分布式网络管理自动拓扑发现和流量监控的设计及实现.pdf

分布式网络管理泊 动拓扑发现和流量监控的设计及实现自动拓扑发分 布 式 网 络 管 理现和流量监控的设计及实现摘 要随着互联网的广泛应用，网络用户对于网络的性能和服务的质量提出了更高的要求，高效的网络管理系统是满足这些要求最有力的保障现有的网络管理系统大多采用集中式的体系结构，随着网络类型不断增多和网络规模的不断扩大，它越来越不能满足高速网络实时分析的要求，效率较低本文针对中国教育科研网内蒙古地区网络的管理问题，提出了一个分布式网络管理的体系结构， 采用总 控中心下辖若干子控中心的结构， 对主干网和园区网的责权进一步划分，按照数据和基本管理就近的原则，实现数据分布和管理分布，该分布式网 络管理系统在高效性、可扩展性、灵活性、安全性和用户界面的可视性方面都做了充分的考虑对其中自 动拓扑发现和流量监控的设计和实现作了具体的说明自 动拓扑发现主要采用了基于S N M P 的查询机制，使用事件驱动的方法实时反映网络拓扑的变化， 为网络管理员提供实时拓扑察看、 线路故障告警等功能它不 仅 包括主拓扑 探测， 还对子 拓扑 和 V L A N 探 测的实 现做了 大量的 研究流量监控，提出了基于S N M P 的轮询机制和底层侦包机制共用的方案，我们对流量原始数据进行了全面的分析方法，为网络管理员提供了全面的流量统计值和网络性能的参考数据。

