嵌入式网络管理论文

摘要：网络管理能保证车载网络的安全性和可靠性。通过分析OSEK网络管理规范及FlexRay总线的特点，提出在FlexRay总线通信周期动态段中实现OSEK网络管理的方案，给出了FlexRay总线网络管理协议数据单元的定义，分析和研究了FlexRay总线的OSEK网络管理过程及网络管理消息在动态段中延迟发送问题。下面是小编为大家整理的《嵌入式网络管理论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

嵌入式网络管理论文 篇1：

基于嵌入式系统的网络管理模型浅析

[摘要]近年来，嵌入式系统的逐渐完善为网络管理模型的设计提供了一个新的契机。设计一种新的基于嵌入式系统的网络管理模型。该模型以Web 浏览器和服务器为框架，通过把Web集成到嵌入式设备中，可以对设备随时随地的进行远程访问及管理。

[关键词]嵌入式系统 XML 网络管理模型

随着嵌入式系统的不断成熟，其在网络管理中的作用也逐渐凸显出来。基于嵌入式系统的网络管理模型越来越被广泛地应用于各种不同的场合，本文将首先对嵌入式系统进行一个简单的介绍，之后本文将提出一个基于XML的管理器与代理（XML-based Manager-SNMP Agent ）的嵌入式系统Web服务器浏览器（Web Server Browser）管理模型，新的网络管理模型基于Java的图形用户接口GUI，其为系统管理员提供了友好的、易于使用的管理平台。

一、嵌入式系统简介

嵌入式系统最初是指在设备内部，为了控制设备行为或是嵌入在其它系统中的一种专用软件和硬件的集合。它一旦启动就执行某一特定的程序，中间无需人工干预，直到关机为止。通常要求其具有实时响应能力，一般不要求复杂的用户工作界面，甚至不要求支持键盘，显示器，串行口，硬盘等外部设备接口，也不需要用户进行二次开发。它被广泛地用于仪器仪表，工业控制设备，电梯，程控交换机，微波设备，交通灯，家用电器中。

信息技术的飞速发展给嵌入式系统赋予了新的内涵，同时萌生了许多形态各异的接入设备，如可上网的手持电脑，可上网的无线移动手机，机顶盒、家庭网关、可上网的电视机、可上网的车载盒、智能家用电器等等。

概括起来，嵌入式系统是指以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式处理器主要由一个单片机或微控制器（MCU）组成。相关支撑硬件包括显示卡、存储介质、通信设备、IC卡或信用卡读取设备等。嵌入式系统的应用几乎无处不在，嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，其应用己深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。

二、新的基于嵌入式系统的网络管理模型

随着互联网技术的发展而产生的XML技术具有良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输等特点， XML解决了HTML不能解决的两个Web问题，即Internet 发展速度快而接入速度慢的问题，以及可利用的信息多，但难以找到自己需要的那部分信息的问题. XML能增加结构和语义信息，可使计算机和服务器即时处理多种形式的信息。因此，运用XML的扩展功能不仅能从Web服务器下载大量的信息，还能大大减少网络业务量。本文设计的基于XML 嵌入式系统的Web 管理模型如图1所示，主要分为两大部分：管理系统（管理端）和被管系统（代理端）。

在此模型中采用传统的SNMP 代理和基于XML 的管理者。采用DTD或Schema描述管理信息结构（类似于SNMP SMI），HTTP作为传输数据的手段。管理数据以XML文档格式存取，并用标准的XML技术进行处理。组织模型使用管理者代理模式。

三、主要组件体系结构的设计

（一）基于XML的管理端

如图2所示，Web Server提供Web接口操作，接收来自Web代理通过HTTP发来的异步消息，每个功能都作为一个不同的URL来实现。Web Client 用于和代理端交互同步管理信息，管理信息库（Management Information Base）用于存储管理信息，以做今后长期的研究分析。

XML分析器（XML Parser & Translator）提供了实现最重要管理应用功能的基础，因为所有管理信息都是用XML表示的，这些功能包括：过滤、将信息存入管理信息库以及收集各代理的管理数据。

