一种基于Java技术的网络管理软件的设计方案朱玉.docx
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一种基于Java技术的网络管理软件的设计方案朱玉
一种基于JAVA技术的网络管理软件的设计方案
郑州国家数字交换工程技术研究中心
朱玉张研
摘要
#
提出了基于
#$%$
技术的网管系统体系结构
$
这种结构
是典型的三层体系结构
#
客户表示层
%
中间服务提供层以及
数据永久存储层
&
同时对每层中涉及到的相关技术进行了
阐述
&
并给出了具体的实现方法
$
关键词
#
网络管理
!
软件体系结构
!
"#$#!
%&’
中图分类号
()*+,+
文献标识码
(-
文章编号
(.//01/2,/34//2501+1//241/+
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9BC#D F? G8>#9<#9: HI8<: 8J9 "#! $#! %&’ " 引言 随着 =+7>#$%$ 技术的成熟及其在 ? 2.+,2+. 上的广 泛应用 & 网络管理技术和模式迎来了又一次革命 $ 在 网络管理领域 & 通过 =+7 技术 ’ 如 =+7 服务器 &@&&A 协议 %@&BC 和 #$%$ 语言等 ( 来集成网络管理系统 & 就 能够获得可运行于各种平台的简单有效的管理工具 $ 特别是目前人们对计算机网络管理工具的要求已不 仅仅局限于集中式管理模式 & 而要求网络管理工具具 有分布计算能力 $ 近几年来随着 #$%$%D#E%FBC 等技 术的发展与成熟使人们对网络管理的分布式要求已 成为现实 $ 4 基于 K<6 的网络管理模式 网络管理系统从结构上来说 & 由两部分组成 # 管 理应用层和为之提供服务的下层结构软件 $ 下层结构 软件包括管理信息库 ’B? E(% 图形化用户接口 ’GH? (% 网络通信接口 ’HI? ($ 它们通过一组应用编程接口 ’JA? ( 向应用程序提供服务 $ K;L 基于 =+7 的网络管理模式的特点 基于 =+7 的网络管理之所以受到广泛关注 & 是由 于具有如下特点 # ! L" 分布性 $ 没有地理位置的限制 & 适合于分布式 网络管理 $ ! K" 跨平台性 $ 网管人员可以从任何平台的任何一 台计算机上访问网络 & 这就解决了由多平台异构而导 致的互操作性问题 $ ! M" 成本低 $ 界面更加友好 & 管理方式更加简单方 便 & 降低了网管成本 $ ! N" 效率高 & 安全性好 $ 采取瘦客户机 > 胖服务器模 式 & 大量繁重的计算和存储任务交给 =+7 服务器完 成 & 这样提高了管理效率并使用户能更灵活的操作网 管系统 & 同时借助 === 的安全机制可以有效的进行 访问控制 % 数据加密及服务器验证 $ K;K 基于 =+7 的网络管理系统的实现方式 目前 & 随着 =+7 技术的流行和发展 & 在网络管理 中普遍采用基于 =+7 的网管技术 $ 常用的基于 =+7 的网络管理技术有两种 # 一种是基于嵌入式的网络管 理 & 将网管工作站嵌入到网络端设备中 & 每个设备都 有自己的 =+7 地址 & 网管人员可以通过浏览器访问并 管理设备 & 这种技术适合于小型网管系统 & 而且不利 于扩展 ) 第二种是基于代理的网络管理 & 由代理程序 来管理设备 & 将管理程序加载到网管工作站中 & 通过 OHBA 协议与代理程序通信 & 浏览器通过 @&&A 协议 或其它方式与网管工作站通信 & 这种技术使得浏览器 与网管工作站可以采用 E>O’E,-3)+,>O+,%+,& 浏览器 > 服 务器 ( 结构通信 & 软件系统的部署 % 升级维护和数据备 份只需在服务器端完成 & 客户端无需做应用程序的安 装和调试 & 极大地降低了系统总维护成本 & 加强了系 统的稳定性和可扩展性 $ 由于 & 比特路由器是核心路 由器 & 