1、,山东建筑大学,2,第一章 导 论,本书的主要内容,网络管理基础理论与技术,网络与网络管理,本章学习目标,练习,,山东建筑大学,3,本章学习目标,1.1网络与网络管理 了解网络技术的发展、理解网络管理的重要性 掌握网络管理的目标、了解网络管理的方式 1.2网络管理基础理论与技术（了解） 网络性能分析、可靠性、优化理论 人工智能理论与技术、面向对象分析与设计技术、数据库技术 计算机仿真技术 1.3本书的主要内容 网络管理体系结构、管理信息通信协议、管理信息模型 网络管理功能、业务量控制、路由选择、网络自愈、网络信息安全 智能化网络管理,,山东建筑大学,4,网络与网络管理,网络的功能,,山东建筑大
2、学,5,网络技术的发展,电路交换 分组交换 多址接入 ATM 高速路由器,固定 卫星 移动,传输,交换,系统,电话 电报 传真 电视 广播 数据 图像 VOD,服务,电缆 微波 卫星 光缆 PDH SDH,,山东建筑大学,6,网络管理监测网络的运行状态控制网络的运行保证业务有效、可靠、安全和经济,网络技术的发展,,山东建筑大学,7,网络技术的发展,,山东建筑大学,8,网络技术的发展,,山东建筑大学,9,OAM&P Operation (运营)daily services Administration (管理)overall goals, policies and procedures Main
3、tenance (维护)facilities installation & maintenancerepairs Provisioning (提供)Planning Design,网络技术的发展,,山东建筑大学,10,网络管理的重要性,网络管理的重要性,网络设备越来越复杂 网络效益需要靠管理产生 用户的需求,网络管理的发展,理论 : 网络 / 分布式计算 业务量及路由控制 信息安全 技术 : 模型, 体系结构和协议,,山东建筑大学,11,网络管理的目标,可靠,经济,综合,安全,有效 / 可用,开放,目标,Availability,Opening,Economy,Integration,Reli
4、ability,Security,,山东建筑大学,12,网络管理的方式,人工方式,网管中心（集中）,管理网（分散）,网管方式,人工 与自 动结 合的 方式,,山东建筑大学,13,集中式,分布式,网络管理的方式,,山东建筑大学,14,网络管理基础理论与技术,Indicators (指标) Traffic (业务量)：某条电路的业务量是指在观察时间内该条电路被占用的时间。 Intensity of traffic (业务量强度) ：a = 业务量/观察时间 Delay (时延)：网络的时延主要包括传输时间、服务时间和等待时间。 Loss (呼损)： pc = 被拒绝的呼叫次数/总呼叫次数 Thro
5、ughput (吞吐量)： Tr = a (1 - pc),网络性能分析理论,,山东建筑大学,15,理论基础排队理论Queue theory 先来先服务 马尔科夫理论Markov chain theory 电路交换CS / 信息交换IS / 多址接入MA CS: 指电话交换机类的损失制网络， IS: X.25、FR和ATM MA:ALOHA、CSMA、POLLING,网络性能分析理论,,山东建筑大学,16,网络可靠性理论,网络的可靠性有三种定义,,山东建筑大学,17,网络优化理论,在现有网络设备条件下，通过采取合理的控制措施，如前述的路由选择、流量分配、流量控制等，提高网络的性能和利用率。,网
6、络优化 包含的内容,进行合理的规划和设计，达到网络建设规模适当、结构合理、投资节省等优化目标。,,山东建筑大学,18,在网络的规划设计中，首先要进行业务需求预测。 业务需求预测的方法 时序外推法 相关回归法,网络优化理论,,山东建筑大学,19,人工智能理论与技术,Distributed Intelligence (分布式人工智能) Multi-agent (多主体/智能体): 自治、交互、协作,Pattern recognition (模式识别),,山东建筑大学,20,面向对象的分析与设计技术,Procedure Oriented (面向过程)Object Oriented (面向对象),,山
7、东建筑大学,21,Abstract (抽象性)根据确定的目的按较单纯的观点来观察和描述对象 Encapsulation(封装性)对复杂的个体实现细节进行隐藏 Inheritance (继承性)：对象具有派生能力，子对象继承父对象的属性和操作 Allomorphism (同质异构性)同一个对象，在不同的应用场合表现出不同的结构,面向对象的特性,,山东建筑大学,22,数据库技术,Database(数据库): 网络管理系统的核心MDB Database 将相关数据按照合理的数据模型进行组织和存储，以提供方便、高效、可靠、一致的信息服务。 类型 Hiberarchy (层次) Network (网络)
