第10卷　第4期　　　　　　　　　　　　　　山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)　　　　　　　　　　　V o l . 10　N o . 41995年　12月　　JOU RNAL O F SHANDON G ARCH

第10卷　第4期　　　　　　　　　　　　　　山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)　　　　　　　　　　　V o l . 10　N o . 41995年　12月　　JOU RNAL O F SHANDON G ARCH ITECTU RAL AND C I V I L EN G I N EER I N G I N ST ITU TE D ec . 　1995

網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議CM IP 及SNM P 的集成化策略

劉益林3　　劉浩

(計(jì)算中心)

摘要　詳細(xì)分析了C M IP 和SNM P , C M IP 和SNM P 的集成化策略。

關(guān)鍵詞　C M IP ; SNM P ; 網(wǎng)絡(luò)管理; M I B

0　引言

基于ISO C IP on M anagem en t Info r m ati on P ro toco l 和基于In teernet 的SN 2M P (Sam p le N etw o rk M anagem en t P ro toco l ) 是兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議標(biāo)準(zhǔn), 二者相互競爭, 各有優(yōu)點(diǎn), 但這并不意味著二者是相互分離的。

C M IP 是ISO 制定的標(biāo)準(zhǔn), 而SNM P 起源于IET F (In ternet Engineering T ask Fo rce ) 。SNM P 誕生于1988年, 最初, SNM P 是作為一個(gè)過度性的協(xié)議使用的, IET F 曾計(jì)劃一旦C M IP 的標(biāo)準(zhǔn)制定完成, 就用C M IP 替代SNM P 。但SNM P 簡單實(shí)用, 且易于實(shí)現(xiàn), 并可在In 2

這樣, SNM P 正式使用后很快就擁有大量的支持者, 到今天, 幾乎所有的網(wǎng)ternet 上免費(fèi)得到。

絡(luò)設(shè)備廠商都支持SNM P 協(xié)議(著名的有H P , I BM , SUN 等大公司) , 使得SNM P 成了事實(shí)上的網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)。但是, 第一版的SNM P 有很大的局限性, 特別是在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中它過度使用網(wǎng)絡(luò)的帶寬, 這導(dǎo)致了SNM Pv 2的誕生。C M IP 于1990年成為正式的國際標(biāo)準(zhǔn), 并得到ISO , IEEE 等一些國際組織及一些政府機(jī)構(gòu)的認(rèn)可, 但與SNM P 相比它的應(yīng)用發(fā)展比較緩慢。

SNM P 的支持者認(rèn)為C M IP 龐大復(fù)雜且難于理解, 而C M IP 的支持者認(rèn)為SNM P 的功能太簡單, 不能適用于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)。兩者的適用范圍是有一定差異的, 但是, 如果認(rèn)識(shí)到兩者各自的優(yōu)勢, 并將它們結(jié)合起來, 就能獲得完整的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案, 并能保護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)管設(shè)備及技術(shù)投資

。

C M IP 及SNM P 的一些重要概念是一

致的(圖1) 。圖1給出了典型的網(wǎng)絡(luò)管理交

互過程。圖中的網(wǎng)管資源包括協(xié)議棧、橋、路

由器、調(diào)制解調(diào)器、應(yīng)用程序及磁盤文件等,

這些資源稱作網(wǎng)管對象(M anagem en t O b 2

ject ) 。所有的網(wǎng)管對象經(jīng)抽象后存儲(chǔ)在M I B

(M anagem en t Info r m ati on B ase ) 中, M I B 對圖1　網(wǎng)絡(luò)管理交互過程模型

于管理者來說是可視的, 管理者和網(wǎng)管代理使用協(xié)議棧進(jìn)行通訊, 代理者的作用是從管理者處接收操作指令并從管理對象映射到實(shí)際的管理資源。

收稿日期:1995205215

3注:現(xiàn)在上海交通大學(xué)攻讀博士學(xué)位。

94山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)　　　　　　　　　　　　　　　1995年1　CM IP 及SNM P 的差別

C M IP 及SNM P 存在若干差異, 底層的差異是由于研制者的觀點(diǎn)不同引起的, 這些不同主要有:管理信息結(jié)構(gòu)的不同(資源如何被抽象成管理對象) ; 管理對象的識(shí)別和命名的不同及管理協(xié)議本身的不同。高層的不同與用戶、網(wǎng)絡(luò)管理人員及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商有關(guān), 主要是要適應(yīng)于不同的應(yīng)用要求, 得到管理機(jī)構(gòu)的認(rèn)可及設(shè)備制造商和用戶的支持等。

