專利名稱：動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡管理，具體地說是指一種對網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡應用的一體化管理，有效地改善網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的可擴展性和動態(tài)部署性。
背景技術：
隨著網(wǎng)絡規(guī)模的急劇擴大，網(wǎng)絡的拓撲結構日趨復雜，被管理的對象種類繁多，數(shù)量龐大，管理功能的部署越來越困難；不同廠商的各種設備接入網(wǎng)絡，這些設備所支持的協(xié)議版本有相當?shù)牟町?，為了保護已有的投資，必須容許新設備和已有設備的共存，這使得網(wǎng)絡設備越來越呈現(xiàn)出異構多樣的特點；隨著電信領域的智能網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡領域的主動網(wǎng)以及網(wǎng)格等新興技術的發(fā)展，網(wǎng)絡上運行的業(yè)務和應用不斷地動態(tài)發(fā)展和部署，如何對動態(tài)變化的網(wǎng)絡應用實施有效的管理，是適應上述技術發(fā)展迫切需求。當前流行的網(wǎng)絡管理基于某一特定網(wǎng)管協(xié)議族如SNMP協(xié)議，它面向網(wǎng)絡設備的管理，采用客戶/服務器模式，通過管理器Manager(客戶)與設備上的代理Agent(服務器)之間請求/應答或輪詢方式，實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和查詢。其基本體系結構由NMS(包括Manager)，Agent，MIB，SNMP四部分組成(見圖1所示)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡管理的缺陷是很明顯的，主要表現(xiàn)為1.由于是集中管理，網(wǎng)管系統(tǒng)的管理器(Manager)必然成為瓶頸；2.輪詢的管理方式對網(wǎng)絡帶寬、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空間等資源的浪費嚴重，且實時性差、效率低；3.面向設備，難以適應對大型、異構、動態(tài)變化的網(wǎng)絡和種類繁多的網(wǎng)絡服務及應用的管理需求。
針對上述傳統(tǒng)網(wǎng)管的缺點，必須提出一種能夠對網(wǎng)絡和網(wǎng)絡應用實施高效、靈活、易于擴展的管理的新的網(wǎng)絡管理模型，解決其實現(xiàn)方法，突破傳統(tǒng)網(wǎng)管在管理模式和管理功能上的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有網(wǎng)絡管理存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種動態(tài)構造網(wǎng)絡管理的方法。該動態(tài)構造管理方法實現(xiàn)的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能隨網(wǎng)絡體系結構、協(xié)議、服務和應用的變化發(fā)展，動態(tài)地調整和發(fā)展自身功能，對網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡應用實施有效的一體化管理，改善了網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的可擴展性和動態(tài)部署性。
本發(fā)明的一種動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理方法，該方法通過含網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、信息庫、網(wǎng)絡設備的裝置執(zhí)行網(wǎng)絡管理功能的動態(tài)管理；所說的動態(tài)管理由動態(tài)網(wǎng)管實現(xiàn)，動態(tài)網(wǎng)管由管理中心、中間管理節(jié)點、數(shù)據(jù)采集節(jié)點和管理客戶端構成，該動態(tài)網(wǎng)管包括下列步驟(a)管理中心通過與管理客戶端、與中間管理節(jié)點交互，實現(xiàn)管理代碼動態(tài)分發(fā)、以及管理功能動態(tài)構造、以及界面動態(tài)構造、以及網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的動態(tài)擴展；(b)中間管理節(jié)點通過數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取相關網(wǎng)絡狀態(tài)和網(wǎng)絡軟設備的管理信息，實現(xiàn)本區(qū)域相關管理功能；(c)數(shù)據(jù)采集節(jié)點從被管對象獲得管理所需要的信息，并將信息傳送給中間管理節(jié)點；(d)管理客戶端完成對相應管理代理的提交、下載、運行，通過在中間管理節(jié)點及數(shù)據(jù)采集節(jié)點上部署和執(zhí)行管理代碼并與管理中心通信，實現(xiàn)管理功能，同時根據(jù)不同用戶的不同管理需求提供個性化用戶界面。
所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其管理中心提供對動態(tài)網(wǎng)管的控制。
所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其被管對象包括網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡應用，以及網(wǎng)絡設備。
