一种可扩展的网络管理系统和方法

专利名称：一种可扩展的网络管理系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及中网络管理技术。
背景技术：
网络系统中一般分布有硬件、软件系统，每种硬件、软件系统都会提供各自的本地管理维护工具，如基于CLI的命令行的管理工具、基于图形化界面的管理工具以及基于Web的配置管理台等等，这些管理工具为网络管理人员的本地维护提供了方便的管理手段。
SNMP(Simple Network Management Protocol)是保证管理信息在任意两点中传送，便于网络管理员在网络上的任何节点检索信息，进行修改，寻找故障；完成故障诊断，容量规划和报告生成。它采用轮询机制，提供最基本的功能集。适用传输层协议UDP.
如图1所示，为现有SNMP的网络管理模型包括以下关键元素SNMP管理站(Manager)、SNMP代理(Agent)、管理信息库(MIB)和被管理设备(ManagedDevice)。SNMP管理站一般是一个分立的设备，是网络管理员与网络管理系统之间的接口。被管理设备是网络中的一个节点，有时被称为网元，被管理设备可以是路由器、交换机、网桥、集线器、主机任意一个，每个支持SNMP的网络设备中都运行着一个SNMP代理；SNMP代理是驻留在被管理设备上的网络管理软件模块，负责收集和存储管理信息，记录网络设备的各种情况。管理信息库是由SNMP代理维护的一个信息存储库，是一个具有分层特性的信息的集合，它可以被网络管理系统所控制。管理信息库中定义了各种数据对象，作为设在SNMP代理的SNMP管理站访问点的集合，管理站可以通过直接控制这些数据对象去控制、配置或者监控网络设备。
SNMP管理站通过SNMP代理来进行管理工作，SNMP代理的主要功能之一，就是协助SNMP管理站完成整个网络的管理工作。SNMP代理定期收集被管理设备的信息，收集到的信息将用于确定独立的网络设备、部分网络或者整个网络运行的状态正常。SNMP管理站定期查询SNMP代理收集到有关被管理设备的运转状态、配置以及性能等信息。
SNMP将管理信息库MIB变量分为标量和表量两种a)标量对于一些简单变量，其在设备中只能有唯一的一个值，称之为标量。标量的标识方法是在其叶子节点的OID的值后加.0表示。
b)表量某些变量，在设备中存在多个不同值，称之为表量。
表量是由其父亲节点标志的，这个父亲节点暂且称它为Entry节点。Entry节点被定义为“序列”类型(SEQUENCE)，并为其儿子节点(表量)定义了索引方式，Entry节点实际上定义了表的一个Entry(表的一行)。表的一行对应了表的一个实例。
目前网络机房中各系统的告警、性能数据通常通过SNMP协议由统一的网管进行管理，但对于设备的配置管理，大部分的设备都提供了各自方式的本地维护台，本地维护台的形式多样，与被管理设备的互连协议也各不相同。所以随着网络系统中设备种类的多样化和数量的增长，网络管理人员可能面临几十上百种设备，如果需要一一了解每种设备的维护工具，适应其界面风格和操作模式，则会给网络管理带来了非常大的工作量和不必要的复杂性。同时也存在这样的问题，网络中的设备可能会不断的更新换代，如果配置管理系统不具备快速响应各种变化，灵活集成各种类型设备管理功能的能力，则其自身的维护必定需要更多的工作量。

发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可扩展的网络管理系统和方法，此系统配置维护简单。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的
一种可扩展的网络管理系统，在SNMP网络管理中，SNMP管理站Manager经管理信息库MIB与驻留在被管理设备中的SNMP代理Agent交互，管理所述的被管理设备，在设备本地网络侧或上级网管中心设置一个配置管理系统CMS，该系统包括配置管理模块、设备管理模块、连接管理模块和界面展示模块；配置管理模块，根据配置数据标识完成设备到配置系统的配置项的映射及维护；设备管理模块，用于维护所述CMS的设备实例列表和所述CMS支持的设备类型；连接管理模块，用于向配置管理模块和设备管理模块提供发送SNMP请求、接收SNMP响应及告警的接口；界面展示模块，从设备管理模块读取最新的设备类型列表，从配置管理模块读取所述设备类型对应的功能树，生成功能配置界面。
