计算机网络管理技术 主讲：刘方明 副教授 华中科技大学计算机学院

Presentation on theme: "计算机网络管理技术 主讲：刘方明 副教授 华中科技大学计算机学院"— Presentation transcript:

1 计算机网络管理技术 主讲：刘方明 副教授 华中科技大学计算机学院
Web: 自我介绍+欢迎同学们多沟通：不管是课程内容，还是同学们的想法、对现在和未来的规划打算等，真正做到教学相长

2 Aloha 本科毕业于清华大学 计算机科学与技术系 博士毕业于香港科技大学 计算机科学与工程系
曾作为加拿大多伦多大学和香港中文大学的访问学者

3 教材： 《计算机网络管理技术》王群 清华大学出版社 参考书目： 《计算机网络——自顶向下方法》（美）Jim Kurose 等著，陈鸣译，机械工业出版社 （推荐：英文影印版）

4 课程： 上机实验： 考试： 1~8周，每周二、四的上午3-4节，东九D419 网络流量监测，第6周 补丁管理，第8周 期末
大学，大家学习更自主，我们尽量在一个较为宽松的氛围下学点知识，视野有所开阔。 考试和实验没有必要刻意为难大家

5 本课程的内容组织： 概论(第1章) SNMP网络管理架构(第2章) 网络流量监控技术与方法(第3章) 用户管理(第5章) 补丁管理(第7章)
VLAN管理(第9章) 网络存储管理(第10章)

6 第一讲 概论 网络管理是什么？ 为什么要进行网络管理？ 怎样进行网络管理？
这一部分概念性的东西较多，让大家有一个概要性的了解。可能现在感觉不能直接应用，但可以在大家的脑子里留下一些技术的印象，在今后大家的进一步学习和工作中，一旦需要用到相关技术，就可以很快知道到哪里找到解决方案

7 1.网络管理是什么？概念和类型 网络管理的定义：规划、监督、设计和控制网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优
网络管理系统内容： 系统的功能 网络资源的表示 网络管理信息的表示 系统的结构

8 网络管理的类型 电信网（Telecommunication Network） （通信/信息）网络 有线电视网(CATV network)
计算机网络 (Computer network)

9 网络管理的基本内容（OAM&P） 运行（Operation）： 控制（Administration） 维护（Maintenance）
协调“管理、维护和配置”之间的行为。 控制（Administration） 设计网络、处理订单、分配地址、跟踪使用以及计费操作。 维护（Maintenance） 诊断和修补不按设置运行的故障部分。 提供（Provision） 安装设备、设置参数、校验服务的可操作性、更新和卸载。

10 2. 为什么要进行网络管理？ 网络管理的重要性： 用户对网络的依赖程度越来越高 用户对网络应用的需求不断提高 用户对网络性能、运行状况及安全性 越来越重视

11 网络管理的必要性： 网络规模不断扩大 网络越来越复杂（设备、结构等） 简单的管理工具和方法已不适应管 理大型和异构网络

12 3 怎样进行网络管理？－网络管理技术的发展及现状
典型的网络管理技术 现阶段网络管理需求的变化 网络管理系统的发展趋势 网络管理的体系结构

13 1）典型的网络管理技术 目前典型的网络管理技术包括：
国际标准化组织ISO提出的OSI/CMIP(Common Management Information Protocol )管理技术 国际电信联盟ITU-T提出的TMN(Telecommunications Management Network )管理模型 互联网工程任务组 IETF(Internet Engineering Task Force Internet )提出的Internet/SNMP(Simple Network Management Protocol )管理技术

14 （1） ISO与OSI/CMIP的网络管理技术
国际标准化组织（ISO: The International Organization for Standardization）成立于1947年，它是一个由147个成员国参加的国际组织。 ISO在其推出的开放系统互联(OSI : Open Systems Inter-connection）计划中，将网络管理体系结构的研究纳入整体计划的一部分。 1980年，ISO组织内部WG4提出的第一个研究成果“OSI管理框架（OSI Management Framework）”。 CMIP针对OSI 7层协议模型，复杂。

15 “OSI管理框架”主要有如下几个贡献： 第一，提出了故障管理、配置管理、计费管理、性能管理 和安全管理的五个管理功能域的概念，并明确了各管理功 能域的管理功能； 第二，提出了三种交换管理信息的方式，分别是系统管理 （systems management）、应用管理（application management）和层管理（layer management）； 第三，提出了被管对象(managed object)、管理信息 （management information)和管理信息库（MIB： Management Information Base）。

16 （2） ITU-T与TMN网络管理技术 ITU-T（International Telecommunication Union- Telecommunication Standardization Sector）成立于 1993年3月1日 其前身是1865年成立的国际电报电话咨询委员会 （CCITT：International Telegraph and Telephone Consultative Committee），它是国际电联ITU三大研 究机构之一 其主要使命是研究制定涵盖电信各领域的标准建议， 相关的标准化工作是由ITU-T不同的研究组完成

17 （3） IETF与Internet/SNMP网络管理技术
20世纪80年代随着互联网的高速发展，对互联网络进行有效管理的需求越来越高。为了有效地实施对互联网的管理，互联网活动委员会（IAB：Internet Activities Board）负责选择标准网络协议的工作。 IAB由两个小组组成，一个是互联网工程任务组（IETF：Internet Engineering Task Force）；另一个是互联网科研任务组（IRTF: Internet Research Task Force）。 IETF负责Internet管理、建造和操作中的问题并协调问题的解决，IRTF负责研究和TCP/IP网络及与Internet相关的问题。 1989年IETF发布 SNMP v1.

