隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的爆炸性發(fā)展，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，復(fù)雜性不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)及基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)管理方面的局限性日益突出，因此迫切需要新的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。新的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要新技術(shù)的支持。XML（Extensible Markup Language）即可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言，它與HTML一樣，都是SGML（Standard Generalized Markup Language,標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言）。Xml是Internet環(huán)境中跨平臺(tái)的，依賴于內(nèi)容的技術(shù)，是當(dāng)前處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具。擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言XML是一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言，使用一系列簡(jiǎn)單的標(biāo)記描述數(shù)據(jù)，而這些標(biāo)記可以用方便的方式建立，雖然XML占用的空間比二進(jìn)制數(shù)據(jù)要占用更多的空間，但XML極其簡(jiǎn)單易于掌握和使用。XML的簡(jiǎn)單使其易于在任何應(yīng)用程序中讀寫數(shù)據(jù)，這使XML很快成為數(shù)據(jù)交換的公共語(yǔ)言，雖然不同的應(yīng)用軟件也支持其它的數(shù)據(jù)交換格式，但不久之后他們都將支持XML，那就意味著程序可以更容易的與Windows、Mac OS, Linux以及其他平臺(tái)下產(chǎn)生的信息結(jié)合，然后可以很容易加載XML數(shù)據(jù)到程序中并分析他，并以XML格式輸出結(jié)果。

　　1  背景及相關(guān)技術(shù)

　　1.1 基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理

　　1990年，IETF提出了簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（Simple Network Management Protocol，SNMP），SNMP（Simple Network Management Protocol,簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）的前身是簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議（SGMP），用來(lái)對(duì)通信線路進(jìn)行管理。隨后，人們對(duì)SGMP進(jìn)行了很大的修改，特別是加入了符合Internet定義的SMI和MIB：體系結(jié)構(gòu)，改進(jìn)后的協(xié)議就是著名的SNMP。SNMP的目標(biāo)是管理互聯(lián)網(wǎng)Internet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬件平臺(tái)，因此SNMP受Internet標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理框架的影響也很大?，F(xiàn)在SNMP已經(jīng)出到第三個(gè)版本的協(xié)議，其功能較以前已經(jīng)大大地加強(qiáng)和改進(jìn)了。使用SNMP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理需要下面幾個(gè)重要部分：管理基站，管理代理，管理信息庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)管理工具。管理基站通常是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，它用作網(wǎng)絡(luò)管理者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的用戶接口。基站上必須裝備有管理軟件，管理員可以使用的用戶接口和從MIB取得信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)為了進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理它應(yīng)該具備將管理命令發(fā)出基站的能力。

　　1.2 基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理

　　基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理（Web-based Management，WBM）就是將Web技術(shù)運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)管理中，將瀏覽器作為客戶端與用戶進(jìn)行交互，將Web技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分用于網(wǎng)絡(luò)管理。目前，WBM的實(shí)現(xiàn)方式主要有2種。（1）代理方式：將Web服務(wù)器與Manager集成到一臺(tái)服務(wù)器上。（2）嵌入方式：直接將Web服務(wù)器嵌入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，瀏覽器可以利用HTML通過(guò)HTTP直接和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的Web服務(wù)器進(jìn)行通信。

　　當(dāng)前，WBM的開放標(biāo)準(zhǔn)主要有2個(gè)。（1）基于Web的企業(yè)管理（Web-based Enterprise Management，WBEM）：1996年由微軟公司提出，目前已經(jīng)得到了多家廠商的支持。它實(shí)際是一個(gè)面向?qū)ο蟮腤eb應(yīng)用，其真正目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的集成。（2）Java管理應(yīng)用程序接口（Java-Management Application Programming Interface，JMAPI）：是Sun公司作為它的Java標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展API結(jié)構(gòu)而提出的，實(shí)際是一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，充分利用了Java語(yǔ)言的跨平臺(tái)、面向?qū)ο蟆⑦m于分布式等特點(diǎn)，通過(guò)增加媒體間應(yīng)用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)Web瀏覽器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