In ternet 的對象非常簡單, 它們只定義了對象的行為和文法, 而ISO 的對象具有屬性, 每個(gè)對象都有自己的文法和定義, ISO 的對象支持一些操作如“, “TDOW N ”等, 且R ESET ”

會(huì)向管理者發(fā)出有關(guān)事件的信息通知。

In ternet , 理的對象, 包括兩部分內(nèi)容:。ISO 的對象實(shí)例根據(jù)標(biāo)識(shí)名來識(shí)別, 。例如:一個(gè)傳輸連接可根(, 、系統(tǒng)名、子系統(tǒng)名及通訊實(shí)體, SNM P , 是面向無連接的, 這意味著它的開銷很小, 但其所使用的詞匯量非常有限。C M IP 的命令集龐大, 其M I B 恢復(fù)系統(tǒng)的效率高, 使用的詞匯數(shù)量大, 它特別需要面向連接的應(yīng)用層信息棧, 且網(wǎng)絡(luò)負(fù)載也很高, SNM Pv 2與C M IP 有些相似但網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載較低。

從用戶及網(wǎng)絡(luò)管理者的觀點(diǎn)來看, SNM P 及C M IP 也存在很多差異。SNM P 是由I AB (In 2ternet A ctivities Board ) 推薦用于管理In ternet 網(wǎng), 應(yīng)用面極廣, 其用戶及制造商的數(shù)量增長很快。而C M IP 應(yīng)用不太廣, 但這會(huì)隨著產(chǎn)品的增加而增長。SNM P 由于其簡單性及易于使用, 對于管理有限內(nèi)存的設(shè)備是理想的, 例如, 橋接器、路由器等, 缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生過量的信息包, 響應(yīng)時(shí)間慢, 網(wǎng)絡(luò)越大, 產(chǎn)生的包越多, 使用的3寬也越多, SNM Pv 2糾正了SNM Pv 1的一些缺點(diǎn)使之更適用于大型網(wǎng)絡(luò)。C M IP 得到國際組織的認(rèn)可, 是面向連接的, 其技術(shù)領(lǐng)先于SN 2M P 的簡單數(shù)據(jù)庫方法, 能夠產(chǎn)生好的管理資源模型, 因而高效靈活, 但它需要大量的內(nèi)存, 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載也相當(dāng)重, 因此對有限內(nèi)存的設(shè)備是不適用的。

2　網(wǎng)絡(luò)管理模型的分析

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中一般存在兩種管理模型(分別對應(yīng)于C M IP 及SNM P 的管理方式) :(1) 　基于輪詢的管理方式:被管理的設(shè)備依次被查詢, 并將信息同步地返回給管理者。(2) 　基于事件的管理方式:被管理的設(shè)備異步地向管理者發(fā)送有關(guān)的管理信息。

在典型的SNM P 網(wǎng)絡(luò)中, 管理者定時(shí)查詢各被管理的設(shè)備來獲得SNM P 的M I B 參數(shù), 雖然定時(shí)查詢保證了系統(tǒng)的可靠性, 但這也導(dǎo)致巨大的系統(tǒng)開銷, 并限制了被管理設(shè)備的數(shù)量。設(shè)SNM P 管理者輪詢的時(shí)間間隔為T , 則可被管理設(shè)備數(shù)目為:

□N <=T

□為每次查詢的最小時(shí)間, 包括以下時(shí)間片:

A :管理者初始化查詢(發(fā)出請求) ;

B :從管理者到代理者的網(wǎng)絡(luò)延遲;

第4期　　　　　　　　　　　　　　劉益林等:網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議CM IP 及SNM P 的集成化策略95

C :代理者的接收和解釋;

D :代理者的響應(yīng);

E :從代理者到管理者的網(wǎng)絡(luò)延遲;

F :管理者的接收和解釋;

則有:

□=A B C D E F

為了簡化分析不妨設(shè)A =C =D =F (內(nèi)部消息處理時(shí)間) , B =E (網(wǎng)絡(luò)延遲) , 則□=(4A 2B ) ,

(4A 2B ) 因此:N <=T □=T

在許多典型的TCP IP 環(huán)境的局域網(wǎng)中, 每個(gè)被管理的設(shè)備每隔15, 設(shè)A =50M S , B =1M S (1000個(gè)字節(jié)的ETH ERN ET ) (4A 2B ) =(15360(4. 23=4500N <=T

