網絡管理技術現狀及發展趨勢

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網絡管理技術現狀及發展趨勢

摘要:該文通過分析國內外網管技術的研究現狀,指出我國目前在該領域研究中所存在的問題,并針對這些問題來探討網管技術的發展趨勢,以期通過該文來輔助相關方面的研究者更好地把握網管技術的研究問題及發展方向。

關鍵詞:計算機網絡;網絡管理技術;現狀分析;發展趨勢

計算機網絡的出現使得二十一世紀成為信息爆炸的時代,因特網的推廣與應用更是有力地推動了世界信息化的發展進程。在信息技術高度發展的今天,網絡已經與我們的日常生活密不可分,它在不知不覺中已經滲透到了我們工作和生活的方方面面。如果網絡管理者不能對網絡進行有效的管理,就不能向使用者提供高效、穩定、安全的網絡環境,那么網絡管理就會成為阻礙網絡發展的絆腳石。因此,網絡管理的重要性隨著網絡的發展而日益凸顯出來,網絡管理技術的研究對于我們的信息化社會來說具有非常高的研究價值。但是,當今的信息化發展非常迅速,各種各樣的技術日新月異,以網絡為核心的應用層出不窮,這就導致了計算機網絡的規模越來越大,結構也日趨復雜。如何保障網絡的可靠運行以滿足人們日益增長的服務需求就成為擺在網絡管理者面前的一大難題。

1網絡管理技術概述

1.1網絡管理技術的概念及發展

按照國際標準化組織(ISO)的定義,網絡管理是指規劃、監督、控制網絡資源的使用和網絡的各種活動,以使網絡的性能達到最優。而網絡管理技術就是在網絡管理過程當中所采用的技術支持,是為實現網絡管理的目的而采取的手段。自從有了電話交換網就開始有了對通信網絡的管理,因此,網絡管理技術的發展應該與Internet的發展是相同步的。雖然國外早在20世紀60年代初期就進行過網管技術相關方面的研究,但是由于沒有一個統一的標準,以及各方面條件不成熟等因素使得研究沒能進行下去。直到80年代隨著一系列網絡管理標準的出臺,才算正式掀起了網管技術的研究熱潮。許多國際標準化組織、論壇和科研機構都先后開發了各類標準、協議來指導網絡管理與設計,但各種網絡系統在結構上存在著或大或小的差異,至今還沒有一個大家都能接受的標準。

1.2網絡管理技術的分類

當前,網絡管理技術主要有以下三種:誕生于Internte家族的SNMP、針對SNMP的不足而設計的CMIP和針對分布對象的網絡管理技術CORBA。

1)SNMP簡單網絡管理協議

SNMP是由互聯網工程任務組(IETF)提出的基于TCP/IP和因特網的協議。它是為解決不同廠商、不同結構的網絡之間的通信問題而產生的開放系統互聯網絡管理協議。因此,SNMP一推出就得到了眾多廠商的支持,并在實際的管理環境中得到了檢驗和發展,成為網絡管理領域事實上的工業標準。SNMP最大的優點就是簡單、容易實現以及具有良好的可擴展性,用戶可以非常方便地對其進行修改來滿足他們特定的服務需求。正是由于這些優點,使得SNMP成為目前支持率最高、應用最多的網絡管理協議。但是,事物總有其兩面性,SNMP的簡單既是它的優點也是它的缺點。因為它是按照簡單和易于實現的原則設計的,所以它所規定的管理信息庫(MIB)比較簡單并存在安全缺陷,網絡管理功能也受到限制,難以將其用于復雜網絡的管理。

2)CMIP通用管理信息協議

CMIP通用管理信息協議是針對SNMP的不足而設計的。它以OSI參考模型的七層協議棧作為基礎,可以對開放系統互連環境下的所有網絡資源進行監測和控制,能夠提供一個完整網絡管理方案所需的功能。因此,它在通用性方面比SNMP協議好,彌補了SNMP的缺陷,被認為是未來網絡管理的標準協議。CMIP采用的是委托監控的工作方式,這種方式的優點是反應及時和開銷小,但是對軟硬件資源的要求很高,因此在短期內尚不能在業界得到廣泛的支持。

3)CORBA通用對象請求體系結構

CORBA通用對象請求體系結構是對象管理組織OMG為解決分布式處理環境下硬件和軟件系統的互聯互通而提出的一種解決方案。利用CORBA技術開發出的網絡管理應用可以在不考慮編程語言、位置及主機類型的情況下實現相互通信。近年來,CORBA技術主要用于開發大型分布式綜合網絡管理平臺,利用它可以很方便地解決SNMP、CMIP、WWW等的集成與互操作問題。目前,基于CORBA技術的網絡管理還在不斷的研究中,主要研究網關的實現問題以及綜合網絡管理系統的開發實現等。

