专利名称：基于ForCES协议的综合网络管理系统设计方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于ForCES协议的综合网络管理 系统设计方法。
背景技术：
网络应用越来越广泛，各类单位都建设自己的局域网，网络中设备的数量 也越来越多，而网络设备来自各个不同的厂家，如何管理这些设备就变得十分 重要。但是由于网络设备服务更新速度快，现有员工对网络知识的掌握远远不 能达到安全有效的利用网络资源，随着网络技术的飞速发展，此时需要大量的 专业人员和设备对网络进行管理和设置。
网络管理是对网络的性能、品质和安全性进行监视和控制的过程，提供运 行、管理、维护和供给等功能，以保证网络高效、可靠、经济和安全的运行。 网络管理系统中最重要的部分就是网络管理协议，它定义了网络管理器与被管 代理间的通信方法。在网络管理协议产生以前的相当长的时间里，管理者要学 习各种从不同网络设备获取数据的方法。因为各个生产厂家使用专用的方法收 集数据，相同功能的设备，不同的生产厂商提供的数据采集方法可能大相径庭。 在这种情况下，制定一个行业标准的紧迫性越来越明显。SNMP是一个标准的 网络管理协议，利用SNMP—个管理站可以远程管理所有支持这种协议的网络 设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络警告等。但是在企事 业内部除了支持SNMP协议的网络设备，还包括其他许多不支持SNMP的网络 设备和终端，对此需要分别设计相应的管理方案。若要实现内部网络的综合网 络管理，软件开发商就需要在多种协议之上开发网络管理软件，单纯采用SNMP 协议来进行管理越来越不能满足需求。
转发与控制分离(Forwarding and Control Element Separation，ForCES)的体 系结构由于其高度的灵活性和和优越的性能而得到了广泛研究。ForCES结构的 典型结构如图1所示，分成转发元件和控制元件两部分，它们之间的信息交换 使用标准化的被称为"ForCES协议"的信息交换协议，标准化使得转发元件和控 制元件可以由不同厂家生产。 一个ForCES系统内有至少一个控制元件，也可以 有多个冗余的控制元件，而转发元件的数量可以多达几百个。控制元件和转发 元件之间通过网络实现数据交流，转发元件中包含有各类逻辑功能块，这些资 源模块都是向控制元件开放的。控制元件可以通过管理控制协议实现对转发元件中资源模块的管理和编程控制，实现各种需要的管理功能。转发元件内的结
构如图2所示，转发元件内的资源被表示成具有各种不同逻辑功能的资源模块 (LFB)。管理控制方式是按照管理控制协议规定的协议数据单元(PDU)格式 在控制元件和转发元件之间交换协议消息。
由于一个计算机网络系统通常由许多不同厂家的产品构成，要方便、统一、 有效地管理一个计算机网络系统，就需要各个产品具有统一的管理接口，即:遵 循一个标准的网络管理协议。这样一个厂家的网络管理产品就可以管理其他厂 家的产品，不同厂家的网络管理产品之间还能交换管理信息。由于受到被管理 的网络设备类型复杂、数量繁多，现有技术很难实现对众多网络设备的有效管 理。为此我们利用ForCES协议来解决该问题，实现对各类网络设备的统一管理。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于ForCES协议的综合网 络管理系统设计方法。 包括如下步骤
1) 将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理软 件，抽象出逻辑功能块的定义；
2) 根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能块的描述；
3) 对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序；
4) 将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用ForCES 协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制。
所述的将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理 软件，抽象出逻辑功能块的定义步骤-
被管理的设备包括各类网络节点设备和网络终端设备，该设备的管理软件 包括设备中支持SNMP协议或其它网络管理协议的软件模块，或者用户根据需 求选用的第三方设备管理软件，或者用户自行开放的管理软件；
逻辑功能块的定义是根据ForCES协议中转发元件模型所规定的方法对设 备管理软件所能实现的功能进行抽象，获得对设备信息读取、配置以及事件上 报功能的接口定义。