因此, 基于SNM P LAN 設(shè)備。在廣域網(wǎng)中, 由于傳輸距離增長, , 可設(shè)為500M S , 則

(430. 05 230. 5) =750 B =(15360) N 也就是說, P 750個(gè)W AN 設(shè)備。

, C M IP 管理者可使被管理的設(shè)備發(fā)送基于閥值的事件, 被管理的設(shè)備只將有意義的信息送往管理者, 因此不再有基于輪詢模式的缺陷, 但又產(chǎn)生新的瓶頸:管理者處理到達(dá)事件的速度。設(shè)管理者以速度&接收事件報(bào)告并在時(shí)間T 內(nèi)完成消息處理, 則可被管理設(shè)備的最大數(shù)目為:

N <=(1 &) 3(1 T )

(1 &) 表示被管理設(shè)備產(chǎn)生連續(xù)兩個(gè)事件報(bào)告的時(shí)間間隔, T =F 是管理者接收和處理消息的時(shí)間, 使用與SNM P 輪詢模型相同的數(shù)據(jù), 可得:

(1 N <=(1 &) (1 T ) =(1 &) 0. 05) =20 &

假設(shè)采用與基于輪詢方式的SNM P 相同的過濾器, 在局域網(wǎng)中(1 &) =15分鐘, 則:

N <=20 &=20315360=18000

因此在LAN 中, 采用基于事件方式的單個(gè)管理者最多可管理18000個(gè)設(shè)備。實(shí)際上考慮到管理者使用智能過濾器來減少網(wǎng)絡(luò)的傳輸量, 則(1 &) =10T , 則最大被管理的設(shè)備數(shù)目為

因?yàn)樽畲笤O(shè)備數(shù)目與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溲舆t無關(guān), 可認(rèn)為在廣域網(wǎng)中該數(shù)目也大致相同。N <=18000。

由以上分析可清楚地看到, 在大型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)采用基于事件的管理模型。3　網(wǎng)管協(xié)議的集成化策略

為了達(dá)到C M IP 及SNM P 高效的統(tǒng)一管理, 應(yīng)克服二者之間的不同并將二者集成在一起。對于各自特殊的管理領(lǐng)域, 可使用各自最適用的協(xié)議來達(dá)到二者的相容, 這稱之為共存; 跨越二者的差異, 使兩個(gè)協(xié)議在特殊的情況下工作在一起, 這稱之為交互作用。每種情況都需要在ISO 及I CP IP 協(xié)議間進(jìn)行某些轉(zhuǎn)換。

311協(xié)議共存的策略

可采取下述三種協(xié)議共存的策略:(1) 雙協(xié)議棧; (2) 混合協(xié)議棧; (3) 公共應(yīng)用程序接口(A P I :A pp licati on P rogram In terface ) 。雙協(xié)議棧允許由C M IP 及SNM P 的共同管理, 例如可

96山東建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)　　　　　　　　　　　　　　　1995年用一個(gè)管理站來管理同時(shí)基于C M IP 和SNM P 的產(chǎn)品, 在某些產(chǎn)品中使用雙協(xié)議棧也是很有用的, 例如多協(xié)議的主機(jī)及終端服務(wù)器等, 這里開銷并不重要, 因?yàn)樗璧拇蟛糠值膮f(xié)議棧都已經(jīng)存在。這些產(chǎn)品可由基于C M IP 或SNM P 的管理者來管理, 或者用C M IP 管理O S I 資源而用SNM P 管理TCP IP 資源, 兩個(gè)管理者及其代理會(huì)有一定數(shù)量的公共代碼, 如管理者的用戶接口及代理對下層資源的訪問接口等。

混合協(xié)議棧經(jīng)交替的底層協(xié)議棧來實(shí)現(xiàn)C M IP 及SNM P 的共同管理, 例如基于O S I 的SNM P 對于管理內(nèi)存有限的O S I 路由器是非常有用的, 基于TCP 的C M IP 能夠滿足I AB 管理C M IP 網(wǎng)絡(luò)的長期需要?；谶壿嬫溌房刂频腃 M IP 使得C M IP 適用于管理有限內(nèi)存的設(shè)備如橋接器等, 因?yàn)榇蟛糠值膮f(xié)議負(fù)載被清除了, 這樣做的好處是可以使用最合適的網(wǎng)管協(xié)議而不必考慮下層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