用于大规模网络 & 且对可扩展性有较高要求 & 所 以应采用基于代理的管理方法 $ 其系统结构图如图 L 所示 $ 图 L& 比特路由器网管系统 =+7 管理模块结构图 K;M 基于 #$%$ 的三层体系结构 作为一种计算机语言 $%$ 是相当优秀的 $ 它具有 面向对象 % 与操作平台无关 % 可移植性 % 安全性和稳定 性高等特点 $ 同时 & 作为一种面向网络编程的语言 & 朱玉 ( 硕士研究生 国家 *0L++ 课题基金资助项目 ’A? M4//+--./+2./( ÁÂÃÄÃÅÆÇÈÂÅÄ É___Ä ______Å__ ____! __"Â ÁÂÃÄÅÄ ÁÂÃÄÈÂÅ_ÂÅÄ ÆÇÂÈÄ __#$%ÉÄ__Ä ______Ä Ä_&_'Ä! (Â#Ä )_Ä _0'1'2_ÉÄ _&_'Ä(Â1ÈÂÄ _&_'Ä_Å__Ä ! "#" 又具有简洁 " 多线程执行等特点 # 它与 $%&’(%’& 紧 密结合 $ 克服了原来 )*$ 编程中存在的效率低下 $ 实 时性不高 % 系统资源占用率高等特点 & 在 + 比特路由器项目中 $ 利用 ! "#" 及相关技术 $ 通过需求以及对网络管理模型的层层抽象 $ 可以建立 三层网络管理体系结构框架 $ 具体说这三层分别是 ! 客户表示层 % 中间服务提供层以及后端的数据永久存 储层 & 其中客户表示层是基于 +-. 的 ’ 中间服务提 供层又可分为两层 $ 一是前端服务器 $ 另一个是后端 服务器 & 其中前端服务器主要负责客户与后端服务器 的交互 $ 而后端服务器主要负责对被管设备的轮询 % 状态监控 % 数据采集以及与数据库的数据交换等功 能 & 这种三层体系结构层次分明 $ 集开放性 % 高效性 % 可扩展性以及网络安全性于一体 $ 并且有利于各功能 模块并行研制及分工协作 &+ 比特路由器网管软件体 系结构如图 / 所示 & ! 体系结构中功能实体 012 被管实体 被管实体是整个被管理网络中所有被管设备的 集合 $ 包括 + 比特路由器中的主控板 % 转发板等 $ 其中 每个被管设备均是一个 34-5 节点 $ 均符合 34-5 协 议 $ 每个设备中都运行着 34-5 代理 6 这一代理主要实 现对该设备 -$7 信息的维护 & 它可以通过 34-5% 8-$%9: 87; 等协议与位于中间服务器层中的后端服 务器进行通信 $34-5 代理还可以主动的向后端服务 器发送 &("< 报文 $ 同时后端服务器向它进行主动轮 询 & =1/ 数据存储层 数据存储层是通过关系数据库对网管信息进行 存储的介质 & 它主要负责对永久数据的存储 $ 这些数 据包括设备的基本数据 % 性能数据 % 策略数据等 & 这些 数据是由位于中间层的后端服务器经过与被管设备 通信得到并存储到数据库中的 & 这些数据可能来自于 后端服务器对被管设备的主动轮询 $ 还可能来自被管 设备向后端服务器发出的 &("<& 客户表示层可以根据 需要 $ 通过前端服务器 ((( 后端服务器 ((( 数据库来 实现对永久数据存储的写操作 # 而对于客户端仅仅是 需要查询所关心的数据时 $ 它可以直接通过前端服务 器来对数据库进行查询操作 # 数据存储层与后端服务 器间是通过标准的 ! >79 进行通信 $ 使数据存储层不 依赖于具体的 8>7-3$ 这样就保证了数据存储层的 可扩充性以及与存储介质的无关性 # 存储层中存储着 整个网络管理中的所有信息 $ 通过对这些信息的各种 操纵实现网络管理功能 # 0? = 中间服务提供层 中间服务器层包括两个服务器 $ 一个是前端服务 器 $ 另一个是后端服务器 # 更确切地说 $ 每一个服务器 都是一些功能服务器的集合 # 这些服务器是整个 + 比 特路由器体系结构的核心部分 $ 它们负责数据的采 集 % 数据的维护以及用户的授权 % 认证等安全方面的 任务 # 下面对这些服务器进行详细地介绍 # =1=1@ 后端服务器 