本發(fā)明動態(tài)構造網(wǎng)絡管理方法的優(yōu)點①能夠有效的對網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡應用、服務以及網(wǎng)絡協(xié)議實行一體化管理。通過對相關被管對象按照標準定義進行描述，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡應用、服務以及網(wǎng)絡協(xié)議等與管理網(wǎng)絡設備相同的方式進行管理；②能夠有效的對被管對象、管理功能進而管理系統(tǒng)進行動態(tài)擴展。通過給管理員、設備廠商、應用開發(fā)人員等提供可視化的接口，并利用MOS的動態(tài)編譯擴展技術，能夠使得被管對象集、被管對象獲取方法等進行相應的擴展，從而擴展管理功能和管理系統(tǒng)；③能夠有效的動態(tài)部署新的管理功能。利用主動網(wǎng)絡技術，可以對新擴展的網(wǎng)絡管理功能實施有效的部署，以實現(xiàn)管理系統(tǒng)對被管對象的有效管理；④支持多種網(wǎng)絡管理方式。動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理既支持基于Web的網(wǎng)絡管理方式，也支持常用的客戶/服務器的網(wǎng)絡管理方式，還支持分布式網(wǎng)絡管理方式；⑤定義了兩種網(wǎng)絡管理代理部署方式。一種是基于代碼的下載方式，在該方式下，傳到中間管理節(jié)點的消息中包含的是管理代碼所在的URL地址，中間管理節(jié)點會根據(jù)這個URL自動將該管理代理下載運行；另外一種方式是包內(nèi)嵌代碼方式，包中本身就包含可執(zhí)行代碼；⑥與傳統(tǒng)的基于SNMP管理模式是兼容的。傳統(tǒng)的SNMP管理模式是動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理的一種特殊的應用方式。


圖1是傳統(tǒng)網(wǎng)絡管理結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的動態(tài)構造網(wǎng)絡管理結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的管理中心結構示意圖。
圖4是本發(fā)明的中間管理節(jié)點結構示意圖。
圖5是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集節(jié)點結構示意圖。
圖6是本發(fā)明的管理客戶端結構示意圖。
圖7是本發(fā)明的被管對象集(MOS)的語法圖。
圖8是本發(fā)明的關聯(lián)機制建立示意圖。
圖9是本發(fā)明的被管對象動態(tài)編譯模塊示意圖。
圖10是本發(fā)明的會話管理器示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
在本發(fā)明中，被管對象是指網(wǎng)絡設備(指在進行網(wǎng)絡交互中提供操作的硬件設備)和網(wǎng)絡軟設備。網(wǎng)絡軟設備是指在網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡應用。
在本發(fā)明中的動態(tài)構造網(wǎng)絡管理方法，是將網(wǎng)絡軟設備采用同網(wǎng)絡設備一樣的管理方式，從而實現(xiàn)一體化管理，有效的改善了網(wǎng)絡系統(tǒng)的可擴展性和動態(tài)部署性。
在本發(fā)明中，對動態(tài)網(wǎng)管中的管理功能提出用被管對象函數(shù)的形式進行表征。
在本發(fā)明中的一種動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理方法，該方法通過含網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、信息庫、網(wǎng)絡設備的裝置執(zhí)行網(wǎng)絡管理功能的動態(tài)管理；所說的動態(tài)管理由動態(tài)網(wǎng)管實現(xiàn)，動態(tài)網(wǎng)管由管理中心、中間管理節(jié)點和數(shù)據(jù)采集節(jié)點構成，該動態(tài)網(wǎng)管包括下列步驟(a)管理中心通過與管理客戶端、與中間管理節(jié)點交互，實現(xiàn)管理代碼動態(tài)分發(fā)、以及管理功能動態(tài)構造、以及界面動態(tài)構造、以及網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的動態(tài)擴展；(b)中間管理節(jié)點通過數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取相關網(wǎng)絡狀態(tài)和網(wǎng)絡軟設備的管理信息，實現(xiàn)本區(qū)域相關管理功能；(c)數(shù)據(jù)采集節(jié)點從被管對象獲得管理所需要的信息，并將信息傳送給中間管理節(jié)點；(d)管理客戶端完成對相應管理代理的提交、下載、運行，通過在中間管理節(jié)點及數(shù)據(jù)采集節(jié)點上部署和執(zhí)行管理代碼并與管理中心通信，實現(xiàn)管理功能，同時根據(jù)不同用戶的不同管理需求提供個性化用戶界面。
動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理是將管理功能作為被管對象的函數(shù)，在被管對象部署的同時動態(tài)地生成并部署相應的管理功能。
為了實現(xiàn)對被管對象的一體化管理，本發(fā)明所提出的網(wǎng)絡管理方法將網(wǎng)絡應用或服務看作網(wǎng)絡中的軟設備，一種網(wǎng)絡應用或者服務的生成和部署，等效于一個新的軟設備接入網(wǎng)絡，網(wǎng)管系統(tǒng)會自動探測到新設備的接入，動態(tài)構造相應的管理功能，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡服務、應用的一體化管理。
下面將對動態(tài)構造中的被管對象的函數(shù)進行說明。
一個動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)DCNMS可以表示為一個六元組DCNMS＝{MO，MF，MG，MU，f，g}。其中MO被管對象的集合，記為MO＝{moi/i＝1，2，…}；mo是被管對象，包括網(wǎng)絡服務、應用、協(xié)議、拓撲、主機以及其他硬件設備等網(wǎng)絡資源；MF動態(tài)構造的管理功能集合，記為MF＝{mfj/j＝1，2，…}；mf是網(wǎng)管系統(tǒng)動態(tài)構造的管理功能；MU管理系統(tǒng)的用戶集合，記為MU＝{muk/k＝1，2，…}；并用mu(mf)來表示用戶mu執(zhí)行管理功能mf的一系列操作；MI動態(tài)構造的管理界面集合，記為MI＝{mil/l＝1，2，…}；mi是網(wǎng)管系統(tǒng)動態(tài)構造的管理界面；f是管理界面與管理用戶和管理功能之間，即MI與MU，MF之間的一種函數(shù)關系。這種關系反映了管理界面將隨著管理用戶、管理功能的不同以及管理用戶對管理功能的執(zhí)行而動態(tài)變化。也就是對于MI，MU，MF有mil＝f(muk，mfj，muk(mfj))其中mil∈MI，muk∈MU，mfj∈MF，j，k，l∈N.
g是管理功能與被管對象之間，即MF與MO之間的一種函數(shù)關系。這種關系反映了網(wǎng)絡管理功能將隨著被管對象變化而動態(tài)變化。也就是對于MF，MO有mfj＝g(moi)其中mfj∈MF，moi∈MO，i，j∈N.
