1基本概念认识
1.1主动网络技术
主动网络技术可以解决传统网络中不能解决的问题,如群组通信、高效拥塞控制以及扩展性良好的网络管理等。主动网络技术工作组由DARPA提出主动节点的逻辑体系结构,其包含了执行环境、节点操作系统、主动应用等几个模块。执行环境主要是编程语言和程序执行环境,执行环境类似于Linux系统中利用编码命令来完成程序编码。各种执行环境之间相互独立,多个执行环境可以在同一个节点上运行,利用EE作为主动应用网络接口,包含了主动报文、命名空间以及可编程序特性和地址定义等。节点操作系统则通过固定的接口向执行环境提供服务,其工作的底层为物理资源层,通过资源管理实现底层和执行环境之间进行数据交换、储存控制等功能。主动应用则通过一系列的自主定义程序,依靠执行环境所提供的接口来获取服务资源,进而实现特定功能。主动应用通过网络用户进行主动发报文来完成网络终端到客户端数据交换功能[1]。
1.2网络管理技术
网络管理作为当前网络技术应用重要部分,其包含了故障管理、性能管理、配置管理、计费管理以及安全管理等几个方面。通过网络管理协议实现管理者与被管理者之间的数据交换,并且定义了协议数据单元的基本种类、格式以及功能等。从网络管理的操作和控制角度来看,管理工作站可以拥有很多代理,而每个代理可以维护自身的本地MIB,并且控制着多个管理工作站为MIB提供服务。网络管理进行控制的时候必须要具备授权服务、委托服务和访问策略等几个重要功能。网络管理其实就是一个委托代理管理服务,委托代理服务的时候将每个请求转化为设备使用的管理协议,当委托代理受到回复之后,将其命令译为SNMP报文发送给管理工作站,进而实现网络管理[2]。
2传统网络管理面临着的问题
由于网络规模不断扩大,传统模式采用集中式的网络管理缺陷已经越发严重,甚至出现了不能够适应当前网络管理的需求状况。基于SNMP集中式网络管理面临着巨大挑战,其主要表现在通信瓶颈、带宽浪费、时效性低、主动性不足等方面[3]。
2.1通信瓶颈
网络管理工作站主要进行网络数据收集以及处理,针对被管理的对象要开展相应管理,造成了网络管理工作站负担过重,极易在管理端形成通信瓶颈。通信瓶颈也就成为了当前网络管理工作的巨大难题。
2.2带宽浪费
网络管理中必须处理大量数据,针对收集出来的设备数据开展分析,其中大量的冗余数据造成了带宽浪费。网络管理所产生的垃圾数据将会浪费大量带宽,这将影响网络管理效率[4]。
2.3时效性低
集中式网站管理模式采用NMS的中心节点向网络其他管理节点轮询机制,以获取设备的状态变量。当前网络规模不断增大,设备数量也不断增多致使网络集中式管理过程中的轮询站点增多,这样就要求轮询密度大幅度增加,网络开销也大幅度增加,从而引起网络管理执行命令的时候出现延时问题。集中式网络管理模式出现的延时问题,将会大幅度降低网络管理的时效性。
2.4主动性差
传统集中管理模式中会涉及代理,而这些代理系统进程被视作消极实体,其主要在管理者和管理信息库之间提供一个统一的接口,被动接受轮询然后再去访问设备的MIB,在一定时间间隔上传输数据。代理进程不能够直接向NMS发送报告,但是出现异常事件则是由NMS预先设定的[5]。
3主动网络技术在网络管理中的应用与实现
3.1构建主动网络技术在网络管理中的实验环境
采用链路层模式在局域网中搭建主动网络环境,利用扩展的ANTS-EANTS主动网络执行环境构建网络节点。主动节点构建之中,EANTS和Janos在Linux操作系统机器之上运行。非主动节点运行主要在Windows操作系统上完成。构建网络管理实验环境以求为达成主动网络技术的网络管理系统实现提供基础运行保障。
3.2主动节点实现
主动节点在系统中的实现过程中主要通过Channel、Node、CodeCache等来完成(如图1所示)。其中Node类属于单个网络节点的实时运行环境,其具有软状态Cache,开发中实现了代码分发机制。当主动节点收到一个主动报文时,便可执行主动报文程序,其中主动报文程序通过Capsule子类实现,通过执行Capsule类中的Evalu-ate()方法为主动节点提供访问服务[6]。Channel类主要实现通信功能,该类为一个抽象类,具体的通信协议可通过重载实现,因此Channel类的主要方法为Receive和Send类,通过Receive实现轮询,然后通过ChannelThread线程实现轮询。Channel类接收到消息之后便交由Receive方法进行处理。Capsule主要为各种Capsule类的父类,增加一个应用的时候需要重载该类,除了编码之外需要构造和解析各种类包,其中最为主要的类包就是Capsule类中的Evaluate()方法。Node类作为主动节点上最为重要类,Node表示一个主动节点,通讯过程中始终处于Channel和Application之间,而在Channel类和Application对象之中均有Channel实例[7]。CodeCache则主要起到了一个缓冲作用,其缓冲的对象为CodeGroup,CodeCache类通过Delete、Movetofront、Lookup、fastlooup、enter、set以及retrieve等对缓冲对象进行管理。
3.3主动报文实现
主动报文通过Capsule类实现,抽象类却定义了所有的主动报文发送方法和集合。通过直接执行报文可以对代码进行封装,主动节点收到代码之后通过定义的加载器进行加载,加载成功之后调用该类中的方法,从而创建一个实例,并使用相应方法进行执行。AppCapsule类的主要方法有:Byete[]getCapsuleID()表示该方法的功能为主动获取报文;Byete[]getGroupID()表示该方法的功能为获取代码组号;Byete[]getProtocollID()表示其功能为获取协议号;IntGetSrc()该方法为获取报文源地址;IntGetSDst表示该功能为获取报文目的地址;IntSetDst()表示该方法为设置报文的目标地址;intgetCapsuleType()此方法表示获取报文的类型。主动应用报文的实现则主要通过被定义的主动应用报文方法和属性来进行调控,主动应用报文通过利用ANTS代码分发机制获取必要代码。获取的新代码需要通过编写独立的Java程序,分别利用Capsule类、协议类以及Application类来完成。使用相关类来构造应用程序,提供相应注册Capsule的API,可以实现在网络管理过程中主动接收报文和发送报文。
4结语
利用主动网络技术实现网络管理不仅可以节约时间,而且还能够有效提升管理的安全性,有利于系统信息安全和稳定运行保障。伴随着当前网络技术的高速发展,网络量规模不断增大,致使网络管理上更加倾向于自动化,而以前的老式管理已经不能够满足现实需求。本文针对主动网络技术在网络管理中的应用情况进行研究,分析了网络管理过程中存在着的具体问题以及相关基本概念,并给出了主动网络实现网络管理的实现策略,以期为参与主动网络技术的网络管理研究者提供借鉴。
作者：韩金威 单位：南阳医学高等专科学校
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