淺談學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)IP地址的管理及IP、MAC、端口的綁定畢業(yè)論文

網(wǎng)絡(luò)管理的目的就是確保一定范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠、高效地運(yùn)行，使所有的網(wǎng)絡(luò)資源處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到用戶預(yù)期的要求。過去有一些簡單的工具用來幫助網(wǎng)管人員管理網(wǎng)絡(luò)資源，但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜度的增加，對(duì)強(qiáng)大易用的管理工具的需求也日益顯得迫切，管理人員需要依賴強(qiáng)大的工具完成各種各樣的網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)就是能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的系統(tǒng)。

　　1 WBM 技術(shù)介紹

　　隨著應(yīng)用Intranet的企業(yè)的增多，同時(shí)Internet技術(shù)逐漸向Intranet的遷移，一些主要的網(wǎng)絡(luò)廠商正試圖以一種新的形式去應(yīng)用M I S 。因此就促使了W e b ( W e b - B a s e dManagement)網(wǎng)管技術(shù)的產(chǎn)生[2]。它作為一種全新的網(wǎng)絡(luò)管理模式—基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理模式，從出現(xiàn)伊始就表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，以其特有的靈活性、易操作性等特點(diǎn)贏得了許多技術(shù)專家和用戶的青睞，被譽(yù)為是“將改變用戶網(wǎng)絡(luò)管理方式的革命性網(wǎng)絡(luò)管理解決方案”。

　　WBM融合了Web功能與網(wǎng)管技術(shù)，從而為網(wǎng)管人員提供了比傳統(tǒng)工具更強(qiáng)有力的能力。WBM可以允許網(wǎng)絡(luò)管理人員使用任何一種Web瀏覽器，在網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)上方便迅速地配置、控制以及存取網(wǎng)絡(luò)和它的各個(gè)部分。因此，他們不再只拘泥于網(wǎng)管工作站上了，并且由此能夠解決很多由于多平臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的互操作性問題。WBM提供比傳統(tǒng)的命令驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)程登錄屏幕更直接、更易用的圖形界面，瀏覽器操作和W e b頁面對(duì)W W W用戶來講是非常熟悉的，所以WBM的結(jié)果必然是既降低了MIS全體培訓(xùn)的費(fèi)用又促進(jìn)了更多的用戶去利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息。所以說，WBM是網(wǎng)絡(luò)管理方案的一次革命。

　　2 基于WBM 技術(shù)的網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，就定下以開發(fā)基于園區(qū)網(wǎng)、Web模式的具有自主版權(quán)的中文網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件為目標(biāo)，采用先進(jìn)的WBM技術(shù)和高效的算法，力求在性能上可以達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。

　　本網(wǎng)管系統(tǒng)提供基于WEB的整套網(wǎng)管解決方案。它針對(duì)分布式IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效資源管理，使用戶可以從任何地方通過WEB瀏覽器對(duì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，以及相關(guān)系統(tǒng)和服務(wù)實(shí)施應(yīng)變式管理和控制，從而保證網(wǎng)絡(luò)上的資源處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，并保持網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性。

　　2.2 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，以國外同類的先進(jìn)產(chǎn)品作為參照物，同時(shí)考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，在當(dāng)前的技術(shù)條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)。我們采用三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，融合了先進(jìn)的WBM技術(shù)，使系統(tǒng)能夠提供給管理員靈活簡便的管理途徑。

　　三層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)[2]：1)完成管理任務(wù)的軟件作為中間層以后臺(tái)進(jìn)程方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輪詢和故障信息的收集；2)管理中間件駐留在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和瀏覽器之間，用戶僅需通過管理中間層的主頁存取被管設(shè)備；3)管理中間件中繼轉(zhuǎn)發(fā)管理信息并進(jìn)行S N M P 和H T T P之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換三層結(jié)構(gòu)無需對(duì)設(shè)備作任何改變。

