计算机网络管理知识点.docx
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2022-10-23
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第一章、网络管理概论
6
）系统管理功能域
ISO 定义的 5 个系统管理功能域的含义、功能和作用
1、网络管理的基本概念
1）网络管理的需求和目标
网络管理需求：①计算机与网络技术的发展；②网络普及；③网络组成越来越复杂；④
●配置管理：对系统设备参数的设置。包括视图管理、拓扑管理、软件管理及网络规划和资
源管理。其作用包括：确定设备的地理位置、名称和有关细节，记录并维护设备参数表；用
适当的软件设置参数值和配置设备功能；初始化、启动和关闭网络或网络设备；维护、增加
和更新网络设备及调整网络设备之间的关系。
●故障管理：所谓故障是出现大量或严重错误需要修复的异常情况。对故障的处理包括故障
检测，故障定位，故障隔离，重新配置，修复或替换失效部分，使系统恢复正常。包括故障
警告功能、事件报告管理功能、运行日志控制功能、测试管理功能。
●性能管理：网络性能包括：带宽利用率、吞吐量降低程度、通信繁忙程度、网络瓶颈及响
应时间等。性能管理包括：数据收集功能、工作负载监视功能、摘要功能。
●记帐管理：包括三个子过程分别分——使用率度量过程、计费处理过程、帐单管理过程。
●安全管理：包括发现全漏洞、设计和该进安全策略、根据管理记录产生安全事件报告，以
及为护安全业务。可以提供访问控制、安全警告、安全审计试验。
3、网络管理系统
多厂家设备不兼容
网络管理的目标：①减少停机时间，改进响应时间，提高设备利用率；②减少运行费用，
提高效率；③减少/消灭网络瓶颈；④适应新技术（多媒体、多种平台）；⑤使网络更容易使
用；⑥安全。
2）网络管理系统体系结构：操作系统、协议支持、网络管理框架、网络管理应用
(1)网络管理系统的层次结构
管理站
OSI/RM
应用层
网络管理框架
协议支持
1）Netview 适合用于分布式管理，有以下几个主要功能元素：网络通信控制设施 NCCF、
网络逻辑数据管理器 NLDM、网络问题测定程序 NPDA、状态监视器
2）SunNet Manager 功能元素主要有：管理应用程序、代理和委托代理等。委托代理使
用远程过程调用 RPC 技术，所以可以处理多种协议；它可以管理多个站，形成局部的集中
式管理，适合用于站点密集的局域网应用。
被管理资源
操作系统
物理层
3）OpenView 主要功能模块是网络节点管理员 NNM 和分布式管理员组成。应用广泛、
具有多平台支持的能力
§NME（网络管理实体）：每个网络节点都包含一组与管理有关的软件
§NMA（网络管理应用）：管理站中的一组软件叫做网络管理应用
§代理模块：NME 模块叫做代理模块。
(2)网络管理框架的共同特点：①管理功能分为管理站 (Manager)和代理(Agent)；②为存
储管理信息提供数据库支持，例如关系数据库或面向对象的数据库；③提供用户接口和用户
视图功能，例如 GUI 和管理信息浏览器；④提供基本的管理操作，例如获取管理信息，配置
设备参数等操作过程。
4）基于 Web 的网络管理——JMAPI
第二章 管理信息库 MIB—2
1、SNMP的基本概念 SNMP协议定义为应用层协议
1）TCP/IP 协议簇
与 OSI 分层原则不同，TCP/IP 允许同层协议实体之间互相作用实现复杂的通信功能，
也允许上层直接调用不相邻的下层过程。
TCP：是端系统之间的协议，其功能是保证端系统之间可靠地发送和接收数据，并给应
用进程提供访问端口。
IP：互联网中的所有端系统和路由器都必须实现 IP 协议。IP 的主要功能是根据全网唯
一的地址把数据从源主机搬运到目标主机。
(3)集中式与分布式网络管理的定义
→集中式管理：网络中任何被管理的设备（主机、网桥、路由器、或集线器）都必须实现
代理模块，所有代理在管理站监视和控制下协同工作实现集成的网络管理。叫做集中式管理。
