CN101202751B

CN101202751B - 为虚拟联网设备提供简单网络管理协议数据的系统和方法

Info

Publication number: CN101202751B
Application number: CN200710194472.5A
Authority: CN
Inventors: J·M·胡斯特; M·E·卡罗洛; A·马基亚诺; S·M·法雷尔; T·J·亚当斯; D·R·马塞尔怀特
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2027-11-14
Also published as: US7925731B2; US20080147833A1; CN101202751A

Abstract

本发明涉及一种管理网络的系统和方法，更具体地说，涉及用于使用SNMP(简单网络管理协议)与虚拟联网设备相连接的系统和方法。提供了一种系统，所述系统包括配置语句，其配置为向虚拟设备提供身份。SNMP子代理配置为在SNMP代理与所述虚拟设备的控制程序之间提供接口。所述SNMP子代理获得由用于已标识虚拟设备的控制程序所提取的信息，并将所获得的信息提供给所述SNMP代理以便返回给SNMP客户机。

Description

为虚拟联网设备提供简单网络管理协议数据的系统和方法

技术领域

本发明一般地涉及管理网络的系统和方法，更具体地说，涉及用于使用SNMP(简单网络管理协议)与虚拟联网设备相连接的系统和方法。

背景技术

简单网络管理协议(SNMP)开发于1988年并且已经成为管理网络的实际上的标准。具体地说，SNMP包括应用层协议，所述应用层协议促进了在网络设备之间交换管理信息，并因此使得网络管理员能够管理包括网络性能在内的其他任务。SNMP也是传输控制协议/网际协议(TCP/IP)协议组的一部分，因此允许通过例如因特网来管理系统。

SNMP管理的网络具有三个主要组件，包括(i)受管理设备，(ii)代理，以及(iii)网络管理系统(NMS)。受管理设备(也称为网络元件)可以包括任意数量的硬件设备，例如路由器，交换机和网桥，集线器，计算机主机，打印机等。在执行时，受管理设备收集和存储管理信息，并且利用SNMP使得该信息可用于NMS。所述代理具有管理信息的本地知识，并将此类信息转换成与SNMP兼容的形式。

SNMP具有若干基本命令来管理网络，所述命令包括四个基本的用于监视和控制受管理设备的SNMP命令。这些基本SNMP命令包括读、写、捕获(trap)和遍历操作。NMS使用读命令来监视受管理设备。NMS使用写命令来控制受管理设备。NMS使用遍历操作来判定受管理设备支持哪些变量，并顺序地将信息收集到变量表(如路由表)中。例如，受管理设备使用捕获命令来向NMS异步地报告事件。

SNMP还包括管理信息库(MIB)。MIB是信息的分级集合，可以使用网络管理协议(如SNMP)来访问所述信息。MIB包括根据对象标识符来标识的受管理对象。受管理对象(MIB对象)可以包括受管理设备的特定特征。对象标识符(或对象ID)在MIB分级结构中唯一地标识受管理对象。供应商可以为他们自己的硬件设备定义包含受管理对象的专用分支。

RFC 1493(用于网桥的受管理对象的定义)定义了与基于TCP/IP的网络中的网络管理协议一起使用的MIB的一部分。这些对象称为SNMP网桥-管理信息库(BRIDGE-MIB)，并被网络管理系统用于管理桥接设备(例如，在网络层以下连接局域网段的设备)。这些设备可以例如是“真实”交换机(即，硬件设备)。

硬件交换机具有IP地址以便管理系统可以对其进行标识。也就是说，硬件交换机具有固有的TCP/IP通信，其配置为借助网络管理站来接收和发送管理信息(SNMP网桥-管理信息库数据)。这允许网络管理员能够连接到硬件交换机，并使用SNMP协议来管理交换机以获得由RFC 1493定义的网桥-管理信息库信息。因此，可以通过使用工业标准的网络管理(SNMP)来管理硬件交换机。

另一方面，虚拟交换机是完全仿真的设备。这些仿真设备在物理网络上不存在(没有身份)。因此，与硬件交换机不同，例如，虚拟交换机没有固有的TCP/IP通信来借助网络管理站接收和发送管理信息(SNMP网桥-管理信息库数据)。目前，只有通过登录到虚拟系统的管理员使用CP查询命令行接口来进行介入，才能够呈现此类与虚拟设备有关的信息。

因此，本领域中存在克服上述缺陷和限制的需要。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种系统，所述系统包括返回始址(HOME)配置语句，所述语句配置为向虚拟设备提供身份。SNMP子代理配置为在SNMP代理与所述虚拟设备的控制程序之间提供接口。所述SNMP子代理获得由实现所述虚拟设备的所述控制程序所提取的信息，并将所获得的信息提供给所述SNMP代理。

