结构设计的要点。

参看图1，层次化的网络管理结构设计分为三层。

第一层，SM（顶层管理者），以集成化的方式管理所有的中层管理者。该次应用JMXManager组件提供的接口将SM与MLM中层管理者连接起来，SM可访问代表或代理组来管理或由代理公开的JMX可管理的资源，即MLM中层管理者。SM与MLM之间的管理协议可以是多元化的，比如图1中中层管理机1与顶层管理者之间的协议方式可能是SNMP的协议方式，而中层管理机2与顶层管理者之间的协议方式可能是TMN协议方式，不管中层管理机的通信协议方式的差异有多大，只要顶层管理者支持中层管理机的协议方式，它都能与中层管理机交换数据信息。顶层管理者与中层管理机的数据交换方式可以是用多元化的方式同时进行的，比如应用JMX开发的顶层管理层可与中层管理层应用SNMP、CIM/WBEM、CORBA、TMN、LDAP数种协议协同工作。SM（顶层管理者）的设计是网络管理结构设计的核心，设计SM（顶层管理者）运作的方法，是为了达到某种网络管理的目的，实现某种管理的目标。

第二层，MLM（中层管理主机），MLM与MLM之间的关系是并行化的关系，不仅一台MLM的通信协议与另一台MLM的通信可能不相同，而且一台MLM与另一台MLM之间完全不通信。MLM为网络管理结构中的控制层，它的功能有二：第一，它负责接受SM发出的指令，SM负责监听每台MLM的请求，根据MLM传来的数据信息进行判断，然后下达指令信息，MLM完成了SM下达的指令后，需向SM下达提交执行反馈，一台SM可以同时监听多台MLM的请求。第二，它负责监听每个被管理源的信息，MLM中安装了与之相对应的MBean，MBean具有数据采集、状态的监测等功能，MLM可实时接受MBean的数据，完成对MBean的管理判断，JMX的API中包含有JMXCconnector连接器，它能实现MBean与MBean之间的通信。从MLM的功能分析，可见MLM具有两个特点：第一，独立性的特点，MLM是一台具有独立控制功能的服务性，它有独立控制被管理员的权限，它的独立性减轻了SM的运行负担。第二，控制层的特点，MLM作为一个控制层，负责控制所有被管理源的功能。第三，拓展性的特点，如果SM需要拓展某种控制功能，那么只需要增加一个MLM，即可完成功能拓展。MLM层是让层次化管理实现的最重要的层，它是SM层设计能否被实现的关键。

第三层，MBean（被控制源），MBean为设备层，被控制源可以是一个应用程序、一台设备、一种服务策略，它被封装在符合MLM数据传输协议的MBean（ManagedBean）中，接受MLM的控制。MBean的设计效果决定网络管理的功能是否能高效的实现，它是网络管理设计的基础。

　　3计算机网络管理控制层管理设计

　　3.1多元化的控制层并行设计

控制层管理设计决定着层次化网络管理的功能，现应用NFV与SDN两种控制技术同时并存的管理设计为例。

现在SM下设NFV与SDN两种控制管理机。NFV的控制管理特点为能将软件、硬件完全分离，使网络功能虚拟化，应用虚拟化的技术来布署MBean。而SDN的特点为控制转发分离，让网络控制集中化，可灵活调度数据传输流量。结合这两种控制管理的功能，将SDN设计为分布式的异地管理服务器，发挥SDN数据传输的稳定性、数据管理稳定化的功能。将NFV设计为虚拟数据库服务器，让它映射SDN传业的数据，允许用户访问NFV控制管理机接受虚拟数据库服务器中的数据，发挥NFV管理安全性强、NFV虚据数据统一化的特点。此时SM成为一个连接NFV与SDN控制管理机的桥梁，建立了一个高效的虚拟服务器。

结合SM的需求选择控制层管理，应用SM顶层管理技术应用管理以前应当明晰的管理目的，MLM是为了达到SM顶层管理的需求而设计的，设计具有不同功能的MLM的目的，是为了让中层控制机能功能互补，相互融合，让SM顶层管理设计的功能可以实现。

　　3.2高效化的控制层管理设计

现应用SDN网络管理的设计说明网络管理控制设计的要点，虽然NFV的控制方法与SDN有差异，然而管理设计的原理是一致的，计算机网络管理控制层管理设计的要点如下：

第一，管理协议的设计。如果要让SM与MLM高效化的通信，就应开发出一套高效化的管理协议，使SM能够批量化的管理不同类型的中层管理主机。现应用SM控制SDN主机为例，当前人们已经提出了一套适合维护和发展SDN网络管理的OpenFlow管理协议OFConfig，这套协议可以应用YANG语言实现。这套管理协议的模式为管理者——代理模式，这套模式可以描述为SM管理的对象为SDN代理软件，每一台SDN都安装了代理软件。应用管理者——代理的模式，可以提高SM管理的灵活性，即人们在更改SDN设备时，只需要在代理软件中更改代理软件中的参数。