所述的根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能描述步骤 利用XML文件对逻辑功能块进行类和实例两种描述， 一个类需要有一个XML 文件描述，同一个类的逻辑功能块有多个该类逻辑功能块的实例，每个实例需 要单独一个XML文件描述，XML文件描述该逻辑功能块的各属性的值以及对其进行读写的接口和该逻辑功能块中有可能发生的事件上报接口。所述的对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序步骤对所有逻辑功能块的实例XML文件所描述的各类接口编程开发对应的函数，在函数中通过 调用该设备的管理软件所提供的功能实现该接口的需求。所述的将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用 ForCES协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制步骤网络 管理平台和被管理的设备利用ForCES协议中间件实现两者的通信，多个被管理 的设备分布式的通过网络和管理平台互联，在管理平台上通过对各个被管理的 设备中的逻辑功能块的直接操作来实现设备管理。本发明为构建一个综合网络管理平台提出了一种基于ForCES协议分布式 网络管理平台研制的方法。针对网络设备类型复杂、数量繁多的网络设备管理 需求，采用ForCES协议作为综合网络管理平台的统一管理接口，可以灵活有效 的实现对各类SNMP设备和非SNMP设备的综合管理，实现网络管理平台的模 块化。利用该发明获得的综合网络管理平台可以解决以下问题由本发明所获 得的管理平台中的每个设备管理模块可以由不同厂家独立研究开发，通过积木 式有机组合成一个整体，这种积木式的开发模式可以极大地加快产品的开发过 程和产品对各类新的业务的适应能力，同时也有利于良性竞争、降低成本。本 发明是一套实现综合网络管理平台的方法，已经被实际系统使用证明是切实可 行的。本发明的显著技术优点提供了一种可操作的快速开发分布式综合网络管 理平台的方法，满足了新一代网络管理平台对网络设备和网络服务快速响应的 需求。可被标准化的前景使得本发明具有广阔的应用前景和广泛的实际使用效 果前景。
图1是ForCES体系结构的典型结构示意图； 图2是ForCES转发元件结构示意图； 图3是对可编程设备PC机实现管理的框架图； 图4是对支持SNMP协议不可编程设备实现管理的框架图； 图5是对支持HTTP协议不可编程设备实现管理的框架图； 图6是基于ForCES协议的综合网络管理平台的框架图。
具体实施方式
基于ForCES协议的综合网络管理系统设计方法包括如下步骤1)将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理软件，抽象出逻辑功能块的定义；
2) 根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能块的描述；
3) 对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序；
4) 将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用ForCES 协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制。
所述的将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理 软件，抽象出逻辑功能块的定义步骤
被管理的设备包括各类网络节点设备和网络终端设备，该设备的管理软件 包括设备中支持SNMP协议或其它网络管理协议的软件模块，或者用户根据需 求选用的第三方设备管理软件，或者用户自行开放的管理软件；
逻辑功能块的定义是根据ForCES协议中转发元件模型所规定的方法对设 备管理软件所能实现的功能进行抽象，获得对设备信息读取、配置以及事件上 报功能的接口定义。
所述的根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能描述步骤 利用XML文件对逻辑功能块进行类和实例两种描述， 一个类需要有一个XML 文件描述，同一个类的逻辑功能块有多个该类逻辑功能块的实例，每个实例需 要单独一个XML文件描述，XML文件描述该逻辑功能块的各属性的值以及对 其进行读写的接口和该逻辑功能块中有可能发生的事件上报接口。
所述的对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序步骤对所有逻辑 功能块的实例XML文件所描述的各类接口编程开发对应的函数，在函数中通过 调用该设备的管理软件所提供的功能实现该接口的需求。