上述動態(tài)構造網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的部署模型可以表示為一個四元組{AN，EE，AM，h}。其中AN主動節(jié)點的集合，記為AN＝{ani/i＝1，2，…}；AM可動態(tài)部署的管理模塊的集合，記為AM＝{amj/j＝1，2，…}；EE管理模塊執(zhí)行環(huán)境的集合，記為EE＝{eek/k＝1，2，…}；h是主動網(wǎng)絡環(huán)境中的映射關系，即EE，AN，AM之間的一種映射關系。它表示對于任何可動態(tài)部署的管理模塊，在任何主動節(jié)點上，都存在它的一個執(zhí)行環(huán)境。
也就是對于∀amj,ani,amj∈AM,ani∈AN,∃eek(eek∈EE)]]>有eek＝h(amj，ani)從上述模型的描述可以看出一方面，通過運算f，管理界面成為管理用戶和管理功能的函數(shù)，管理界面將隨著不同管理用戶執(zhí)行管理功能的變化而動態(tài)構造，體現(xiàn)了管理界面的個性化和動態(tài)性；另一方面，通過運算g，管理功能成為被管對象的函數(shù)，即管理功能將隨著包括設備、應用、協(xié)議等被管對象的變化而動態(tài)構造，可動態(tài)部署的管理模塊以及參與對被管對象進行管理的節(jié)點隨著管理用戶的不同以及被管對象的更新而動態(tài)擴展，從而動態(tài)地擴展管理功能，這體現(xiàn)了管理功能與被管對象的關聯(lián)性以及管理功能的可擴展性。而上面所描述的這些特性又都是基于部署模型來實現(xiàn)的，也就是通過運算h，保證了管理功能在主動網(wǎng)絡技術的支持下能夠動態(tài)的部署、執(zhí)行。
下面將對動態(tài)構造中的構成部件分別加以描述。
1、管理中心管理中心作為系統(tǒng)的最高層，提供對整個網(wǎng)管系統(tǒng)的管理功能的支持，包括管理代碼、應用模式、被管對象集的生成、維護和擴展，管理界面的生成以及用戶注冊的管理等。通過與管理客戶端和中間管理節(jié)點交互，實現(xiàn)代碼動態(tài)分發(fā)、管理功能動態(tài)構造、界面動態(tài)構造以及系統(tǒng)的動態(tài)擴展。管理中心由管理服務器、代碼服務器、應用模式庫、被管對象集、界面生成器、注冊管理器等部分構成，如圖3所示。其中管理服務器包括WWW服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等，為網(wǎng)管系統(tǒng)提供基礎支持。
代碼服務器用于存放管理功能代碼段，將根據(jù)不同的服務應用而生成的管理功能向相應的網(wǎng)絡管理節(jié)點分發(fā)管理代碼，具備相應的安全機制，通過身份認證、數(shù)字簽名、加密、基于角色的權限控制等綜合手段，加強代碼構造、分發(fā)的安全性。
應用模式庫用于存放管理應用的模式，應用模式是對應用和服務的形式化描述，通過分析典型的網(wǎng)絡應用和管理應用建立相應的模式庫，找到其中的規(guī)律性及動態(tài)擴展的機制，實現(xiàn)應用與管理動態(tài)的關聯(lián)。
被管對象集提供對被管對象的定義及描述，同時通過它產(chǎn)生與管理的關聯(lián)。被管對象集采用類似MIB的結構，與傳統(tǒng)網(wǎng)管的MIB庫兼容，它具備以下一些內(nèi)容對IP、TCP、UDP、RSVP、ICMP、IGMP等網(wǎng)絡協(xié)議相關被管對象的描述；對從網(wǎng)絡拓撲到主機等硬件設備的相關被管對象的描述；對服務、事件、以及系統(tǒng)級的應用的相關被管對象的描述。通過動態(tài)的編譯生成及擴展被管對象集，并通過對其的訪問實現(xiàn)與管理的關聯(lián)以及系統(tǒng)的擴展。
界面生成器完成用戶管理界面的動態(tài)構造。針對網(wǎng)絡管理員、設備廠商、應用開發(fā)者和普通用戶提供內(nèi)容不同的界面，并且隨著應用和服務的動態(tài)變化隨時生成相應的管理界面。
注冊管理器管理用戶注冊及相關注冊信息，并為系統(tǒng)在用戶層次提供擴展機制。
管理中心的工作流程大致如下①用戶在管理客戶端訪問管理服務器并發(fā)出注冊申請，通過管理服務器、注冊管理器以及管理客戶端之間的信息交互完成注冊，同時通過管理服務器從代碼服務器上下載管理客戶端代理(Agent)程序；②用戶在管理客戶端登錄管理服務器，管理服務器根據(jù)用戶的具體身份通過界面生成器產(chǎn)生該用戶的管理界面并在管理客戶端呈現(xiàn)，同時下載到管理客戶端的代理(Agent)程序被激活；③用戶在管理客戶端通過Web頁面向管理服務器提出管理應用請求，管理服務器通過訪問被管對象集及應用模式庫獲得為用戶提供管理服務的管理功能信息；④管理服務器與管理客戶端和中間管理節(jié)點通信，查找相關管理功能信息，如果該管理功能相關的管理代碼已存在于管理節(jié)點上則直接通過數(shù)據(jù)采集程序調用相關代碼，如不存在則通過代碼服務器向中間管理節(jié)點下載代碼；⑤中間管理節(jié)點將通過管理代碼運行而獲得的管理數(shù)據(jù)傳給管理服務器，由管理服務器處理后通過界面生成器在管理客戶端完成顯示，從而完成管理服務。
