目前，隨著Web技術的流行和發展，在網路管理中普遍採用基於Web的網管技術。下面是本站小編為您蒐集整理的網路管理軟體方案設計研究論文，歡迎閱讀借鑑。
論文摘要：提出了基於Java技術的網管系統體系結構。這種結構是典型的三層體系結構：客戶表示層、中間服務提供層以及資料永久儲存層，同時對每層中涉及到的相關技術進行了闡述，並給出了具體的實現方法。
論文關鍵詞：網路管理 軟體體系結構 Java XML
1. 引言
隨著Web/Java技術的成熟及其在Internet上的廣泛應用，網路管理技術和模式迎來了又一次革命。在網路管理領域，通過Web技術(如Web 伺服器，HTTP協議、HTML和Java語言等)來整合網路管理系統，就能夠獲得可運行於各種平臺的簡單有效的管理工具。特別是目前人們對計算機網路管理工具的要求已不僅僅侷限於集中式管理模式，而要求網路管理工具具有分佈計算能力。近幾年來隨著Java、EJB[1]、XML[2]等技術的發展與成熟使人們對網路管理的分散式要求已成為現實。
2. 基於Web的網路管理模式
網路管理系統從結構上來說，由兩部分組成：管理應用層和為之提供服務的下層結構軟體。下層結構軟體包括管理資訊庫(MIB)、圖形化使用者介面(GNI)、網路通訊介面(NCI)。它們通過一組應用程式設計介面(API)嚮應用程式提供服務。
2.1基於Web的網路管理模式的特點
基於Web的網路管理[3]之所以受到廣泛關注，是由於具有如下特點：
(1)分佈性。沒有地理位置的限制，適合於分散式網路管理。
(2)跨平臺性。網管人員可以從任何平臺的任何一臺計算機上訪問網路，這就解決了由多平臺異構而導致的互操作性問題。
(3)成本低。介面更加友好，管理方式更加簡單方便，降低了網管成本。
(4)效率高，安全性好。採取瘦客戶機/胖伺服器模式，大量繁重的計算和儲存任務交給Web伺服器完成，這樣提高了管理效率並使使用者能更靈活的操作網管系統，同時藉助WWW的安全機制可以有效的進行訪問控制、資料加密及伺服器驗證。
2.2基於Web的網路管理系統的實現方式
目前，隨著Web技術的流行和發展，在網路管理中普遍採用基於Web的網管技術。常用的基於Web的網路管理技術有兩種：一種是基於嵌入式的網路管理，將網管工作站嵌入到網路端裝置中，每個裝置都有自己的Web地址，網管人員可以通過瀏覽器訪問並管理裝置，這種技術適合於小型網管系統，而且不利於擴充套件;第二種是基於代理的網路管理，由代理程式來管理裝置，將管理程式載入到網管工作站中，通過SNMP協議與代理程式通訊，瀏覽器通過HTTP協議或其它方式與網管工作站通訊，這種技術使得瀏覽器與網管工作站可以採用B/S(Browser/Server，瀏覽器/伺服器)結構通訊，軟體系統的部署、升級維護和資料備份只需在伺服器端完成，客戶端無需做應用程式的安裝和除錯，極大地降低了系統總維護成本，加強了系統的穩定性和可擴充套件性。由於T位元路由器是核心路由器，用於大規模網路，且對可擴充套件性有較高要求，所以應採用基於代理的管理方法。
2.3基於Java的三層體系結構
作為一種計算機語言，Java是相當優秀的。它具有物件導向、與操作平臺無關、可移植性、安全性和穩定性高等特點。同時，作為一種面向網路程式設計的語言，Java又具有簡潔、多執行緒執行等特點。它與Internet緊密結合，克服了原來CGI程式設計中存在的效率低下，實時性不高、系統資源佔用率高等特點。
在T位元路由器專案中，利用Java及相關技術，通過需求以及對網路管理模型的層層抽象，可以建立三層網路管理體系結構框架，具體說這三層分別是：客戶表示層、中間服務提供層以及後端的資料永久儲存層。其中客戶表示層是基於HTML的;中間服務提供層又可分為兩層，一是前端伺服器，另一個是後端伺服器。其中前端伺服器主要負責客戶與後端伺服器的互動，而後端伺服器主要負責對被管裝置的輪詢、狀態監控、資料採集以及與資料庫的.資料交換等功能。
這種三層體系結構層次分明，集開放性、高效性、可擴充套件性以及網路安全性於一體，並且有利於各功能模組並行研製及分工協作。T位元路由器網管軟體體系結構如圖2所示。