2網絡管理技術的研究現狀及局限

2.1研究現狀

目前國外大多數的網絡管理系統都是在SNMP的基礎上建成的,并且已經有許多在技術上比較成熟的網管產品,這些產品主要以軟件為主。[6]例如早期的PcAnywhere,惠普公司的OpenView,以及目前比較流行的微軟公司的SystemsManage⁃mentSuits(SMS),SunSoft公司的NetManager等等都是國外應用比較廣的網絡管理軟件。除此之外,國外在網絡管理的學術研究方面從80年代開始也有很大的發展:從1988年開始IEEE(美國電氣和電子工程師協會)下屬的CNOM(網絡營運與管理專業委員會)每兩年就舉辦一次以“網絡營運與管理”為專題的討論會;1FIP(國際信息聯合會)也從1989年開始每兩年舉辦一屆綜合網絡管理專題討論會;還有由民間各路對網絡管理感興趣的人士自發成立的各種大大小小的組織等,其中,一個名叫OSI/NMFORUM的網絡管理論壇是國外學術研究比較前沿的民間論壇。這些部門和組織的出現,在很大程度上推動了國外網管技術的研究發展。國內對網管技術的研究相較于國外來講起步較晚,到20世紀90年代才開始相關方面的研究,最初的研究也主要是通過跟蹤國外的先進技術來展開的?,F在二十多年過去了,我國在網絡管理領域已經取得了一定的技術積累和研究突破,但我國在網管技術方面的水平與國外的先進水平仍存在差距。在學術研究方面,國內研究的主力軍主要集中在企業和高校,它們主要針對的是學校或企業等大中型局域網的管理研究。這就導致了當前我國大多數關于網絡管理類的研究的研究對象比較局限,網絡類型比較單一,不能夠及時發現網絡管理領域的最新問題并及時解決。除此之外,還存在研究組織不成體系的問題。像國外一樣,國內也有一些對該領域感興趣的人士自發組成的各種形式的組織,例如比較出名的網管之家、51CTO技術論壇等等,這些組織雖然為我國網管技術的研究注入了活力。但也反映出了我國在該領域缺乏比較權威的研究組織或團體的問題,如國外的IEEE,IFIP等,我國的研究主力軍主要集中在企業或高校,由于沒有比較權威的研究組織,大家都自己研究自己的,在學術研究上相對比較分離,不能將一些新的思想與技術進行很好地融合,這也是導致我國在網管技術研究領域相較于國外比較滯后的原因之一。

2.2我國當前研究存在的局限

1)非標準化環境下多廠商技術不兼容

我國近年來也有許多廠商在研發基于SNMP的適合國內用戶和企業發展的網絡管理系統。例如,中興的ZXNM01V4綜合網絡管理系統、華為公司的eSight等等,這些網管系統的出現,在一定程度上填補了我國在大型企業級網管系統的技術空白,縮短了我國在大型網絡的管理技術上與國外的差距。但是,在我國的網絡管理領域中,仍然缺乏統一的網管技術標準,限制了我國網管技術的進一步發展。以中興為例,ZXNM01V4綜合網絡管理系統雖然采用先進成熟的網管架構,并且具有很高的可擴展性,但是它所能管理的各種網元只能局限于中興通訊生產的各種設備。這就對整個網管系統的性能產生了限制,不能夠很好地對整個網絡進行管理。因為我國的網絡管理環境面臨的是多產商多設備的網絡,并且各大廠商的產品在技術上存在不兼容的情況,如果在管理上沒有統一的技術標準,就很難對這些進行管理,同時也限制了我國網管技術在應用方面的擴展。因此,我國的網管技術研究應朝著標準化方向發展。

2)被動的非智能化管理成為主流

基于Web的網絡管理技術是近年來比較熱門的網管技術,它可以讓網絡管理不受地域、系統和協議的限制,讓網絡管理變得靈活。并且管理者通過Web瀏覽器來進行網絡的管理也非常地直觀和方便。因此,基于Web的網絡管理模式成為當今我國網絡管理的主流,許多企業及高校都采用這種模式來管理自己的網絡。這種基于Web的網絡管理模式主要是通過網管系統實時監控被管網絡中的各個節點,當節點出現問題時,網管系統對問題進行分析和處理,然后將無法處理的問題通過網頁反饋給網絡管理員。這就使得整個網絡管理處于被動狀態,被動地等待問題的產生,被動地去解決問題,不能真正地減輕網絡管理員的負擔。因此,這就需要網絡管理技術往智能化方向發展,將一些智能技術應用到網絡管理中來,讓網絡管理從被動變為主動,主動地去發現問題、解決問題,從而達到更優的網絡管理效果,真正做到減輕網絡管理員的負擔。

3)網絡管理技術難以綜合

我們常見網絡管理技術基本都和具體的網絡結構有著密不可分的關聯。例如基于SNMP的網絡管理、基于TMN的網絡管理、基于CORBA的網絡管理和基于Web的網絡管理等等,每一種網絡管理技術都和一種網絡管理的體系結構有著密切的關系,不同的網管技術解決不同網絡的管理問題。但是異構網絡的互聯是當今網絡發展的一大趨勢,因此,如何將基于不同網管體系結構的不同的網絡管理技術綜合到一起來管理綜合性的網絡也是網絡管理技術中的難點問題。

