网络管理概述-《计算机网络与通信》

网络管理（network management）包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调，以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制，这样就能以合理的价格满足网络的一些需求，如实时运行性能、服务质量等。另外，当网络出现故障时能及时报告和处理，并协调、保持网络系统的高效运行等。网络管理常简称为网管。

常见的网络管理协议有SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）、CMIP（Common Management Information Protocol，公共管理信息协议）和RMON（Remote Network Monitoring，远程监控）。

按照国际标准化组织（ISO）的定义，网络管理是指规划、监督、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。一般而言，网络管理有五大功能：故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。

1．故障管理（fault management）

故障管理是网络管理中最基本的功能之一。用户都希望有一个可靠的计算机网络。当网络中某个组成失效时，网络管理器必须迅速查找到故障并及时排除。通常不大可能迅速隔离某个故障，因为网络故障的产生原因往往相当复杂，特别是当故障是由多个网络组成共同引起的。在此情况下，一般先将网络修复，然后再分析网络故障的原因。分析故障原因对于防止类似故障的再发生相当重要。网络故障管理包括故障检测、隔离和纠正三方面，应包括以下典型功能：

（1）故障报警：接收故障监测模块传来的报警信息，根据报警策略驱动不同的报警程序，以报警窗口/振铃（通知一线网络管理人员）或电子邮件（通知决策管理人员）等方式发出网络严重故障警报。

（2）故障信息管理：依靠对事件记录的分析，定义网络故障并生成故障卡片，记录排除故障的步骤和与故障相关的值班员日志，构造排错行动记录，将事件-故障-日志构成逻辑上相互关联的整体，以反映故障产生、变化、消除的整个过程的各个方面。

（3）排错支持工具：向管理人员提供一系列的实时检测工具，对被管设备的状况进行测试并记录下测试结果以供技术人员分析和排错；根据已有的排错经验和管理员对故障状态的描述给出对排错行动的提示。

（4）检索/分析故障信息：浏览并且以关键字检索查询故障管理系统中所有的数据库记录，定期收集故障记录数据，在此基础上给出被管网络系统、被管线路设备的可靠性参数。

对网络故障的检测依据对网络组成部件状态的监测。不严重的简单故障通常被记录在错误日志中，并不作特别处理；而严重一些的故障则需要通知网络管理器，即所谓的“警报”。一般网络管理器应根据有关信息对警报进行处理，排除故障。当故障比较复杂时，网络管理器应能执行一些诊断测试来辨别故障原因。

2．配置管理（configuration management）

配置管理相当重要，它完成初始化网络、并配置网络，以使其提供网络服务。配置管理是一组对辨别、定义、控制和监视组成一个通信网络的对象所必要的相关功能，目的是为了实现某个特定功能或使网络性能达到最优。

（1）配置信息的自动获取：在一个大型网络中，需要管理的设备是比较多的，如果每个设备的配置信息都完全依靠管理人员的手工输入，工作量是相当大的，而且还存在出错的可能性。对于不熟悉网络结构的人员来说，这项工作甚至无法完成。因此，一个先进的网络管理系统应该具有配置信息自动获取功能。即使在管理人员不是很熟悉网络结构和配置状况的情况下，也能通过有关的技术手段来完成对网络的配置和管理。在网络设备的配置信息中，根据获取手段大致可以分为三类：一类是网络管理协议标准的MIB 中定义的配置信息（包括SNMP 和CMIP 协议）；二类是不在网络管理协议标准中定义，但是对设备运行比较重要的配置信息；三类就是用于管理的一些辅助信息。

（2）自动配置、自动备份及相关技术：配置信息自动获取功能相当于从网络设备中“读”信息，相应的，在网络管理应用中还有大量“写”信息的需求。同样根据设置手段对网络配置信息进行分类：一类是可以通过网络管理协议标准中定义的方法（如SNMP 中的set 服务）进行设置的配置信息；二类是可以通过自动登录到设备进行配置的信息；三类就是需要修改的管理性配置信息。

（3）配置一致性检查：在一个大型网络中，由于网络设备众多，加上管理的原因，这些设备很可能不是由同一个管理人员进行配置的。实际上，即使是同一个管理员对设备进行的配置，也会由于各种原因导致配置一致性问题。因此，对整个网络的配置情况进行一致性检查是必需的。在网络的配置中，对网络正常运行影响最大的主要是路由器端口配置和路由信息配置。因此，要进行一致性检查的也主要是这两类信息。

（4）用户操作记录功能：配置系统的安全性是整个网络管理系统安全的核心，因此，必须对用户进行的每一配置操作进行记录。在配置管理中，需要对用户操作进行记录，并保存下来。管理人员可以随时查看特定用户在特定时间内进行的特定配置操作。