（二）XML/SNMP通道

由于基于XML的管理者和SNMP代理双方所采用的技术不同，在他们之间需要增设一个XML/SNMP通道，管理者通过此通道来使用和管理现有的SNMP代理。图3给出了XML/SNMP通道的体系结构图。XML/SNMP通道提供了基于XML的管理者管理SNMP代理网络的方法，主要在于管理者和代理之间管理信息和交互操作的转换。管理信息的转换就是将传统的ASN.1描述的MIB文件转换为XML格式的MIB文件，包括SNMP SMI到XML Schema的转换，编写一个SNMP MIB到XML的转换器即可达到此目的。交互操作的转换则是在信息转换的基础上实现的，是XML操作与SNMP操作的转换。XML-SNMP通道通过解析来自上一层的XML格式的Request，生成SNMP格式的Request，并通过SNMP协议传送到下一层基于SNMP代理的网络设备；解析来自下一层的SNMP格式的Request，生成XML格式的Request，并通过HTTP协议传送到上一层。

（三）嵌入式Web服务器

嵌入式Web服务器技术是在thin TCP/IP协议栈为基础构建而成， 具有自己的Web地址，功能上和传统的Web Server一样，通过网络就可以把设备接入Internet中。任何一个客户机，都可以通过HTTP协议与EWS（Embed Web Servers，嵌入式web服务器）建立连接。但在该模型中，对设备进行访问、监视、管理和控制的时候并不是采用HTTP协议，而是通过嵌入式SNMP代理来实现的。因此嵌入式Web服务器在设计时必须考虑以下几点：

1．满足客户请求的实时性和突发性，保证不同系统的用户对设备访问的一致性；

2．提供安全访问机制，确保设备数据的安全性；

3．实现对设备参数的在线配置；

4．实现与嵌入式SNMP 代理的互操作。

根据以上要求，嵌入式Web 服务器的体系结构如图4 所示。

HTTP引擎负责接受用户的URL请求同时把该URL地址所对应的Web文档返回给客户；URL解析器把URL地址解析成它所对应的Web文档；嵌入式Web服务器的安全性交给集成安全服务去完成；对Web文档的读取和设置工作由调度器完成，同时调度器还要把在Web文档中所对应的节点的取值交给应用接口去完成；应用接口是嵌入式Web服务器与嵌入式代理的接口，它既负责从嵌入式代理读取数也接受来自嵌入式代理的Trap消息，而嵌入式Web服务器采用Push技术向浏览器用户发送Trap消息。

四、小结

本文设计了一种新的基于嵌入式系统的网络管理模型。该模型以Web浏览器和服务器为框架，通过把Web集成到嵌入式设备中，可以对设备随时随地的进行远程访问及管理；采用基于XML的管理器-代理（XML-based Manager-SNMP Agent）管理方式，利用平台独立且有丰富GUI接口的Java技术进行监控和表现，这样可以真正实现非Internet设备的网络化以及对Internet 的透明网络互联。

参考文献：

[1]王金东、韩光洁、王济勇、赵海，嵌入式系统的一个Web管理模型[J]，东北大学学报（自然科学版），2003，（07）.

[2]关沫，韩光洁，张文波，赵海，一个支持EI应用的嵌入式实时操作系统WebitX[J]，东北大学学报（自然科学版），2004，（07）.

[3]熊江，嵌入式系统与普适计算[J]，单片机与嵌入式系统应用，2003，（04）.

[4]袁兵，付宏，吴鸿韬，嵌入式Internet与扩展Internet研究[J]，北京邮电大学学报，2003，（S1）.

[5]单海峰，舒乃秋，宁康红，卜正良，基于MPC850的电力系统在线监控系统设计[J]，电子技术，2003，（04）.