　　1.3 XML及相關(guān)技術(shù)

　　XML是一種元標(biāo)記語(yǔ)言，于1998年由World Wide Web Consortium（W3C）標(biāo)準(zhǔn)化，用于在WWW上進(jìn)行文檔交換。它具有SGML和HTML的雙重優(yōu)點(diǎn)，可以方便地在多種協(xié)議上傳輸結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML本身具有很多優(yōu)點(diǎn)：分離了文檔的內(nèi)容和顯示格式，利用層疊樣式單（Cascading Style Sheets，CSS）或可擴(kuò)展樣式單語(yǔ)言（eXtensible Stylesheet Language，XSL）來(lái)多樣化顯示同一個(gè)XML文檔；運(yùn)用文檔類型定義（Document Type Definition，DTD）和XML模式（XML Schema）來(lái)支持文檔的結(jié)構(gòu)化定義；利用XLink、XPointer、XML Base擴(kuò)展了鏈接功能；利用XML Encryption、XML Signature提高安全性；利用文檔對(duì)象模型（Document Object Model，DOM）和XML簡(jiǎn)單應(yīng)用程序接口（Simple APIs for XML，SAX）為XML文檔的處理提供標(biāo)準(zhǔn)接口。XML是一個(gè)底層構(gòu)建模塊，其他技術(shù)都是建立在XML之上，因此XML完全適合于網(wǎng)絡(luò)管理。在網(wǎng)絡(luò)管理方面，XML也具有很多優(yōu)點(diǎn)：管理信息易于模型化；把SNMP MIB的結(jié)構(gòu)信息或Telnet（SSH，SSL）命令轉(zhuǎn)換為XML文檔非常容易；在信息傳輸時(shí)只要支持HTTP的設(shè)備就可支持XML；可以性傳輸大量數(shù)據(jù)；保證管理信息的高安全性等。

　　2  用XML表示管理信息

　　2.1 XML對(duì)SNMP管理信息的表示

　　XML Schema的作用是定義一份XML文檔的合法組件群，就像DTD的作用一樣，一份XML Schema：定義了可以出現(xiàn)在文檔里的元素；定義了可以出現(xiàn)在文檔里的屬性；定義了哪些元素是子元素；定義了子元素的順序；定義了子元素的數(shù)量；定義了一個(gè)元素應(yīng)是否能包含文本，或應(yīng)該是空的；定義了元素和屬性的數(shù)據(jù)類型；定義了元素和屬性的默認(rèn)值和固定值 ；XML Schema與SNMP MIB的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系如表1所示。

　　根據(jù)表1的對(duì)應(yīng)規(guī)則，可以將SNMP MIB2轉(zhuǎn)換成的XML Schema如下：

　　<?xml version=″1.0″ encoding=″utf-8″？>

　　<xsd：schema xmlns：xsd=″Http：//www.w3.org/2000/10/

　　XMLSchema″>

　　<xsd：element name=″Mgmt″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：sequence>

　　<xsd：element ref =″Mib-2″/>

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd：string″use=″fixed″

　　value=″1.3.6.1.2″/>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　<xsd：element name=″Mib-2″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：sequence>

　　<xsd：element ref=″NodeName″/> …

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd:string″use=″fixed″

　　value=″1.3.6.1.2.1″/>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　<xsd：element name=″NodeName″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：simpleContent>

　　<xsd：restriction base=″xsd：string″>

　　<xsd：sequence>

　　<!--下MIB子對(duì)象的XML Schema定義-->

　　<xsd：element ref=″NodeName″/> …

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd:string″use=

　　″fixed″value=″OidValue″/>

　　<xsd：attribute name=″Access″type=″xsd:string″use=

　　″fixed″value=″AccessType″/>

　　<xsd：attribute name=″Status″type=″xsd：string″use=

　　″fixed″value=″StatusType″/>

　　<xsd：attribute name=″Description″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″DescriptionText″/>

