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基于SNMP协议的网络设备仿真平台的研究和实现

作　者: 周明磊
导　师: 罗旭斌
学　校: 西南财经大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 设备仿真网络管理简单网络管理协议(SNMP) 管理信息库(MIB) 网络管理代理
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着Internet的高速发展,网络设备的种类、数量在不断增加,如今的计算机网规模、结构及功能日渐庞杂,已经遍及政治、经济、军事、科技、生活等人类活动的一切领域,并正在对社会发展、生产结构以至人们日常的生活工作方式都产生深刻的影响和冲击。网络中每个设备的损坏都可能会使网络性能降低甚至导致网络瘫痪,从而影响人们的工作或生活。因此,对网络设备性能状态的监控越来越重要,对网络管理的需求越来越大,和网络管理相关的开发项目也越来越多。但是对绝大多数网管项目来说,特别是对于那些动辄就要管理数百台主机、服务器、路由器等的大型网管软件,投入大笔资金购买网络设备用于组建开发、测试环境是不现实的。因此,为了缩短开发、测试及培训周期,减少资金投入,在网络管理系统的开发、测试阶段以及销售、培训阶段,就需要采用软件方式来构建网络环境。而在当前市场上,虽然艾德维特等专业的公司已经开发出此类仿真软件,如Adventnet Simulator、SNMP Agent Builder,但是他们均不单独出售而只作为整个开发平台的套件中的一部分,显然我们不能仅为了得到仿真软件而去购买这些体积庞大、价格昂贵的开发平台,况且这些仿真软件功能相对简单,不足以应对仿真网络环境的各种需求：第一,当前的所有仿真软件均不支持批量仿真,每仿真一个网络节点均需启动软件重新配置；第二,仿真出的仿真的设备没有使用统一的端口,导致管理工作站如果要管理它们,就需要分别输入它们的IP及Port逐个发现,甚至因为网管系统只在默认的161端口上发现设备而导致仿真出的设备无法被管理；第三,当前的仿真软件所能仿真的设备类型有限,需要多种软件才能实现多种网络设备的仿真；第四,仿真软件不能让多用户共享使用。本文正是基于这种现状及实际项目中的需求,试图设计出一种可行的仿真平台,来解决搭建网管系统的测试环境比较因难的问题。首先,本文在明确了研究目标的前提下,依据“模块化”的设计思想进行了本仿真平台的架构设计,从理论出发设计了一个通用的、可扩展的网络设备仿真平台架构,并从设计上充分考虑了可扩展性、平台无关性、易操作性等需要,相对业界的领军产品Adventnet Simulator及其它产品,本平台在设计理念、架构及适应性上有突出优势。本平台主要有在以下几个特点：(1)可以批量仿真网络节点,这对于仿真大量节点时优势是不言而喻的,可以避免用户重复无用的操作。(2)仿真多种类型的设备,避免了多种仿真软件之间的切换。(3)自动获取并填充真实设备的MIB数据。(4)整个平台在架构上采用了主／从两层代理模式,引入了AgentX协议的思想,使平台能适应B/S、C/S布署方式,从而达到一次布署多人共享使用的目的。(5)所有仿真设备均虚拟地使用161端口与管理工作站通信。这使管理工作站可以使用批量发现的方式找到设备,况且很多网管设备不允许用户自定义设备的SNMP服务端口,只使用默认的161端口。其次,本文用java语言实现了平台的核心功能,通过对结果验证得出架构设计的可行性；最后,指出了本文在的不足并对网络设备仿真领域的前景进行了展望。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
1. 绪论  12-16
  1.1 研究背景  12-13
  1.2 本文主要研究内容  13-14
  1.3 本文的结构  14
  1.4 本章小结  14-16
2. 网络管理及SNMP的体系结构  16-41
  2.1 网络管理的发展历史  16-26
    2.1.1 网络管理概述  17-19
    2.1.2 网络管理的功能  19-22
    2.1.3 网络管理的发展趋势  22-25
    2.1.4 网络管理的体系结构  25-26
  2.2 基于TCP/IP协议的SNMP网络管理模型  26-29
  2.3 SNMP协议  29-37
    2.3.1 SNMP协议概述  29-30
    2.3.2 SNMP报文格式  30-34
    2.3.3 SNMP的工作环境  34-35
    2.3.4 SNMP的三种工作方式  35-36
    2.3.5 SNMP的工作流程  36-37
  2.4 管理信息库(MIB)  37-40
    2.4.1 MIB的结构  37-40
    2.4.2 MIB的作用  40
  2.5 本章小结  40-41
3. 仿真平台的架构分析与设计  41-51
  3.1 设计目标  41-42
  3.2 设计思想及原则  42-43
    3.2.1 设计思想  42-43
    3.2.2 设计原则  43
  3.3 架构设计  43-46
  3.4 仿真平台的工作流程  46-50
    3.4.1 系统工作线  47
    3.4.2 用户工作线  47-49
    3.4.3 网管工作线  49-50
  3.5 本章小结  50-51
4. 仿真平台的实现  51-70
  4.1 开发方式及开发环境  51-52
    4.1.1 开发方式  51-52
    4.1.2 开发环境  52
  4.2 主代理的实现  52-59
    4.2.1 SNMP引擎的实现  53-57
    4.2.2 AgentX引擎的实现  57-59
  4.3 子代理的实现  59-62
  4.4 控制中心的实现  62-65
  4.5 结果验证及分析  65-68
    4.5.1 结果验证  65-66
    4.5.2 结果分析  66-68
  4.6 本章小结  68-70
5. 总结及展望  70-72
  5.1 本文总结  70-71
  5.2 不足及展望  71-72
参考文献  72-75
后记  75-76
致谢  76

基于SNMP协议的网络设备仿真平台的研究和实现

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