所述的CMS与设备侧通过SNMP协议交互。
所述的CMS将被管理设备的配置数据分类，形成与此设备类型对应的配置功能树。
所述的系统用SYSID标识被管理设备，用FUNCID表示功能树上的叶子节点。
所述叶子节点包含至少一个原子配置项或包含至少一行记录的表格。
所述的原子配置项是该CMS管理的最小单位。
所述的CMS通过SYSID、FID、OID唯一标识其所管理的配置项。
所述的FID由功能树叶子节点关键路径上的FUNCID连接组成。
所述的CMS分配用于存放设备部署的配置描述文件和接口文件的部署区。
所述的部署区中每个被管理的设备类型拥有一个独立目录，该目录中至少包括一个包含了设备类型标识的设备配置文件，进而包括此设备的配置描述文件、MIB接口及需要定制的文件。
所述的配置描述文件定义设备类型、设备侧的功能项及所述配置管理模块需要的信息。
所述的界面展示模块中，对于标量数据和静态表类型的功能项，功能配置界面提供查询、修改操作；对于动态表类型的功能项，功能配置界面提供查询、修改、增加和删除操作。
所述的界面展示模块提供通用的界面展示模式和自定义界面模式。
配置管理模块加载设备配置描述文件的方法，包括以下步骤A.检测部署区，判断是否有设备标识，如果有，加载该设备配置描述文件和接口文件，否则，不加载；B.创建定时检测任务，启动定时器，该定时器超时，则执行步骤A。
所述的设备标识包括初始化时的设备标识、新设备标识及内容更新的设备标识。
一种可扩展的网络管理方法，将新增的设备纳入配置管理系统CMS中，包括下列步骤A.获取新设备的标准网管接口文件，分析需要纳入CMS的OID；B.按照界面展现形式构造功能树；C.判断功能树的叶子节点是否需要配置界面的定制，如果叶子节点是标量数据功能项，则不需要定制；如果其是表数据功能项，则需要定制；D.提供功能项的设备配置描述文件、MIB文件，并将该文件部署到CMS。
在步骤C中，定制的Web界面需要在新设备的MIB中查询和设置，当界面查询时，根据OID调用CMS的开放查询接口，接口返回查询结果；当界面设置时，提交要设置的OID集合和收集的OID值，向设备侧写数据，并返回响应。
在步骤D中，所述的提供设备配置描述文件主体包括通用界面和定制界面。
与现有技术相比，基于上述系统方法特征的描述，使本系统便于配置与维护。


图1是现有技术SNMP网络管理模型示意图；图2是本发明设备类型配置功能树结构示意图；图3是是本发明系统添加设备实例的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式
及附图，对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种可扩展的网络管理系统，在SNMP网络管理中，SNMP管理站Manager经管理信息库MIB与驻留在被管理设备中的SNMP代理Agent交互，SNMP代理管理所述的被管理设备，且在设备本地网络侧或上级网管中心设置一个配置管理系统CMS，该系统包括配置管理模块、设备管理模块、连接管理模块和界面展示模块。
配置管理模块将设备的配置数据按照一定的规则标识，并提供一套描述标识数据的接口，要接入的设备需要按照基于MIB和制定配置文件的接口描述自己的配置数据并将描述部署到本系统中，配置管理模块就可以将此设备纳入配置管理。上述的过程都以设备侧已经实现了需要管理的配置功能的Agent为前提。