2、中間管理節(jié)點中間管理節(jié)點獲取數(shù)據(jù)采集節(jié)點上相關網(wǎng)絡狀態(tài)和應用及服務的管理信息，實現(xiàn)本區(qū)域相關管理功能并提供本地管理界面。在管理中心指示下，中間管理節(jié)點具備一定的設置網(wǎng)絡參數(shù)以改變網(wǎng)絡狀態(tài)的功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的動態(tài)特性和分布特性。中間管理節(jié)點的結構如圖4所示，其主要構件是本地節(jié)點管理器以及主動管理代理執(zhí)行環(huán)境(主動管理代理EE)、消息處理器、主動代碼管理器、事件管理器、本地界面生成器等。
消息處理器接收從管理客戶端或管理中心與被管對象相關的消息，然后根據(jù)這些消息的類型將消息傳給主動代碼管理器或事件管理器。在本系統(tǒng)中，消息主要分為兩類一類是事件消息，一類是管理代碼消息。
主動代碼管理器接收和處理管理代碼消息，包括管理代碼的下載、安裝以及管理代碼的存儲、維護，同時具備相應的安全機制，通過身份認證、數(shù)字簽名、加密、基于角色的權限控制等綜合手段，加強代碼分發(fā)、加載、執(zhí)行等環(huán)節(jié)的安全性。
事件管理器接收、存儲事件消息，并對相關事件進行處理。
本地界面生成器根據(jù)事件管理器、主動代碼管理器和管理應用的相關信息生成本區(qū)域的管理界面。
Web服務器是為了實現(xiàn)跨平臺的管理以及管理功能的動態(tài)構造而設置的。
主動管理代理執(zhí)行環(huán)境是專門為主動管理代理的運行而設計的。中間管理節(jié)點采用主動網(wǎng)絡的主動節(jié)點技術，主動管理代理可以動態(tài)地被部署到各個主動節(jié)點的管理代理執(zhí)行環(huán)境中運行。主動管理代理利用節(jié)點操作系統(tǒng)和被管對象集的管理接口，實現(xiàn)對網(wǎng)絡管理功能的動態(tài)構造。由于主動管理代理執(zhí)行環(huán)境的存在，用戶就可以根據(jù)管理的需要開發(fā)出適合自己的管理代理，然后部署到管理節(jié)點上，執(zhí)行相應的管理功能。執(zhí)行環(huán)境中具備相應的安全機制。
中間管理節(jié)點的工作流程大致如下①接收管理客戶端管理功能注冊并與管理中心通信進行相關管理功能信息查詢；②根據(jù)接收到的管理客戶端發(fā)來的管理代碼消息到管理中心相應地址下載管理代碼，并發(fā)送相關代碼或事件消息；③根據(jù)從管理中心得到的信息，通過和管理中心、數(shù)據(jù)采集節(jié)點交互擴展相關被管對象集及被管對象采集方法；④與管理客戶端、數(shù)據(jù)采集節(jié)點通信以獲得相應被管對象信息并提交給管理中心；⑤根據(jù)管理客戶端或管理中心指令提交本地管理界面。
⑥根據(jù)接收到的管理客戶端發(fā)來的管理代碼消息刪除相應的管理代碼，并發(fā)送相關代碼或事件消息，完成管理功能。
3、數(shù)據(jù)采集節(jié)點數(shù)據(jù)采集節(jié)點根據(jù)設備、應用、服務等支持的被管對象集定義，從指定的設備、應用服務器或管理客戶端獲得管理所需要的信息，并將信息傳送給中間管理節(jié)點。數(shù)據(jù)采集節(jié)點的結構如圖5所示，其主要構件是采集節(jié)點管理器和管理接口，其中安全管理器提供系統(tǒng)相應的安全機制，通過身份認證、數(shù)字簽名、加密、基于角色的權限控制等綜合手段，加強代碼分發(fā)、加載、執(zhí)行等環(huán)節(jié)的安全性。
數(shù)據(jù)采集器通過被管對象集提供的接口獲取管理應用所需要的管理信息。
數(shù)據(jù)采集節(jié)點上的被管對象集能夠隨著管理中心上被管對象集的擴展而動態(tài)的擴展，它為數(shù)據(jù)采集器提供接口，并為數(shù)據(jù)管理器提供存儲格式。
數(shù)據(jù)管理器按照被管對象集定義的格式對采集到的原始管理信息進行存儲及相關的處理。
管理接口包括對設備、應用等相關被管對象以及對上層管理節(jié)點的兩類接口。實現(xiàn)從被管對象獲得管理信息數(shù)據(jù)以及與上層管理節(jié)點的信息、數(shù)據(jù)交互。
數(shù)據(jù)采集節(jié)點工作流程大致如下①與中間管理節(jié)點通信獲取被管對象集及數(shù)據(jù)采集的擴展方法；②動態(tài)編譯被管對象集并動態(tài)擴展數(shù)據(jù)采集程序；③與相關被管對象和管理客戶端交互獲取相應的管理信息；④提交管理信息給中間管理節(jié)點，以完成管理功能。
4、管理客戶端管理客戶端由用戶在注冊之后自動下載駐留在本地的管理Agent和為不同用戶呈現(xiàn)的個性化的用戶界面組成。管理客戶端通過與中間管理節(jié)點、數(shù)據(jù)采集節(jié)點和管理中心交互管理事件消息以及相關的管理信息，實現(xiàn)管理功能，同時針對不同用戶和不同的管理需求提供用戶界面。結構圖如圖6所示。