作者：李长彬

嵌入式网络管理论文 篇2：

OSEK网络管理规范在FlexRay总线中的研究与实现

摘要：网络管理能保证车载网络的安全性和可靠性。通过分析OSEK网络管理规范及FlexRay总线的特点，提出在FlexRay总线通信周期动态段中实现OSEK网络管理的方案，给出了FlexRay总线网络管理协议数据单元的定义，分析和研究了FlexRay总线的OSEK网络管理过程及网络管理消息在动态段中延迟发送问题。最后在自行设计的实验平台上进行了实验，验证了本方案的可行性。

关键词：FlexRay；OSEK；网络管理

Research and Implementation on OSEK Network Management in FlexRay Bus

GU Jian-wei1，2 ，CAI Yun-hui2

（1. Engineer Research Center of Satety Critical Industry Measure and Control Technology，Ministry of Education，

Hefei 230009， China；2 .School of Mechanical and Automotive Engineering，

Hefei University of Technology， Hefei 230009，China）

Key words: FlexRay；OSEK； network management

FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发的汽车总线，将会在未来数年内，引领整个汽车电子产品控制结构的发展方向［1］。目前，FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化，使之成为了新一代汽车内部网络通讯协议，FlexRay总线具有传输速率高、硬实时、安全性和灵活性等特点。但FlexRay协议只规定了物理层协议和数据链路层协议，没有制定网络管理方面的标准。随着FlexRay总线在汽车电控领域中越来越广泛的应用，对适用于FlexRay总线的网络管理策略的研究也变得愈加重要。

对于车载网络管理而言，OSEK/VDX NM是通用的、公认的标准，因此各厂家在制定网络管理规范时，应尽量遵循这个标准［2］。目前，国内外相关研究单位已经对OSEK/VDX NM规范的研究作了大量的工作。在国外，法国的电子工程学院、CEA、卡内基梅隆大学以及美国著名的嵌入式系统厂商WindRiver公司、Metroworks公司等都对OSEK标准进行了深入的研究［3-5］。在国内，清华大学、哈尔滨工业大学和同济大学等高校均开展了对OSEK规范的学习与研究［6-9］。分析当前各大研究机构的研究成果可以知道，对OSEK网络管理的研究主要是针对CAN网络的，对于Flexray总线的网络管理的研究几乎处于初级阶段，只有个别研究单位进行了零星的研究，如在文献［10］中提出了基于OSEK的FlexRay总线网络管理协议单元的定义，文献［11］介绍了AutoSAR规范中FlexRay总线网络管理的方法。本文分析了FlexRay总线协议和OSEK/VDX网络管理的特点，提出了在FlexRay通信周期动态段中实现OSEK网络管理的方案，并在自行设计的实验平台上进行了实验，验证了本方案的可行性。

1 FlexRay协议及OSEK直接网络管理

1.1 FlexRay通信协议

FlexRay总线是一种高速串行通信网络，具有高带宽、支持双通道、可灵活配置多种网络拓扑结等特点。FlexRay的一个通信周期分为静态段、动态段、标识窗和网络空闲时间，其中，静态段和动态段用来传输总线数据，即FlexRay报文。FlexRay 的静态段采用的TDMA方式，静态段被划分为若干个时间宽度相等的静态时隙（Static Slot），每个时隙被分配给某个特定节点，在该时隙内，此节点唯一占有总线控制权，向总线发送数据，即使该节点此时没有数据需要向总线上发送，它所占用的时隙也不会被其它节点所占用。静态时隙的时间宽度以及节点访问总线的顺序在系统配置时被确定，系统运行中是固定的。与静态段不同，动态段采用的是可伸缩时分多路（FTDMA）方式，节点访问总线的顺序是按优先级确定的，但时隙长度是动态调整的，当节点没有数据需要向总线发送时，经过一个微时隙（Minislot）后，总线控制权立即交给下级节点。FlexRay总线的静态段是时间触发方式，动态段本质上是事件触发方式。时间触发方式具有确定性，但实时性较差，而事件触发方式的实时性较好，但确定性差。

1.2 OSEK直接网络管理

OSEK网络管理可以监控网络中各节点的状态，并使网络中的节点能够协商进入睡眠状态。OSEK 网络管理提供两种可供选择的实现机制：直接网络管理和间接网络管理。直接网络管理是使用逻辑环并通过主动广播专门的网络管理消息来实现的。在直接网络管理中，节点进行复杂的状态转换，并组成逻辑环；通过在逻辑环中发送网络管理消息来主动监控和报告网络中其他节点的状态，使得每个节点都能在一定的时间内获得整个网络的状态消息。