在本发明的另一方面，提供了一种用于部署管理虚拟设备的应用的方法。所述方法包括提供计算机基础设施，所述计算机基础设施可用于从控制程序请求与由所述控制程序实现的虚拟设备有关的信息。所述计算机基础设施还可用于提取与由所述控制程序获得的已标识虚拟设备有关的信息、创建具有相关信息的SNMP响应分组，并且将所述响应发送到SNMP代理。

在本发明的另一方面，提供了一种包括计算机可用介质的计算机程序产品，所述计算机可用介质中包含可读程序代码。所述计算机程序产品包括至少一个执行计算机基础设施的各功能的组件。

在本发明的另一方面，提供了一种用于管理虚拟设备的系统，包括：用于由SNMP代理生成对与虚拟设备有关的信息的请求的装置；用于由SNMP子代理确定为其请求数据的虚拟设备的IP地址的装置；用于由SNMP子代理从控制程序请求与由所述控制程序实现的虚拟设备有关的信息的装置；用于由SNMP子代理提取由所述控制程序获得的与已标识虚拟设备有关的信息的装置；以及用于由SNMP子代理创建具有相关信息的SNMP响应分组，并将所述响应发送到SNMP代理的装置。

在本发明的另一方面，提供了一种用于管理虚拟设备的方法，包括：SNMP代理生成对与虚拟设备有关的信息的请求；SNMP子代理确定为其请求数据的虚拟设备的IP地址；SNMP子代理从控制程序请求与由所述控制程序实现的虚拟设备有关的信息；SNMP子代理提取由所述控制程序获得的与已标识虚拟设备有关的信息；以及SNMP子代理创建具有相关信息的SNMP响应分组，并将所述响应发送到SNMP代理。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性环境；以及

图2，3a-3c以及4是实现本发明的各方面的处理步骤的流程图。

具体实施方式

本发明一般地涉及管理网络的系统和方法，更具体地说，涉及用于使用SNMP(简单网络管理协议)与虚拟联网设备相连接的系统和方法。更具体地说，在各实施例中，本发明的系统和方法提供了SNMP网络管理系统与例如虚拟交换机的虚拟设备之间的接口。通过使用本发明的系统和方法，可以标识虚拟设备并将相关信息通过TCP/IP提供给NMS。以此方式，无需登录到虚拟系统的管理员的介入。

在一个实施例中，所述系统和方法配置为在来自国际商业机器公司的z/VM操作系统上运行。在其核心，z/VM是“系统管理程序”；也就是说，z/VM是虚拟化真实硬件环境的系统。此功能允许为在计算机上运行的任何事物创建单独的虚拟环境。在运行中，z/VM控制所有硬件、存储器和处理器，当其“客户”需要资源时，将资源分发给所述客户。这允许许多系统或服务共享相同的资源。当然，本领域的技术人员应当理解，本发明的系统和方法还配置为在其它操作系统上运行。

系统环境

图1示出了根据本发明的用于管理过程的示例性环境10。示例性环境可以例如是服务器或用户工作站。环境10包括具有计算设备14(例如，包括SNMP代理)的计算机基础设施12。更具体地说，计算设备14包括：SNMP代理，其通过网络连接接受对数据的SNMP请求；以及SNMP子代理16，其用作SNMP代理的扩展并用作该代理与实现虚拟设备21的控制程序的程序代码(例如，汇编器诊断编程接口)之间的接口。在一个实施例中，SNMP子代理16从(虚拟设备的)控制程序提取必要的信息，并将此信息转换成对MIB请求有意义的响应。这允许外部客户机通过现有的TCP/IP服务器虚拟机来标识和确定虚拟设备。

可以将控制程序、配置文件等暂时或永久地存储在存储器22A或存储系统22B中。如本领域的技术人员应理解的，控制程序可以提供关于虚拟设备的信息，例如网桥类型、端口号。如以下更详细讨论的，程序代码用作实现虚拟设备的控制程序与SNMP子代理16之间的接口。存储器22A可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储装置以及提供至少某些程序代码的临时存储以减少必须在执行期间从大容量存储装置检索代码的次数的高速缓冲存储器。