3．性能管理（performance management）

性能管理评估系统资源的运行状况及通信效率等系统性能。其能力包括监视和分析被管网络及其所提供服务的性能机制。性能分析的结果可能会触发某个诊断测试过程或重新配置网络以维持网络的性能。性能管理收集分析网络当前状况的数据信息，并维持和分析性能日志。一些典型的功能包括：

（1）性能监控：由用户定义被管对象及其属性。被管对象类型包括线路和路由器；被管对象属性包括流量、延迟、丢包率、CPU 利用率、温度、内存余量。对于每个被管对象，定时采集性能数据，自动生成性能报告。

（2）阈值控制：可对每一个被管对象的每一条属性设置阈值，对于特定被管对象的特定属性，可以针对不同的时间段和性能指标进行阈值设置。可通过设置阈值检查开关控制阂值检查和告警，提供相应的阈值管理和溢出告警机制。

（3）性能分析：对历史数据进行分析、统计和整理，根据计算性能指标对性能状况做出判断，为网络规划提供参考。

（4）可视化的性能报告：对数据进行扫描和处理，生成性能趋势曲线，以直观的图形反映性能分析的结果。(www.xing528.com)

（5）实时性能监控：提供了一系列实时数据采集、分析和可视化工具，用以对流量、负载、丢包、温度、内存、延迟等网络设备和线路的性能指标进行实时检测，可任意设置数据采集间隔。

（6）网络对象性能查询：可通过列表或按关键字检索被管网络对象及其属性的性能记录。

4．安全管理（security management）

安全性一直是网络的薄弱环节之一，而用户对网络安全的要求又相当高。因此，网络安全管理非常重要。网络中主要有以下几大安全问题。

（1）网络数据的私有性（保护网络数据不被侵入者非法获取）。

（2）授权（authentication）（防止侵入者在网络上发送错误信息）。

（3）访问控制（控制访问控制（控制对网络资源的访问）。

相应的，网络安全管理应包括对授权机制、访问控制、加密和加密关键字的管理，另外还要维护和检查安全日志。网络管理过程中，存储和传输的管理和控制信息对网络的运行和管理至关重要，一旦泄密、被篡改和伪造，将给网络造成灾难性的破坏。

网络管理本身的安全由以下机制来保证。

（1）管理员身份认证：采用基于公开密钥的证书认证机制。为提高系统效率，对于信任域内（如局域网）的用户，可以使用简单口令认证。

（2）管理信息存储和传输的加密与完整性：Web 浏览器和网络管理服务器之间采用安全套接字（SSL）传输协议，对管理信息加密传输并保证其完整性。内部存储的机密信息（如登录口令等）也是经过加密的。

（3）网络管理用户分组管理与访问控制：网络管理系统的用户（即管理员）按任务的不同分成若干用户组，不同的用户组中有不同的权限范围，对用户的操作由访问控制检查，保证用户不能越权使用网络管理系统。

（4）系统日志分析：记录用户所有的操作，使系统的操作和对网络对象的修改有据可查，同时也有助于故障的跟踪与恢复。

5．计费管理（accounting management）

计费管理记录网络资源的使用，目的是控制和监测网络操作的费用和代价。它对一些公共商业网络尤为重要。它可以估算出用户使用网络资源可能需要的费用和代价，以及已经使用的资源。网络管理员还可规定用户可使用的最大费用，从而控制用户过多占用和使用网络资源。这也从另一方面提高了网络的效率。另外，当用户为了一个通信目的需要使用多个网络中的资源时，计费管理应可以计算其总计费用。

（1）计费数据采集：计费数据采集是整个计费系统的基础，但计费数据采集往往受到采集设备硬件与软件的制约，而且也与进行计费的网络资源有关。

（2）数据管理与数据维护：计费管理人工交互性很强，虽然有很多数据维护由系统自动完成，但仍然需要人为管理，包括交纳费用的输入、联网单位信息维护，以及账单样式决定等。

（3）计费政策制定：由于计费政策经常变化，实现用户自由制定输入计费政策就显得尤其重要。这就需要一个制定计费政策的友好人机界面和完善的实现计费政策的数据模型。

（4）政策比较与决策支持：计费管理应该提供多套计费政策的数据比较，为政策制订提供决策依据。

（5）数据分析与费用计算：利用采集的网络资源使用数据，联网用户的详细信息及计费政策计算网络用户资源的使用情况，并计算出应交纳的费用。

（6）数据查询：为每个网络用户提供自身使用网络资源情况的详细信息，网络用户根据这些信息可以计算、核对自己的收费情况。