对于直接网络管理，首先是要建立逻辑环。逻辑环的通信独立于网络的物理结构，每个节点都具有一个自己的逻辑后继节点。当逻辑环稳定后，每个节点依次用网络管理信息报告自己的当前网络状态信息，并接收其他节点的网络管理信息，从而监控它们的状态。OSEK 网络管理把直接网络管理信息定义为网络管理协议数据单元（Network Management Protocol Data Unit，NMPDU）。NMPDU的格式见表1。

表1中，地址域包含源节点地址和目标节点地址。控制域包含消息类型的信息，即Ring消息（正常工作的逻辑环消息）、Alive消息（Alive消息用于表明加入了新节点）和LimpHome消息（功能异常的节点将周期性地传输LimpHome消息）。数据域是可选的，可根据具体情况自行定义。

2 FlexRay总线网络管理的研究

2.1 NMPDU到FlexRay动态段数据帧的映射

通过研究OSEK网络管理规范和FlexRay通信周期中静态段和动态段的特点，可知OSEK网络管理虽然没有指定具体的总线类型，但是其特性决定了其只适合于事件触发方式的总线协议，如CAN总线。FlexRay通信周期动态段也是基于事件触发方式，这与CAN总线类似。因此，可以将OSEK网络管理消息放置在FlexRay通信周期动态段中发送。

OSEK网络管理规范采用网络管理协议数据单元（NMPDU）来表示一个节点的网络管理信息。网络管理消息要通过FlexRay总线进行传输，需要将其映射成FlexRay总线的数据帧格式。在FlexRay通信周期动态段数据帧中将有效数据部分的头两个字节设置成消息标识（Message ID），作为NMPDU的源节点标识符，用于表明接收的消息来自哪个节点；将有效数据的第3和第4个字节作为NMPDU的目的节点标识符，用于确定本消息的接收节点；第5个字节作为NMPDU的操作码，包含了直接网络管理的三类消息，即Ring消息、Alive消息和LimpHome消息；第6到11个字节作为NMPDU的可选数据部分，映射格式如表2所示。

2.2 网络管理消息在动态段延迟时间分析

与CAN总线不同，由于FlexRay总线动态段特殊的通信机理，动态帧消息不能实时发送。因此，在动态段中发送的网络管理消息会出现延迟的情况，从而造成网络管理系统误判当前网络状态和节点状态。网络管理消息在最坏情况下延迟时间Tdelay［12］为：

Tdelay=Tt+Te+Tc （1）

式中：Tt为发送网络管理消息所需要的时间，可用式（2）表示：

Tt=FrameSize/BusSpeed （2）

式中:FrameSize为报文长度；BusSleep为总线速率。

Te表示在给定时间内，由于静态段内的消息和更高优先级动态段消息的发送所消耗的时间，可用式（3）表示：

Te=DelayCycles（t）×TCycle+Te′ （3）

式中：TCycle为一个通信周期的时间长度；DelayCycles（t）为由于出现更高优先级和由于网络管理消息使用更低帧标识而导致网络管理消息无法发送的周期数；Te′为某消息发送的周期内，从该周期开始到该消息被发送之间的时间长度。

Tc表示网络管理消息在属于它的微时隙之后产生，从而引起在这个周期内的时间延迟，可以用式（4）来表示［13］：

Tc=TCycle-TST-（FrameID-1）×gdMinislot　 （4）

式中：TST为静态段传输时间；FrameID为帧ID的值；gdMinislot为微时隙的时间。

2.3 网络管理过程分析

直接网络管理是通过在逻辑环上网络管理消息的传递来实现对整个网络和节点的监控，因此，逻辑环的可靠运行是直接网络管理的重要内容。下面就通过分析逻辑环的建立、逻辑环的稳定运行、节点增加和节点离线及网络故障处理来说明FlexRay的OSEK网络管理的过程，并研究逻辑环运行过程中网络管理消息可能出现的最坏情况下的延迟时间Tdelay问题。

