高校网络管理系统论文基于SNMP的高校网络管理系统的研究与实现

高校网络管理系统论文：基于SNMP的高校网络管理系统的研究与实现【摘要】随着高校信息化建设的逐步深入，各高校校园网建设都初具规模，师生对网络的利用与依赖程度日益增强，因此保障校园网络的良好运行变得至关重要。本文对基于SNMP协议的高校网络管理系统（CNMS）的模型架构进行了研究，并探讨了其功能模块的技术实现方式，对高校网络管理的未来进行展望。【关键词】SNMP协议；校园网络管理系统CNMS1.高校网络管理现状目前国内各高校经过多年持续不断的基础设施建设和应用提升，已经形成了较为稳定的校园网基础架构、相对丰富的校园网应用平台。但是，在讲究信息共享、资源整合的今天，在师生们利用校园网获得更多更及时地教育资源的时候，网络管理的问题日益凸显，严重影响了校园网络的健康发展。目前很多学校校园网运维过程中，底层交换机多没有配置，网络中心不能对校内各接入层交换机进行管理，基本都采取人工维护的方式，这样既浪费了大量的人力，又仅仅是对局部进行管理维护，没有全局性和前瞻性。近年来部分高校已经采用了一些网络性能监控软件，但这些软件也只能在某个时间段监控一个网段。为此，本文研究设计了基于SNMP协议的校园网络管理系统CNMS(CampusNetworkManagementSystem)。2.CNMS的基本原理及设计方案2.1CNMS的模型结构和主要功能目前高校网络管理系统从逻辑上可分为以下四个部分：多个被管设备；一个网络管理工作站(管理器)；通用的网络管理协议SNMP；一个网络管理信息库（MIB）。CNMS模型结构网管工作站负责接收用户的命令，并通过网管协议SNMP向各被管设备转发，同时接收来自被管设备的响应或通知信息，并向用户显示或报告。被管设备负责接收来自管理进程的命令并发起响应事件，而SNMP用于封装和交换管理工作站和被管设备之间的命令和响应消息。CNMS的主要功能是对校园网络的资源和设备进行管理，使其能够稳定、可靠地运行。根据高校校园网建设实际，将CNMS分为以下四个功能：故障管理：发现和排除校园网络故障。配置管理：收集当前网络配置信息，建立网络拓扑图。修改网络设备的配置的同时，保存数据，维护所有网络单元的最新设备清单，并生成多种报告。安全管理：确定要保护的敏感信息。找出、保护、维护访问点。性能管理：收集网络设备和连接的当前使用数据，进而分析相关数据，辫别使用趋势。在设置利用阀值的基础上，使用模拟技术调整网络达到最佳性能。2.2CNMS的设计方案及实现2.2.1CNMS的架构设计基于SNMP的网络管理系统拟采用三层模式：WEB浏览器、管理服务器层（IMS）、网络设备层。HTTP服务器处理来自Web浏览器的请求，并与管理服务模块进行交互。由管理服务模块提供和实施校园网络设备和网络服务的管理功能。CNMS管理服务层是实现网络管理的基础，运行在网络操作系统之上，提供网络管理方面的核心层服务。网管信息库（MIB）存储采集到的管理信息，Web浏览器可通过对MIB中的数据进行访问。用户与IMS交互的界面是一种支持Java的Web浏览器，客户端的管理应用程序使用Java进行开发。2.2.2CNMS的功能模块的实现2.2.2.1在交换设备上配置SNMP高校由于经济和安全因素，多采用HUAWEI公司的交换设备，下面简单介绍针对SNMP的配置操作。1）设置管理员的标识及联系方法，将其替换为要设置成的值。用指令displaycurrent-configuration可以在当前执行的配置的靠末尾看到该项。2）设置交换机的位置信息。snmp-agentsys-infolocation3）设置一个SNMPCommunity，使用该Community连接交换机时，只可以读取其SNMP信息。指令中的public可换成任意的字符串。snmp-agentcommunityreadpublic4）设置一个SNMPCommunity，使用该Community连接交换机时，不仅可以读取其SNMP信息，还可以将值写入SNMP的MIB对象，实现对设备进行配置。指令中的private可换成任意的字符串。Snmp-agentcommunitywriteprivate2.2.2.2CNMS的性能监视技术传统的性能监视模块采集的数据在没有处理的情况下数量非常大。在三峡大学校园网中一个月的数据有100多万条。为了提高统计效率，需要尽量减少应用程序与数据库的交互，并尽量将数值计算的工作交给数据库系统来完成。在CNMS的设计中，做了如下改进：1）性能监视模块对采集的数据先进行后台处理，形成多级表。2）使用一次组合查询，先将数据在数据库中进行处理，充分利用数据库进行数值计算的能力。3）优化统计算法，减少统计时间。经过改进，统计效率大大提高。以三峡大学为例，以前统计60个端口一个月的流量大约需要40多分钟，改进后只需要100秒左右。2.2.2.3CNMS的故障监控技术CNMS的故障监控主要是对SNMPagent的通信模块和Trap发送模块的控制管理。实现有关的程序时算法如下：1）初始化。设置与snmptrapd通信用的UDP端口，向snmptrapd发送登录消息。2）等待，直到snmptrapd发来Trap。3）根据收到的Trap类型和子类判断是否为有效的Trap，分析并读取发送Trap的源主机的设备名称、设备IP地址、故障类型、故障子类、故障端口的MIB索引号、故障的文字描述。4）故障事件处理：若Trap为LinkUp或LinkDown，检查被管设备库里的设备状态与Trap的描述是否符合。不符合，则生成“链路Down或“链路Up事件并入库；若符合，则丢弃这条Trap，返回步骤2。若Trap为其他内容，则生成对应的故障事件并入库。3.结论CNMS网管系统是在校园网管领域的初次尝试，由于采用的是独立开发支撑平台的方式，实现起来比二次开发的集成方式难度要大，所以在功能方面在目前还不尽完善，一些高级功能暂时没有实现。以后随着用户需求的不断发展，CNMS要在WEB模式、专家系统集成及分布式对象等方面进行研究与功能扩展。参考文献[1]吕斌,赵小蓉等.基于SNMP协议的故障检测的分析[J].沈阳工学院学报,2001,(8).[2]蔡皖东.SNMP网络管理机制及其实现[J].微电子学与计算机,1999,(1):20-23.[3]殷卫红.基于SNMP协议的网络管理实现技术[J].微计算机信息,2006,(27).[4]岑贤道,安常青.网络管理协议及应用开发[M].清华大学出版社,1998,(7).