其特点是管理人员可以有效地控制整个网络资源，根据需要平衡网络负载，优化网络性能。
→分布式管理：地理上分布的网络管理客户机与一组网络服务器交互作用，共同完成网络
管理功能。叫做分布式管理。
IP 地址：分为 5 类，A、B、C 类地址都分为两部分，即网络地址和主机地址，分别适
合于大、中和小型网络。子网地址对外部是透明的。
(4)为何采用委托代理（第二章 1、 3）也用此题答案）
▲▲ IP 协议
属于网络层
28~30 页
有的老设备可能不支持当前网络管理标准；小的系统可能无法完整实现 NME 的全部功
能；甚至还有一些设备（moderm 和多路器等）根本不能运行附加的软件，我们把这些设备
叫做非标准设备。通常采用委托代理的设备（ Proxy）来管理一个或多个非标准设备。委托
代理和非标准设备之间运行制造商专用的协议，而委托代理和管理站之间运行标准的网络管
理协议。管理站就可以用标准的方式通过委托代理得到非标准设备的信息，委托代理在这里
起到了协议转换的作用。委托代理示意图见下面：
IP 头长度（IHL）：以 32 位字计数，最小为 5。如果有任选项，则可能大于 5。
IP 头格式见下图：
版本号
IHL
标识符
服务类型
D
M
生存期
协议号
源地址
目标地址
任选项+补丁
用户数据
标准网络管理协议
TCP/IP 协议栈见下图：
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
专用管理协议
应用层
被管理设备
„„„
委托代理
被管理设备
(5)网络管理软件 包括用户接口软件、管理专用软件、管理支持软件 结构图见 5 页
3）被管理网络资源
(1)被管理的网络硬件资源：物理介质和连网设备、计算机设备、网络互联设备。
物理介质和连网设备：网卡、集线器、中继器、适配器、集口中器、交换机。
网络互联设备：网桥、路由器、网关、多路复用器
(2)被管理的网络软件：操作系统软件、通信软件、应用软件。
4）网络管理标准
数据链路
物理层
OSI/RM
网络访问层
TCP/IP 协议簇
Internet 主要协议之间的调用关系见下图：27 页
TCP/IP 网络管理：简单网关监控协议 SGMP、简单网络管理协议 SNMP
监视局域网通信的标准：远程网络监视 RMON
局域网管理标准：IEEE 即 IEEE802.1b LAN/MAN 管理
电信网络标准：TMN 即 M.30 建议
2、OSI系统管理的基本概念
OSI 把网络管理分为系统管理和（N）层管理。系统管理包含所有 7 层管理对象。
ISO7498-4 定义了 OSI 系统管理的框架结构。
1）OSI 管理框架
OSI 系统管理操作在对等的开放系统之间进行，一个系统为管理站，另外一个系统起代
理的作用。管理站实施管理功能，而代理接受管理站的查询，并且根据管理站的命令设置对
象的参数。
管理站与代理的关系见下图：
▲▲ ICMP 协议 属于网络层，用于传送有关通信问题的消息。30 页
▲▲ 内部路由协议（IRP）
接口标准
本地接口
路由器的作用：是根据网络拓扑结构和交通状况转发数据报，使其沿着一条最短最快的
通路到达目的端。
o
o o
o o o
自治系统：是由同类型的路由器互联的、由同一机构控制的互联网络。在自治系统内部
的各路由器之间通过内部路由协议 IRP 交换信息。属于不同自治系统的路由器之间通过外部
路由协议 ERP 交换路由信息。
管理操作
事件报告
▲▲ 外部路由协议（ERP）
最新的 ERP 叫做 BGP。BGP 的主要功能是控制路由策略，BGP 的四种报文为：
管理对象
报文类型
建立（Open）
更新
保持活动状态
通告
功能描述
建立邻居关系
发送新的路由信息
对 Open 的应答/周期性地确认邻居关系
报告检测到的错误
管理系统
被管理系统
2）通信机制
→请求
→响应
四种报文可实现的功能过程为：①建立邻居关系;②邻居可到达性;③网络可到达性。
▲▲地址分解协议（ARP）
→事件报告（通知）：代理向管理站发送消息，这种消息叫做事件报告或通知。