2.3.1 逻辑环的建立

FlexRay网络中各节点启动网络管理服务时，首先发送Alive消息成功的节点将成为逻辑环中的第一个节点。如果多个节点同时发送Alive消息时，在动态段中每个时刻，都是通过节点消息的优先级来竞争总线的，即通过每个节点发送消息的Frame ID值，并且只有当消息的Frame ID值与动态时慒相等时，才允许发送Alive消息，成为第一个发送的节点。收到第一个发送节点发送的Alive消息后，其他节点按相同的方式继续竞争发送自己的Alive消息，最后按消息的Message ID的大小顺序形成逻辑环。

2.3.2 逻辑环的稳定运行

Ring消息是网络管理的主要消息，它采用令牌环机制在逻辑环中被依次传递，在逻辑环中，各节点按Message ID的大小依次连接，Message ID值小的节点是Message ID大的节点的逻辑前驱节点，最大Message ID的节点的逻辑后继节点是最小Message ID的节点。

当FlexRay网络中某节点接收到Ring消息后，此节点会判断Ring消息的NMPDU中的目的节点地址，如果Ring消息的目的地址不是此节点，则取消TTyp定时器，启动TMax定时器（如果定时器TMax没有运行则启动，如果定时器TMax正在运行则重启）；如果Ring消息的目的地址是此节点，则取消TMax定时器，启动TTyp定时器（如果定时器TTyp没有运行则启动，如果定时器TTyp正在运行则重启），TTyp定时器到时后，发送Ring消息到自己的后继节点，其实现过程如图2所示。

在图1中，节点在t2时刻向其后继节点发送Ring消息，由于存在最坏情况下的延迟时间Tdelay可能出现在TMax定时器到时（t3时刻）时，Ring消息还未发送出去，这就造成网络上其他节点误认为A节点已经掉线，从而将节点A从逻辑环中排除掉，造成网络管理系统无法正常工作。

所以，必须保证t2到t3时间段的长度大于最坏情况下的延迟时间Tdelay，即：

TMax-TTyp>Tdelay （5）

2.3.3 节点增加

如果FlexRay网络中有新的节点加入，那么该节点将向网络中发送一条将其后继节点设置为自身地址的Alive消息。逻辑环中已有的节点在接收到Alive消息后，认为有新节点加入网络并判断新节点是否为自己逻辑后继节点。之后新节点将监听网络中的Ring消息，当接收到Ring消息时，便将自己的后继节点更新为Ring消息的源节点地址。此时，网络中其他的节点将会判断自己是否被跳过，如果某节点发现自己被跳过，将向网络中发送一条Alive消息表明自己还在网络中。新节点收到Alive消息后，便将自己的后继节点更新为Alive消息的源节点地址，此时，新节点便加入逻辑环中。

2.3.4 节点离线及网络故障处理

OSEK网络管理规范提供了检测节点离线的机制，如果TMax定时器到时，表明在此期间逻辑环中没有消息，一定有节点离线，此时，网络管理系统将重新建立逻辑环并将离线节点排除在外。如果某节点的网络管理消息传输失败，则启动TTx计数器并增加计数器TTx的值。如果计数器TTx值超过一定的次数，则该节点将进人LimpHome状态，表明该节点存在故障。当节点因故障进人LimpHome状态后，由其TError定时器控制周期性地发送LimpHome消息，表示自己处于网络故障状态。

在OSEK网络管理系统中，定时器TError的值一般远大于TMax和TTyp定时器的值，也满足式（5）。因此，LimpHome消息能成功发送，而不受最坏响应时间Tdelay的影响。

3 实验方案验证

本方案使用自行设计的三个FlexRay节点构建逻辑环，各节点采用Freescale公司生产的MC9S12XF512单片机作为中央控制单元，TJA1080T作为FlexRay节点的收发器并将Vector公司开发的Davinci软件接入网络来观察逻辑环运行过程［14］。限于篇幅，只给出了逻辑环建立过程的实验结果，如表3所示。