如图2中SYSID唯一标识某一种被管理的设备，被管理的设备的配置项可按照功能划分为多个功能大类，每个功能大类下又可分多个功能子类，这样层层划分形成此类设备的功能树，功能树上的每个叶子节点通过FuncID来标识。此功能树的叶子节点是一个包含了多个原子配置项的集合或者是一个可包含多行记录的表格。而原子配置项是一个有具体含义、能通过简单数据类型表示的数据单位，也就是本配置管理系统要管理的最小单位，例如系统的IP地址、端口。由于在MIB中通常将上述的原子配置项定义为标量，因此设备的功能树上的叶子节点可能是一个标量的集合，也可以是一张表格，MIB中定义为表量。基于上述的功能项分层划分规则，借助MIB文件对标量和表量的OID定义，配置管理系统可以通过通过SYSID、FID、OID来唯一标识配置管理系统所管理的任意配置项，其中FID是功能树上叶子节点的关键路径上的FuncID连接组成。例如XX设备的系统标识SYSID为SYS01，其配置项分为Func1、Func2、Func3等三大类，其中Func3包含2个SNMP标量配置项，分别为系统IP地址(OID1.1.1.1)、系统监听端口(OID1.1.1.2)。则通过SYS01-Func3-1.1.1.1就可以唯一的标识此系统的IP地址。
根据上述的配置数据标识，配置管理模块主要的工作是完成设备实例上配置数据的OID到配置系统上配置项的对应，并维护此映射关系。配置管理模块向上提供这些数据给界面层用于生成配置界面；当用户通过配置界面对某配置项进行修改或查询时，配置管理模块解析出对应的设备实例ID及设备实例上的配置项OID，调用连接模块发送SNMP请求来查询或设置指定设备上的指定配置。
配置管理模块分配专门的部署区用于存放设备部署的配置描述文件和接口文件，在模块初始化时从此区域加载设备配置描述文件，同时模块初始化时创建定制检测任务，动态检测部署区的设备配置描述文件，配置描述文件按照配置系统给出的规则定义了设备类型、设备侧的功能项等配置管理模块需要的信息。配置管理模块加载设备配置描述文件和接口文件的工作流程如图4所示，部署区中每个被管理的设备类型拥有一个独立目录，目录中至少存在一个设备配置文件，包含了设备类型标识，其次目录中包含此设备的配置描述文件、MIB接口文件以及其他需要定制的文件。在配置管理模块初始化时，检测部署区的所有设备目录，发现设备标识，加载配置信息，加载成功的在设备配置文件和接口文件中标识此设备已加载成功，加载失败则将状态标识为失败。由于后续此部署区可能有新的设备目录生成或内容更新，定时检测任务会定时读取各设备目录下的设备配置文件和接口文件，发现有加载标志的设备将作为新的设备被重新加载。根据上述流程，配置管理模块保存系统最新的设备列表和配置描述文件和接口文件，作为界面显示层和后续配置的基础。根据配置数据标识完成设备到配置系统的配置项的映射及维护；设备管理模块，用于维护所述CMS的设备实例列表和所述CMS支持的设备类型。设备管理模块的功能之一就是维护配置系统管理的设备实例列表。在被管理网络中可能存在部署同一种设备多个实例的情况，即使某种设备类型只有一个实例，也需要知道设备的地址和端口配置管理系统才能够通过协议连接上去，因此配置管理系统需要维护设备类型对应的设备实例列表。设备管理模块的另一功能是维护配置系统支持的设备类型，在系统配置加载过程或定时检测任务中读取设备的配置描述文件和接口文件，在这些文件中定义了设备的类型标识，此类型标识应与设备侧MIB中系统节点的标识值应该相同，如果该值不相同则认为设备类型不匹配，不予添加该设备到配置管理系统CMS。
连接管理模块，用于向配置管理模块和设备管理模块提供发送SNMP请求、接收SNMP响应及告警的接口；界面展示模块，从设备管理模块读取最新的设备类型列表，从配置管理模块读取所述设备类型对应的功能树，生成功能配置界面。
在配置管理模块中描述了系统可以通过检测机制维护系统当前支持的设备种类及每种设备的配置描述文件和接口文件，设备的配置描述文件包括设备需要管理的功能项、功能项的组织形式、功能项包含的配置项以及对应的资源，同时设备侧还提供配置项的MIB文件。界面展示模块从设备管理模块读取最新的设备类型列表，从配置管理模块读取每种设备类型对应的功能树，生成便于用户导航的功能配置界面；当用户根据设备类型、功能项找到自己关心的功能子项时，界面展示模块根据功能子项所在的设备类型，从设备管理模块获取到系统当前管理的此类型设备列表，显示到界面；同时根据配置管理模块中此功能对应的配置列表以及设备的MIB文件生成此功能项的配置界面。