所述的将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用 ForCES协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制步骤网络 管理平台和被管理的设备利用ForCES协议中间件实现两者的通信，多个被管理 的设备分布式的通过网络和管理平台互联，在管理平台上通过对各个被管理的 设备中的逻辑功能块的直接操作来实现设备管理。 实施例
如图1所示，系统包含控制元件和转发元件，每类模块都可以有一个或多 个，其中多个控制元件实现控制的冗余备份；多个转发元件可以实现对不同类 型网络设备的管理。系统的一种可能连接关系包括一个控制元件和若干个转发 元件。控制元件对转发元件进行控制和信息交换，为了实现系统的开放性，其 间的信息交换是根据ForCES协议标准进行，确保系统有效运行。转发元件的具体实现形式可以分为两大类 一类是设备内支持可编程，比
如PC机管理，服务器管理，或者网络设备厂家为自己开发的产品内添加ForCES 协议网络管理模块；第二类是设备不支持可编程，这时我们需要开发协议网关 来实现从ForCES协议到其他管理协议或者管理方式的转换。下面我们对两类转 发元件的实现进行具体描述。
针对可编程的设备实现网络管理，我们通过对PC机管理来讲述，如图3所
示
为了实现PC机管理，首先需要获得PC机的管理软件模块，可以由用户自 行开发或第三方开发，其管理软件模块可以多个；
将每个PC管理软件抽象为一个逻辑功能块，根据该软件中所有的操作定义 为逻辑功能块的属性读写接口和事件接口，并撰写该逻辑功能块的类和实例 XML文件；
逻辑功能块的类XML文件描述该类软件模块可以实现的所有操作接口种 类以及参数可能的选择区间范围等限制，而实例XML文件则和当前运行的该软 件模块一一对应，每个实例XML文件对应一个当前运行的该软件模块，并描述 该PC机中运行的该软件模块所有操作接口种类以及目前参数缺省值的设置情 况；
对所有逻辑功能块的实例XML文件中所描述的各类接口编程开发对应的 函数，在函数中通过调用该管理软件所提供的功能实现该接口的需求；
将所编写的所有逻辑功能块类和实例XML文件以及相关的实现函数，利用 ForCES协议中间件开发包一起编译得到可执行模块，实现和控制元件的通信， 完成控制元件的控制管理请求。
针对不可编程的设备实现网络管理，我们通过对支持SNMP协议的思科路 由器2600以及支持HTTP协议的HP1320打印机两类设备的管理来讲述。其中 最核心的是需要实现一个SNMP协议或HTTP管理协议到ForCES协议的协议 转换网关，并完成逻辑功能块和SNMP中MIB库之间的对应关系，或者和HTTP 协议管理功能之间的对应关系。
为了实现思科路由器2600管理，首先需要启动路由器的SNMP服务,之后 需要完成SNMP协议到ForCES协议的协议转换网关的开发工作，如图4所示
针对SNMP协议的MIB库抽象为一个SNMP逻辑功能块的类定义，并撰写 类XML文件,描述SNMP协议可以实现的所有操作接口种类以及参数可能的选 择区间范围等限制；根据该路由器所支持的MIB库撰写SNMP逻辑功能块的实例XML文件, 描述该路由器中对MIB库访问的所有操作接口种类以及目前参数缺省值的设置 情况；
将SNMP逻辑功能块的实例XML文件中所描述的各类接口转换成SNMP 协议请求，并利用SNMP协议开发软件实现网关和路由器之间的SNMP协议通 信，完成SNMP逻辑功能块中所有接口的需求；
将所编写的SNMP逻辑功能块类和实例XML文件以及SNMP协议处理函 数，利用ForCES协议中间件开发包一起编译得到网关可执行模块，实现和控制 元件的通信，完成控制元件的控制管理请求。
为了实现HP 1320打印机的管理，需要完成基于HTTP协议到ForCES协议 的协议转换网关的开发工作，如图5所示
把基于HTTP协议的打印机管理操作抽象为一个HTTP逻辑功能块的类定 义，并撰写类XML文件，描述打印机管理操作可以实现的所有操作接口种类以 及参数可能的选择区间范围等限制；
根据该打印机所支持的管理操作撰写HTTP逻辑功能块的实例XML文件, 描述该打印机的所有操作接口种类以及目前参数缺省值的设置情况；
将HTTP逻辑功能块的实例XML文件中所描述的各类接口转换成HTTP协 议请求，并利用HTTP协议软件实现网关和打印机之间的HTTP协议通信，完 成HTTP逻辑功能块中所有接口的需求；
将所编写的HTTP逻辑功能块类和实例XML文件以及HTTP协议处理函 数，利用ForCES协议中间件开发包一起编译得到网关可执行模块，实现和控制 元件的通信，完成控制元件的控制管理请求。
