綜合網絡管理體系結構研究*

方 山 吳學智 林海濤 王 斌

(海軍工程大學 武漢 430033)

1 引言

隨著網絡技術的高速發展,綜合網絡管理的重要性越來越突出,已經成為研究的熱點。第一,網絡的效益依賴于有效的網絡管理[1]。現代網絡已經成為一個極其龐大而復雜的系統,它的運營、開通、維護和管理已經成為一個專門的學科。沒有一個有力的綜合網絡管理系統作為支撐,就難以在網絡運營中有效地疏導力量,提高接通率,避免擁塞、排除故障等問題。第二,用戶對網絡的依賴程度增強,對其穩定性、安全性也提出更高的要求,所以高效率、可靠性強的綜合網絡管理系統是現今網絡發展的必然趨勢。

2 UML建模分析

綜合網絡管理系統功能的實現主要是軟件的實現,用統一建模語言來建模分析主要關心問題域中的主要概念(如抽象、類和對象等)和機制[2],并描述了一個系統的靜態結構和動態行為,并最終為外部用戶提供一定功能的模型結構,這樣有助于系統的設計和實現。

UML語言是一個通用的可視化建模語言,用于對軟件的描述、可視化處理、構造和建立軟件系統的文檔,用于描述對系統的理解。

本文對綜合網絡管理的建模如下:

1)用例圖

用例圖通過描述“系統”和“活動者”之間的交互來描述系統的行為。主要用來表示了綜合網絡管理系統功能與執行者間的交互,用例圖將顯示誰將是相關的使用者,使用者希望軟件系統提供什么服務等功能。

2)時序圖

時序圖是一種強調消息時序的交互圖,它由活動者、對象、消息、生命線和控制焦點組成。時序圖以圖的形式描述了業務角色和主角之間的交互,簡要描述了參與業務角色的工作。

3)狀態圖

狀態圖是描述一個實體基于事件反應的動態行為,顯示了該實體如何根據當前所處的狀態做出反應。UM L必須包括狀態圖,因為它能夠幫助分析員理解系統中各個對象的行為。

圖3 綜合網絡管理狀態圖

4)組件圖

視圖中將系統中可重用的塊包裝成具有可替代性的物理單元,成為組件。一個組件表現了實施項目,如文件和運行的程序。組件視圖通常包括三個元素:組件、接口和關系。組件圖主要為了表示組件之間的依賴關系,每個組件實現一些接口,并使用另一些接口。

圖4 綜合網絡管理系統性能管理組件圖

在綜合網絡管理系統軟件設計中,UML建模對軟件邏輯模型的設計將起到非常關鍵的作用。在分析了系統模型后,必須針對關鍵問題進行分析,選擇合適的應用軟件體系結構指導設計系統的模型。

3 系統設計

3.1 體系架構設計

本文采用Web Services技術設計綜合網絡管理體系架構。其邏輯上可分為Web瀏覽器、網絡管理服務器和被管資源三部分。

?被管資源主要指專業網管,而在現有的基礎上難以做到統一,所以仍然延用已有的協議和設備。

?Web瀏覽器作為管理者和系統的交互接口,負責提供直觀統一的管理界面[3]。Web瀏覽器向Web服務器請求一個含有Java Applet的頁面,Java Applet程序與網絡系統管理服務中的所指定的管理功能模塊通信,管理功能模塊調用采集到的被管資源交互來獲取相應的信息,最后把信息返回到Java Applet動態顯示。

?網絡管理服務器主要由Web服務器模塊、管理服務模塊、數據存儲模塊和XML/SNMP以及其它協議網關模塊四部分組成。

1)XM L/SNMP網關模塊

以XML/SNMP網關為例,在XML/SNMP網關中,用Web Services方式與管理服務服務模塊進行交互[4]。在執行綜合網管下達命令時,通過XML/SNMP網關中將用XML所描述的管理操作轉換成相應的SNMP操作,然后通過專業網管獲取所需信息;同樣通過專業網管上傳的數據通過網關轉換成XML格式上傳或存儲。

圖5 基于Web Services的綜合網絡管理方案

2)數據存儲模塊

數據存儲模塊負責各種網絡管理信息的存儲,包括控制系統運行的各種配置信息、監測策略以及從網絡中采集和分析得到的各種網絡管理信息。信息可以根據不同的需求存放在數據庫中或者以XML文檔形式保存[5],為特定的應用提供更靈活、方便的訪問方式。

3)管理服務模塊

管理服務模塊是完成具體管理任務的主要實體,完成綜合網絡管理業務的邏輯處理,如配置管理、性能管理、計費管理、安全管理、故障管理、拓撲管理等多種網絡管理功能。各模塊進行封裝,用Web Service技術為服務器提供服務,使用XML描述通訊協議,以SOAP消息進行傳輸。

4)服務器模塊

服務器主要提供為呈現層提供遠程瀏覽功能,當用戶瀏覽網頁時,向Web服務器發出請求信息,將網頁下載到客戶端。

3.2 管理流程設計

1)網絡性能管理為例,設計綜合網絡管理流程。

本地管理命令主要有本級綜合管理終端發起,用戶通過瀏覽器將指令下達到Web服務器,Web服務器接收請求后與管理服務模塊進行交互。該過程通過將SOAP綁定在HT TP上實現,利用HTTP的請求/響應消息模型,將SOAP請求和響應的參數對應放在H TTP請求的響應里面。

圖6 本地管理流程

Web服務器根據命令調用管理服務模塊發布的服務,如果性能管理的指令,就直接調用其發布的服務。

性能管理服務模塊接收命令,向專業網管傳送或采集需要的數據。為了適配專業網管的管理信息語言,以SNMP為例,先從網關通過將XML描述形式轉換成SNMP描述形式。最后封裝起來通過Web Services接口調用。

2)上下級管理流程

由于綜合網絡管理系統不直接面向設備,是通過專業網管來管理網元。因此上級綜合網絡管理系統對下層專業子網的管理需要通過下級綜合網絡管理系統。

4 結語

圖7 上下級管理流程

本文采用UML語言描述了綜合網絡管理系統用例圖、時序圖、狀態圖和組件圖,在此基礎上,選擇Web Services技術對綜合網絡管理系統進行了架構設計。最后,分析了綜合網絡管理系統本地管理流程和上下級管理流程。

[1]Heinz-Gerd Hegering,Sebastian Abeck,Bernhard.網絡系統的集成管理:概念、體系及其應用[M].北京:清華大學出版社,2001

[2]Joey George,Danish Bart.面向對象系統分析與設計[M].北京:清華大學出版社,2008

[3]敖麟欽.基于Web服務的SNMP網絡管理研究與實現[D].重慶:重慶大學

[4]劉學超.基于Web/XM L的網絡管理研究與實現[D].武漢:華中師范大學

[5]陳竹梅,熊齊邦.基于 XML的網絡管理[J].網絡與通信,2004(12)