CN104158695A - 一种网络管理系统的网络管理方法 - Google Patents

Abstract

一种网络管理系统的网络管理方法，MIB编译器将管理信息库的结构定义文件自动编译生成MIB对象和MIB对象标记层，将MIB对象和MIB对象标记层打包成带有标记层的MIB对象，使用时对带有标记层的MIB对象进行标记并解析，从带有标记层的MIB对象中提取标记信息和MIB对象信息，转换成协议命令下发到网络设备进行数据存取操作。本发明实现了管理信息库与网络管理系统的源代码分离，消除了管理信息库和简单网管协议层的耦合，对管理信息库进行自动化处理和面向对象的设计，并对各个网络设备的管理信息库进行独立模块化管理，充分利用简单网管协议和管理信息库的颗粒度特性，对各个网络设备的管理信息库进行标记，最大程度的减少网络数据冗余，提高网络管理系统的效率。

Description

一种网络管理系统的网络管理方法

技术领域

本发明涉及一种网络管理系统的网络管理方法。

背景技术

网络管理系统通过在普通计算机上实现标准的简单网管协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）和管理信息库（Management Information Base，MIB），对网络设备进行数据存取，从而达到网络管理的目的。

除了标准网络管理协议本身之外，业内尚无统一的具体协议实现标准，网络管理系统生产商提供各自私有的网络管理协议栈（协议层）实现方法。

现有的网络管理系统的网络管理方法的实现具有如下缺点和不足：

1、管理信息库（MIB）的结构和相关信息直接嵌入在网络管理系统的代码中，对管理信息库的任何改动都需要修改网络管理系统的源代码，导致整个网络管理系统需要重新编译，测试和发布。

2、管理信息库（MIB）和简单网管协议（SNMP）层的耦合度过高，随着网络管理系统所管理设备种类的增加，每种网络设备都有各自独立的管理信息库结构定义，过高的协议层耦合度直接导致增加了网络管理系统的实现、维护难度和成本。

3、由于管理信息库的信息量通常都很大，对管理信息库（MIB）的处理没有达到全自动化，维护效率低下。

4、没有充分利用程序设计语言（C++或Java）中面向对象设计的特性，还停留在面向过程的上一代程序及系统设计阶段，代码开发、调试和维护效率很低。

5、没有充分利用简单网管协议（SNMP）和管理信息库（MIB）的颗粒度特性，导致大量网络通讯数据冗余，网络管理系统性能低下。

发明内容

本发明提供一种网络管理系统的网络管理方法，实现了管理信息库与网络管理系统的源代码分离，消除了管理信息库和简单网管协议层的耦合，对管理信息库进行自动化处理和面向对象的设计，并对各个网络设备的管理信息库进行独立模块化管理，充分利用简单网管协议和管理信息库的颗粒度特性，对各个网络设备的管理信息库进行标记，最大程度的减少网络数据冗余，提高网络管理系统的效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种网络管理系统的网络管理方法，该网络管理方法包含以下步骤：

步骤S1、MIB编译器将管理信息库的结构定义文件采用面向对象的映射设计自动编译成MIB对象；

步骤S2、MIB编译器采用面向对象的映射设计自动编译生成MIB对象标记层，该MIB对象标记层包裹住MIB对象；

步骤S3、将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层打包成带有标记层的MIB对象，该带有标记层的MIB对象是相互独立的软件模块；