后端服务器执行服务器端的核心网络管理任务 $ 主要任务是完成故障管理 % 性能管理 % 安全管理 % 配置 管理等 # 通过这些功能来对被管设备的信息进行维 护 $ 接收并实现 &("< 处理 % 事件处理 % 告警处理 % 数据 采集 % 状态轮询等 # 这一层是整个 + 比特路由器网络 管理中的核心层 $ 只有通过这一层才能采集并存储网 络管理信息到数据库中 # 后端服务器负责维护与更新 存储在数据库中的基于网络事件 % 状态轮询 % 管理员 操作等的信息模型 # 后端服务器可以通过配置文件实现定制 $ 并能够 实现扩充 # 当前端与后端服务器运行在同一个 ! A- )! "#"AB(&C"D-"EFB%’* 上时 $ 后端服务器可以通过 ! "! #";5$ 的 3GEH’& 来实现 ’ 当前端与后端服务器运行在 分布式环境中 $ 后端服务可以通过 8-$ 来实现 & 后端 服务器支持 34-5"9: 87; 等各种协议 & =I01J 后端服务器实现的一些考虑 K2L 事件管理模块 ’ K/M 故障管理模块 ’ K0M 设备状态轮询模块 ’ KNM 配置模块 ’ OPM 安全管理模块 & 01N 前端服务器及相关技术 01N1@ 前端服务器 图 J+ 比特路由器网管软件体系结构图 前端服务器支持 +-. 客户 $ 其中所有的处理操 作均在服务器端进行 $ 而客户端浏览器仅将处理结果 以报表 " 图形 " 曲线等的形式来表示 & 前端服务器处理 来自客户端的请求 $ 它形成了客户端与服务器端的链 接 $ 后端服务器执行核心任务 $ 并将数据存储到 8>7-3 中 & 这一处理操作主要是对后端数据库进行直 接的查询操作 $ 从图 J 可以看出无论是前端服务器还 是后端服务器均与数据库相连 $ 其中后端服务器可以 对数据库进行存取操作 $ 而前端服务器只能对数据库 进行读操作 & 这两个服务器与数据库通信均采用标准 Á Á Á ÁÁ ÂÁ ÃÁ ÄÁ ÅÁ ÆÇÂÃÄ ÈÅÆÇÆÁ ÂÉÁ ÆÇÂÃÄ ÈÈÉ__ ÁÂÉÁ ____ÅÁ Á _ É _ _ _Á Á _ É _ _ _Á É____Á Á ! "#$_Á ! "#$_Á ! "#$_Á %&'(ÅÁ Á _____Á ÈÉÉ_Á __! "#__$! _ #"%&É! ÈÉÉ_Á Å__"Á Å__"Á _'__! "#__$! __Á 中国自控网 #*++,-..///012+3435+6370438045 9999999999999$ 元 . 年邮局订阅号 #’#(: ; ! ! 的 ! "#$ 接口 $ 如果客户端请求对数据库中的数据进 行写操作 % 那么它只能通过后端服务器来进行 $ 前端服务器起到了双重的作用 % 对后端服务器来说 % 它以客户的身份出现 & 对客户端来说 % 它又起到服务 器的作用 $ 前端服务器起到了承前启后的作用 % 它的 主要功能是来处理客户的请求 % 为客户准备他们所关 心的路由器状态信息 $ %&’&( 前端服务器与后端服务器的通信问题 前端服务器与后端服务器通信方式主要是依据 这两个服务器集合运行的分布程度来决定的 $ 如果前 端服务器与后端服务器运行于同一个 ! )* 上 % 那么两 者可以通过基于 +,- 的 ./,01+ 协议进行通信 % 如果 两者是处于分布式运行环境中 % 则可以通过 2*3 协议 进行通信 $ %&’&% 前端服务器实现的一些考虑 由于客户端基于 456% 所以前端服务器要维护一 个 456 服务器 $ 这一 456 服务器与 .57895: ; 绑定在一 起 % 它维护着 .57895: ; 与 ! .-$.57895: ; 通过 2*3 调用后 端服务器所支持的 <-3$ 在具体的实现中应考虑下面 的模块 # =>? 事件服务器模块 & =@A 告警服务器模块 & =%A 状态轮询服务器模块等 $ ! 