什么是网络管理？

关注+2010-04-03作者：

什么是网络管理？

　　一、网络管理基本概念

　　现在网络上有各种网络设备，这就意味着实现对各种硬件平台、各种软件操作系统中运行程序的统一管理不太可能。实际上，对这些程序的管理无非就是需要向它们发送命令和数据，以及从它们那里取得数据和状态信息。这样，系统需要一个管理者的角色和被管理对象（managed object，MO）。由于一般程序都有多种对象需要被管理（对应一组不同的网络资源），因此，我们可以用一个程序作为代理（Agent），将这些被管理对象全部包装起来，实现对管理者的统一交互。

　　要实现对被管理程序（代理）的管理，管理者需要知道被管理程序中的信息模型（实际上就是代理包含的被管理对象的信息模型）。为了这些信息的传送，人们就必须在管理者和被管理者之间规定一个网络协议。我们知道，不同的平台对于整数、字符有不同的编码，为了让不同平台下的应用程序读懂对方的数据，还必须规定一种没有二义性、统一的数据描述语法和编码格式。所以，ITU规定了信息模型定义的语法(GDMO，Guidelines for Definition of Managed Objects)、OSI应用层的协议(CMIP，Common Management Information Protocol)、标准的数据描述语言(ASN.1，Abstract Syntax Notation One)。

　　GDMO语法主要用来描述各种网络中需要被管理的各种具体和抽象的资源。一般厂商的设备都需要用这种语法将该设备的信息模型描述出来，以方便用户或者别的厂商实现对该设备的管理。CMIP的下层协议一般使用OSI的协议堆栈，主要用来实现对GDMO定义对象的各种操作，如创建、删除对象实例、属性的读写等等。由于硬件不同，软件平台上的数据格式（编码格式、字长、结构内部寻址边界等等）的不同，TMN的管理者和被管理者必须通过统一的数据描述语法ASN.1描述，保证对接收的数据作出正确的解析，取出正确的数据内容。

　　ASN.1不仅是一种数据描述语言，它还为通信的双方规定了同一种数据编码格式，例如BER（Basic Encoding Rule）。在一个管理程序和被管理程序之间，用标准的GDMO定义信息模型，用ASN.1定义交互数据，用CMIP实现交互操作。这三点实现以后，我们就可以认为设备之间遵从了TMN中功能模块间的Q3接口（Reference Point）标准。当然，ITU还规定了别的接口，像Qx、X等，这些接口可以认为是为Q3服务的。

　　二、网络管理的发展

　　实际上,网络管理已存在很久了。因为从广义上讲,任何一个系统都需要管理,只是根据系统的大小、复杂性的高低,管理在系统中的重要性也有重有轻。网络当然也是一个系统。追溯到19世纪末的电信网络,就已有自己相应的管理"系统"—电话话务员。他就是整个电话网络系统的管理员,尽管他能管理的内容非常有限。而计算机网络的管理,可以说是伴随着1969年世界上第一个计算机网络—ARPANET的产生而产生的。当时,ARPANET有一个相应的管理系统。随后的一些网络结构,如IBM的SNA、DEC的DNA、Apple的AppleTalk等,也都有相应的管理系统。但是,虽然网络管理很早就有,却一直没有得到应有的重视。这是因为当时的网络规模较小、复杂性不高,一个简单的专用网络管理系统就可满足网络正常工作的需要, 因而对其研究较少。但随着网络的发展,规模增大、复杂性增加,以前的网络管理技术已不能适应网络的迅速发展。特别是以往的网络管理系统往往是厂商在自己的网络系统中开发的专用系统,很难对其他厂商的网络系统、通信设备软件等进行管理。这种状况很不适应网络异构互连的发展趋势。80年代初期Internet的出现和发展更使人们意识到了这一点。

　　研究开发者们迅速展开了对网络管理的研究,并提出了多种网络管理方案,包括HEMS(HighLe vel Entity Management Systems),SGMP(the Simple Gateway Monitoring Protocol),CM IS/CMIP(The Common Management Information Service/Protocol),NETVIEW,LANMANA GER等等。到1987年底,Internet的核心管理机构IAB(Internet Activities Board)意识到需要在众多的网络管理方案中进行选择,以便集中对网络管理的研究。IAB要选择适合于TCP/IP网络、特别是Internet的管理方案。在1988年3月的会议上,IAB制订了Internet管理的发展策略,即采用SGMP作为短期的Internet的管理解决方案,并在适当的时候转向CMIS/CMIP。其中,SGMP是在NYSERNET和SURANET上开发应用的网络管理工具,而CMIS/CMIP是80年代中期国际标准化组织(ISO)和CCITT联合制订的网络管理标准。同时,IAB还分别成立了相应的工作组,对这些方案进行适当的修改,使它们更适于Internet的管理。