对于包含都是标量数据的功能项，配置界面提供查询、修改操作，修改的界面依据MIB文件中此功能项包含的配置项的类型和范围生成，并在修改提交时据此进行输入值的逻辑校验；对于表类型的功能项，分为静态表和动态表处理静态表的处理同标量功能项的处理，不同之处在于包含标量的功能项只有一行记录而表数据有多行记录，静态表数据也仅支持查询和修改；对于对应动态表的功能项，界面除了提供查询和修改操作外还提供增加和删除操作。
由于设备所有的配置项都可以通过SYSID+FID+OID来唯一标识，按照上面规则生成的配置界面可以满足所有要求。但是实际中每个设备在界面展示时会有各种各样特殊的需求，因此界面展示模块处理提供通用的界面模式外，还允许设备自定义界面，这些定制界面在配置管理模块管理的设备描述文件中指定，由界面展现模块根据配置集成，此定制界面的单位为设备功能树中的叶子功能，当用户在界面上导航到定制的功能项时，配置界面框架将展示设备提供的配置界面。
基于上述的配置管理系统，如图3所示，支持SNMP协议的设备要接入配置管理系统，进行设备的配置管理，所需要的步骤如下步骤A网络管理人员希望将机房新增的设备纳入配置管理系统，首先获取新设备的标准网管接口文件，分析哪些OID需要纳入配置管理体系管理；步骤B将这些配置项按照界面上期望的展现形式组织成功能树，功能树的构造规则参见配置管理模块的介绍；步骤C分析功能树的每个叶子功能项是否需要进行配置界面的定制。对于功能项下的配置项都是标量的情况一般不需要进行定制，每个配置项单独查询和设置即可；对于表数据，配置项间或功能项间可能有关联关系，通用界面不能满足此类需求，需要进行界面的特殊定制。
步骤D有特殊界面需求的功能项，需要进行这一步。这一步要求定制人员有一定的Web界面和软件开发经验。定制开发人员按照自己的特殊需求开发Web界面，界面中需要查询和设置的元素可以对应到新设备的MIB中的某些OID。当页面提交查询时，定制页面组织要查询元素的OID，调用配置系统开放的查询接口，接口返回查询结果；当定制页面对某些OID进行设置时，提交要设置的OID集合和界面上收集的OID值，调用配置系统提供的设置API，向设备侧写数据，并返回响应。
步骤E不论是通用页面还是定制页面，都需要提供配置功能项的描述文件，此文件包含了配置管理模块、界面展示模块需要的信息步骤F可以通过手工添加、文件上传、HTTP上载的方式将配置描述文件、定制页面及组件部署到配置管理系统的部署目录中，纳入配置管理系统管理。
步骤G部署成功后，网络管理人员可以通过配置管理系统管理新增的网络设备。
从以上流程可以看出，对于支持SNMP协议的设备，如果只有通用界面的需求，只需要提供配置文件就可以将设备纳入本配置管理系统，对设备进行管理维护。
但上述仅为本发明的较佳实施方式，并非用于限定本发明的保护范围，任何熟悉本技术领域的技术人员应当认识到，凡在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、改进等，均应包含在本发明的权利保护范围之内。
权利要求
1.一种可扩展的网络管理系统，在SNMP网络管理中，SNMP管理站Manager经管理信息库MIB与驻留在被管理设备中的SNMP代理Agent交互，管理所述的被管理设备，其特征在于，在设备本地网络侧或上级网管中心设置一个配置管理系统CMS，该系统包括配置管理模块、设备管理模块、连接管理模块和界面展示模块；配置管理模块，根据配置数据标识完成设备到配置系统的配置项的映射及维护；设备管理模块，用于维护所述CMS的设备实例列表和所述CMS支持的设备类型；连接管理模块，用于向配置管理模块和设备管理模块提供发送SNMP请求、接收SNMP响应及告警的接口；界面展示模块，从设备管理模块读取最新的设备类型列表，从配置管理模块读取所述设备类型对应的功能树，生成功能配置界面。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的CMS与设备侧通过SNMP协议交互。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的CMS将被管理设备的配置数据分类，形成与此设备类型对应的配置功能树。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，用SYSID标识被管理设备，用FUNCID表示功能树上的叶子节点。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述叶子节点包含至少一个原子配置项或包含至少一行记录的表格。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的原子配置项是该CMS管理的最小单位。