从表3实验结果可知，节点1首先发送Alive消息，之后，节点2也发送Alive消息。节点1 根据更新的网络配置发送Ring消息到它的逻辑后继节点2，TTyp定时器到时后，节点2也更新自己的网络配置，并发送Ring消息到它的逻辑后继节点1。节点4启动网络管理，并向网络中发送Alive消息。节点1仍会按当前网络配置将Ring消息发送给节点2，而节点2则会把Ring消息发送给节点4。节点4会根据网络上当前最小的节点地址，将Ring消息发送给节点1。由此可以看出，这个实验结果实现了逻辑环建立的功能。

4 结束语

车载网络管理的主要作用是保障车载网络通信的安全性与可靠性，并能协调网络中的各节点同步进入睡眠状态。OSEK网络管理可以很好的保障FlexRay网络在高带宽和高灵活性的情况下，可靠安全地进行网络通信。通过分析OSEK网络管理规范和FlexRay总线协议，提出在FlexRay通信周期动态段中实现OSEK网络管理，并定义了网络管理数据协议单元（NMPDU），分析和研究了FlexRay的OSEK网络管理的具体过程以及网络管理消息在动态段延迟时间问题。本文为国内研究OSEK 网络管理的FlexRay网络实现提供了一个初步方案，为进一步研究FlexRay总线的网络管理做些铺垫。

参考文献：

［1］ FlexRay Consortium.FlexRay Communications System Protocol Specification［S］.December 2005.Version 2.1 Revision A.

［2］ OSEK/VDX Group.OSEK/VDX Network Management Concept and Application Programming Interface［S］. 2008. Version 2.5.3.

［3］ B.Frank，L.George.FP/FIFO Feasibility Conditions with Kernel Overheads for Periodic Tasks on an Event Driven OSEK System［J］.The IEEE International Conference on Industtrial，2006，7:1-8.

［4］ F.Laqarde，A.Radermacher，S.Robert，S.Gerard，D.Servat.Issues in mapping CORBA component model to OSEK［J］.Communication of the ACM，2005，8:434-437.

［5］ P.H.Feiler.Real-Time Application Development with OSEK A Review of the OSEK Standards［J］.CMU/SEI，2003，5:7-46.

［6］ 栾鑫颖，孙晓民.车用嵌入式开发系统的软构件研究［J］.计算机应用研究，2006，4:57-59.

［7］ 张宝民，孙晓民.基于OSEK规范的嵌入式实时操作系统研究［J］.计算机应用研究，2004，4:32-35.

［8］ 梁金祥，吴翔虎.OSEK/VDX嵌入式操作系统的设计与实现［J］.2007，7:38-41.

［9］ 袁铭蔚，孙泽昌.陈觉晓.一种嵌入式实时操作系统［J］.测控技术，2003，22:45-47.

［10］ 陈觉晓，袁昊昀.基于OSEK NM的Flexray网络管理协议数据定义［J］.机电一体化，2009，1:70-72.

［11］ 袁昊昀，陈觉晓.车载FlexRay网络管理策略的初步研究［J］.单片机与嵌入式应用，2008，（5）:20-21.

［12］ KLAUS S，ECE G S.Message scheduling for the FlexRay protocol: the static segment［J］.IEEE Trans Actions on Vehicular Technology，2009，58（5） : 2170-2179．

［13］ ECE G S.Message scheduling for the FlexRay protocol: dynamic segment［J］.IEEE Trans on Vehicular Technology，2009，58（ 5） :2160-2169．

［14］ 李定根，曹晶，张杰.基于CANoe-MATLAB的车辆CAN总线的联合仿真［J］.汽车科技，2009，11:57-61.

