本部分主要对集中控制、网络监控/管理等相关领域进行调查和研究,查找是否有合适的开源框架或技术来实现本课题的拟定的方案,同时,又能保证方案的健壮性和可扩展性。在网络管理方面,SNMP是目前流行的应用层协议。在开发高性能的网络程序方面,ACE框架应用广泛。本部分用2小节阐述对SNMP和ACE的调研工作。65328

1  对SNMP的调研

基于TCP/IP的网络管理系统包含两个部分:管理站(manager)和被管设备。被管设备端运行的与管理工作相关的软件叫代理程序(agent)。网络管理的过程一般是:管理站通过向被管设备下发请求来获取所有被管设备的状态,并在监视器上显示所有被管设备的状态信息(例如流量状况、连接状态的等)。

基于TCP/IP的网络管理包含3个组成部分:

1) 管理信息库(MIB,Management Information Base)。MIB中包含所有可被代理程序查询和修改的参数。

2) 管理信息结构(SMI ,Structure of Management Information)。SMI是关于MIB的一套公用的结构和表示符号。

3) 简单的网络管理协议(SNMP,Simple Network Management Protocol)。SNMP是一个基于TCP/IP的网络管理协议,作为管理进程和代理进程之间通信的协议。

SNMP定义5种报文用于,用于管理进程和代理进程之间的交互信息:论文网

1) get-request操作:从代理进程取得一个或多个参数值。

2) get-next-request操作:从代理进程取得下一个参数。

3) set-request操作:设置代理进程的一个或多个参数值。

4) get-response操作:返回一个或多个参数值。

5) trap操作:代理进程主动发出报文,通知管理进程有事件发生。

前3中操作由管理进程向代理进程发出,后2种由代理进程发给管理进程。

SNMP作为应用层协议,规定了通信双方应当遵守的规则。SNM4J(基于Java )和者SNMP++(基于C++)是专业级的、开源的SNMP 协议的实现。SNMP4J和SNMP++框架封装了SNMP底层TCP/IP的实现细节,使得开发人员能够更快、更轻松地开发网络管理软件。

可以看出,网络管理体系结构(manager-agent模型)和本课题拟定的解决方案server-agent没有本质上的区别。因此,理论上,利用SNMP4J框架可以实现本课题的拟定的解决方案。

随着对SNMP和SNMP4J调研的深入,利用SNMP来实现本课题的基于server-agent模式的网络应用程序具有以下一些不足:

1) 安全性低:没有实现性的安全措施,无数据源认证功能,不能防止窃听。

2) 没有伸缩性:SNMP中管理进程是通过轮询(polling)向代理进程的MIB发送查询/设置请求来完成操作。在大型网络中,这种轮询操作会产生巨大的网络流量,造成网络堵塞。

3) 编程复杂:SNMP在传输层采用UDP协议(一种不可靠的、面向无连接的 传输协议)。为了保证通信的可靠性,必须在应用层采取一些额外的措施进行差错控制和超时重传。这样一来,将增加开发工作的复杂度。

4) 需要扩展MIB:一般地,利用SNMP开发的网络管理程序,标准的MIB中 包含所有被管设备的可被查询/设置的网络参数和状态等。本课题若是采用SNMP实现对虚拟机的控制,必须对MIB进行扩展。MIB中必须包含所关心的虚拟机参数,例如虚拟机是否入域,虚拟机属于哪个域等参数。扩展MIB涉及的工作量和知识较多,将加大开发的难度。

以上列出的不足是网络应用程序开发过程中常常关注的问题,也是本课题所关心的一些难题。SNMP及对应的框架没能很好地解决这些问题。

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