管理客戶端的工作流程大致如下①用戶在管理客戶端訪問管理中心，完成注冊相關活動，并從管理中心下載管理Agent到管理客戶端；②用戶登錄管理中心的管理服務器，打開與自己身份和權限相對應的管理界面，同時管理Agent被激活；③用戶需要管理的應用及服務啟動時，管理Agent向管理中心發(fā)送相關信息，請求管理中心組織協(xié)調關聯(lián)、管理功能執(zhí)行及管理界面動態(tài)構造等任務；④向中間管理節(jié)點進行管理功能注冊，并發(fā)送管理代碼消息；⑤通過與相關被管對象、數(shù)據(jù)采集節(jié)點、中間管理節(jié)點和管理中心通信交互管理信息，完成管理功能。
下面將對動態(tài)構造管理方法中的被管對象和管理功能的關聯(lián)加以描述。
被管對象集(MOS)管理功能與被管對象的關聯(lián)機制采用被管對象集MOS(Managed Ob jects Sets)的思想。MOS提供對被管對象的定義及描述，通過動態(tài)的編譯生成及擴展MOS，并通過對其的訪問實現(xiàn)與管理功能的關聯(lián)。
MOS的形式化描述MOS的思想源自傳統(tǒng)網(wǎng)絡管理的管理信息庫MIB(Management InformationBase)。MOS提供對動態(tài)構造網(wǎng)絡管理所涉及的被管對象(包括設備、應用及服務等)的定義及描述，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)通過動態(tài)的編譯生成及擴展MOS，并通過對其的訪問實現(xiàn)與管理的關聯(lián)。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)除了定義網(wǎng)絡管理涉及的基本被管對象，還通過制定相關的管理規(guī)范并提供方便的動態(tài)擴展界面，來使設備制造商和應用開發(fā)者能夠隨時向系統(tǒng)中加入新的、按標準定義的被管對象，實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)構造和擴展性。
MOS采用類似SMIng的面向對象的思想，按照標準的ASN.1規(guī)范使用OBJECT-TYPE等宏以一致的標準格式來定義被管對象，把相關的一組被管對象納入到模塊中就形成了一個MOS文件。我們用語法圖來刻畫其基本結構，形式如圖7所示。
MOS的組成被管對象集目前具備以下內(nèi)容對IP、TCP、UDP、RSVP、ICMP、IGMP、RTP等網(wǎng)絡協(xié)議相關被管對象的描述；對從網(wǎng)絡拓撲到主機等硬件設備相關被管對象的描述；對服務、事件、以及系統(tǒng)級的應用的相關被管對象的描述。其中硬件設備相關被管對象描述以及部分協(xié)議、應用的被管對象描述加載了現(xiàn)有RFC定義的有關MIB文件，并做了適當?shù)臄U充和修改，這樣保證了被管對象集與基于SNMP協(xié)議簇的MIB兼容。
系統(tǒng)為應用開發(fā)人員提供了可視化的界面，應用開發(fā)人員可以方便的按照協(xié)議標準添加新應用的被管對象描述文件以及與之相關的管理功能模塊，系統(tǒng)會在需要的時候通過對這些文件的動態(tài)編譯來加載相應的模塊，從而達到對新應用的管理功能和被管對象關聯(lián)的擴展。
被管對象和管理功能關聯(lián)的建立關聯(lián)機制的實現(xiàn)是由管理中心、中間管理節(jié)點、數(shù)據(jù)采集節(jié)點、管理客戶端共同完成的，并且通過數(shù)據(jù)采集節(jié)點與管理客戶端、應用服務器及網(wǎng)絡設備的交互實現(xiàn)管理信息的采集。關聯(lián)機制實現(xiàn)的示意框圖如圖8所示。
關聯(lián)機制通過以下幾個步驟來實現(xiàn)①被管理的應用啟動時，管理客戶端上的管理代理向管理中心發(fā)送相關信息，請求管理中心組織協(xié)調關聯(lián)、管理功能執(zhí)行及管理界面動態(tài)構造等任務；②管理中心接到管理客戶端發(fā)來的信息后，通過與中間管理節(jié)點和數(shù)據(jù)采集節(jié)點交互，獲得在中間管理節(jié)點及數(shù)據(jù)采集節(jié)點上管理代理與被管對象集的相關信息，對需要擴展的被管對象集進行擴展，并下載所需的管理代理，本示意圖中右邊的中間管理節(jié)點需要下載相應的管理代理；③通知管理客戶端需要注冊的管理功能信息以及其他相關信息；④管理客戶端向需要進行注冊的管理節(jié)點進行管理功能信息注冊，本示意圖中管理客戶端需要向右邊的中間管理節(jié)點注冊；⑤中間管理節(jié)點與數(shù)據(jù)采集節(jié)點通信，由數(shù)據(jù)采集節(jié)點根據(jù)管理功能和被管對象集的相關對象向所需采集的設備、應用節(jié)點采集管理信息。
應用的管理信息有兩類，一類是系統(tǒng)級的，也就是可以通過注冊表或者系統(tǒng)函數(shù)調用得到的信息，不需要應用提供；另一類需要應用開發(fā)人員在應用中提供相關功能并按照標準的定義格式提供接口。