网络管理软件的实现 ’B> 前端与后端服务器数据的交换 位于中间层的前端与后端服务器可以通过 C*D 来实现数据交换 $C*D 是一种标准的数据交换语言 % 通过利用 C*D 使系统间的数据访问变得更加容易 $ 具体实现可以通过前 ’ 后端服务器中的 C*D 解析器 来对 C*D 的语法及语义进行具体的分析与提取 $ 通 过灵活的配置文件实现了应用的可扩充能力 $ ’B@ 客户表示层 通过 456 客户端可以查看 ! 比特路由器故障告 警信息 ’ 路由器性能 ’ 各种统计图及进行路由器的配 置等 $ 通过浏览器 % 用户可以直接对数据库中不需要 的信息进行删除 $ 客户表示层通过基于浏览器的方式来访问中间 服务层 % 这种访问包括两种方式 # 一种为基于 456 的 ! E8E 客户端 % 另一种是基于 456 的 F+*D 客户端 $ 基 于 456 的 ! E8E 客户端与前端服务器采用 2*3’$/2" G<’./,01+ 或 F++- 协议进行通信 & 基于 456 的 F+*D 客户端采用 F++- 协议实现与前端服务器的通 信 $ 这两种基于 456 方式的客户端是是目前在网络管 理中比较流行的方式 $ ’B% 实现中涉及到的 ! E8E’! E8E 相关技术以及 C*D 技术 ! E8E’! E8E 组件技术以及 C*D 技术为开发 + 比特 路由器网管系统提供了相当丰富的工具支持 $ ’B%BHC*D 技术 在现代网络管理中 % 利用 C*D 技术有利于实现管 理信息交换与存储的标准化 $ 例如在网管系统中不同 权限的用户所关联的菜单功能是不同的 % 有些用户只 能对系统进行查询 % 而有些用户除了查询功能外 % 还 有修改功能 $ 这样对不同的用户可以通过 C*D 作为 配置文件来进行相应的功能定制 % 以满足不同用户对 系统权限的需求与管理 $ 利用 C*D 作为配置文件 % 有 效地增加了系统的灵活性与扩充性 $ ’B%B@1! # 技术 1! # 技术提供了分布式组件模型 % 这一技术可以 使开发人员将精力集中在解决自己业务方面的问题 上 % 而依靠 ! @11 平台来解决系统级的复杂问题 $ 这种 侧重点分离的开发方式有利于快速地开发出具有可 扩充的 ’ 易于理解的以及高可靠性的应用软件 $ 前端 服务器通过利用 1! # 技术 % 可以实现许多的高级功 能 % 如可扩充性 ’ 事物支持 ’ 数据库集成及负载均衡 等 $ ’B%B%! E8E 技术 ! E8E 是 ! E8E 的小应用程序 % 以 9E;; 的形 式嵌入到 F+*D% 通过主页发布到 3J: 57J5: % 网络用户 访问服务器的 时 % 就下载到本地 % 然后 在浏览器中由本地 ! E8E 虚拟机解释执行 $ 客户 端是实现网络实时管理的有效工具 $ 基于 ;KLJM 的 客户端弥补了纯 F+*D 客户端与用户互动性 差的弱点 $ " 结束语 通过对 + 比特路由器网管系统的开发 % 可以抽象 并提出现代网络管理系统的多层软件体系结构模型 $ 整个模型的体系结构层次分明 % 各层完成各自的任 务 $ 其中位于中间层的后端服务器完成网络管理的五 大功能的核心部分 % 如故障告警 ’ 性能管理等 $ 位于中 间层的前端服务器起到连接客户表示层与后端服务 器的功能 % 处理客户端的请求 $ 当客户请求对数据库 进行写操作时 % 直接将这种请求交给后端服务器来处 理 % 通过后端服务器安全认证后 % 才可以进行相应的 操作 & 当客户请求对数据库进行读操作时 % 前端服务 器可以直接与数据库通信 % 这样就保证了数据的安全 性 $ 通过利用 C*D 技术 ’! E8E 及 ! E8E 相关技术使开发 的系统具有较强的可扩充性 ’ 安全性以及跨平台性 $ 这种基于 456 的网络管理方式正是符合现代网络管 理的特点与要求 % 希望这种网管软件体系结构对其它 类似软件具有借鉴与参考价值 $ 参考文献 NHO1P2QREJS 精通 1! #( 第二版 )% 电子工业出版社 %@TT@ N@O 陈会安 %C*D 网页制作彻底研究 % 中国铁道出版社 %@TT% N%O 吕梦雅 % 基于 ! E8E 技术的网络管理应用 % 河北省科学院学报第 >U 卷 第 % 期 %@TT@ V 见第 >W@ 页 A 电话 #$&$(<#&)#;)<%<#&: #<&<(=.