　　这些工作组随后相应推出了SNMP(Simple Network Management Protocol)(1988)和CMOT(CMIP/CMIS On TCP/IP )(1989)。但实际情况的发展并非如IAB所计划的那样。SNMP一推出就得到了广泛的应用和支持,而CMIS/CMIP的实现却由于其复杂性和实现代价太高而遇到了困难。当ISO不断修改CMIP/CMIS使之趋于成熟时,SNMP在实际应用环境中得到了检验和发展。1990年IETF在RFC 1 157中正式公布了SNMP,1993年4月又发布了SNMP v2(RFC 1441)。当ISO的网络管理标准终于趋向成熟时,SNMP已经得到了数百家厂商的支持,其中包括IBM、HP、Fujitsu、SunSoft等大公司和厂商。目前SNMP已成为网络管理领域中事实上的工业标准,并被广泛支持和应用, 大多数网络管理系统和平台都是基于SNMP的。

　　由于实际应用的需要,对网络管理的研究很多,并已成为涉及通信和计算机领域的全球性热门课题。IEEE通信学会下属的网络营运与管理专业委员会(CNOM,Committee of Netwo rkOperation and Management),从1988年起每两年举办一次网络营运与管理专题讨论会(N OMS,Network Operation and Management Symposium)。国际信息处理联合会(IFIP)也从 1989年开始每两年举办一次综合网络管理专题讨论会。还有一个OSI网络管理论坛(OSI/NM FORUM),专门讨论网络管理的有关问题。近几年来,又有一些厂商和组织推出了自己的网络管理解决方案。比较有影响的有:网络管理论坛的OMNIPoint和开放软件基金会(OSF)的DME (Distributed Management Environment)。另外,各大计算机与网络通信厂商已经推出了各自的网络管理系统,如HP的OpenView、IBM的NetView系列、Fujitsu的NetWalker及SunSo ft的Sunnet Manager等等。它们都已在各种实际应用环境下得到了一定的应用,并已有了相当的影响。

　　网络近几年来在中国得到了迅速的发展,特别是在一些大中型企业、银行金融部门、邮电行业等领域,应用更为广泛。但网络管理仅是起步阶段。由于网络管理系统对一个网络系统的高效运行非常重要,因此在我国大力推广网络管理系统的研究与应用非常迫切。我们的观点是,在应用方面要采取引进与自己开发相结合的方式。一方面,国内对网络管理的研究与应用刚刚开始,与国外先进水平有一定的差距,完全自己开发是不太现实的;另一方面,仅仅依靠国外的产品也并不好。国外的网络管理产品并不一定很适合我国的网络应用环境,而且这对我们自己的网络管理研究也不利。在研究方面,应尽可能跟踪国外的先进技术,并开展自己的研究。

　　三、网络管理的功能

　　ISO在ISO/IEC 7498-4文档中定义了网络管理的五大功能,并被广泛接受。这五大功能是:

　　(1)故障管理(fault management)

　　故障管理是网络管理中最基本的功能之一。用户都希望有一个可靠的计算机网络。当网络中某个组成失效时,网络管理器必须迅速查找到故障并及时排除。通常不大可能迅速隔离某个故障,因为网络故障的产生原因往往相当复杂,特别是当故障是由多个网络组成共同引起的。在此情况下,一般先将网络修复,然后再分析网络故障的原因。分析故障原因对于防止类似故障的再发生相当重要。网络故障管理包括故障检测、隔离和纠正三方面,应包括以下典型功能:

　　．维护并检查错误日志

　　．接受错误检测报告并作出响应

　　．跟踪、辨认错误

　　．执行诊断测试

　　．纠正错误

　　对网络故障的检测依据对网络组成部件状态的监测。不严重的简单故障通常被记录在错误日志中,并不作特别处理;而严重一些的故障则需要通知网络管理器,即所谓的"警报"。一般网络管理器应根据有关信息对警报进行处理,排除故障。当故障比较复杂时,网络管理器应能执行一些诊断测试来辨别故障原因。

　　(2)计费管理(accounting management)

　　计费管理记录网络资源的使用,目的是控制和监测网络操作的费用和代价。它对一些公共商业网络尤为重要。它可以估算出用户使用网络资源可能需要的费用和代价,以及已经使用的资源。网络管理员还可规定用户可使用的最大费用,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计费用。

　　(3)配置管理(configuration management)

　　配置管理同样相当重要。它初始化网络、并配置网络,以使其提供网络服务。配置管理是一组对辨别、定义、控制和监视组成一个通信网络的对象所必要的相关功能,目的是为了实现某个特定功能或使网络性能达到最优。

　　这包括:

　　．设置开放系统中有关路由操作的参数

　　．被管对象和被管对象组名字的管理

　　．初始化或关闭被管对象

　　．根据要求收集系统当前状态的有关信息

　　．获取系统重要变化的信息

　　．更改系统的配置

　　(4)性能管理(performance management)

　　性能管理估价系统资源的运行状况及通信效率等系统性能。其能力包括监视和分析被管网络及其所提供服务的性能机制。性能分析的结果可能会触发某个诊断测试过程或重新配置网络以维持网络的性能。性能管理收集分析有关被管网络当前状况的数据信息,并维持和分析性能日志。