第二，结合SM与MLM交互的需求，优化网关设计，SM与MLM的数据传输方法不一致，为了能够让SM与MLM的数据传输一致，需要优化网关设计，在管理者——代理的模式中可以应用SNMP代理的模式，这种模式是应用一套应用协议层、数据库模型和一组资源对象完成数据代理。比如当MLM发出数据信息后，SNMP可以根据应用层协议分析传输协议和目标协议选择数据库模型，完成数据转化的工作。不同的网关协议数据传输的效率不同，当前人们正继续优化网关协议中。

第三，控制层的流程设计，中层管理机具有桥梁的功能，一方面它要接收SM下达的信息，向SM反馈执行数据；另一方面，它需要完成MBean的控制，让MBean可设速的工作。控制层的流程设计是否合理，决定着控制层的性能。图2为MLM流程设计的典型方法，MLM流程设计必须流程简单、判断简洁、循环次数少，避免中层管理机在运行时出现控制岐义。

图2：MLM典型流程图设计

　　4计算机网络管理异质数据的管理

中层管理机可接受被管理源传输的数据，这些数据被包装成MBean，中层管理机与设置了MBean的硬件设施连接，实现挖掘层与被管理源层之间的数据传输。MBean设计的要点为集成异质管理协议，让中层管理机可以接受不同类型MBean传递的数据。的异质数据传输的结构如图3，被管理源的数据被包装后送入适配器中，然后传输到中层管理机中。影响被管理源传输效率的，包括数据传输的接口、协议及传输通道。

图3：被管理源MBean应用示意图

现应用一则光纤直连的数据传输实例说明影响MBean传输的因素：现在应用光纤直连的方式把中层管理机与被管理源结合起来，光纤直连的速度为20km以内，现测速访问网站类的速度为0/71/s，上传和下载FTP类的数率为581.1/244.3（MB.S-4），视频类数据分组丢失率<3%，数据库类TPM/TPS为6879/115/个。从以上MBean应用实例中分析：第一，影响被管理源与中层管理机传输效率的第一个因素为传输通道，当前最常使用的有线传输通道为光纤传输通道，它的传输速度快，效率稳定，不易受到干扰；人们除了应用光纤传输通道外，还可以应用4G通道、WiFi通道等。第二个因素为协议因素，不同的传输通道适合应用不同的协议，光纤传输通道可以使用N、NL、FL、F、E、G端口，这些端口接入后使用的协议有区别。第三个因素为拓扑结合接入因素，比如人们可以应用点对点、仲裁环、交换式PC网络接入，接入的方式不同会影响数据传输的效果，比如从以上的实例中可以看到计算机上传和下载FTP类的速度，和访问网站的速度有差异，这就是因为FTP和访问网站作为不同的被管理源，它的网络接入设计方法不同的缘故。第四，数据传输协议带来的差异，光纤设备支持的数据协议为FC-PH/PC-PI、PC-LS、PC-FS、FC-GS、FCP-SCSI、FC-FG、FC-SW、PC-AL，以上不同的端口支持的协议不同，不同的协议传输数据的方法不同，传输的效率就不同。

计算机网络管理异质数据的管理设计影响计算机网络管理响应的速度及管理的质量，它是网络管理的基础，当前人们正在继续发掘与异质数据的管理设计有关的因素，通过全面优化异质数据的管理设计来提高网络管理的质量。

　　5总结

当前的计算机网络管理具有以下的功能：第一，具有集成化和智能化管理的功能，顶层服务器可以集成化的搜集中层管理主机传递来的数据信息，顶层服务器和中层管理主机都具有智能化处理故障的功能，比如当顶层服务器出现故障时，中层管理主机的独立运作功能不受到影响；当某一台中层管理主机出现故障后，顶层服务器的整体运作不会受到影响。第二，具有层次化和分布化的特点，层次化的特点，让顶层服务器的功能具有拓展性，人们可根据优化顶层服务器功能的需求增加中间管理主机；中间管理主机可异地分布，它和顶层服务器的联系不受空间距离的影响。第三，具有web化的特点，人们可以应用web化的方式做好网络管理功能，让管理的监控实时化、管理的过程可存储化、管理的结果可视化。由于当前计算机网络管理功能突破了传统网络管理的局限，所以应用的效率和效果极大的增强。

　　参考文献：

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