步骤S4、MIB编译器采用面向对象的映射设计对带有标记层的MIB对象进行选择性标记；

步骤S5、简单网管协议层解析器对带有标记层的MIB对象进行解析，提取标记信息和MIB对象信息，转换成协议命令下发到网络设备进行数据的存取操作。

所述的步骤S1、步骤S2和步骤S4中的MIB编译器的生成过程包含：

使用通用的编译器生成工具，对管理信息库的结构定义文件中的所有关键字进行配置，生成能够进行MIB定义语言解析的MIB编译器；

其中，所述的管理信息库的结构定义文件中的关键字是指ASN.1标准定义的MIB描述文件关键字。

所述的管理信息库的结构定义文件包含两种MIB节点：单个节点和二维表格节点。

所述的步骤S1中，MIB编译器针对单个节点和二维表格节点两种节点类型，采用面向对象的映射设计，将两种节点类型建模成统一的MIB对象。

所述的MIB对象的结构包含：

1、MIB对象的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的类；

2、节点值的取值方法的方法名； 

3、节点值的设值方法的方法名； 

4、索引值；

5、索引值取值方法的方法名；

6、索引值设值方法的方法名； 

7、类内部数据结构：用于存储各节点值；

8、相应节点的对象标示符；

9、MIB值数据的缓存空间：用于存储从网络设备读取的各节点的数据。

所述的步骤S2中，所述的MIB对象标记层包含如下结构：

1、MIB对象标记层的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的标记类；

2、节点取值操作标记方法的方法名； 

3、节点设值操作标记方法的方法名； 

4、标记类内部数据结构：存储各节点的标记值，所述的标记值包含标记状态及标记状态的变更。

所述的步骤S3中，将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层使用编程语言自带的打包功能打包成相互独立的带有标记层的MIB对象。

所述的步骤S4中，MIB编译器采用面向对象的映射设计对带有标记层的MIB对象进行选择性标记的步骤包含：由MIB编译器自动生成标记值嵌入到MIB对象标记层中的标记类内部数据结构中。

所述的步骤S5包含以下步骤：

步骤S5.1、简单网管协议层解析器采用面向对象程序设计语言中的反射技术，通过反射原理提取带有标记层的MIB对象中所含的标记信息和MIB对象信息；

所述的标记信息包含标记值；

所述的MIB对象信息包含：MIB对象的类名、对象标示符、索引值和方法名；

步骤S5.2、简单网管协议层解析器将提取的信息转换成简单网管协议原语命令，并对简单网管协议原语命令进行优化：

步骤S5.3、简单网管协议层解析器将转换所得的原语命令通过标准的协议下发到网络设备进行数据的最终存取操作；

步骤S5.4、简单网管协议层解析器将网络设备返回的MIB值封装于MIB对象内，并按原始标记值对MIB对象进行校验。

所述的步骤S5.2中，对简单网管协议原语命令进行优化包含：

对于单个节点类型的节点MIB对象，均转换成Get命令，参数为节点对象标示符；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果有完整索引值，即指向表内一行数据，进一步根据标记的列，转换成Get命令，参数为包含所标记的列节点对象标示符；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果索引值不完整或不含索引值，即指向表内多行数据或整张表，转换成GetBulk命令，参数为二维表格节点对象标示符。

所述的步骤S5.4中，所述的对MIB对象进行校验包含：校验节点的标记是否与MIB值的变动对应；

只有已被标记的节点才会有MIB值的变动，如果该MIB值对应的节点未被标记，即无需对该节点进行读取操作，则该节点也不应有MIB值的变化，对于未标记的节点均屏蔽其取值功能。

所述的步骤S5中，在步骤S5.4之后还包含以下步骤：

步骤S5.5、简单网管协议层解析器将存储了MIB值的MIB对象返回给网络管理系统。

本发明具有如下优点：

1、实现了管理信息库与网络管理系统的源代码分离，修改管理信息库不会导致网络管理系统的重新编译；

2、消除了管理信息库和简单网管协议层的耦合；

3、对管理信息库进行自动化处理；

4、对管理信息库进行面向对象的设计；

5、对各个网络设备的管理信息库进行独立模块化管理；

6、充分利用简单网管协议和管理信息库的颗粒度特性，对各个网络设备的管理信息库进行标记，最大程度的减少网络数据冗余，提高网络管理系统的效率。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是简单网管协议层解析器对带有标记的MIB对象进行解析和存取操作的流程图。

具体实施方式

以下根据图1～图2，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1所示，本发明提供一种网络管理系统的网络管理方法，包含以下步骤：

步骤S1、MIB编译器将管理信息库的结构定义文件采用面向对象的映射设计自动编译成MIB对象；

步骤S2、MIB编译器采用面向对象的映射设计自动编译生成MIB对象标记层，该MIB对象标记层包裹住MIB对象；

步骤S3、将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层打包成带有标记层的MIB对象，该带有标记层的MIB对象是相互独立的软件模块；

步骤S4、MIB编译器采用面向对象的映射设计对带有标记层的MIB对象进行选择性标记；

步骤S5、简单网管协议（SNMP）层解析器（该解析器使用现有的Java反射技术实现）对带有标记层的MIB对象进行解析，提取标记信息和MIB对象信息，转换成协议命令下发到网络设备进行数据的存取操作。