3網絡管理技術的發展趨勢

目前,計算機網絡正在向標準化、智能化、綜合化的方向發展。為了使網絡管理適應網絡發展的節奏,從而對網絡進行更好的管理,就應該讓網管技術也向著標準化、智能化和綜合化的方向發展,除此之外,為增加網絡管理的靈活性,滿足不同用戶的服務需求,網管技術還應朝著主動化方向發展。

3.1標準化的網絡管理

由于缺乏統一的技術標準,我國各大廠商的產品在技術上存在不兼容的情況。而CORBA技術就是針對以上問題而提出的解決方案,它能夠實現分布式環境下硬件和軟件系統互聯互通,利用CORBA技術開發的管理應用能夠在不考慮網絡環境、實現語言以及應用軟件之間差異的情況下實現相互通信。這樣,就可以把按照不同標準生產出的產品之間實現互聯互通,在一定程度上解決了不同廠商設備不兼容的問題,增加了網管設備的靈活性和可擴展性。使用CORBA技術來解決各大廠商設備間的通信問題,最重要的就是通過網關來進行通信協議的轉換。因此,當前關于CORBA技術的研究主要是“SNMP/CORBA”與“CMIP/CORBA”網關的實現問題。

3.2智能化的網絡管理

日益復雜的網絡維護以及日漸繁多的工作量已經使網絡管理員越來越難以承受。因此,網絡管理要做到真正減輕網管員的工作負荷,就必須向智能化方向發展。智能技術應用于網絡管理的方式有很多種,比如:以專家系統為代表的智能化網絡管理、基于智能Agent的網絡管理和基于計算智能的寬帶網絡管理等等。以基于專家系統的網絡管理為例,專家系統為網絡管理注入了智能化的特征,它能夠根據網絡系統中所提供的信息進行判斷和管理。主動發現網絡異常,準確定位網絡故障,然后根據設備和應用的需求自動為終端設備提供權限和優先等級,再按照管理策略來解決問題。這種智能化的管理方式極大地提高網絡管理的效率和準確性。[10]將以往被動的網絡管理模式變為主動,在一定程度上減輕了人力資源的投入。

3.3綜合化的網絡管理

異構網絡的互聯是當今網絡發展的一大趨勢,那么對異構網絡的綜合化管理就是當今網絡管理的發展趨勢之一。針對異構網絡的管理問題,國際電信聯盟(ITU)開發了對電信網實行統一的綜合維護管理手段——TMN(電信管理網)。[11]它是由各種不同的管理系統按照標準的接口互連而成的獨立于電信網的管理網絡。它通過一個具備一系列標準接口的統一體系結構來提供一種有組織的網絡結構,從而使各種不同類型的網管系統與電信設備互連來實現電信網的統一化管理。TMN為異構互聯網絡的管理提供了思路,為進一步研究異構網絡的綜合化管理奠定了基礎。

3.4主動化的網絡管理

由于網絡技術的飛速發展,網絡管理要滿足人們日益增長的服務需求就必須增加自身的靈活性。主動網以其靈活、開放的體系結構,可編程的中間節點等特性為網絡管理引入了新的管理模式。[12]它可以讓用戶將自己訂制的程序注入網絡,在網絡中主動尋找發揮作用的場所,更好地滿足用戶的服務需求。將主動網技術應用到網絡管理中有助于解決集中式網絡系統的可擴充性差、效率低、資源利用率差等問題。比如:我們可以利用主動網絡技術在具有計算能力的網絡節點上駐留一些監控和管理代碼,這些代碼能夠周期性的收集、匯報所在節點的信息,在該節點周圍出現故障時自動地對故障進行及時處理。[13]這樣既提高了網管響應的速度同時又節約了網絡管理所需要的網絡帶寬,在提高網管系統靈活性的同時又滿足了用戶的服務需求,具有非常大的發展潛力。

4結語

綜上所述,在計算機網絡與我們的日常生活日益密切的信息化時代,保障網絡的穩定、高效和安全對于我們網絡使用者來說是非常重要的。而網管技術作為保障網絡可靠運行的有效手段,就必須與網絡同步發展。只有在技術上不斷地改進與創新,才能夠滿足日益更新的管理需求。這就要求我們網絡管理者明確當前網管技術的研究現狀和發展趨勢,及時地發現問題、解決問題,從而為使用者提供更可靠的網絡。

參考文獻:

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[11]張泉方,宋偉.基于TMN架構的網管平臺的體系結構設計[J].計算機應用,2007,27(4):1023-1026.

[12]李勇飛,陳佳.基于主動網技術的網絡管理[J].福建電腦,2005(1).

[13]姚曉艷.基于主動網絡技術的網絡管理模型研究[D].山東師范大學,2007.

作者:黃敏 帥明 張智林 單位:云南大學職業與繼續教育學院 云南大學信息技術中心

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