　　3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的設(shè)計(jì)
　　
　　為了實(shí)施對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理，網(wǎng)管系統(tǒng)必須有一個(gè)直觀的、友好的用戶界面來幫助管理員。其中最基本的一個(gè)幫助就是把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系以圖形的方式展現(xiàn)在用戶面前，即拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。目前廣泛采用的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法是基于SNMP的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法�；�于SNMP的拓?fù)渌惴ㄔ谝欢ǔ潭壬鲜欠浅Ｓ行У�，拓�(fù)涞乃俣纫卜浅？臁５�它存在一個(gè)缺陷[3]。那就是，在一個(gè)特定的域中，所有的子網(wǎng)的信息都依賴于設(shè)備具有SNMP的特性，如果系統(tǒng)不支持SNMP，則這種方法就無能為力了。還有對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的不重視，或者考慮到安全方面的原因，人們往往把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP功能關(guān)閉，這樣就難于取得設(shè)備的M I B值，就出現(xiàn)了拓?fù)涞牟煌暾�性，�?yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能。針對(duì)這一的問題，下面討論本系統(tǒng)對(duì)上述算法的改進(jìn)—基于ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。

　　3.1 PING和路由建立

　　PING的主要操作是發(fā)送報(bào)文，并簡單地等待回答。PING之所以如此命名，是因?yàn)樗�是一個(gè)簡單的回顯協(xié)議，使用ICMP響應(yīng)請(qǐng)求與響應(yīng)應(yīng)答報(bào)文。PING主要由系統(tǒng)程序員用于診斷和調(diào)試實(shí)現(xiàn)PING的過程主要是：首先向目的機(jī)器發(fā)送一個(gè)響應(yīng)請(qǐng)求的ICMP報(bào)文，然后等待目的機(jī)器的應(yīng)答，直到超時(shí)。如收到應(yīng)答報(bào)文，則報(bào)告目的機(jī)器運(yùn)行正常，程序退出。

　　路由建立的功能就是利用I P 頭中的TTL域。開始時(shí)信源設(shè)置IP頭的TTL值為0，發(fā)送報(bào)文給信宿，第一個(gè)網(wǎng)關(guān)收到此報(bào)文后，發(fā)現(xiàn)TTL值為0，它丟棄此報(bào)文，并發(fā)送一個(gè)類型為超時(shí)的ICMP報(bào)文給信源。信源接收到此報(bào)文后對(duì)它進(jìn)行解析，這樣就得到了路由中的第一個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。然后信源發(fā)送TTL值為1的報(bào)文給信宿，第一個(gè)網(wǎng)關(guān)把它的TTL值減為0后轉(zhuǎn)發(fā)給第二個(gè)網(wǎng)關(guān)，第二個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)報(bào)文TTL值為0，丟棄此報(bào)文并向信源發(fā)送超時(shí)ICMP報(bào)文。這樣就得到了路由中和第二個(gè)網(wǎng)關(guān)地址。如此循環(huán)下去，直到報(bào)文正確到達(dá)信宿，這樣就得到了通往信宿的路由。

　　3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)算法具體實(shí)現(xiàn)的步驟：

　　(1)于給定的IP區(qū)間，利用PING依次檢測每個(gè)IP地址，將檢測到的IP地址記錄到IP地址表中。
　　
　　(2)對(duì)第一步中查到的每個(gè)IP地址進(jìn)行traceroute操作，記錄到這些IP地址的路由。并把每條路由中的網(wǎng)關(guān)地址也加到IP表中。(3)對(duì)IP地址表中的每個(gè)IP地址，通過發(fā)送掩碼請(qǐng)求報(bào)文與接收掩碼應(yīng)答報(bào)文，找到這些IP地址的子網(wǎng)掩碼。

　　(4)根據(jù)子網(wǎng)掩碼，確定對(duì)應(yīng)每個(gè)IP地址的子網(wǎng)地址，并確定各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)類型。把查到的各個(gè)子網(wǎng)加入地址表中。

　　(5)試圖得到與IP地址表中每個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)的域名(Domain Name)，如具有相同域名，則說明同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有多個(gè)IP地址，即具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。

　　(6)根據(jù)第二步中的路由與第四步中得到的子網(wǎng)，產(chǎn)生連接情況表。

　　4 結(jié)語

　　本文提出的ICMP協(xié)議的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法能夠較好的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌�但是它需要占用大量的帶寬資源。本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮的是對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理，所有的被管理設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)處于同一段網(wǎng)絡(luò)上，也就是說，系統(tǒng)可以直接到達(dá)被管理的網(wǎng)絡(luò)，所以對(duì)遠(yuǎn)程的局域網(wǎng)就無能為力了。在做下一步工作的時(shí)候，可以添加系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)的管理功能。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 晏蒲柳.大規(guī)模智能網(wǎng)絡(luò)管理模型方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究.2005,03.

　　[2] 周楊,家海,任憲坤,王沛瑜.網(wǎng)絡(luò)管理原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2000.

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