公共的A P Is 隱藏了底層協(xié)議棧的不同, , 這些A IP s 基于C M IP 和SNM P (C M IP 或SNM P 的, 這方面的例子有:H P 公司的Op enview , I BM 的N 312, 通過M I B 的翻譯機(jī)制及代理機(jī)制來克服二者之間的差異, 。M I B 翻譯機(jī)制跨越了管理對象的實(shí)例在信息及命名結(jié)構(gòu)方面的差異, 利用已有的M I B 的優(yōu)點(diǎn), 避免重復(fù)勞動(dòng), 這對于使用SNM P 及基于C M IP 的TCP IP 協(xié)議棧來管理O S I 協(xié)議棧是非常有用的

。

委托機(jī)制通過在功能相同的服務(wù)及協(xié)議間

進(jìn)行轉(zhuǎn)換來跨越管理協(xié)議的不同。圖2給出了

一個(gè)委托代理協(xié)議棧, 該委托代理協(xié)議棧包括

有管理者和委托代理者, 委托代理者從管理者

處接收管理請求, 并找出該請求的真正代理, 然

后由管理者將請求傳送給它, 管理者從真正代

理處收到響應(yīng)(或陷井通知) 后, 經(jīng)由委托代理

者傳到高層的管理者。例如, C M IP 可被用于管

圖2　委托代理協(xié)議棧模型理者和委托代理者之間, SNM P 可被用于委托

代理者和真正代理者之間。委托代理機(jī)制也可以類似的用于SNM Pv 1及SNM Pv 2之間的轉(zhuǎn)換。

委托代理不僅對協(xié)議轉(zhuǎn)換非常有用, 它們也可以充任中心站和代理者之間的中間管理者, 例如, 中間管理者可以管理一個(gè)LAN 網(wǎng)段的代理并將其信息傳送給中心管理站, 這樣, 中心管理站就不必參與本地的事務(wù)管理, 使得網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展, 另外, 中間管理者使用的管理協(xié)議可以與中心管理站不同。

4　結(jié)論

經(jīng)由以上的討論, 可以得到集成化網(wǎng)絡(luò)管理的解決方案:中心管理站可以運(yùn)行兩種協(xié)議, 利用一個(gè)共同的A P I , 可以直接使用SNM P 或C M IP 來管理當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如, 橋接器可

第4期　　　　　　　　　　　　　　劉益林等:網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議CM IP 及SNM P 的集成化策略97以用SNM P 來管理, 主機(jī)及終端服務(wù)器可以由C M IP 來管理, 遠(yuǎn)地管理可由委托代理來進(jìn)行, 委托代理既可充當(dāng)C M IP ——SNM P 的委托者又可充當(dāng)中間管理者, 委托代理只向管理者通報(bào)故障, 這樣可以減少中心站輪詢所有設(shè)備的負(fù)擔(dān)。另外, 單點(diǎn)連接的設(shè)備應(yīng)有安全管理。

在C M IP 及SNM P 之間存在若干的差異:低層管理信息結(jié)構(gòu)的不同、管理對象命名不同、管理協(xié)議的不同、高層認(rèn)證機(jī)構(gòu)的不同及適用性的不同。這些差異可用兩種方法處理:(1) 通過使用雙重的或混合的協(xié)議棧及公共的A P Is ; (2) 通過M I . 盡管B 的轉(zhuǎn)換機(jī)制及委托代理機(jī)制存在著若干不同, C M IP 和SNM P 仍可以集成到一起, 以提供統(tǒng)一的管理模型來保護(hù)用戶在網(wǎng)管技術(shù)方面的投資。

參　考　文　獻(xiàn)

1　Am atzia Ben -artzi A sheem Chandna U nniW arrier . N etwo ent N etwo rk s :P resent

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3　R am R V M anagem ent F ram ewo rk fo r the 90s . IEEE Comm . M ag . 1994:74～83

4　Yech ian T he O S I N etwo rk M anagem ent M odel . IEEE Comm , M ag . M ay 1993:20～29

INTEGRAT ING STRATEGIES OF NET WORK

M ANAGE M ENT PROT OCOL :C M IP AND SN M P

L u Y ilin 　　L u H ao

(Com pu ter Cen ter )

Abstract 　A detail analysis on the difference of C M IP and SNM P is given , and sev 2eral in tegrating strategies of netw o rk m anagem en t p ro toco l are p u t by m ak ing u se of their advan tages .

Key W ords 　C I M P ; SNM P ; netw o rk m anagem en t ; M I B