基于ForCES协议实现的综合网络管理平台如图6所示。其中网络管理平台 和被管理的设备利用ForCES协议中间件实现两者的通信，多个被管理的设备可 以分布式的通过网络和管理平台互联，方式可以是被管理的设备直接和网络管 理平台通信或者通过协议网关实现和网络管理平台通信。在管理平台上则可以 通过对各个被管理的设备中的逻辑功能块的直接操作来实现设备管理。如此管 理平台可以用ForCES协议在统一的管理平台下实现对各类不同网络设备的集 中管理，使得管理平台的开发更具模块化，并有更好的可扩展性和可兼容性。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多 变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化 而不脱离本发明的精神。
权利要求
1、一种基于ForCES协议的综合网络管理系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤1)将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理软件，抽象出逻辑功能块的定义；2)根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能块的描述；3)对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序；4)将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用ForCES协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制。
2、 根据权利要求1所述的一种基于ForCES协议实现分布式网络设备管理 的方法，其特征在于所述的将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利 用该设备的管理软件，抽象出逻辑功能块的定义步骤被管理的设备包括各类网络节点设备和网络终端设备，该设备的管理软件 包括设备中支持SNMP协议或其它网络管理协议的软件模块，或者用户根据需 求选用的第三方设备管理软件，或者用户自行开放的管理软件；逻辑功能块的定义是根据ForCES协议中转发元件模型所规定的方法对设 备管理软件所能实现的功能进行抽象，获得对设备信息读取、配置以及事件上 报功能的接口定义。
3、 根据权利要求1所述的一种基于ForCES协议实现分布式网络设备管理 的方法，其特征在于所述的根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑 功能描述步骤利用XML文件对逻辑功能块进行类和实例两种描述， 一个类需 要有一个XML文件描述，同一个类的逻辑功能块有多个该类逻辑功能块的实 例，每个实例需要单独一个XML文件描述，XML文件描述该逻辑功能块的各属 性的值以及对其进行读写的接口和该逻辑功能块中有可能发生的事件上报接口。
4、 根据权利要求1所述的一种基于ForCES协议实现分布式网络设备管理 的方法，其特征在于所述的对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序步 骤对所有逻辑功能块的实例XML文件所描述的各类接口编程开发对应的函 数，在函数中通过调用该设备的管理软件所提供的功能实现该接口的需求。
5、 根据权利要求1所述的一种基于ForCES协议实现分布式网络设备管理 的方法，其特征在于所述的将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管 理平台利用ForCES协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控 制步骤网络管理平台和被管理的设备利用ForCES协议中间件实现两者的通 信，多个被管理的设备分布式的通过网络和管理平台互联，在管理平台上通过 对各个被管理的设备中的逻辑功能块的直接操作来实现设备管理。
全文摘要
本发明公开了一种基于ForCES协议的综合网络管理系统设计方法。包括如下步骤1)将被管理的设备看作ForCES架构中的转发元件，利用该设备的管理软件，抽象出逻辑功能块的定义；2)根据逻辑功能块的定义，利用XML文件实现对逻辑功能描述；3)对XML中定义所有操作接口开发具体的操作程序；4)将网络管理平台作为ForCES架构中的控制元件，管理平台利用ForCES协议对多个被管理的设备中的所有逻辑功能块实例进行控制。本发明所获得的每个设备管理模块可以由不同厂家独立研究开发，通过积木式有机组合成一个整体，这种积木式的开发模式加快产品的开发过程和产品对各类新的业务的适应能力。
文档编号H04L29/08GK101409723SQ200810162218
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者王伟明, 董黎刚, 诸葛斌 申请人:浙江工商大学