控制程序14还包括处理器20、输入/输出(I/O)接口24、总线26、存储装置、ROM、RAM和外部I/O设备/资源28。控制程序14还包括操作系统O/S，在一个非限制性示例中，操作系统O/S可以是来自国际商业机器公司的z/VM操作系统。外部I/O设备/资源28可以是键盘、显示器、指点设备，或任何使得控制程序14能够使用任何类型的通信链路30与一个或多个其他计算设备通信的设备。在实施例中，SNMP子代理16使用架构的接口(即，分布式编程接口)通过通信链路30与SNMP客户机18和计算设备往复通信。通信链路30可以例如是有线和/或无线链路；一种或多种类型的网络(例如，因特网、广域网、局域网、虚拟专用网等)；和/或任何已知的传输技术和协议(如TCP/IP)。

处理器20执行计算机程序代码和SNMP子代理16的逻辑，所述代码和逻辑存储在存储器22A和/或存储系统22B中。当执行计算机程序代码等时，处理器20可以从存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口24读取数据和/或向存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口24写入数据。总线26提供了在计算设备14的每个组件之间的通信链路。

在各实施例中，SNMP子代理16提供了对SNMP客户机18所提供的功能的扩展；也就是说，SNMP子代理16配置成为虚拟设备21处理对网桥-管理信息库数据的请求，且对现有SNMP客户机18具有最小影响。

SNMP子代理16配置为与SNMP代理14通信，并注册自身以处理虚拟设备21的网桥-管理信息库变量。因此，在运行中，SNMP客户机18将向SNMP子代理16发送对与虚拟设备21关联的IP地址的网桥-管理信息库变量的请求。在各实施例中，返回的MIB数据将遵循RFC 1493(网桥的受管理对象的定义)中列出的架构，这将允许网络管理站使用所述信息来管理虚拟设备。因此，SNMP子代理16建立了对虚拟设备网桥-管理信息库信息的请求的兼容响应(例如，RFC 1493兼容响应)。

此外，作为接口，SNMP子代理16与实现虚拟设备21的控制程序通信。控制程序配置为提取关于虚拟设备21的信息，该信息又被提供给SNMP子代理16。更具体地说，SNMP子代理16使用通常以汇编代码编写的接口从控制程序检索关于虚拟联网对象(设备)的信息。

本发明的系统和方法还配置为通过现有TCP/IP服务器虚拟机向虚拟设备21提供有意义的身份(管理IP地址)。此身份允许SNMP客户机18标识和确定虚拟设备21(例如，虚拟交换机)。如本领域的技术人员应理解的，SNMP客户机18可以包括例如处理器、ROM、RAM、存储单元和操作系统。总线26提供了SNMP客户机18中的每个组件之间的通信链路。可以在TCP/IP配置文件中使用具有新关键字的“返回始址”语句来创建管理IP地址(用于标识虚拟设备)之间的关联。更具体地说，可以通过唯一IP地址来标识虚拟设备，所述IP地址创建为TCP/IP配置文件(位于为SNMP请求服务的栈中)内的返回始址语句中的关键字。例如，在配置文件中的“返回始址”语句可以是：“返回始址ipv4地址网络掩码虚拟交换机交换机名称链路名称”。

应在提供网桥管理信息库的SNMP服务的栈上配置返回始址TCP/IP配置语句。此外，指定虚拟设备名称的返回始址TCP/IP配置语句能够针对IPv4(或IPv6)地址进行编码，并且可与硬件设备的TELNET地址相比较。此外，返回始址TCP/IP配置语句不必一定与交换机网络相关，而是用于交换机管理目的的IP地址。

将TCP/IP栈连接到NMS的网络应与到外部网络的虚拟设备连接分离，以便可以使用SNMP捕获将虚拟设备连接的故障报告给NMS。

通过使用返回始址语句，计算系统14具备描述虚拟设备21的能力。因此，当通过SNMP使用交换机管理IP地址接收到MIB请求时，SNMP子代理16中的逻辑与控制程序通信并建立MIB响应。SNMP子代理使用汇编器接口从控制程序提取关于虚拟设备的信息。更具体地说，SNMP子代理16使用通常以汇编代码编写的接口从控制程序检索关于虚拟联网对象(设备)的信息。将提取的信息返回SNMP代理14。在各实施例中，通过“诊断(DIAGNOSE)”代码(例如，诊断代码X’26C’(访问特定系统信息))上的子代码来提供此能力，所述代码可以以任何语言(例如C)来编写，并且其可由本领域中具有普通技能的程序员来实现。

可以使用SNMP代理分布式编程接口(其记载在SC24-5083、TCP/IP程序员参考，以及RFC1228-SNMP-DPI：简单网络管理协议分布式程序接口中)来编写SNMP子代理16。例如，SNMP子代理16优选地驻留在其自己的虚拟机中，并在TCP端口上经由SNMP代理与当前SNMP客户机18通信。