　　<xsd：attribute name=″Reference″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″ReferenceType″/>

　　<xsd：attribute name=″Index″type=″xsd：string″use=

　　″fixed″value=″IndexList″/>

　　<xsd：attribute name=″DefaultValue″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″DefaultValue″/>

　　</xsd：restriction>

　　</xsd：simpleContent>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　</xsd：schema>

　　2.2 用XML表示Telnet（SSH，SSL）管理信息

　　它初是由ARPANET開發(fā)的，但是現(xiàn)在它主要用于Internet會(huì)話。它的基本功能是，允許用戶登錄進(jìn)入遠(yuǎn)程主機(jī)系統(tǒng)。起初，它只是讓用戶的本地計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接，從而成為遠(yuǎn)程主機(jī)的一個(gè)終端。它的一些較新的版本在本地執(zhí)行更多的處理，于是可以提供更好的響應(yīng)，并且減少了通過(guò)鏈路發(fā)送到遠(yuǎn)程主機(jī)的信息數(shù)量。Telnet服務(wù)雖然也屬于客戶機(jī)/服務(wù)器模型的服務(wù)，但它更大的意義在于實(shí)現(xiàn)了基于Telnet協(xié)議的遠(yuǎn)程登錄（遠(yuǎn)程交互式計(jì)算），那么就讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下遠(yuǎn)程登錄。

　　Telnet（SSH，SSL）命令的一般格式如下：

　　#CommandName  options  parameters

　　其中CommandName是命令名，options是命令選項(xiàng)，parameters是命令操作參數(shù)。Telnet（SSH，SSL）命令與XML Schema的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系如表2所示。

　　根據(jù)表2中的對(duì)應(yīng)關(guān)系，Telnet（SSH，SSL）命令轉(zhuǎn)換成的XML Schema如下所示：

　　<?xml version=″1.0″e(cuò)ncoding=″utf-8″？>

　　<xsd：schema xmlns：xsd=″Http：//www.w3.org/2000/10/

　　XMLSchema″>

　　<xsd：element name=″CommandName″>

　　<xsd：attribute name=″options″type=″xsd：string″value=

　　″optionsValue″/>

　　<xsd：attribute name=″parameters″type=″xsd：string″

　　value=″parametersValue″/>

　　</xsd：element>

　　</xsd：schema>

　　除了可以用XML表示命令，還可以表示返回結(jié)果。

　　3  基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模型

　　基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理是在基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)境下用XML來(lái)表示、傳輸、處理、存儲(chǔ)和顯示管理信息。它用XML文檔來(lái)定義管理信息，以XML文檔的形式交換和處理管理信息。但XBM（XML-based Management）必須能管理當(dāng)前廣泛使用的基于SNMP Agent的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及傳統(tǒng)的基于Telnet（SSH，SSL）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，才具有真正的實(shí)用價(jià)值。為了在XBM中集成對(duì)多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理，可以根據(jù)嵌入Agent的種類把當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分為3類：（1）基于SNMP代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以通過(guò)SNMP協(xié)議與基于SNMP的Manager通信，這是當(dāng)前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（2）基于Web代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它以XML/HTTP的方式直接與基于XML的Manager通信，這是當(dāng)前正在研究的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（3）基于Telnet（SSH，SSL）代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以通過(guò)Telnet（SSH，SSL）命令行的方式來(lái)收集這類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息或?qū)ζ溥M(jìn)行配置管理。根據(jù)基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理的基本要求，如圖1所示。