作者：谷建伟 蔡云辉

嵌入式网络管理论文 篇3：

计算机网络管理技术的相关探讨

摘要：随着计算机网络的不断发展，计算机网络管理技术在计算机网络体系中起着重要的作用。为适应网络大发展这一需要，以计算机网络管理技术为研究对象，在介绍计算机网络管理技术的基础上，将从计算机网络管理技术的应用现状和发展前景等方面进行探讨。

关键词：计算机网络管理技术；发展前景；智能化

0 前言

计算机网络管理的目的是协调、保持网络系统的高效、可靠运行，使所有的网络资源处于良好的运行状态，达到用户预期的要求，满足实际使用的需要。计算机网络现已成为当今信息时代的支柱，信息社会对计算机网络的依赖，向网络的管理运行提出了更高的要求，使得计算机网络本身运行的可靠性变得至关重要，网络管理工作者需要借助更完善强大的网络管理技术来管理资源，这些都必须借助计算机网络管理体系来实现，因此，研究计算机网络管理具有现实意义。

1 概述计算机网络管理技术

网络管理技术是指对网络上的资源进行集中化管理的操作，其操作过程通过网络管理程序实现。计算机网络管理的目的是协调、保持网络系统的高效、可靠运行，当前，网络管理技术主要有以下三种：SNMP，CMIP和CORBA，其中，SNMP的目标是管理互联网Internet上众多厂家生产的软硬件平台，当前研究的主要方向是CORBA的网络管理系统。

1.1 计算机网络管理协议

标准网络管理协议是简单网络管理协议（SNMP）。SNMP是由一组网络管理的标准组成，它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。该协议不仅简单，而且有良好的可扩充性，能够支持网络管理系统，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。在网络管理系统中，网络管理功能的实现对网络正常功能的影响应越小越好。

1.2 计算机网络管理系统组成

在计算机网络管理的系统组成中，任何网络管理系统都是由基于支持网管协议的工作平台、支持软件和相关设备组成的。通常分为两种结构：一种是采用以平台为中心的工作模式，通常称为集中式体系结构，另一种体系结构是非集中式的。其中，集中式体系结构它一般包括管理者、代理和管理信息库三个部分。非集中式体系结构包括层次方式和分布式两种，比较理想的是分布式管理结构，分布式管理结构是将整个管理系统分为多个管理方。

1.3 计算机网络管理体系构成

网络管理系统的体系结构简称网络拓扑，它是指用传输介质互连各种设备的物理布局，如果两个网络的连接结构相同我们就说它们的网络拓扑相同。网络管理系统的体系结构通常可以分为集中式和非集中式两类体系结构。在计算机网络管理体系构成中，集中式网管体系结构，通常采用以平台为中心的工作模式，包括管理平台和管理应用两个部分。在集中式网管体系结构中，管理平台的主要作用在于信息的收集和处理，管理应用则是把管理平台处理过的信息进行再分析，从中得出可以进行决策的信息，并用以发出指令，借助这些再处理的信息执行更高级的功能。

网络管理系统的体系结构的另一种体系结构是非集中式的。它主要包括层次方式和分布式。其中，层次方式以域为单位，层次方式具有一定的伸缩性，可以通过增加一级管理者的方式，加深各层次之间的联系，同时以域为单位，设置管理员，管理员之间一般不直接进行通讯联系，而是通过上层的MOM，每个域有一个管理者。分布式是将整个管理系统分为多个管理方，是端对端（peer to peer）的体系结构，每个管理者负责管理系统中一个特定部分“域”，管理者之间可以相互通讯或通过高级管理者进行协调。

在网络管理系统的体系结构中，应根据实际场合选择集中式还是非集中式。依目前来看，近期发展起来的分布式网管体系结构，它介于集中式网管体系结构和非集中式网管体系结构两者之间，兼顾两者优点，将是新型网络管理系统的体系结构。

2 计算机网络管理技术发展中存在的问题

网络管理技术的发展是与Internet发展同步的，网络管理这一科学领域自20世纪80年代起逐渐受到重视，国外在计算机网络管理这一领域起步较早，取得了一些成果。从1988年起，许多国际标准化组织定期举办网络运营与管理专题讨论会研究计算机网络管理技术的发展。由于Internet和全球化的推动，网络管理的新技术层出不穷，其应用更为广泛，但各种网络管理在结构上还存在着一定的差异。网络应用的中非法访问、恶意攻击等安全威胁也愈演愈烈。

