论SNMP协议在网络管理系统体系中的技术实现

摘　要：文中首先根据网管系统的实现架构和系统测试需提出了测试工具需要实现的功能，进而分析了测试工具的实现方式。该测试工具应用在OMC（操作维护中心）和被测网元（NE）之间，主要通过实现SNMP协议消息的俘获及BER解码，然后基于此基础上通过实现对UT网元设备定义的私有MIB的动态加载和MIB树的动态构建以达到对俘获的OMC和网元间交互的SNMP消息的解释，使之具有很好的可读性，帮助测试人员快速定位和发现网管系统的Bug。

关键词：操作和管理；操作维护中心；简单网络管理协议
　　网络管理是对组成网络的资源和设备的规划、设计、控制，使网络具有最高的效率和生产力，从而为用户提供高效的服务。典型的网络管理系统包括四个要素：管理员、管理代理、管理信息数据库、代理服务设备。对于网络管理系统最重要的是管理员和代理之间使用的协议以及它们共同遵循的管理信息库。Internet在长期的网络运行和实践中形成了一套完整的网络管理标准：简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）提供了一种访问网络设备，并获得一系列标准的一致性方式
　　SNMP的设计原则是简单和扩展性。简单性通过信息类型限制、请求/相应或协议而获得。扩展性主要是通过将管理信息模型与协议、被管对象的详细规定分离而实现。SNMP定义为应用层服务，依赖于UDP数据报服务。同时SNMP实体向管理应用程序提供服务，其作用是把管理应用程序的服务调用编程对应得SNMP协议数据单元PDU（Protocol Data Unit），并利用UDP数据报发送出去。
　　每个代理进程管理若干管理对象，并与某些管理站团体（community）关系。团体名作为团体的全局标示符，是一种简单的身份认证手段。同时在团体内部也可以实行专用的管理策略。
　　NETMAN8000是UT斯达康MovingMedia 3G整体解决方案中的一部分，它管理MovingMedia 3G网络所有设备，包括核心网、无线接入网、分组数据网、业务网，提供对网络和网元的配置管理、故障管理、性能管理、日志管理和安全管理功能。系统采用TCP/IP和SNMP协议标准，结合WEB技术和面向对象的程序设计方法，选择支持跨平台的JAVA语言。
    我们知道，要构成一个物理意义上的网管系统，是要具备四个基本要素，这四部分的有机结合，协同工作，才能实现我们对设备的管理。NETMAN8000网络管理系统采用了目前应用较为广泛的层次式结构，这是和通信网络具有的层次式特点相适应的。在层次式的网络管理结构中，处于不同层次的网管软件模块具有不同的功能。对于NETMAN8000来说，其两层结构包括：
　　网元管理层（Element Management Layer）：可实现对一种或多种网元进行操作和管理，这里的用户是设备操作和维护人员。在该层中我们引入了OMC的概念，实现对电信网元设备的分类管理。
　　网络管理层（Network Management Layer）：包括网络话务监视和控制、网络拓扑及资源调度等网络层的管理功能，这里的用户是网络的管理者。
NETMAN8000是一个全面的网络管理系统解决方案，它包括如下主要功能组件：
      从网管系统体系结构中说，它位于NMS层。通过使用iNMS，用户可以方便地从全局角度对UT斯达康公司的所有产品进行拓扑、故障、性能和安全等的管理。当前版本的NETMAN8000暂不包括iNMS组件。
      从网管系统体系结构中说，它位于EMS层。不同的子网（网元）类型，需要不同的OMC进行管理。目前，NETMAN8000所包含的OMC产品有：
OMC-S：用于实现对MovingMedia 3G移动通信系统核心网电路交换域和公共域设备的网络管理，具体为(G)MSC、VLR、SG、HLR/AuC和CG。 OMC-R：用于实现对MovingMedia 3G移动通信系统无线接入系统的网络管理，具体为RNC和Node-B。
OMC-G：用于实现对MovingMedia 3G移动通信系统数据交换网设备的网络管理，具体为SGSN、GGSN、Combined GSN（组合式GSN）和DDNR。
OMC-X：用于实现对MovingMedia 3G移动通信系统业务网设备的网络管理，具体为SMSC、GMLC、MMSC和Portal等等。
