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基于Web服务的SNMP网络管理研究

更新时间 2011-9-17 17:52:25 点击数:

   谷伟1王帅2刘梁3(1.辽宁省气象局财务核算中心辽宁沈阳110016;2.辽宁省气象信息与技术保障中心辽宁沈阳110016;
    3.辽宁省气象局辽宁沈阳110016)摘要:本文在分析SNMP体系结构的基础上,对SNMP代理软件和Webservice技术进行了认真研究。具有较强地实用性。
     关键词:SNMP代理Webservies SOAP XML
    1、SNMP的基本概念
    1.1 SNMP协议的组成从广义上讲SNMP是由一系列协议和规范组成的,它提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。主要包括三个部分:管理信息结构SMI、管理信息库MIB、简单网络管理协议SNMP。
    为了有效地对网络进行管理,SNMP模型必须定义大量的变量来描述网络上硬件及软件的运行状态和统计信息。在SNMP文字中,这些变量叫做对象,网络的所有对象在管理信息库MIB中定义。管理信息结构SMI定义了上文所述的对象的格式,MIB资源的命名与表示也在SMI中定义。管理协议SNMP是定义管理工作站与被管理节点之间如何交换信息的简单协议,它的设计原则是:尽量简单,尽量少增加网络负载。
    1.2 SNMP网络管理的组织结构
    SNMP网络管理模型采用客户/服务器的组织模式,管理工作站(NMS)充当客户方,而装备了SNMP代理(SNMP Agent)的被管理结点担任服务器方。管理工作站一般为一个独立的设备,也可以利用共享系统实现,它作为网络管理员与网络管理系统的接口,其基本构成为:一个用于网络管理员监控网络的接口;一组具有分析数据、发现故障等功能的管理程序;将网络管理员的要求转化为对远程网络元素实际监控的能力;一个保存从所有被管网络实体的MIB抽取出的信息的数据库。被管理结点一般指装备了SNMP代理的网络实体(主机、路由器、集线器等)SNMP代理对来自管理工作站的信息请求和动作请求进行应答,并异步的为管理工作站报告一些重要的意外事件。
    管理工作站与被管理结点之间通过简单网络管理协议进行通信,通信主要包括以下内容:Get操作:管理站读取管理对象的值;
    Set操作:管理站设置管理对象的值;
    Trap操作:代理者向管理站通报重要事件,图2。
    1.3陷阱引导的轮询操作
    在SNMP网络管理模型中,网络管理工作站为了在本地数据库中为所有被管理节点上的所有管理对象建立信息并及时同步该信息,采用了主动轮询SNMP管理代理索求管理信息的方法,但如果管理站负责大量的SNMP代理,而每个代理又维护大量的管理对象,则靠管理站及时地轮询所有代理维护的所有可读数据是不现实的。因此,管理站采取陷阱引导轮询技术对管理信息MIB进行控制和管理。
    所谓陷阱引导轮询技术是在初始化时,管理工作站轮询所有被管理结点,掌握关键信息(如接口特性、作为基准的一些性能统计值,如发送和接收的分组的平均数)一旦建立了基准,管理站将降低轮询频度,相反地,由每个SNMP代理负责向管理工作站报告异常事件,例如SNMP代理崩溃和重启动、连接失败、过载等,这些事件用SNMP的Trap消息报告,管理站一旦发现异常情况,可以直接轮询报告事件的被管理结点或它的相邻节点,对事件进行诊断或获取关于异常情况的更多信息。采用陷阱引导的轮询技术可以大大减轻管理工作站的负担,也可使网络上传输的管理信息报文大大减少,使网络负载尽量最小化。
    2、基于SNMP网络管理的优缺点
    SNMP协议被大量应用到当今的网络管理当中,其最大的特点就是其简单性,容易实现且成本低。此外还有以下优点:健壮性、扩展性、易维护性。
    另一方面,由于分布式网络技术、面向对象技术得到大规模应用,光纤主干网的大量应用普及,SNMP已经不能满足当今软件技术的发展。其特点主要表现如下:管理实时性不强,网络配置率低,管理端负压过大,容易形成瓶颈。随着Internet的快速发展,网络规模的急速增长,需要管理的数据呈几何集增长,使用SNMP管理大规模的网络,其体系结构的缺陷——集中管理大大影响了管理效率。
    3、Web服务的技术体系及其应用
    Web服务是一类可以通过开放的Inter—net协议访问的软件组件,它代表了组件技术和Web技术的结合。在旧的组件技术中,该服务是一个可以通过编程接口访问的应用,客户通过紧耦合的分布式计算协议(如DCOM、CORBA和RMI)访问这些服务,这些协议都具有自己的格式,实现效率较高。Web服务的体系结构一般是基于web服务提供者、Web服务请求者、Web服务中介者三个角色和发布、发现、绑定三个动作构建。也就是说,Web服务提供者就足Web服务的拥有者,它耐心等待为其它服务和用户提供自己已有的功能;Web服务请求者就是Web服务功能的使用者,它利用SOAP消息向Web服务提供者发送请求以获得服务;Web服务中介者的作用是把一个Web服务请求者与Web服务的提供者联系在一起,它充当管理者角色,一般是UDDI。
    SOAP(Simple Object Access Protocol)即简单对象访问协议,提供了一种简单且轻量的机制,可用于在分布环境寸l对等体之间(通过SOAP消息)进行结构化和类型化的数据交换。SOAP包括四个部分:SOAP信封(envelop),定义了一个描述消息巾的内容是什么,是谁发送的,谁应当接受并处理它,以及如何处理它们的框架;SOAP编码规则(encoding rules),用于表示应用程序需要使用的数据类型的实例;SOAP RPC表示(RPC representation),表示远程过程调用和应答的协定;SOAP绑定((binding),使用底层协议(如HTI'P和SMTP)交换信息。虽然这四个部分都作为SOAP的一部分,作为一个整体定义的,但他们在功能上是相交的、彼此独立的。
    特别的,信封和编码规则是被定义在不同的X M L命名空(namespace)中,这样使得定义更加简单。
    4、SNMP/Web服务网络管理系统的设计方案基于Web服务的网络管理系统的框架结构,整个系统的功能基于互联来实现。无论网络故障分析、数据访问还是网络性能预测都可以通过Web服务的形式对外提供操作接口。整个系统的各个部分都通过Web服务接口进行交互。大量复杂的计算任务分散给Internet上的不同主机,实现计算机资源的最大化利用;系统的管理者所面对的GUI是基于浏览器的Web开发页面,实现C/S向B/S的转化,当系统的某部分出现故障或者需要升级维护时,整个系统其它部分不需要改动,大大提高了系统的兼容性。
    虽然各模块(系统)以Web服务形式挂接在Internet上,可以方便的实现互操作,但它们之间的相互调用关系仍是按照层次方式进行的。例如,实现网络数据管理的模块(系统)只调用网络测量层对外提供的Web服务接口;实现网络性能管理应用的模块(系统)只调用网络性能数据管理对外提供的服务接口等,一般并不进行跨层次的调用。只有在特殊情况下,跨层次调用才会发生。如对网络设备进行直接性能测试时,GUI需要直接获取网元的原始数据,这时GUI就可以直接与测量层进行交互。自定义SNMP代理的实现、使用Web服务对自定义代理进行封装、

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