从网络安全管理员的角度来说，在进行计算机网络管理工作时，对产生的大量日志信息和报警信息进行分析；并根据当前最新的网络技术发展和网络应用需求，应用这些管理控制平台去管理网络中的对象（设备、系统、用户等）。工作复杂度非常之大。而且网络管理员所要掌握的知识和技能是非常广泛的，网络管理中管理员各自有各自的控制管理平台，需要网络管理员在一个界面同时完成安全产品的升级的多种功能，这就使计算机网络管理技术中存在着一些亟待解决的问题。

3 计算机网络管理技术的发展前景

随着网络技术的发展和网络应用的普及，计算机网络技术成为信息技术界关注的热门技术之一，越来越多的企业采用信息技术来进行各自的生产、经营和管理，计算机网络规模的扩大和复杂性的增加，已经成为现今社会竞争和发展的关键因素，未来的网络管理呈现如下发展趋向。

3.1 计算机网络管理层次化

网络的每个层次都要运行与该层次功能相适应的软件或硬件，提供支撑服务的方式是通过一个称为“服务访问点”（Service Access Point/简称SAP）的接口来提供的。随着网络规模的扩大，大量的传输原始数据，其网管效率很低，不仅浪费带宽，还消耗管理者大量的CPU时间，计算机网络管理层次化有效地解决了这个问题，它在实施通信时，将集中式的网管架构改变为层次化的网管架构，使得相互通信的计算机节点之间的信息交互都可以借助层间服务来反映，每一层功能层都利用它的紧邻的下一层提供的服务来实现本层次的功能。通过增加中间管理者，对计算机网络管理实现了分层管理，降低了对网络管理操作和维护人员的要求。

3.2 计算机网络管理集成化

随着计算机网络的发展，SNMP成为网络管理工业标准。基于TCP/IP和Internet的简单网络管理协议（SNMP）由于其简单性和易于实现，使得SNMP在计算机网络中发挥了更大的作用，同时赢得了众多产品供应商的支持。事实上，把网络管理和系统管理集成在一起是一个重要的发展趋势，协议共享方式和协议互通方式就是分别基于CMIP和SNMP集成化的策略的集成方法。如果能够将二者集成起来，将对保护现有网络管理技术的投资具有重要意义，协议共享方式和协议互通方式能够互通和共存，就可以形成一个完美而统一的管理协议方案。

3.3 计算机网络管理WEB化

随着Web的网络管理的出现，基于WEB的网络管理模式的实现方式有代理方式和嵌入式两种，其中，一方面计算机网络管理的代理方式中，网络管理软件的网络管理员负责将收集到的网络信息传送到浏览器，并转换成Web协议。另一方面，基于Web的网络管理的嵌入式实现方式，管理员可通过浏览器直接访问并管理该设备。嵌入式实现方式将Web功能嵌入到网络设备中，在整个计算机网络管理功能中，网络管理软件和网络设备集成在一起，通过HTTP协议传送。对于计算机网络管理功能中网络管理系统功能开发和应用的一部分，今后还需在这方面做进一步的发展和研究。

3.4 计算机网络管理智能化

现代计算机网络结构和规模的不断扩大，对管理员的要求更高，要求计算机网络管理员不仅具有专业的计算机网络管理知识，还要具备管理管理经验和处理网络管理问题时良好的应变能力等综合素质。由于网络管理具有实时性、动态性和瞬变性的特点，随着信息技术的不断发展，计算机网络管理的技术含量及复杂程度也越来越高，现代网络管理系统正在向网络智能化发展，计算机网络管理智能化是维护网络安全运行的必然趋势，智能化方法支持网络管理系统本身的自我调整，对涉及性能下降所相关的网络资源进行监控，并必要的时候，执行操作。

4 结束语

总的来说，我国计算机网络管理技术经过二十年来的发展，虽然有了一定的进步，但整体网络管理水平还比较低。可以说，计算机网络的发展正处在迅猛发展的时代，网络的复杂程度随着资源和技术的提高而增加。为此，我国在大力推广网络管理系统的研究应用的基础上，还应采取引进国外先进技术和自主开发相结合的模式，以提高网络在我国的应用效率和作用。可以预言，随着计算机网络管理技术发展到一定阶段，网络发展也必将朝着智能化和开放化的阶段发展。

作者：吴雷