3. 體系結構中功能實體
3.1被管實體
被管實體是整個被管理網路中所有被管裝置的集合，包括T位元路由器中的主控板、轉發板等，其中每個被管裝置均是一個SNMP節點，均符合SNMP協議，每個裝置中都執行著SNMP代理,這一代理主要實現對該裝置MIB資訊的維護。它可以通過SNMP、RMI、CORBA等協議與位於中間伺服器層中的後端伺服器進行通訊，SNMP代理還可以主動的向後端伺服器傳送trap報文，同時後端伺服器向它進行主動輪詢。
3.2資料儲存層
資料儲存層是通過關係資料庫對網管資訊進行儲存的介質。它主要負責對永久資料的儲存，這些資料包括裝置的基本資料、效能資料、策略資料等。這些資料是由位於中間層的後端伺服器經過與被管裝置通訊得到並存儲到資料庫中的。這些資料可能來自於後端伺服器對被管裝置的主動輪詢，還可能來自被管裝置向後端伺服器發出的trap。客戶表示層可以根據需要，通過前端伺服器——後端伺服器——資料庫來實現對永久資料儲存的寫操作。而對於客戶端僅僅是需要查詢所關心的資料時，它可以直接通過前端伺服器來對資料庫進行查詢操作。資料儲存層與後端伺服器間是通過標準的JDBC進行通訊，使資料儲存層不依賴於具體的 RDBMS，這樣就保證了資料儲存層的可擴充性以及與儲存介質的無關性。儲存層中儲存著整個網路管理中的所有資訊，通過對這些資訊的各種操縱實現網路管理功能。
3.3中間服務提供層
中間伺服器層包括兩個伺服器，一個是前端伺服器，另一個是後端伺服器。更確切地說，每一個伺服器都是一些功能伺服器的集合。這些伺服器是整個T位元路由器體系結構的核心部分，它們負責資料的採集、資料的維護以及使用者的授權、認證等安全方面的任務。下面對這些伺服器進行詳細地介紹。
3.3.1後端伺服器
後端伺服器執行伺服器端的核心網路管理任務，主要任務是完成故障管理、效能管理、安全管理、配置管理等。通過這些功能來對被管裝置的資訊進行維護，接收並實現trap處理、事件處理、告警處理、資料採集、狀態輪詢等。這一層是整個T位元路由器網路管理中的核心層，只有通過這一層才能採集並存儲網路管理資訊到資料庫中。後端伺服器負責維護與更新儲存在資料庫中的基於網路事件、狀態輪詢、管理員操作等的資訊模型。
後端伺服器可以通過配置檔案實現定製，並能夠實現擴充。當前端與後端伺服器執行在同一個JVM(Java Virtual Machine)上時，後端伺服器可以通過Java API的Socket來實現;當前端與後端伺服器執行在分散式環境中，後端服務可以通過RMI來實現。後端伺服器支援SNMP、CORBA等各種協議。
3.3.2後端伺服器實現的一些考慮
(1)事件管理模組;
(2)故障管理模組;
(3)裝置狀態輪詢模組;
(4)配置模組;
(5)安全管理模組。
3.4前端伺服器及相關技術
3.4.1前端伺服器
前端伺服器支援HTML客戶，其中所有的處理操作均在伺服器端進行，而客戶端瀏覽器僅將處理結果以報表、圖形、曲線等的形式來表示。前端伺服器處理來自客戶端的請求，它形成了客戶端與伺服器端的連結，後端伺服器執行核心任務，並將資料儲存到RDBMS中。這一處理操作主要是對後端資料庫進行直接的查詢操作，從圖2可以看出無論是前端伺服器還是後端伺服器均與資料庫相連，其中後端伺服器可以對資料庫進行存取操作，而前端伺服器只能對資料庫進行讀操作。這兩個伺服器與資料庫通訊均採用標準的JDBC介面。如果客戶端請求對資料庫中的資料進行寫操作，那麼它只能通過後端伺服器來進行。
前端伺服器起到了雙重的作用，對後端伺服器來說，它以客戶的身份出現;對客戶端來說，它又起到伺服器的作用。前端伺服器起到了承前啟後的作用，它的主要功能是來處理客戶的請求，為客戶準備他們所關心的路由器狀態資訊。
3.4.2前端伺服器與後端伺服器的通訊問題
前端伺服器與後端伺服器通訊方式主要是依據這兩個伺服器集合執行的分佈程度來決定的。如果前端伺服器與後端伺服器運行於同一個JVM上，那麼兩者可以通過基於TCP的SOCKET協議進行通訊，如果兩者是處於分散式執行環境中，則可以通過RMI協議進行通訊。
3.4.3前端伺服器實現的一些考慮