所述的步骤S1中的MIB编译器的生成过程包含：

使用通用的编译器生成工具（例如：JavaCC），对管理信息库的结构定义文件中的所有关键字进行配置，生成能够进行MIB定义语言解析的MIB编译器；

其中，所述的管理信息库的结构定义文件中的关键字是指ASN.1标准定义的MIB描述文件关键字。

所述的管理信息库的结构定义文件包含两种MIB节点：单个节点（Scalar）和二维表格节点（Table）。

以下分别举例说明单个节点和二维表格节点的结构。

单个节点的结构包含：

节点名 OBJECT-TYPE

                     SYNTAX  类型

                     {      

                          节点值1,

                          节点值2,

                          节点值3

                     }

                     ACCESS  读写模式

                     STATUS  状态

                     ::= { 所属模块名 1 }  

其中的“OBJECT-TYPE”，“SYNTAX”，“ACCESS”，“STATUS”和“：=”均为ASN.1标准中定义的关键字和描述符。

二维表格节点的结构包含：

表格节点名    OBJECT-TYPE

              SYNTAX  SEQUENCE OF 表格单行名

              ACCESS  读写模式

              STATUS  状态

              ::= { 所属模块名 1 }    

表格单行名   OBJECT-TYPE

              SYNTAX 表格单行名

              ACCESS  读写模式

              STATUS  状态

              INDEX   { 索引值 }

              ::= { 所属表格节点名 1 } 

表格单行名   ::=

              SEQUENCE {

                  表格列名       类型,

                  表格列名       类型,    

                  表格列名       类型,

                  表格列名       类型,  

                  表格列名       类型,

               }

其中的“OBJECT-TYPE”, “SYNTAX”, “SEQUENCE OF”, “ACCESS”, “STATUS”, “INDEX”, “SEQUENCE”和“：=”均为ASN.1标准中定义的关键字和描述符。

所述的步骤S1中，MIB编译器针对单个节点和二维表格节点两种节点类型，采用面向对象的映射设计，将两种节点类型建模成统一的MIB对象。

所述的MIB对象的结构包含：

1、MIB对象的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的类；

2、节点值的取值方法的方法名；取值方法可采用程序代码中的getXXX方法；

3、节点值的设值方法的方法名（针对该节点可写的情况）；设值方法可采用程序代码中的setXXX方法；

4、索引值；

5、索引值取值方法的方法名（针对该节点为二维表格节点，并有索引值的情况）；取值方法可采用程序代码中的getXXX方法；

6、索引值设值方法的方法名（针对该节点为二维表格节点，并有索引值的情况）；设值方法可采用程序代码中的setXXX方法；

7、类内部数据结构（例如：数组）：用于存储各节点值；

8、相应节点的对象标示符（OID）；

9、MIB值数据的缓存空间：用于存储从网络设备读取的各节点的数据。

如果是由单个节点生成的MIB对象，则该MIB对象结构中：

MIB对象的类名即为单个节点名；

节点值的取值设值操作方法的方法名即为单个节点名；

单个节点无索引（Index）和索引值，不存在方法名为XXX_Index的方法。

如果是由二维表格节点生成的MIB对象，则该MIB对象中结构中：

一个MIB对象代表二维表格中的一行（Table Entry）数据；

MIB对象的类名即为二维表格节点名；

存取操作方法的方法名即为二维表格的各列（Table Column）节点名；

如果该列为索引（Index），具有索引值，相应的方法名内带有XXX_Index字样。

所述的步骤S2中的MIB编译器采用与步骤S1中一样的MIB编译器。

所述的步骤S2中，所述的MIB对象标记层包含如下结构：

1、MIB对象标记层的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的标记类；

2、节点取值操作标记方法的方法名；取值操作标记方法可采用程序代码中的getXXXMarked方法；

3、节点设值操作标记方法的方法名（针对该节点可写的情况）；设值操作标记方法可采用程序代码中的setXXXMarked方法；

4、标记类内部数据结构（例如：数组）：存储各节点的标记值，所述的标记值包含标记状态及标记状态的变更，所述的标记状态可以用“0”或“1”表示，“0”表示未被标记，“1”表示被标记。