被管對象動態(tài)編詳所謂被管對象動態(tài)編譯是指在網(wǎng)管系統(tǒng)運行時動態(tài)的加入對被管對象MOS模塊的支持。具體來講就是當在網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)新的網(wǎng)絡設備和應用時，就在網(wǎng)管系統(tǒng)中增加這些設備和應用所實現(xiàn)的MOS模塊；當發(fā)現(xiàn)一類網(wǎng)絡設備和應用不再在網(wǎng)絡中存在時，就從網(wǎng)絡系統(tǒng)中去掉對這類設備或者應用所實現(xiàn)的MOS模塊的支持。這樣，網(wǎng)管系統(tǒng)中存在的MOS模塊對于管理該網(wǎng)絡中的設備和應用來說都是必不可少的，即實現(xiàn)了網(wǎng)管系統(tǒng)的可擴展性，又節(jié)省了網(wǎng)管系統(tǒng)中寶貴的計算和存儲資源。被管對象集動態(tài)編譯的原理結構如圖9所示。
網(wǎng)管系統(tǒng)剛開始啟動時，動態(tài)MOS編譯是按照下面的流程進行操作的①MOS總控首先調用內(nèi)部數(shù)據(jù)結構管理，初始化系統(tǒng)在運行時需要用到的數(shù)據(jù)結構；②MOS總控調用MOS文件管理，獲得下一個需要加載的MOS模塊信息，該信息中包括MOS文件名和相應的模塊名。如果獲得的模塊信息為空，表明所有本次應該加載的MIB模塊均已經(jīng)成功加載，則轉到第⑥步；③在Module管理中根據(jù)模塊名查看網(wǎng)管系統(tǒng)中是否已經(jīng)加載了該MOS模塊，如果已經(jīng)加載，則轉到第②步，繼續(xù)編譯下一個可能的MOS文件；如果網(wǎng)管系統(tǒng)中尚未加載該MOS模塊，則繼續(xù)下一步的操作；④根據(jù)該MOS模塊信息中包含的文件名信息，調用Module編譯管理對它進行編譯。如果在編譯的過程中，發(fā)現(xiàn)該模塊引入了系統(tǒng)中尚未加載的其它的MOS模塊，則首先保存該模塊的編譯現(xiàn)場，中斷對該模塊的編譯。轉向對那些尚未加載的、但是前面MOS編譯中斷的模塊又需要從中引入文本約定，被管對象，對象標識符等的模塊進行編譯，當把這些MOS模塊成功編譯到網(wǎng)管系統(tǒng)中之后，恢復剛才保存的編譯現(xiàn)場，繼續(xù)編譯那個因為系統(tǒng)中缺少適當?shù)腗OS模塊而被迫中斷MOS編譯的模塊；⑤MOS模塊成功編譯之后，該MOS模塊中所有的被管對象都保存在系統(tǒng)在初始化的過程中創(chuàng)建的被管對象臨時存儲空間中。接下來由MOS總控調用MOS樹管理，把保存在臨時存儲空間中的被管對象按照它們各自的對象標識，如名字位置對或者整數(shù)序列，加入到MOS樹中。此時，該MOS模塊已經(jīng)成功的編譯到了網(wǎng)管系統(tǒng)中，接下來轉到第②步，繼續(xù)編譯其余的MOS模塊；⑥MOS編譯完成。網(wǎng)管系統(tǒng)開始運行，開始對網(wǎng)絡中的設備和應用實施管理。
在網(wǎng)管系統(tǒng)運行的過程中，如果發(fā)現(xiàn)了新的網(wǎng)絡設備和應用，則需要依靠動態(tài)MOS編譯管理把這些設備和應用實現(xiàn)的MOS模塊動態(tài)的編譯到網(wǎng)管系統(tǒng)中。動態(tài)MOS編譯管理是作為網(wǎng)管系統(tǒng)的一個守護線程來運行的，每隔一個固定的時間間隙，檢查網(wǎng)絡中是否有新的MOS模塊需要加載。當發(fā)現(xiàn)有新的MOS模塊需要加載時，首先設置必要的動態(tài)編譯參數(shù)，其中一個最重要的參數(shù)就是MOS文件管理獲取需要加載的MOS文件的位置；然后動態(tài)MOS編譯調用MOS總控，開始一次動態(tài)MOS編譯。MOS總控就從上面的第②步開始運行，和網(wǎng)管系統(tǒng)啟動時運行MOS編譯不同的地方就是此時通過MOS文件管理獲得的MOS模塊信息是系統(tǒng)需要動態(tài)加載的新的MOS模塊。一次動態(tài)MOS編譯完成后，就在網(wǎng)管系統(tǒng)中加載了這些新的MOS模塊，該系統(tǒng)就可以對這些新增加的網(wǎng)絡設備和應用的管理提供支持。動態(tài)MIB編譯重新設置動態(tài)參數(shù)，繼續(xù)監(jiān)測網(wǎng)絡中設備和應用的更新情況。
下面將對動態(tài)構造管理方法中管理代理的管理方法加以描述。
在動態(tài)構造的網(wǎng)管方法中，為了保證管理代理正常和高效的運行，并對它們進行有效的管理，提出了會話等概念。
定義1一次管理代理從部署、使用到撤消的整個過程稱為一次會話，記為SID。每一次會話都有一個唯一的ID來標識該會話。
定義2利用管理代理的代碼定義而成的可加載的對象，稱為管理代理對象，記錄為SOSID。
管理代理執(zhí)行環(huán)境對管理代理的管理是通過會話來進行的，它包括會話的建立，保持以及拆除等管理功能。
會話管理器是整個主動管理代理執(zhí)行環(huán)境的核心部件，它負責會話的管理，即會話的建立、保持和拆除。會話管理器的結構如圖10所示。
MADP接收器該部件接收從主動節(jié)點上的ANEP(主動網(wǎng)絡封裝協(xié)議)協(xié)議分類器轉發(fā)來的MADP包，并將其轉發(fā)給MADP分類器。
MADP分類器該部件首先完成MADP協(xié)議的分析。然后根據(jù)MADP協(xié)議分析的結果、會話管理信息庫(SMIB)的信息以及安全認證的結果，將不同的MADP包轉發(fā)到不同的地方。
會話管理信息服務器(SMIS)該部件接收管理代理發(fā)出的會話管理請求，實現(xiàn)會話的管理，其中包括會話的建立、查詢和拆除等請求。