由於客戶端基於Web，所以前端伺服器要維護一個Web伺服器。這一Web伺服器與Servlets繫結在一起，它維護著Servlets與JSP。Servlets通過RMI呼叫後端伺服器所支援的API。在具體的實現中應考慮下面的模組：
(1) 事件伺服器模組;
(2) 告警伺服器模組;
(3) 狀態輪詢伺服器模組等。
4. 網路管理軟體的實現
4.1前端與後端伺服器資料的交換
位於中間層的前端與後端伺服器可以通過XML來實現資料交換。XML是一種標準的資料交換語言，通過利用XML使系統間的資料訪問變得更加容易。具體實現可以通過前、後端伺服器中的XML解析器來對XML的語法及語義進行具體的分析與提取。通過靈活的配置檔案實現了應用的可擴充能力。
4.2客戶表示層
通過Web客戶端可以檢視T位元路由器故障告警資訊、路由器效能、各種統計圖及進行路由器的配置等。通過瀏覽器，使用者可以直接對資料庫中不需要的資訊進行刪除。
客戶表示層通過基於瀏覽器的方式來訪問中間服務層，這種訪問包括兩種方式：一種為基於Web的Java客戶端，另一種是基於Web的HTML客戶端。基於Web的Java客戶端與前端伺服器採用RMI、CORBA、SOCKET或HTTP協議進行通訊;基於Web的HTML客戶端採用HTTP協議實現與前端伺服器的通訊。這兩種基於Web方式的客戶端是是目前在網路管理中比較流行的方式。
4.3實現中涉及到的Java、Java相關技術以及XML技術
Java、Java元件技術以及XML技術為開發T位元路由器網管系統提供了相當豐富的工具支援。
4.3.1XML技術
在現代網路管理中，利用XML技術有利於實現管理資訊交換與儲存的標準化。例如在網管系統中不同許可權的使用者所關聯的選單功能是不同的，有些使用者只能對系統進行查詢，而有些使用者除了查詢功能外，還有修改功能。這樣對不同的使用者可以通過XML作為配置檔案來進行相應的功能定製，以滿足不同使用者對系統許可權的需求與管理。利用XML作為配置檔案，有效地增加了系統的靈活性與擴充性。
4.3.2EJB技術
EJB技術提供了分散式元件模型，這一技術可以使開發人員將精力集中在解決自己業務方面的問題上，而依靠J2EE平臺來解決系統級的複雜問題。這種側重點分離的開發方式有利於快速地開發出具有可擴充的、易於理解的以及高可靠性的應用軟體。前端伺服器通過利用EJB技術，可以實現許多的高階功能，如可擴充性、事物支援、資料庫整合及負載均衡等。
4.3.3Java Applet技術
Java Applet是Java的小應用程式，以Class的形式嵌入到 HTML，通過主頁釋出到Internet，網路使用者訪問伺服器的Applet時，Applet就下載到本地，然後在瀏覽器中由本地Java虛擬機器解釋執行。Applet客戶端是實現網路實時管理的有效工具。基於swing的Applet客戶端彌補了純HTML客戶端與使用者互動性差的弱點。
5. 結束語
通過對T位元路由器網管系統的開發，可以抽象並提出現代網路管理系統的多層軟體體系結構模型。整個模型的體系結構層次分明，各層完成各自的任務。其中位於中間層的後端伺服器完成網路管理的五大功能的核心部分，如故障告警、效能管理等。位於中間層的前端伺服器起到連線客戶表示層與後端伺服器的功能，處理客戶端的請求。當客戶請求對資料庫進行寫操作時，直接將這種請求交給後端伺服器來處理，通過後端伺服器安全認證後，才可以進行相應的操作;當客戶請求對資料庫進行讀操作時，前端伺服器可以直接與資料庫通訊，這樣就保證了資料的安全性。通過利用XML技術、Java及Java相關技術使開發的系統具有較強的可擴充性、安全性以及跨平臺性。這種基於Web的網路管理方式正是符合現代網路管理的特點與要求，希望這種網管軟體體系結構對其它類似軟體具有借鑑與參考價值。
參考文獻
[1] Ed Roman, 精通EJB(第二版)，電子工業出版社，2002
[2]陳會安，XML網頁製作徹底研究，中國鐵道出版社，2003
[3]呂夢雅，基於Java技術的網路管理應用，河北省科學院學報第19卷第3期，2002