8、 Relation (关系),,山东建筑大学,23,计算机仿真技术,性 能 分 析 预 测 的 意 义,,山东建筑大学,24,性能分析预测的方法： 解析、经验、实验、仿真 Simulation (仿真) 的优点： 可以逼真地模拟现实网络，将有关网络动作的大量信息包含进来，无须进行解析法中的简化，成本低,计算机仿真技术,,山东建筑大学,25,网络仿真的3要素 ： 网络业务需求和网络资源需求模型 需求来自网络的应用(如，电话、电子邮件、文件传送等)，这些需求在不同的时间尺度上有不同的模型，如以分为尺度的呼叫模型、以秒为尺度的突发脉冲串模型、以毫秒为尺度的分组模型、以微秒为尺度的ATM信元模型 系统
9、对这些需求的处理模型 在处理模型中，首先生成表示进入系统的用户的事件，然后利用协议模型模拟系统对事件的处理 模型中采用的性能分析预测的统计方法 考虑参数之间的相关性、参数的正常状态和过渡状态,计算机仿真技术,,山东建筑大学,26,本课程的主要内容,Architecture (体系结构)系统的基本结构，体现功能单元及其相互关系 传统的NMS (Network Management System)different services - different NMSdifferent vendors equipment - different NMS,网络管理体系结构,,山东建筑大学,27,现代网络
10、管理体系结构:Remote monitoring based management framework(基于远程监控的管理框架) Remote monitoring model远程监控模型System Management Model (系统管理模型) Manager (管理者) Agent (代理者) Managed Object (被管对象),网络管理体系结构,,山东建筑大学,28,管理信息通信协议,Communication protocol: 要实现对远程管理信息的访问，需要有通信协议，这种协议被称为管理信息通信协议。,SNMP(Simple Network Management Pr
11、otocol),基于TCP/IP，无连接的用户数据报(UDP)协议，提供获取(get)、设置(set)、陷阱(trap)等简单的通信功能,CMIP(Common Management Information Protocol),基于OSI，连接型协议，支持7种管理信息通信服务,,山东建筑大学,29,管理信息模型,采用基于远程监控的管理框架，必须对多厂商的网络设备以及异构网络的信息进行统一的、一致的和规范的描述。 OSI 公共信息模型：用面向对象技术定义管理信息 被管对象：独立于厂商设备等具体被管资源，对其进行统一的、一致的和规范的定义，对外提高标准接口。 SNMP管理信息模型：也采用被管对象概
12、念，但被管对象只是一个原子数据元素。并不具备封装和继承等特征。,,山东建筑大学,30,网络管理功能,,山东建筑大学,31,业务量控制,Traffic Control (业务量控制)控制进入网络的业务量，防止发生过负荷和拥塞，保证网络的疏通能力和所提供服务的质量。 Congestion (拥塞)由于过负荷而发生，发生后，重复呼叫次数大量增加，网络设备被大量无效呼叫占用，接通率迅速下降，造成网络局部甚至整体瘫痪。,,山东建筑大学,32,高速信息交换网络的业务量控制 保证服务质量(QoS) 提高资源利用率 与带宽控制关系密切,业务量控制,,山东建筑大学,33,路由选择,Routing (路由选择)：
13、提高网络正常状态下的性能(提高接通率、减小时延等)。 电话网 静态方案 动态方案 信息交换网络 简单方案：扩散式、选择扩散式、随机式、固定式等 优化方案：集中式、分布式、孤立式、分层式等 基本方法：最短路算法、最大流算法及最小费用流算法。,,山东建筑大学,34,网络自愈,网络容易发生故障 网络越发达，故障所带来的损失越大 为迅速修复网络故障，必须采取有效的故障诊断和修复的方法。但故障诊断和修复需要时间。 Network self healing(网络自愈)：网络发生故障时自动恢复业务的机制。是大容量高速通信网络所必要的。 自愈机制：APS、SHR、SHN 分布式故障修复(DR) ：高速控制机制
14、,,山东建筑大学,35,网络信息安全,,山东建筑大学,36,智能化网络管理,Expert system(专家系统)：利用专家的经验和知识，对问题进行分析，并给出专家级的解决方案。一般由知识库、规则解释器和数据库三部分组成。 网络管理中运用的3类专家系统 运行方式：联机型、脱机型,维护类,提供网络监控、障碍修复、故障诊断功能，以保证网络的效率和可靠性。,辅助制订和实现灵活的网络发展规划。,辅助管理网络业务，当发生意外情况时辅助制订和执行可行的策略。,提供类,管理类,,山东建筑大学,37,智能Agent技术 ：让Agent自主、自治地工作，降低网络中管理信息的传递，提高管理的实时性。 计算智能在宽带网络管理中的应用 计算智能主要包括人工神经网络、遗传算法和模糊逻辑控制，具有并行运算、模糊处理、机器学习等特点。 已经在组播路由选择、带宽分配、接纳控制、拥塞控制以及网络设计等多个问题中得到成功的应用 。,智能化网络管理,,山东建筑大学,38,智能Agent,智能化网络管理,,山东建筑大学,39,P22 思考题 1.什么是网络管理？简述它的重要性。 2.网络管理的目标是什么？ 5.网络管理的5个功能领域是什么？,练 习,