关键词: 分布式网络管理系统， S N M P ， 自 动拓扑发现， 流量监控内蒙古大学硕士学位论文D I S T R 旧U T E D N E T W O R K M A N A G E M E N T S Y S T E MT H E D E SI G N A N D I M P L E M E N T A TI 洲 O F T O P O L O G Y DI S C O V E R YI C A L L Y A N D F L O W M O NI T O RA B S T R A C TW i t h t h e e v e r - i n c r e a s i n g c o n n e c t i v i t y t o t h e I n t e r n e t a n d f a s t - m o v i n g t e c h n o l o g y , t h e u s e r s r e q u i r e m o r e h i g h e r n e t w o r k p e r f o r m a n c e a n d m o r e e f f i c i e n t s e r v i c e , h i g h - p o w e r n e t w o r k m a n a g e m e n t system(NMS) i s t h e m o s t i m p o r t a n t t o o l t o a n t i c i p a t e t h e s e d e m a n d s . T h e m o s t e x i s t i n g N M S a d o p t c e n t r a l i z e d a r c h i t e c t u r e , w h i c h m o r e a n d m o r e c a n ' t m e e t t h e r e q u i r e m e n t o f t h e h i g h - s p e e d n e t w o r k ' s r e a l - t i m e a n a l y z i n g v e r y w e l l w i t h t h e e v e r - i n c r e a s i n g t y p e a n d s i z e o f n e t w o r k s. I n t h i s p a p e r , w e p r e s e n t a d i s t r i b u t e d N M S a r c h i t e c t u r e a i m i n g a t s o l v i n g t h e p r o b l e m s i n t h e C E R N E T I n n e r M o n g o l i a n A r e a N e t w o r k ' s m a n a g e m e n t . T h e a r c h i t e c h t u r e c o m p r i s e t h e o n l y o n e c e n t r a l - c o n t r o l c e n t e r a n d a f e w s u b - a r e a - c o n t r o l c e n t e r s , w h i c h d e v i d e u l t e r i o r l y t h e r e s p o n s i b i l i t y a n d r i g h t s o f b a c k b o n e n e t w o r k a n d c a m p u s n e t w o r k s . A c c o r d i n g t o t h e r u l e t h a t d a t a s t o r a g e a n d b a s i c m a n a g e m e n t a r e t o b e i m p l e m e n t e d a s n e a r l y a s p o s s i b l e , w e i m p l e m e n t t h e d i s t r i b u t e d d a t a s t o r a g e a n d m a n a g e m e n t . A b o u t t h i s d i s t r i b u t e d N M S , w e g i v e t h e d e e p c o n s i d e r a t i o n o n g r e a t - e f f i c i e n c y , s c a l a b i l i t y , f l e x i b i l i t y , s e c u r i t y a n d v i s u a l i t y o f u s e r ' s i n t e r f a c e . I n t h i s p a p e r , w e a l s o e x p l a i n i n d e t a i l t h e d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f t o p o l o g y d i s c o v e r y a u t o m a t i c a l l y a n d f l o w m o n i t o r .T h e i m p l e m e n t a t i o n o f t o p o l o g y d i s c o v e r y a u t o m a t i c a l l y i s b a s e d o n S N M P , u s i n g e v e n t - d r i v e n t o d i s p l a y t h e n e t w o r k t o p o l o g y ' s c h a n g e i n r e a l - t i m e , t h a t c a n p r v i d e a c o m p l e t e a n d c u r r e n t n e t w o r k t o p o l o g y v i e w t o n e t w o r k m a n a g e r a n d c a n a l e r t t h e n e t w o r k m a n a g e r w h e n a l i n k i s d o w n a n d e t c. W e n o t o n l y i m p l e m e n t t h e p r i m e - t o p o l o g y d i s c o v e r y， b u t a l s o d o m u c h r e s e a r c h o n s u b - t o p o l o g y d i s c o v e r y a n d P L A N d i s c o v e r yA s f o r f l o w m o n i t o r , w e p r e s e n t t h e s c h e m e t h a t c o m b i n e t h e p o l l i n g s c h e m e b a s e d o n S N M P a n d c a p t u r i n g p a c k e t s f r o m l o w e r - l a y e r . W e a n a l y z e d e e p l y t h e f l o w o r i g i n a l d a t a， a n d p r o v i d e a l l - s i d e d f l o w s t a t i s t i c s a n d n e t w o r k p e r f o r m a n c e r e f e r e n c e t o t h e n e t w o r k m a n a g e rK E Y W O R D S : d i s t r i b u t e d n e t w o r k m a n a g e m e n t s y s t e m , S N M P , t o p o l o g y d i s c o v e r y a u t o m a t i c a l l y，f l o w m o n i t o r. 1 t .分布式网络管理一 自 动拓扑发现和流量监控的设计及实现引言因特网在各个领域越来越广泛地使用， 新的网络设备和技术层出不穷， 使得网络管理的 复杂度大大的增加了， 仅靠人工去维护网络是非常困 难的， 网络管理系统 ( N M S ) 成为现在最热门也是最迫切需要解决的问题。

通过网 络管理系统， 可以实时监控网 络的 运行情况， 对收集的信息分析汇总后，可以 找 到网 络的 瓶颈、 错误的范围 和原因， 获得判断网 络性能及未来趋势的 依据， 验证提高性能的方案等等目 前， 对网 络管理的 研究包括网络管理的体系结构、网络管理协议、网 络管理的工具软件、网 络行为的分析和预测等各个方面， 人们都取得了不俗的成绩但是，对于实际的网络管理者而言， 现有的网 络管理软件主要有以下缺陷: . 价格昂贵， 如美国 F i n i s a r 公司的一套协议分析仪售价近3 0 万元人民币 . 大都具有局限性，对不同厂家网络设备的统一管理能力不强 数据分析功能不够灵活完善 . 分布处理能力较差 . 大多需要用户根据自 身情况进行二次开发.如何 有效 地利用现有的网 络平台， 以 最小 的 代价 和较好的 性能实 现网 络的 管理呢? 本文 提出了 一 种分 布式的网 络管理体系结 构 ( D N M S A , D i s t r i b u t e d N e t w o r k M a n a g e m e n t A r c h i t e c t u r e )，该体系结构结合了 客户/ 服务器 ( C / S ) 模式和浏览器/ 服务器(( B / S。