　　圖1中的XBM模型采用了分層的結(jié)構(gòu)，主要分為4層：第1層以Web瀏覽器作為客戶端，與用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并通過(guò)HTTP協(xié)議與下一層交換XML格式的管理信息。利用CSS或XSL來(lái)實(shí)現(xiàn)用XML文檔表示的管理信息的多樣化顯示，真正實(shí)現(xiàn)“同一數(shù)據(jù)，多樣顯示”。第2層是一個(gè)服務(wù)器工作站，其中的Web服務(wù)器主要負(fù)責(zé)與上一層的客戶端通信。管理服務(wù)器不但實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理的功能，而且還負(fù)責(zé)管理下一層的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。發(fā)出XML格式的Request，接收XML格式的Response，以處理XML文檔的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析處理。利用XML Encryption和XML Signature技術(shù)保證用XML表示的管理信息的傳輸安全性；利用HTTP的Get方法實(shí)現(xiàn)SNMP的3種操作（Set、Get和Trap）及傳統(tǒng)的Telnet（SSH,SSL）的命令行操作。第3層包括2個(gè)轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)：（1）XML-SNMP轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)XML文檔和SNMP信息的互相轉(zhuǎn)換。解析來(lái)自上一層的XML格式的Request，生成SNMP格式的Request，并通過(guò)SNMP協(xié)議傳送到下一層基于SNMP代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；解析來(lái)自下一層的SNMP格式的Response，生成XML格式的Response，并通過(guò)HTTP協(xié)議傳送到上一層。（2）XML-Telnet（SSH，SSL）網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)XML文檔和Telnet（SSH，SSL）命令及命令執(zhí)行結(jié)果的互相轉(zhuǎn)換；解析來(lái)自上一層的XML格式的Request，生成Telnet（SSH，SSL）格式的Request，并通過(guò)Telnet（SSH，SSL）協(xié)議發(fā)送到下一層基于Telnet（SSH，SSL）代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；解析來(lái)自下一層的命令執(zhí)行返回的Telnet（SSH，SSL）格式的Response，生成XML格式的Response，并通過(guò)HTTP協(xié)議傳送到上一層。第4層是3種被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中的Agent負(fù)責(zé)接收來(lái)自上一層的Request，收集所需管理信息，給出Response。

　　XBM不但可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的所有功能，而且解決了SNMP的2個(gè)比較突出的局限性。在效率方面，管理服務(wù)器可以發(fā)出命令，Agent執(zhí)行多次，但通過(guò)網(wǎng)關(guān)的整合后返回的僅是一個(gè)XML文檔。這樣會(huì)大大減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并且使XML-SNMP網(wǎng)關(guān)越靠近SNMP Agent，傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)流量就越少。因?yàn)閄BM是在基于Web的環(huán)境下使用XML技術(shù)的，所以它還繼承了WBM的所有優(yōu)點(diǎn)。此外，XBM還具有其他許多優(yōu)點(diǎn)：（1）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上具有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、清晰的定義、準(zhǔn)確的編碼方式和統(tǒng)一的訪問(wèn)接口。（2）在系統(tǒng)性能上，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，可傳輸大量管理信息，互操作性好，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載低，延遲小。（3）具有平臺(tái)無(wú)關(guān)性，可以運(yùn)行在多種操作系統(tǒng)之上，可以管理異構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。（4）用XML本身的安全機(jī)制來(lái)提高管理信息傳輸?shù)陌踩?。?）能管理多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能以基于Web的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置管理。

　　4  結(jié)論及進(jìn)一步的研究

　　本文提出了一種新的XBM模型，它使用XML來(lái)表示、傳輸、處理和顯示網(wǎng)絡(luò)管理信息。該模型除可以直接管理基于Web的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外，還利用2個(gè)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)的基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和基于Telnet（SSH，SSL）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理。但仍然有一些工作需要進(jìn)一步深入研究。在該系統(tǒng)模型中若加入一層網(wǎng)關(guān)，當(dāng)性請(qǐng)求大量管理信息時(shí)，可提高效率。

參考文獻(xiàn):

[1]. MIB datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/MIB_2043408.html.