动态网络管理信息模型的设计与实现

・２ｌ０・　计算机应用研究　２００６焦　动态网络管理信息模型的设计与实现术　范通让　，刘教民　，李斌　（１．河北工业大学电子仪器研究所，天津３００１３０；２、石家庄铁道学院信息工程系，河北石家庄０５００４３）　

摘要：在参考国际标准化组织给出的管理信息模型的基础上，结合具体通信系统的特点提出了基于ＳＮＭＰ框　架的动态信息模型的设计原则，即信息模型采用树型结构以反映动态变化网络中被管设备的信息、网络单元之　间的连接关系以及分级管理的组织结构，从而形成一个完整的网络结构逻辑视图。该模型具有结构紧密合理，　相关的数据操作准确、响应快速．数据加载、设备增删能很容易地实现等特点，有效地解决了动态网络管理系统　中，节点管理中心对链路的动态管理及链路所辖设备的动态管理问题。最后用ＶＣ＋＋和Ｏｒａｃｌｅ加以实现。　关键词：ＳＮＭＰ；管理信息模型；动态网络管理系统　中图法分类号：ＴＰ３９３．０４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１・３６９５（２００６）０１・０２１０・０３　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　ＦＡＮ　Ｔｏｎｇ—ｒａｎｇ　一．ＬＩＵ　Ｊｉａｏ．ｍｉｎ　．ＬＩ　Ｂｉｎ　（１、ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＡｐｐａｒａｔｕｓ，Ｈｅｂｅｉ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇ），Ｔｉａ　ｎ　３００１３０，Ｃｈｉｎａ；２，Ｄｅｐｔ．ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｉ—　ｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０５００４３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓｓｕｅｄ　ｂｙ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｉｖｅｎ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｎ＿ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＮＭＰ．ｎａｍｅｌｙ．ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｕｓｅｓ　ｔｈｅ　ｔｒｅｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｔｏ　ｍａｐ　ｔｈｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍａｎａｇｅｄ　ｏｂｊｅｃｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｅｌｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｄｅ－　ｇｒｅｅｓ，ａｎｄ　ｇｉｖｅｓ　ａ　ｗｈｏｌｅ　ｌｏｇｉｃ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ　ｔｒａｉｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ａｒｅ　ｃｏｍｐａｃｔ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｑｕｉｃｋｌｙ　ｅｘａｃｔ　ｒｅｓｐｏｎｄ　ｏｆ　ｄａｔａｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ａｃｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｄｄｉｎｇ　ｏｒ　ｄｅｌｅｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｓｏ　ｉｔ　ｒｅｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｏｄｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｃｅｎｔｅｒｓ　ｔｏ　ｌｉｎｋ　ａｎｄ　ｌｉｎｋ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｖｅｒｙ　ｗｅｌ１．Ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ｂｙ　ＶＣ＋＋ａｎｄ　Ｏｒａｃｌｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｍａ—　ｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＮＭＰ；Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ；Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　

网络管理系统的主要任务就是监测网络的运行状态并加　以控制。随着网络规模的扩大、所提供的业务种类的增长，网　络管理系统也日趋复杂，出现了很多新的有待研究的问题。网　络管理系统从构成的角度上讲，可分为管理功能、管理信息模　型和通信框架三个部分　。其中管理信息模型是网络管理系　统的核心，它在网络管理系统中的作用就像一个“交互中心”，　为管理功能提供一个网络资源的逻辑视图。因为管理功能并　不直接与网络资源交互，而是通过信息模型，由信　皂、模型对资　源直接进行操作。所以作为网络管理的核心位置，它的好坏直　接影响到所管辖网络系统的正常运转，对网络管理信息模型的　研究变得非常重要。　１　构建信息模型的参考标准　信息模型是对网络资源中与管理功能相关的资源及其特　性的抽象，由被管理资源与管理资源组成。，　。它是为管理功　能服务的，功能不同的网络管理系统其信息模型也不相同。因　此，国际标准化组织提供了多种管理信息参考模型。　，其中常　用的有两种，即ＴＭＮ框架下的信息模型和基于ＳＮＭＰ的管理　收稿日期：２００５一Ｏ１—２１；修返日期：２００５—０３—２８　基金项目：河北省自然科学基金资助项目（６０３３７８）　框架中的信息模型。　ＴＭＮ框架下的信息模型采用了面向对象的思想来描述网　络资源，使用的描述工具是被管对象定义指南（ＧＤＭＯ）和抽象　符号注释（ＡＳＮ．１），一般将其分为通用信息模型　和技术相　关信息模型　Ｊ。由于ＩＴＵ．Ｔ提供的信息模型具有高度的抽　象性和一般性，所以只能作为一个参考模型。在构建特定电信　网络信息模型时，常常把其中的相关对象类作为父类，从中继　承而得出特定的信息模型。　基于ＳＮＭＰ的管理框架中的信息模型采用ＡＳＮ．１来描述　网络资源，故其复杂程度要比ＴＭＮ框架下的信息模型简单。　ＳＮＭＰ的核心思想　是将网络节点上被管理的网络资源抽象　成被管对象，存放在一个管理信息库（ＭＩＢ）中。网络管理通过　网络应用协议与代理进行交互实现。ＳＮＭＰ标准　主要由三　部分组成：ｓＮＭＰ＿简单网络管理协议；ＭＩＢ——管理信息　库；ＳＭＩ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）——管理信息模　型。　ＳＮＭＰ信息模型也分为通用信息模型和技术相关与场景　相关信息模型。其中通用信息模型见ＲＦＣ　１２１３和ＲＦＣ　１９０７　中的定义　；技术相关与场景相关信息模型由ＩＥＴＦ定义的这　方面的ＲＦＣ相当多，绝大多数都集中在技术相关的设备和操　作相关的任务上，根据相关的设备和操作相关的任务　。　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　范通让等：动态网络管理信息模型的设计与实现　・２１　１・　２　动态网络管理信息模型的构建　本文所研究的动态网络管理信息模型专用于某综合通信　网络。它具有以下特点：①它是一个由３Ｏ个干线节点构成的　骨干网，可作为区域内战略网、公用网与各军兵种专用网的互　通互连的媒介。在使用中，它既可以单独组网，也可以作为固　定网的替补、延伸和扩展。②机动性强，能快速布设。③业务　种类多，可提供话、数、图等中、高速传输。④抗毁性和抗干扰　性高；⑤设备种类杂。该通信系统对其网络管理系统的要求包　括：能够全面、实时监管网络连接状态、设备运行状态，生成网　络当前运行图和网络变化拓扑结构，为管理人员监视、控制和　管理专用通信网提供必要的信息。　