會話管理信息庫(SMIB)該部件用來存放各個會話的相關信息。該信息包括會話ID、會話建立時間、會話拆除時間和會話狀態(tài)等信息。
管理代理對象緩存(MAOC)該部件用來存儲管理代理對象。當該節(jié)點需要使用某個管理代理的時候，可以首先在管理代理對象緩存中查找，如果存在，就可以首先從緩存中獲取，而不必從管理代碼服務器下載，這有效地提高了管理代理的部署速度，節(jié)省了網(wǎng)絡帶寬。
管理代理加載器(MAL)該部件實現(xiàn)管理代理的加載，將管理代理對象實例化，并運行該實例。
下面將對動態(tài)構造管理方法中管理界面的動態(tài)構造方法加以描述。
管理界面動態(tài)構造主要包括兩個方面界面形式的動態(tài)構造，即界面的動態(tài)生成；界面內(nèi)容的動態(tài)構造，即界面信息顯示的動態(tài)更新及個性化。
系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫和配置文件相結合的方法來實現(xiàn)管理界面形式的動態(tài)構造。相對于配置文件，采用數(shù)據(jù)庫技術安全性更強、管理更加規(guī)范、功能也更強大；反過來采用配置文件的方法則更方便靈活。管理中心主要針對用戶的不同而動態(tài)構造管理界面，界面具有相對的穩(wěn)定性，也需要更強大的功能支持，因此其界面生成主要采用數(shù)據(jù)庫技術；中間管理節(jié)點主要針對不同用戶執(zhí)行的不同應用而動態(tài)構造管理界面，變化相對復雜，采用配置文件的方法能更好的實現(xiàn)其動態(tài)特性，同時中間管理節(jié)點采用的安全機制可以有效的改善對配置文件操作的安全性。
當新的管理功能被動態(tài)部署時，相應的管理應用的相關信息被注冊到中間管理節(jié)點的本地節(jié)點管理器和管理中心的管理服務器，中間管理節(jié)點的本地節(jié)點管理器通過對本地界面生成參數(shù)的配置文件進行修改，實現(xiàn)管理應用界面內(nèi)容的動態(tài)構造；管理中心的管理服務器通過對數(shù)據(jù)庫中界面生成參數(shù)的相關修改，實現(xiàn)管理系統(tǒng)界面內(nèi)容的動態(tài)構造。同時，系統(tǒng)根據(jù)不同用戶及不同管理功能提供不同的界面內(nèi)容顯示策略。
中間管理節(jié)點的本地節(jié)點管理器對管理應用界面的動態(tài)構造是通過一個TreeView的Applet實現(xiàn)的，而TreeView生成管理目錄的時候是根據(jù)一個配置文件來實現(xiàn)的，配置文件是由許多記錄組成的，其中每一條記錄的格式定義如下NodeID，ParentID，Laryer，IsExpand，IsLeaf，Disp，Icon，Urlhref，F(xiàn)rameName，AudioNodeID節(jié)點標識；ParentID父節(jié)點標識；Layer節(jié)點位于第幾層，第一層的標識為1；IsExpand節(jié)點是否展開(1-展開，0-不展開)；IsLeaf是否是葉子節(jié)點(1不是，0是)；Disp節(jié)點文字顯示標識；
Icon節(jié)點圖標顯示，用“-”表示忽略；Urlhref點擊該節(jié)點顯示的URL地址，用“-”表示忽略；FrameName表示Urlhref的內(nèi)容顯示在那個Frame里面，用“-”表示忽略；Audio點擊該節(jié)點的時候顯示的聲音，用“-”表示忽略。
在中間管理節(jié)點的本地節(jié)點管理器中，本地界面生成器利用消息處理器和事件管理器中的信息，動態(tài)地生成TreeView的配置文件，這樣，就很方便的實現(xiàn)了管理界面動態(tài)構造。
管理中心的管理服務器對管理系統(tǒng)界面的動態(tài)構造是通過對數(shù)據(jù)庫中的一個TreeView表的操作來實現(xiàn)的。TreeView各字段的含義如下NODEID節(jié)點ID，表示該節(jié)點位置、層次；TITLE節(jié)點文字顯示標識；Urlhref點擊該節(jié)點顯示的URL地址；ICONNAME節(jié)點圖標顯示。
通過對TreeView表的動態(tài)修改和訪問實現(xiàn)管理系統(tǒng)界面的動態(tài)構造。
權利要求
1.一種動態(tài)構造的網(wǎng)絡管理方法，該方法通過含網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、信息庫、網(wǎng)絡設備的裝置執(zhí)行網(wǎng)絡管理功能的動態(tài)管理；所說的動態(tài)管理由動態(tài)網(wǎng)管實現(xiàn)，動態(tài)網(wǎng)管由管理中心、中間管理節(jié)點、數(shù)據(jù)采集節(jié)點和管理客戶端構成，該動態(tài)網(wǎng)管包括下列步驟(a)管理中心通過與管理客戶端、與中間管理節(jié)點交互，實現(xiàn)管理代碼動態(tài)分發(fā)、以及管理功能動態(tài)構造、以及界面動態(tài)構造、以及網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的動態(tài)擴展；(b)中間管理節(jié)點通過數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取相關網(wǎng)絡狀態(tài)和網(wǎng)絡軟設備的管理信息，實現(xiàn)本區(qū)域相關管理功能；(c)數(shù)據(jù)采集節(jié)點從被管對象獲得管理所需要的信息，并將信息傳送給中間管理節(jié)點；(d)管理客戶端完成對相應管理代理的提交、下載、運行，通過在中間管理節(jié)點及數(shù)據(jù)采集節(jié)點上部署和執(zhí)行管理代碼并與管理中心通信，實現(xiàn)管理功能，同時根據(jù)不同用戶的不同管理需求提供個性化用戶界面。