>) ! 变频器与软启动器应用 #$$ 例 " XW’X您的论文得到两院院士关注中 文核心期刊 ! 微计算机信息 "! 管控一体化 "#$$% 年第 #& 卷第 ’() 期 中国自控网 #*++,-..///012+3435+6370438045 9999999999999$ 元 . 年邮局订阅号 #’#(: ; ! ! 四边形和 ! 点共线的情况 "$ 则在公共边中点通过内插 生成点 # 如图 ! #! " 中的 " $ "$ 并增加 % 个三角形 % 依次取 出一个三角形进行处理 $ 并把处理后的三角形从平三 角形链表中删除 $ 直至平三角形链表为空结束 $ 则该 区域平三角形处理结束 % 图 ! 平三角形处理示意图 平三角形处理的原则是先尝试通过交换对角线 实现 $ 不行的再通过内插点方式 % 交换对角线可能会 出现一些狭长的三角形 $ 但内插生成点的增多可能会 影响构网的精度 $ 本文通过交换边和插入点结合达到 良好的处理效果 $ 设置三角形最小角阈值 $ 如果通过 交换对角线形成的三角形中最小角小于该阈值 $ 则内 插点 $ 否则交换对角线 % ! 应用实例 地形三角形网格生成之后还要添加纹理 & 光照 $ 才能使模型更为逼真 % 根据上文介绍的方法 $ 在 &’(# )*+,! 微机 # 主频 %-./$ 内存 %0123$ 硬盘 45$"$6*(% 789: & 环境下 $ 以 ;*<+=>? @@1-5 为开发平台 $ AB’(/C 为工具 $ 建立了基于等高线数据的三维地形 模型 % 如图 . 所示 $ 可以看出地形显示效果良好 % 图 . 三维地形效果图 " 结束语 基于等高线生成三维地形模型的方法 $ 是实际工 作中使用最多的一类方法 $ 技术比较简单 $ 容易实现 % 这种方法与其他现有的方法相比 $ 不仅具有一定的几 何精度 $ 等高线数据易于获得 $ 而且基于等高线构造 的三维地形能保证一定的几何精度 & 多边形数量可 控 $ 同时具有丰富的地貌特征 $ 生成的模型既符合真 实地形的优点 % 本文介绍了通过等高线地图生成三维 地形并进行显示的实现方法 & 技术和实现工具 % 基于 等高线地图构造三维地形 $ 摆脱了等高线二维图形表 现地形 & 地貌特征的局限性 $ 生成逼真美观的立体图 像 $ 使地形和地貌特征表现的更加直观 & 易懂 % 参考文献 # DEF 尚游 $ 陈岩涛 -AB’(/C 图形程序设计指南 D2F- 北京 # 中国水利水电出 版社 %%55E D%F 郭艳萍 $ 娄国胜 - 等高线三维显示技术的探讨 DGF- 三晋测绘 $%55.’5E( EHI%E D! F 胡金星 $ 潘懋等 - 高效构建 J’>=+(=K 三角网数字地形模型算法研究 - 北京大学学报 ’ 自然科学版 ($%55! ’50(4! 1I4.E D.F 姚建新 $ 冯秀兰 - 等高线的三维地形建模与实现 DGF- 林业资源管理 $ %55%’5.(10I1H D0F 刘学军 $ 符锌砂 - 三角网数字地面模型的理论 & 方法现状及发展 DGF- 长 沙交通学院学报 $%55E’5%(%.I! E 作者简介 # 靳海亮 ’EH40I($ 男 $ 汉族 $ 河南焦作人 $ 讲 师 $ 中国矿业大学在读博士 $ 主要从事 /LM 与数字城 市 & 地形三维可视化 & 测绘工程方面的工程实践 & 教学 与研究工作 $ 已发表论文 %5 余篇 %NI,=*>#O*(PQ=*># *=(RSE%1-T8, #$
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