可扩展的校园网策略管理系统设计与实现

摘要

随着科学技术迅猛发展，计算机网络在人们生活中得到越来越广泛应用，各高等院校也纷纷建立专门的校园网站。校园网规模不断扩大、复杂性不断增加，传统网络管理手段正逐渐暴露出其弊端和不足。传统网络管理要求管理人员熟悉网络设备配置命令，了解各型网络设备配置差异，能够根据不同网络需求动态调整配置，这一切使得网络管理的效率和正确性难以得到保障。基于策略的网络管理是解决上述问题的有效手段，也是当前的研究热点。
　　本文在分析比较现有基于策略的网络管理体系结构、策略信息模型、智能信息提取等技术基础上，重点研究信息统一描述与映射算法以及信息提取的链路拓扑发现算法，并设计实现了一个可扩展的校园网策略管理系统。首先，针对现有基于策略的网络管理缺乏可操作的统一策略描述标准，对外来预知信息依赖程度高，系统可扩展性差等问题，提出了UIDR信息统一描述与映射方法。该方法包含两部分内容：一是用于描述配置策略信息的策略信息统一描述和映射方法；二是用于描述设备配置时需要的相关信息的设备信息统一描述与映射方法。其中策略信息和设备信息的统一描述采用XML技术，策略翻译和信息提取采用Perl脚本技术。UIDR方法建立策略信息和设备信息的统一描述方式，开放描述与映射接口，有效屏蔽了设备的命令差异，第三方设备可遵循接口规范编写脚本，显著提高了系统的可扩展性。UIDR方法的设备信息反向提取技术，有效降低了系统对第三方信息的依赖程度，提高了系统的可用性。其次，针对设备信息提取过程中从单台设备信息无法获得网络管理域的物理拓扑连接关系的问题，论文提出一种ATDIE基于信息提取的链路拓扑发现算法。该算法基于单台设备的接口信息、ARP信息，通过递归查找不同设备的两个端口的IP地址是否属于同一网段，并且通过ARP信息判断两个端口是否直连，从而获得网络管理域的完整拓扑信息。ATDIE算法有效利用了单台设备的提取信息，为物理链路层的拓扑发现提供了新的解决途径，也为维护管理网络提供了便利。最后，设计实现了一个可扩展的校园网策略管理原型系统，系统包括用户界面、策略分解与派发器、策略执行与验证器、态势展示模块等。策略分解与派发器中的信息提取模块和策略翻译模块不直接操作数据库，便于第三方厂家的扩展，提高了系统的可扩展能力，以及系统稳定性。实验结果表明：该系统达到了预期的设计要求，可对校园网进行有效配置管理。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要工作

1.4 论文的组织结构

第二章 相关研究

2.1 基于策略的网络管理体系结构

2.2 策略信息描述与映射

2.3 智能信息提取技术

2.4 本章小结

第三章 UIDR信息统一描述与映射方法

3.1 设计思想

3.2 策略信息统一描述与映射

3.3 设备信息统一描述与映射

3.4 本章小结

第四章 ATDIE基于信息提取的链路拓扑发现算法

4.1 链路拓扑发现算法的思想

4.2 链路拓扑发现算法的描述

4.3 链路拓扑发现算法的验证

4.3 本章小结

第五章 可扩展原型系统的设计与实现

5.1 设计原则与目标

5.2 系统结构设计

5.3 关键功能模块设计与实现

5.4 数据库的设计

5.5 本章小结

第六章 系统测试与分析

6.1 测试环境

6.2 测试实现

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 后续工作

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果