TCP/IP管理员

TCP/IP管理员提供接口来更新TCP/IP返回始址语句，以便将虚拟设备名与IPv4地址相关联，并指明栈正在为虚拟交换机提供诸如SNMP之类的管理服务。此外，TCP/IP管理员使用CP QUERY VSWITCH命令来显示虚拟设备身份和提供SNMP服务的TCP/IP栈的名称。此外，TCP/IP 管理员为SNMP子代理16定义了一组MIB变量以及出口例程(其在请求任意定义的MIB变量时将提供响应数据)的名称。另外，TCP/IP管理员可以使用SET VSWITCH或MODIFY VSWITCH为虚拟设备定义MACID。

SNMP子代理

SNMP子代理16是可扩展的，通过提供新的出口例程(其使用所述接口，然后将出口名称和它所支持的MIB变量的列表添加到子代理配置文件)来支持多组额外的MIB信息。因此，为了添加未来的支持多组额外MIB变量的子代理，SNMP子代理16以通用方式来实现。

为了使SNMP子代理16保持通用，在外部文件中将MIB变量连同出口例程(其将实际地建立MIB响应分组)的名称一起提供给子代理16。通用子代理将读取MIB数据文件，注册指定的MIB变量以便使SNMP服务器知道它将处理哪些MIB变量请求，并跟踪将调用哪个出口例程来处理这些MIB变量。当获取(GET)请求进入SNMP服务器以请求这些变量时，SNMP服务器将请求传递到子代理，并且子代理将调用适当的出口例程来生成响应数据。在一个实施例中，出口例程将发出CP诊断代码X’26C’-访问特定系统信息例程，并使用从其返回的信息来建立包含虚拟交换机管理信息库数据的响应分组。

MIB描述文件可以具有一个或多个出口标签(列出了MIB出口例程的名称)，后跟包含该出口例程所支持的MIB变量的表。可以将这些MIB变量添加到由SNMP代理使用的MIB_DESC数据文件。为此，可以创建将子代理MIB文件中列出的MIB附加到MIB_DESC文件的实用工具。汇编器出口例程可提供为子代理16提供MIB数据的出口例程。在一个实施例中，出口将调用CP诊断代码X’26C’-访问特定系统信息例程，并使用从其返回的信息来建立MIB响应分组。

此外，SNMP服务器需要将虚拟设备标识信息传递到SNMP子代理16。当需要被传递到SNMP子代理16的GET或GETNEXT请求进入 SNMP代理18，它将随其通过DPI接口发送的查询分组中的目的地IP地址一起传递。此IP地址将被传递到出口例程，出口例程又将调用诊断来建立MIB响应数据。

运行实例

图2-4是可在图1的环境中实现的本发明的实现步骤的流程图。图2-4可以等同地代表本发明的高级框图。本发明可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素两者的实施例的形式。所述软件元素可以是固件、驻留软件、微代码等。此外，本发明可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用或计算机可读介质提供了可以被计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统结合的程序代码。出于此描述的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与所述指令执行系统、装置或设备结合的程序的装置。所述介质可以是电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的实例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和光盘。光盘的当前实例包括光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CR-R/W)和DVD。

在图2中，在步骤200，SNMP代理生成对有关虚拟设备的信息的请求。如以上讨论的，虚拟设备可以在TCP/IP配置文件内的返回始址语句中标识。在步骤205，SNMP子代理确定为其请求数据的虚拟设备(VSWITCH)的IP地址。在步骤210，SNMP子代理将从实现虚拟设备的控制程序来请求所述信息。在步骤215，控制程序获得关于所标识的虚拟设备的信息。所提取的信息可以例如是除无关信息外的关于虚拟设备的相关的请求信息。在步骤220，SNMP子代理获得所述信息并提取关于虚拟设备的相关信息。更具体地说，SNMP子代理16使用通常以汇编代码编写的接口从控制程序来检索关于虚拟联网对象(设备)的信息。在步骤225， SNMP子代理将转换所述相关信息，创建SNMP响应分组，以及将所述响应发送到SNMP代理。

图3a-3c示出了根据本发明的一个方面的附加处理流程。在步骤300，网络管理员在TCP/IP配置文件中创建设备、链路、启动和返回始址语句。返回始址语句中新的“虚拟交换机”关键字指示栈正在为虚拟设备提供管理服务(例如SNMP服务)。在步骤305，管理员配置这些语句，以使NMS具有到栈提供的SNMP服务的连通性。也就是说，其上运行SNMP的栈具有将虚拟交换机名称绑定到IP地址的返回始址列表表项。在步骤310，TCP/IP栈初始化(或执行(OBEY)处理)使用虚拟交换机系统服务向控制程序注册ip_地址/虚拟交换机_名称。