２．１确立构建原则　动态网络通信系统的网络管理模型是基于ＳＮＭＰ管理框　架的，同ＴＭＮ框架下的信息模型相比，该信息模型的构建简　单，且具有实现容易、占用网络资源少、可扩充性强等特点。但　是由于ＳＮＭＰ管理框架中的信息模型是从设备视角而不是从　网络层的角度建模，无法形成所辖网络资源的完整逻辑视图；　另外缺少对业务层的考虑，不能满足被管理网络上不断出现的　新业务的要求。　所以在确定动态网络管理信息模型的构建方法时，应结合　具体通信网络的情况，除了参照ＳＮＭＰ有关标准和ＡＳＮ．１语　法外，还借鉴了目录激活网络信息模型（ＤＥＮ）方面的一些概　念，使构建的信息模型既能反映网络设备，又能体现网络单元　之间的连接及分级管理的优势，从而形成一个完整的网络结构　逻辑视图。使网络管理系统能够适应专用通信系统管理项目　多、应用交叉、拓扑结构动态变化等特征。基于这些思路，确定　了动态网络管理信息模型的构建原则：①为了使所构建的管理　信息模型充分体现通信网络机动变化的特征，采用树型结构来　描述管理信息模型。②将网络资源抽象成被管对象，实现网绍　资源模型化，并将其作为向管理信息库（Ｍ１Ｂ）映射的基础。③　在任意确定时刻，能唯一地表示网中任意被管对象，并在一定　程度上反映出网络的包含关系及设备的归类信息。④当网络　配置发生变化，如设备增删或设备更替时，管理信息模型的结　构应及时地进行动态调整，反映网络变化。⑤当被管对象的管　理者（如所属链路、所属节点管理中心）需要作出调整时，能方　便合理地进行接管而不致引起混乱。⑥管理信息模型的结构　应便于数据库内数据的组织、处理与操作，以达到快速、有效的　网络管理目的。　２．２管理信息模型　根据专用通信网络的特点，其网络管理系统采用集中分布　式的两级、三层管理方式，即网管中心、各个节点管理中心及链　路和各种连接设备。在该通信系统的网络管理信息模型结构　设计中，主要需解决的问题就是树状模型的结构如何体现网络　管理的层次性关系，以及网络管理模型各个管理对象应用实例　之间包容性的衔接关系。根据第２．１节确立的原则，我们采用　对比的方法构造了三种形式的管理信息模型。通过仿真分析，　比较每种结构的利弊，确定最适合综合通信网络管理的管理信　息模型，如图１所示。　图１信息管理树状模型　２．３管理信息树的特点　根据第２．１节提出的原则构建基于ＳＮＭＰ框架的动态网　络管理模型，它具有以下三个特点：　（１）真实自然地反映了所辖网络资源的完整逻辑视图，即　网络节点、链路及设备间的包含关系。把各节点管理中心视为　管理对象，而对各条链路上所辖设备首先按其类型组织。某一　具体设备的信息要与ＳＮＭＰ中的规定以求一致，这样就保证了　被管对象的标识符ＯＩＤ含有设备的类型，方便数据的处理，使　网管中心对节点及链路的管理功能，如数据加载、设备增删能　很容易地实现。其组织结构紧密合理，相关的数据操作能够准　确、快速地得到响应，满足了网络管理系统提出的各方面的要　求。　（２）有效解决了节点管理中心对链路的动态管理问题。　采用的方法是预埋与交换机相连链路的全部端口的ＭＩＴ分　支，并设置链路标志位，以确定该链路是否属于本节点管理中　心管理。对于不属于本节点管理中心管辖的链路，虽有相应的　ＯＩＤ分支，却没有更详细的管理信息。但是该节点管理中心仍　可以执行网络管理中心下达的查询此链路相关信息并上报的　能力。一旦需要该节点管理中心接管这条链路，改变链路的被　管标志位状态，就可以通知相关的操作程序执行轮询、上报等　管理功能。同时，这条链路的原节点管理中心将其被管状态标　志位置为无效，停止对它的管理。　（３）有效解决了链路所辖设备的动态管理问题。对链路　上的设备类型进行预埋，利用链路上实时收集到的信息建立设　备的ＯＩＤ号，并通过在设备表中设置设备标志位的方法来表　示该设备目前在链路上的状态。如果它从所辖链路上脱离，改　变其标志位状态；若在链路上增加其他的设备，只需要在相应　的设备分支下为其分配一个新的ＯＩＤ号，然后将其标志位设　为在线状态，就可以执行相应的管理程序。所以尽管一个设备　在全网可以有多个ＯＩＤ号，但在任意确定时刻，只有其中的一　个ＯＩＤ号被激活，处于网络管理系统的管理中。而对一个设　备的历史数据和故障信息统计，通过对该设备的ＯＩＤ号进行　组织汇总的方法，就可以分段或综合地得到它在不同时间不同　地点的性能数据。