如果所述的MIB对象标记层包裹的是由单个节点生成的MIB对象，则该MIB对象标记层的结构中：

MIB对象标记层的类名即为单个节点名；

节点取值操作和设值操作的标记方法的方法名即为单个节点名。

如果所述的MIB对象标记层包裹的是由二维表格节点生成的MIB对象，则该MIB对象标记层的结构中：

MIB对象标记层的类名即为二维表格节点名；

节点取值操作和设值操作的标记方法的方法名即为二维表格的各列（Table Column）节点名。

根据本发明的MIB对象结构和MIB对象标记层结构，MIB对象标记层内部存有相应的MIB节点标记信息。MIB对象被MIB对象标记层包裹，以获取面向对象的标记功能。

MIB对象标记层的自动生成采用和生成MIB对象相同的编译技术。

为了更好地优化网络数据冗余度，避免读取多余的数据，提高网管系统的性能，本发明在MIB对象结构外添加了MIB对象标记层，该MIB对象标记层将MIB对象进行包裹，并和MIB对象一同打包成软件模块，用于标记网络管理系统需要读取的节点数据，对于未标记的节点则不进行数据的存取操作。

所述的步骤S3中，将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层使用编程语言自带的打包功能打包成相互独立的带有标记层的MIB对象；

所述的步骤S4中的MIB编译器采用与步骤S1中一样的MIB编译器。

MIB编译器对带有标记层的MIB对象进行选择性标记所采用的编译技术和生成MIB对象的编译技术相同。

所述的步骤S4中，由MIB编译器自动生成标记值嵌入到MIB对象标记层中的标记类内部数据结构中。

如图2所示，所述的步骤S5包含以下步骤：

步骤S5.1、简单网管协议层解析器采用面向对象程序设计语言中的反射技术，通过反射原理提取带有标记层的MIB对象中所含的标记信息和MIB对象信息；

所述的标记信息包含标记值；

所述的MIB对象信息包含：MIB对象的类名、对象标示符（OID）、索引值和方法名；

步骤S5.2、简单网管协议层解析器将提取的信息转换成简单网管协议原语命令，并对命令进行优化：

对于单个节点类型的节点MIB对象，均转换成Get命令（SNMP协议定义的读取指令），参数为节点对象标示符（OID）；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果有完整索引值，即指向表内一行数据，进一步根据标记的列，转换成Get命令，参数为包含所标记的列节点对象标示符（OID）；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果索引值不完整或不含索引值，即指向表内多行数据或整张表，转换成GetBulk命令（SNMP协议定义的读取指令）（需SNMP协议第二版），参数为二维表格节点对象标示符（OID）；

步骤S5.3、简单网管协议层解析器将转换所得的原语命令通过标准的协议下发到网络设备进行数据的最终存取操作；

步骤S5.4、简单网管协议层解析器将网络设备返回的MIB值封装于MIB对象内（具体是封装在MIB值数据的缓存空间内），并按原始标记值对MIB对象进行校验；

所述的对MIB对象进行校验包含：校验节点的标记是否与MIB值的变动对应，只有已被标记的节点才会有MIB值的变动，如果该MIB值对应的节点未被标记，即无需对该节点进行读取操作，则该节点也不应有MIB值的变化，对于未标记的节点均屏蔽其取值功能；

步骤S5.5、简单网管协议层解析器将存储了MIB值的MIB对象返回给网络管理系统，进行进一步业务处理。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

由管理信息库（MIB）的结构定义文件全自动生成适用于程序设计语言中的MIB对象；

针对简单网管协议（SNMP）和管理信息库（MIB）的属性和特性，在不改动MIB对象的前提下，加载MIB对象标记层，使MIB对象具有标记功能，按照简单网管协议和管理信息库所规定的最小颗粒度，即单个节点或二维表格节点中的一个单元格，该最小颗粒度均可通过带标记层的MIB对象精准定位，进行选择性存取操作，最大程度的减少网络数据冗余。

将网络管理系统所管理的各种网络设备相应的管理信息库（MIB）打包成相互独立的软件模块，可针对客户需求进行灵活搭配及升级，并解决了同一系统中同种设备不同版本之间的管理信息库（MIB）相互干扰的问题，降低了维护成本，提高了维护效率。

本发明可扩展适用于网络管理系统中除简单网管协议（SNMP）之外的其他协议层的实现。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，该网络管理方法包含以下步骤：