　　在整个网管系统中目前的功能实现重点放在EMS层。在这一层主要的功能实体是管理者（OMC Server）和被管设备网元（Managed NEs）。他们之间主要遵循SNMP协议通讯机制完成网络管理的任务。因而测试工具实现的重点也是基于此。在EMS系统的具体实现中，UT 在按照设计自主开发3G系统的同时设计开发了一套完整地 3G OAM系统以满足对UT 3G网元的管理。下面就进一步对此OAM体系结构加以说明。
　　网元内部也是一个分层结构，从功能上划分为主代理（Master Agent）/子代理（Sub Agent）/应用（APP）三层。应用层实现该网元的基本业务功能，子代理起一个翻译的作用，为应用层和主代理之间提供转换接口，主代理实现和OMC之间的标准SNMP的通讯机制。
　　一个完整的来自OMC的操作流程如下：OMC发起一个SNMP的SET/GET操作，网元侧的MA(Master Agent)收到并验证其合法性后，转发该消息给SA(Sub Agent)，SA进一步将该请求信息转换成APP可识别的信息，APP按照OMC的要求动作并产生响应结果，然后通过SA的转换封装成标准的SNMP消息返回给MA，最后MA将结果返回给OMC并最终反映到客户端的GUI界面上。同样来自网元的Trap消息也是按照该逻辑通道送达OMC。
　　所有网元都在本地保存着自己的配置数据，数据是放在一个加密的文件中。OMC通过主动同步来达到上下配置数据的一致，由此可看出配置信息是以网元为主，这也就要求做好平时的备份工作。
　　针对每个网元还提供了CLI引擎，维护人员可通过CLI工具Telnet到网元上进行数据的配置，提供了另一种配置手段，为了确保系统中数据的一致性，在利用CLI工具进行配置变更时会及时通知OMC。
　　MA接收OMC制定的测量任务并通知APP，APP启动相应的数据采集功能进行测量结果的采集，MA集合测量结果并生成测量文件，通知OMC来获取测量结果。
　　整个OAM系统主要有操作维护中心（OMC）中心和网元（NE）设备两部分组成，主要完成拓扑管理、网络配置管理、网元配置管理、告警管理、性能管理、系统管理、日志管理几大功能。
　　其中，拓扑管理、系统管理、日志管理功能主要和OMC有关，网络配置管理、网元配置管理、告警管理、性能管理功能需要OMC和NE相互配合实现，同时这部分也是测试工具重点测试的内容。下面简要介绍一下这几个功能接口：
    1.网络配置管理  主要实现网络拓扑的发现和数据浏览、修改管理对象的数据、添加、修改、删除管理对象、网元定位、登录网元管理软件等。此功能为用户提供方便、可视的网络拓扑功能，并提供所有网管功能的入口。
    2.网元配置管理  主要实现网元配置数据管理功能、网元版本管理、网元控制功能。其中版本管理包括硬件、固件、软件版本的查询和功能板软件的配置、升级；控制功能主要是实现对网元物理、逻辑设备资源的控制操作，如功能板或软件模块的复位、阻塞，E1或ATM链路的闭塞、解闭塞功能等。为用户提供了方便、直观的设备维护、操作功能。
    3.告警管理  为用户提供了告警控制、告警浏览、事件浏览、自检等功能。告警控制根据作用的对象不同，部分功能只限制在OMC端实现，其他的像告警重定义、告警确认、清除、告警重定向、告警过滤等功能都是由OMC端发送指令，设备端的主代理（MA—Master Agent）实现。
    4.性能管理  性能管理在实际系统运行中的意义重大，通过测量任务的创建可以为用户定制他所关心的系统或设备的测量指标并提供测量报告，使用户能够及时了解系统和设备的运行情况，对业务的支持或影响程度，从而确保通信系统能提供稳定、可靠的业务。
　　结论
　　本文通过介绍 NETMAN8000在UT 3G网络管理系统的基本体系结构，及其相关的业务知识，明确网管产品的测试目标。然后通过引入SNMP网管测试重点的介绍，进一步说明设计的测试工具应该具备哪些基本功能来满足系统测试中的要求并对测试工具提出了具体的功能需求。通过在实际测试环境中应用该分析工具实现的功能，人工检查消息分析结果，和实际操作结果进行对比，完成工具基本功能的测试，验证了功能的正确性。
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