→轮询：为了及时了解对象的最新情况，代理必须经常地查询对象的各种参数。这种定期的
查询叫做轮询。
→心跳的机制：代理每隔一定时间向管理站发出信号，报告自己的状态。叫心跳。
3）管理域和管理策略（在分布式网络管理中的作用）
管理域的划分可能是基于地理范围的，也可能是基于管理功能的，或者是由于技术原因。
无论怎样划分管理域，其目的是对不同管理域中的对象实行不同的管理策略。
行政域的作用：是划分和改变管理域，协调管理域之间的关系。此外，行政域也对本域
中的管理对象和代理实施管理和控制。
4）管理信息的层次结构——继承层次树
→多继承性：一个子类有多个超类
→多态性：不同的对象对于同一操作作出不同的响应
→同质异晶性：一个对象可以有多个对象类
如何建立 ARP 表？ 可以通过广播发送 ARP 请求分组实现。ARP 请求分组中含有源主
机的 IP 地址、源主机的物理地址和目标主机的 IP 地址。收到 ARP 分组的主机如果发现其中
的 IP 地址与自己的 IP 地址相同，则把自己的物理地址加入 ARP 分组中发回源端。这样源主
机就知道了目标主机的 IP 地址和物理地址的映象关系。当然也可能没有主机响应 ARP 请求。
对这种情况的与具体的实现有关。一般的处理方法是如果源主机不知道目标主机的映象关
系，则使 IP 数据报进入发送队列，同时发出 ARP 请求，并等待 ARP 响应。如果在一定的时
间内收到 ARP 响应，则可以把数据报组装成帧发送出去；如果一直没有收到 ARP 响应，数
据报等待超时后向上层实体报警。
▲▲TCP 和 UDP 协议
同属于传输层协议。
两者区别：TCP 提供面向连接的传输服务；UDP 提供无连接的传输服务。
TCP 提供一个或多个端口作为通信主机中应用进程的地址。TCP 连接是以发起端的端口
号为起点，终止于接受端的端口号，沿着连接的数据传送是双向的。
TCP 建立和释放连接的过程采用 3 次握手协议。
2）Internet 网络管理框架
→网络管理：Internet 中，网络、设备和主机的管理叫做网络管理
→早期唯一可用的网络管理协议是 ICMP。
→一个对象可以是另一对象的一部分，这就形成了对象的包含关系，这种包含关系可以表示
为有向树
5）应用层提供系统管理的支持功能
应用层由应用进程 AP 和应用实体 AE 组成。应用进程把信息处理功能和通信功能组合
在一起，通过一个全局的名字可以调用这个功能；应用进程的通信功能由通信实体实现。应
用实体划分为应用服务元素 ASE。ASE 是具有简单通信能力的功能模块，对等的 ASE 之间
有专用的服务定义和协议规范。应用实体首先要与对等的应用实体建立应用联系，该过程主
要通过交换应用上下文 AC。AC 可以用名字应用一组 ASE 及其调用规则。
应用服务元素分为公用服务元素和专用服务元素。网络中使用的公用服务元素有联系控
制服务元素 ACSE 和远程操作服务元素 ROSE。ACSE 用于建立应用联系，ROSE 用于实现
对等实体的远程过程调用。专用服务元素叫公共管理信息服务元素 CMISE，CMISE 共有 7
种，公共管理服务元素和公共管理协议操作一一对应。
→专门的网络管理协议有：SGMP，SNMP、RMON
SNMP 由两部分组成：管理信息库结构的定义和访问管理信息库的协议规范。
SNMP 服务原语： Get 检索数据，Set 改变数据，GetNext 提供扫描 MIB 树和连续检索数
据的方法。Trap 提供从代理进程到管理站的异步报告机制。
Internet 最初的网络管理框架有四个文件定义：RFC1155 管理信息结构 SMI（即规定了管
理对象的语义和语法）；RFC1212 定义 MIB 模块的方法；RFC1213 定义 MIB-2 管理对象的
核心集合；RFC1157 定义 SNMPv1 协议的规范文件。
3）简单网络管理协议（SNMP）的体系结构
SNMP 依赖于 UDP 数据报服务，向管理应用和序提供服务，作用是把管理应用程序的
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