步骤S1、MIB编译器将管理信息库的结构定义文件采用面向对象的映射设计自动编译成MIB对象；

步骤S2、MIB编译器采用面向对象的映射设计自动编译生成MIB对象标记层，该MIB对象标记层包裹住MIB对象；

步骤S3、将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层打包成带有标记层的MIB对象，该带有标记层的MIB对象是相互独立的软件模块；

步骤S4、MIB编译器采用面向对象的映射设计对带有标记层的MIB对象进行选择性标记；

步骤S5、简单网管协议层解析器对带有标记层的MIB对象进行解析，提取标记信息和MIB对象信息，转换成协议命令下发到网络设备进行数据的存取操作。

2.如权利要求1所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S1、步骤S2和步骤S4中的MIB编译器的生成过程包含：

使用通用的编译器生成工具，对管理信息库的结构定义文件中的所有关键字进行配置，生成能够进行MIB定义语言解析的MIB编译器；

其中，所述的管理信息库的结构定义文件中的关键字是指ASN.1标准定义的MIB描述文件关键字。

3.如权利要求2所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的管理信息库的结构定义文件包含两种MIB节点：单个节点和二维表格节点。

4.如权利要求3所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S1中，MIB编译器针对单个节点和二维表格节点两种节点类型，采用面向对象的映射设计，将两种节点类型建模成统一的MIB对象。

5.如权利要求4所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的MIB对象的结构包含：

1、MIB对象的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的类；

2、节点值的取值方法的方法名； 

3、节点值的设值方法的方法名； 

4、索引值；

5、索引值取值方法的方法名；

6、索引值设值方法的方法名； 

7、类内部数据结构：用于存储各节点值；

8、相应节点的对象标示符；

9、MIB值数据的缓存空间：用于存储从网络设备读取的各节点的数据。

6.如权利要求5所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S2中，所述的MIB对象标记层包含如下结构：

1、MIB对象标记层的类名：以单个节点名或二维表格节点名命名的面向对象的标记类；

2、节点取值操作标记方法的方法名； 

3、节点设值操作标记方法的方法名； 

4、标记类内部数据结构：存储各节点的标记值，所述的标记值包含标记状态及标记状态的变更。

7.如权利要求6所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S3中，将各个网络设备的MIB对象和MIB对象标记层使用编程语言自带的打包功能打包成相互独立的带有标记层的MIB对象。

8.如权利要求7所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S4中，MIB编译器采用面向对象的映射设计对带有标记层的MIB对象进行选择性标记的步骤包含：由MIB编译器自动生成标记值嵌入到MIB对象标记层中的标记类内部数据结构中。

9.如权利要求8所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S5包含以下步骤：

步骤S5.1、简单网管协议层解析器采用面向对象程序设计语言中的反射技术，通过反射原理提取带有标记层的MIB对象中所含的标记信息和MIB对象信息；

所述的标记信息包含标记值；

所述的MIB对象信息包含：MIB对象的类名、对象标示符、索引值和方法名；

步骤S5.2、简单网管协议层解析器将提取的信息转换成简单网管协议原语命令，并对简单网管协议原语命令进行优化：

步骤S5.3、简单网管协议层解析器将转换所得的原语命令通过标准的协议下发到网络设备进行数据的最终存取操作；

步骤S5.4、简单网管协议层解析器将网络设备返回的MIB值封装于MIB对象内，并按原始标记值对MIB对象进行校验。

10.如权利要求9所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S5.2中，对简单网管协议原语命令进行优化包含：

对于单个节点类型的节点MIB对象，均转换成Get命令，参数为节点对象标示符；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果有完整索引值，即指向表内一行数据，进一步根据标记的列，转换成Get命令，参数为包含所标记的列节点对象标示符；

对于二维表格节点类型的MIB对象，如果索引值不完整或不含索引值，即指向表内多行数据或整张表，转换成GetBulk命令，参数为二维表格节点对象标示符。

11.如权利要求9所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S5.4中，所述的对MIB对象进行校验包含：校验节点的标记是否与MIB值的变动对应；

只有已被标记的节点才会有MIB值的变动，如果该MIB值对应的节点未被标记，即无需对该节点进行读取操作，则该节点也不应有MIB值的变化，对于未标记的节点均屏蔽其取值功能。

12.如权利要求10或11所述的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，所述的步骤S5中，在步骤S5.4之后还包含以下步骤：

步骤S5.5、简单网管协议层解析器将存储了MIB值的MIB对象返回给网络管理系统。