在步骤315，NMS发送对虚拟交换机的网桥管理信息库的请求。

在图3b中，在步骤320，将请求路由到TCP/IP栈，后者将其传递到SNMP服务器。在步骤330，子代理使用所述IP地址发出诊断，以从CP获得关于虚拟交换机的信息。从诊断响应创建网桥管理信息库。在步骤335，将MIB响应通过栈发送回NMS。

在图3c中，在步骤340，当网络对象的状态变化时，SNMP的第二功能产生捕获来通知NMS。

图4是失去虚拟连接时捕获如何工作的实例。在步骤400，拔出向网络提供虚拟交换机连接的插件。例如，在z/VM操作系统中，拔出用于OSA-Express的插件。在步骤405，使用虚拟交换机将包含虚拟交换机IP地址的捕获事件消息发送到处理该虚拟交换机的SNMP请求的栈。在步骤410，TCP/IP栈从虚拟交换机消息中提供的信息来构建捕获消息，并使用标准栈接口发出捕获。

在各实施例中，本发明提供了在订阅、广告和/或收费的基础上执行本发明的步骤的商业方法。也就是说，服务提供商(例如解决方案集成商)可以提供执行此处描述的处理。在此情况下，服务提供商可以为一个或多个客户创建、维护、部署、支持执行本发明的处理步骤的计算机基础设施。作为回报，服务提供商可以按照订阅和/或收费协议来向客户收费，和/或服务提供商可以从将广告内容出售给一个或多个第三方来收费。

尽管已经根据各实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应认识到，本发明可以在具有修改的情况下实现并且在所附权利要求的精神和范围之内。

Claims

1.一种用于管理虚拟设备的系统，包括：

用于由SNMP代理生成对与虚拟设备有关的信息的请求的装置；

用于由SNMP子代理确定为其请求数据的虚拟设备的IP地址的装置，其中在TCP/IP配置语句中提供所述虚拟设备的身份；

用于由SNMP子代理从控制程序请求与由所述控制程序实现的虚拟设备有关的信息的装置；

用于由SNMP子代理提取由所述控制程序获得的与已标识虚拟设备有关的信息的装置；以及

用于由SNMP子代理创建具有相关信息的SNMP响应分组，并将所述响应发送到SNMP代理的装置。

2.如权利要求1的系统，其中在订阅、广告和/或收费的基础上提供权利要求1的系统中的装置。

3.如权利要求1的系统，还包括用于在TCP/IP配置文件中创建设备、链路、启动和返回始址语句的装置，其中所述返回始址语句标识所述虚拟设备。

4.如权利要求3的系统，其中所述返回始址语句配置为指示栈正在为所述虚拟设备提供管理服务。

5.如权利要求4的系统，还包括用于向子代理提供IP地址的装置。

6.如权利要求5的系统，还包括用于使用所述IP地址发出诊断，以从所述控制程序获得关于所述虚拟设备的信息的装置。

7.如权利要求6的系统，还包括用于在网络对象的状态改变时生成捕获以通知网络管理系统的装置。

8.一种用于管理虚拟设备的方法，包括：

SNMP代理生成对与虚拟设备有关的信息的请求；

SNMP子代理确定为其请求数据的虚拟设备的IP地址，其中在TCP/IP配置语句中提供所述虚拟设备的身份；

SNMP子代理从控制程序请求与由所述控制程序实现的虚拟设备有关的信息；

SNMP子代理提取由所述控制程序获得的与已标识虚拟设备有关的信息；以及

SNMP子代理创建具有相关信息的SNMP响应分组，并将所述响应发送到SNMP代理。

9.如权利要求8的方法，其中在订阅、广告和/或收费的基础上提供权利要求8的步骤。

10.如权利要求8的方法，其中还包括在TCP/IP配置文件中创建设备、链路、启动和返回始址语句，其中所述返回始址语句标识所述虚拟设备。

11.如权利要求10的方法，其中所述返回始址语句配置为指示栈正在为所述虚拟设备提供管理服务。

12.如权利要求11的方法，其中还包括向子代理提供IP地址。

13.如权利要求12的方法，其中还包括使用所述IP地址发出诊断，以从所述控制程序获得关于所述虚拟设备的信息。

14.如权利要求13的方法，其中还包括在网络对象的状态改变时生成捕获以通知网络管理系统。