分布式網(wǎng)絡(luò)自管理模型及相關(guān)問題研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)向大規(guī)模、異構(gòu)方向快速發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，分布式網(wǎng)絡(luò)管理成為研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。本文在對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及現(xiàn)有分布式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)當(dāng)前存在的一些有待解決的問題進(jìn)行了研究。研究目標(biāo)是為大規(guī)模、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)分布式、自治的網(wǎng)絡(luò)管理模型，基于分布式管理結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)、自主、自適應(yīng)的管理。本文從體系結(jié)構(gòu)和管理機(jī)制入手，提出了以下幾個(gè)方面的研究成果： (1)分布式網(wǎng)絡(luò)自管理模型在

2、分布式網(wǎng)絡(luò)管理中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、種類多樣，傳統(tǒng)的“管理員密集”模式要求管理員必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和管理策略有準(zhǔn)確、深入的了解，并且能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況及時(shí)地調(diào)整和更新管理任務(wù)。這種依靠管理員主觀決策和手工介入的管理模式導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)管理的低效率和高出錯(cuò)率等問題，給日常網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了障礙。本文提出一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)自管理模型，從自動(dòng)初始化和動(dòng)態(tài)自管理兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)、自主和自適應(yīng)的管理。提出基于管理站分層、管理任務(wù)分布的網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)

3、，不僅適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)管理的層次化要求，而且提高了管理域的自適應(yīng)管理能力；在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)初始化的過程中，提出管理定位服務(wù)這一關(guān)鍵技術(shù)，在多管理域、多管理者協(xié)同工作的管理結(jié)構(gòu)中為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)定位管理域和管理者，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性為其配置初始管理任務(wù)；在實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)自管理的過程中，提出基于事件驅(qū)動(dòng)的管理任務(wù)調(diào)度機(jī)制，管理者根據(jù)管理對(duì)象發(fā)出的事件動(dòng)態(tài)地為被管節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展管理任務(wù)，以避免由于運(yùn)行大量靜態(tài)任務(wù)造成系統(tǒng)負(fù)載過大的問題，實(shí)現(xiàn)管理任務(wù)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)調(diào)整。模型減

4、少了管理員手工介入和主觀決策的負(fù)荷，提高了網(wǎng)絡(luò)管理的自治性和管理效率。 (2)分布式可伸縮事件關(guān)聯(lián)機(jī)制傳統(tǒng)事件關(guān)聯(lián)技術(shù)無(wú)法有效滿足分布式網(wǎng)絡(luò)管理的需求，本文提出一種分布式可伸縮事件關(guān)聯(lián)機(jī)制-DSEC，采用先分布再集中的關(guān)聯(lián)模式與自適應(yīng)可伸縮的關(guān)聯(lián)關(guān)系。定義了本地關(guān)聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)兩個(gè)過程，首先由設(shè)備進(jìn)行本地關(guān)聯(lián)，而后各地關(guān)聯(lián)結(jié)果匯總到管理平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)，既符合管理任務(wù)動(dòng)態(tài)分布的特點(diǎn)，又減少了事件傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)消耗，均衡了管理平臺(tái)的負(fù)載

5、；將事件的關(guān)聯(lián)關(guān)系與管理任務(wù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系相結(jié)合，根據(jù)管理任務(wù)在設(shè)備端的動(dòng)態(tài)配置情況構(gòu)建自適應(yīng)可伸縮的關(guān)聯(lián)關(guān)系，使事件的關(guān)聯(lián)關(guān)系從靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，能夠隨著管理任務(wù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整(擴(kuò)展或撤銷)而自適應(yīng)伸縮(伸展或收縮)，從而消除了傳統(tǒng)算法在處理分布式管理時(shí)的冗余計(jì)算，提高了關(guān)聯(lián)的靈活性；DSEC支持對(duì)邏輯事件的推理，從而使關(guān)聯(lián)關(guān)系更加適合網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行。同時(shí)，在改進(jìn)CausalityGraph算法的基礎(chǔ)上提出了機(jī)制的相關(guān)算法。 (3)基于移

6、動(dòng)代碼的網(wǎng)絡(luò)管理框架根據(jù)管理信息的實(shí)時(shí)性和非實(shí)時(shí)性特征，本文提出了兩種基于移動(dòng)代碼的管理任務(wù)分派機(jī)制：基于移動(dòng)代理的管理域輪詢機(jī)制和基于遠(yuǎn)程計(jì)算的節(jié)點(diǎn)駐留機(jī)制?；谝苿?dòng)代碼的管理框架進(jìn)一步提高了體系結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性和管理機(jī)制的自治性。 此外，本文在網(wǎng)絡(luò)自管理模型的基礎(chǔ)上建立了一個(gè)基于移動(dòng)代理的分布式網(wǎng)絡(luò)自管理系統(tǒng)。通過對(duì)具有代表性的管理應(yīng)用的測(cè)試，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)自管理模型體系結(jié)構(gòu)與管理機(jī)制的有效性；從性能上來(lái)看，基于移動(dòng)代理的管理框架

7、與傳統(tǒng)的SNMP管理相比，在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無(wú)論是帶寬消耗還是響應(yīng)時(shí)間都具有更加優(yōu)越的性能。 本文的研究背景和內(nèi)容來(lái)源于作者攻讀博士期間于東北大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件國(guó)家工程研究中心從事的網(wǎng)絡(luò)管理方面的理論研究和工程實(shí)踐，本文的研究工作屬于教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“遠(yuǎn)程教學(xué)管理平臺(tái)—智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)”及東北大學(xué)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”的核心部分。其中，智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)順利通過教育部的驗(yàn)收，并成功地應(yīng)用