18 SNMP网络管理概念 ①管理点； ②管理代理； ③管理信息库（MIB) ； ④管理协议。

19 2） 现阶段网络管理需求的变化 在新一代网络的环境下，网络管理的需求发生了较大的变化，主要体现在： 1．如何高效地管理一个大规模网络
网络规模的扩大、网络设备的剧增使得网络管理的难度越来越大。因此，如何高效定位网络故障，如何管理好关键的网络设备，成为用户的迫切需求。

20 2．如何监测网络业务 目前用户关注的焦点更加集中于确保网络业务、网络服务的正常实现，网络管理的最终目的也正是如此。因此，用户利用网络管理系统，不只是管理好网络设备，更希望通过管理设备实现对网络业务的管理。

21 3. 如何使网络管理高度集成而且简单易用 造成设备故障、影响网络服务性能的因素多种多样，包括设备性能、应用性能、网络性能等。因此，当用户分析和排除网络故障、调整网络业务性能时，不得不启用不同的网络管理软件和系统逐一检查，这样就大大增加了检查过程的复杂性，同时也降低了工作效率。因此，用户希望通过一套系统和一个界面全面监视影响网络服务性能的各个环节，从而迅速定位故障原因。

22 4.如何按照用户的需求定制网络管理系统 用户的需求千变万化，用户对网络管理的理解及侧重点也有所不同。因此，用户希望能根据自己的需要以及管理重点定制网络管理系统。

23 5.如何提交直接上报的网络管理分析报告 网络管理数据越来越成为网络升级扩容的重要依据。现在，呈送给决策者的报告大都是由网络管理员收集相关网络管理数据，经过二次加工后形成的，而能够直接生成可上报的网络管理分析报告的网络管理系统将有巨大的市场需求。

24 3）网络管理系统的发展趋势 1. 综合化和智能化 2. 面向业务的网络管理 3. 以客户为中心的综合网络管理

25 4）网络管理的体系结构 网络管理的一般结构 网络管理系统功能结构 网络管理平台 网络管理体系结构 网络管理的主要功能与层次划分

26 (1) 网络管理的一般结构 被管代理——驻留在用户主机和网络互连设备等所有被管理的网络设备上，配合网络管理的处理实体。
网络管理工作站——用于驻留实施管理的处理实体的网络设备。 网络管理协议——用来规范管理器和被管代理之间通信的规则 网络管理信息库(MIB)——用于保管被管理信息的数据库

27 网络管理的一般结构

28 网络管理的一般结构 被管对象是经过抽象的网络元素，这些对象的集合构成了被管设备的管理信息库
任一可被管理的被管设备都有一个被管代理，时刻监听和响应来自网络管理器的网络管理查询和命令 任一网络管理域至少都应该有一个网络管理工作站，驻留在网络管理工作站上的网络管理进程负责网络管理的全部监视和控制工作 一般来说，网络管理进程通过与被管代理的信息交互完成管理工作，该信息交互的动作规则和数据格式等则由网络管理协议来规定

29 (2) 网络管理系统功能结构 单元管理系统指管理平台(manager)
单元管理器管理系统主要用来管理单元管理系统（manager of manager） 这是在层次结构中用到的

30 (3) 网络管理平台 网络管理平台的基本功能 网络管理平台的功能特性 网络管理平台的基本应用

31 网络管理平台的基本功能 图形用户接口（GUI） 网络拓扑图 数据库管理系统（DBMS） 查询设备的标准方法 可定制的菜单系统 事件日志
绘图工具 应用程序编程接口（API） 系统安全

32 网络管理平台的功能特性 大多运行在一个开放的系统环境中，如UNIX操作系统 大多提供一个基于X-Windows/Motif的图形用户界面
能够管理来自不同厂商的网络资源和设备 不局限于某一个特定功能域的管理 具有一种模块化的结构，其中不同的模块可分布在多个不同的系统上运行 大多基于面向对象的数据模型 提供基于国际标准定义良好的接口，并支持新模块的进一步集成 应用程序可以通过这些接口访问资源，而不必知道哪个厂商实现的这些资源或者如何通过网络到达这些资源

33 (4) 网络管理的结构模式 集中式网络管理 层次化网络管理 分布式网络管理

34 a） 集中式网络管理体系结构

35 集中式 优点 结构简单 单点管理 缺点 伸缩性不好 带宽消耗过大 有效性较差

36 b）层次化网络管理体系结构

37 层次化网络管理的层次 代理层——收集被管理节点的各种信息 子管理站层——该层各子管理站负责监控一个较小范围内的网络系统 管理站——汇总各子管理站的信息，对全网信息进行分析和处理

38 层次化网络管理的特点 全局分布，局部集中——将整个网络划分成很多的子域，对于子域的管理来说是集中式的 既克服了集中式网络管理体系结构伸缩性不好的缺点，又体现了集中式网络管理体系结构单点访问的优点

39 c）分布式网络管理体系结构

40 分布式网络管理的特点 管理站层的各管理站汇总其管理的子域设备的信息， 并进行分析和管理，将各种数据放入本地数据库中
各管理站通过“数据库复制技术”来实现对全网完整 信息的获取 任意地点都能获得全网的所有信息、接收警报以及访 问所有的网络应用 数据库复制技术对资源的消耗很大

41 (5)网络管理服务的层次划分 网元管理层（Network Element Management Layer）
网络管理层（Network Management Layer） 服务管理层（Service Management Layer） 事务管理层（Business Management Layer）

42 网络管理的功能简介 故障管理（Fault Management） 配置管理（Configuration Management）
性能管理（Performance Management） 计费管理（Accounting Management） 安全管理（Security Management）

43 网络管理功能与管理服务的关系

44 谢谢！