7.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，所述的CMS通过SYSID、FID、OID唯一标识其所管理的配置项。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的FID由功能树叶子节点关键路径上的FUNCID连接组成。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的CMS分配用于存放设备部署的配置描述文件和接口文件的部署区。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述的部署区中每个被管理的设备类型拥有一个独立目录，该目录中至少包括一个包含了设备类型标识的设备配置文件，进而包括此设备的配置描述文件、MIB接口及需要定制的文件。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述的配置描述文件定义设备类型、设备侧的功能项及所述配置管理模块需要的信息。
12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的界面展示模块中，对于标量数据和静态表类型的功能项，功能配置界面提供查询、修改操作；对于动态表类型的功能项，功能配置界面提供查询、修改、增加和删除操作。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的界面展示模块提供通用的界面展示模式和自定义界面模式。
14.配置管理模块加载设备配置描述文件的方法，其特征在于，包括以下步骤A.检测部署区，判断是否有设备标识，如果有，加载该设备配置描述文件和接口文件，否则，不加载；B.创建定时检测任务，启动定时器，该定时器超时，则执行步骤A。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的设备标识包括初始化时的设备标识、新设备标识及内容更新的设备标识。
16.一种可扩展的网络管理方法，其特征在于，将新增的设备纳入配置管理系统CMS中，包括下列步骤A.获取新设备的标准网管接口文件，分析需要纳入CMS的OID；B.按照界面展现形式构造功能树；C.判断功能树的叶子节点是否需要配置界面的定制，如果叶子节点是标量数据功能项，则不需要定制；如果其是表数据功能项，则需要定制；D.提供功能项的设备配置描述文件、MIB文件，并将该文件部署到CMS。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤C中，定制的Web界面需要在新设备的MIB中查询和设置，当界面查询时，根据OID调用CMS的开放查询接口，接口返回查询结果；当界面设置时，提交要置的OID集合和收集的OID值，向设备侧写数据，并返回响应。
18.根据权利要求1 6所述的方法，其特征在于，在步骤D中，所述的提供设备配置描述文件主体包括通用界面和定制界面。
全文摘要
一种可扩展的网络管理系统，在SNMP网络管理中，SNMP管理站Manager经管理信息库MIB与驻留在被管理设备中的SNMP代理Agent交互，管理所述的被管理设备，在设备本地网络侧或上级网管中心设置一个配置管理系统CMS，该系统包括配置管理模块、设备管理模块、连接管理模块和界面展示模块。上述的系统解决了将新设备纳入配置管理系统管理和维护的问题。
文档编号H04L12/24GK1983962SQ20061006103
公开日2007年6月20日 申请日期2006年6月8日 优先权日2006年6月8日
发明者张婧 申请人:华为技术有限公司