军区网络管理系统的设计与实现 二00九年七月三日 答辩人 赵国华 导 师 井元伟 教授 主要内容 Northeastern University July 2009 一 绪论 三 系统设计 四 系统实现 五 结论 二 结构体系及技术协议 一 绪论 开发背景 Northeastern University July 2009 覆盖面广 用户数量多 网络结构复杂 没有一套完 整的管理系统 现实意义 能够实时监测网络运行状况 掌握网络运行指标 分析 网络运行趁势 判断网络运行故障 提出故障解决预案 二 体系结构及技术协议 Northeastern University July 2009 SNMPv2 简单网络管理协议SNMP Simple Network Management Protocol 是目前TCP IP网络中应用最为广泛的网络管理协议 Microsoft windows Server 2003 windows支持TCP IP网络和图形用户接口 Microsoft windows Server 2003 是SNMP理想的开发平台 MIB II 管理信息库MIB II是在MIB I的基础之上开发的 是MIB I 的一个超集 三 系统设计 军区网络管理系统功能模块图 Northeastern University July 2009 三 系统设计 Northeastern University July 2009 数据采集模块 设备告警采集 板位在线离线采集 实时设备阻断采集 用户层数据采集 三 系统设计 Northeastern University July 2009 轮询网元节点流程访问网元节点流程 三 系统设计 Northeastern University July 2009 流量检测模块 MRTG 性能数据采集 报警监控 参数比较 收集与转换 转存 收集下级监测 数据分析 挖掘 计算和分析 性能指标 参数调整 参数值对动态调整 三 系统设计 Northeastern University July 2009 指标统计模块 三 系统设计 24点当日 月初上月 Northeastern University July 2009 数据分析模块 数据分析流程 设置指标 范围 时间 图表类型 调用图形显示程序 三 系统设计 Northeastern University July 2009 故障分析流程 告警信息与处理办法录入到系统 结果存储网状数据库 再次告警 专家系统从自行 推理 历史经验选择 三 系统设计 Northeastern University July 2009 拓扑显示流程 访问中兴设备配置表 读取数 据 分析中继表得逻辑关系 自动将网元及逻辑关系显示GUI 并行程序读告警库得有关信息 轮询得当前阻断情况 三 系统设计 指标模型体系 设备可用率 指标要求 设备可用率应达到95 计算方法 设备可用率指在考察时间内 考察时间减去设备公 共控制部分 含软件 不正常工作时间与考察时间之比 Northeastern University July 2009 中继可用率 指标要求 中继可用率应达到97 5 计算方法 中继可用率是指在考察时间内 中继正常工作 时间与考察时间之比 三 系统设计 Northeastern University July 2009 节点可通率 指标要求 数据交换节点可通率应99 计算方法 数据交换节点可通率指在考察时间内 节点站正 常运行的时间与考察时间之比 三 系统设计 Northeastern University July 2009 用户可用率 指标要求 用户可用率应达到98 计算方法 用户可用率指在考察时间内 用户正常工作 时间与考察时间之比 三 系统设计 Northeastern University July 2009 IP性能往返时延 三 系统设计 指标要求 任意两个节点间往返时延的平均值 85ms Northeastern University July 2009 丢包率 数据丢包率一般在0 15 严重拥塞 间变化 指标要求 任意两个节点间丢包率平均值 5 四 系统实现 拓扑发现 Northeastern University July 2009 从图的一个顶点V0出发 依次访问V0的邻接点K1 K2 Kn 然后再顺序访问K1 K2 Kn的所有尚未被访问过的邻接点 如此重复 直到图中的顶点都被访问过为止 1 首先把V0放入队列 2 若队列为空则结束 否则取出队列的头V 3 访问V并把所有与V相邻且未被访问的顶点插入队列 4 重复2 3直到队列为空 在windows2003平台下采用BC实现 开发工具为BBC7 0 主干网拓扑发现 四 系统实现 Northeastern University July 2009 先访问种子路由器MIB库中的ipRouteTable路由表 搜索该路 由器的相邻路由器列表 随后依次以列表中的路由器为基点 继续搜索邻近的路由器列表 依次类推 直到达到指定的搜 索层次数为止 故障管理 四 系统实现 Northeastern University July 2009 主动探测或被动接收网络上的各种事件信息 并识别出其中与网络和系 统故障相关的内容 对其中的关键部分保持跟踪 生成网络故障事件记 录 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 通知一线值班员 电子邮件 通知决策管 理人员 发出网络严重故障警报 依靠对事件记录的分析定义网络故障 并生成故障卡片 ticket 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 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 接收管理员的输入和其他的配置信息 对故障管理系统进行配 置 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 故障管理记录 四 系统实现 Northeastern University July 2009 五 结论 Northeastern University July 2009 所做的工作 实现基于SNMP的分布式网络管理系统 重点解决网络管理中的 拓扑发现 分布式实现以及无人值守等问题 下一步工作 因其军队网络的特殊性下一步对涉及网络上信息的保密性 完 整性 可用性和可控性等安全问题加强监控和进一步的研究 谢谢各位老师的耐心倾听 敬请各位老师批评指正