2.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于管理中心提供對動態(tài)網(wǎng)管的控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于所說的被管對象包括網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡應用，以及網(wǎng)絡設備。
4.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于所說的網(wǎng)絡管理功能為被管對象集的函數(shù)，其表達形式DCNMS＝{MO，MF，MG，MU，f，g}，其中，MO被管對象的集合，記為MO＝{moi/i＝1，2，…}；mo是被管對象；MF動態(tài)構造的管理功能集合，記為MF＝{mfj/j＝1，2，…}；mf是網(wǎng)管系統(tǒng)動態(tài)構造的管理功能；MU管理系統(tǒng)的用戶集合，記為MU＝{muk/k＝1，2，…}；并用mu(mf)來表示用戶mu執(zhí)行管理功能mf的一系列操作；MI動態(tài)構造的管理界面集合，記為MI＝{mil/l＝1，2，…}；mi是網(wǎng)管系統(tǒng)動態(tài)構造的管理界面；f是管理界面與管理用戶和管理功能之間，即MI與MU，MF之間的一種函數(shù)關系；g是管理功能與被管對象之間，即MF與MO之間的一種函數(shù)關系。
5.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于所說的管理代碼以主動管理代理的形式出現(xiàn)，當被管對象部署時，下載到相應的管理節(jié)點上，激活執(zhí)行，啟動相應的管理功能。
6.根據(jù)權利要求4所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于所說的主動管理代理的管理是采用會話技術。
7.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于所說的被管對象抽象、映射到標準定義的被管對象集MOS中。
8.根據(jù)權利要求7所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于管理功能與被管對象集的關聯(lián)機制采用被管對象集MOS，MOS提供對被管對象的定義及描述，通過動態(tài)的編譯生成及擴展MOS，并通過對其的訪問實現(xiàn)與管理功能的關聯(lián)。
9.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)網(wǎng)管方法，其特征在于管理界面采用配置文件與數(shù)據(jù)庫相結合的方法實現(xiàn)其動態(tài)構造特性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動態(tài)構造網(wǎng)絡管理的模型及實現(xiàn)方法，該網(wǎng)管模型是把管理功能視作被管對象的函數(shù)，在被管對象部署的同時，動態(tài)地生成和部署管理功能，有效地改善現(xiàn)行網(wǎng)管系統(tǒng)的可擴展性和動態(tài)部署性。在本發(fā)明中，網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡應用均視作網(wǎng)絡軟設備，采用與硬設備一致的方式管理，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備、服務、應用的一體化管理。本發(fā)明提出了管理功能和被管對象的關聯(lián)、管理功能的動態(tài)部署、基于注冊的管理功能擴展和管理界面的動態(tài)構造等實現(xiàn)模型的方法，提出了包含管理中心、中間管理節(jié)點、數(shù)據(jù)采集節(jié)點和管理客戶端在內(nèi)的動態(tài)構造網(wǎng)管系統(tǒng)的體系結構，并在Linux和Windows下用Java語言實現(xiàn)了一個動態(tài)構造的網(wǎng)管系統(tǒng)的原型。
文檔編號H04L12/24GK1547357SQ200310121390
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權日2003年12月16日
發(fā)明者錢德沛, 欒鐘治, 徐斌, 劉軼, 陳衡 申請人:北京航空航天大學