通信集群服务器监视系统研究通信技术论文

通信集群服务器监视系统研究通信技术论文 前言 SNMP 是目前常用的环境管理协议，它与协议无关并且可以在 IP、IPX、APPLETALK、OSI 等网络传输协议上使用。它提供了从网络上的设备中收集网络管理信息的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，为设备向网络管理工作站报告问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 和错误提供了方法，使用SNMP 技术不会修改设备系统所有的网络设置。目前的SNMP 是一个从网络上的设备收集管理信息的公用通信协议，并且绝大部分网络设备都实现了对 SNMP 协议的支持。SNMP 简单模型如图 1 所示。 SNMP 定义了管理进程(manager)和管理代理(agent)之间的关系，这个关系称为共同体(community)。描述共同体的语义是非常复杂的，但其句法却很简单。位于网络管理工作站(运行管理进程)上和各网络元素上利用 SNMP 相互通信对网络进行管理的软件统统称为 SNMP 应用实体。若干个应用实体和 SNMP 组合起来形成一个共同体，不同的共同体之间用名字来区分，共同体的名字则必须符合 Internet 的层次结构命名 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf ，由无保留意义的字符串组成。此外，一个 SNMP应用实体可以加入多个共同体。 1 SNMP 的基本实现 设备的管理者收集从网络上的设备管理信息并 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 在管理信息库(MIB)中，MIB 包含 了代理机(被监视设备)中的有关配置和性能的数据，有一个组织体系和公共结构，其中包含分属不同组的许多对象。MIB 数据对象以一种树状分层结构进行组织，这个树结构(见图 2)中的每个分枝都有一个专用的名字和一个数字节的标识符。本系统的 MIB 应用以一种树状结构浏览的方式访问整个 MIB 数据库，通过数字标识来查找MIB中的数据对象，这个数字标识符号从结构树的顶部(根部)开始，直到各个叶子节点(数据对象)为止。到达目标设备的路径即为设设备的对象标识符(object identifier desendant,OID)，本系统可通过其寻址到要检测和监视设备。OID 是 以 管 理 信 息 结 构 (Structure of ManagementInformation, SMI) 为基础的一系列点分符号，如 1.3.6.1.2.1.1，这些点分符号在任何网络中都惟一标识某一个特定数据参数。跟其它程序实现过程一样，整个 SNMP 协议管理编程也要经过一个创建、执行、撤销的过程。初始化 SNMP 环境即加载 SNMP 的功能，接着执行所进行的操作，SNMP 是基于消息机制的，所以消息的传递与管理是程序实现的核心技术。整个SNMP协议的程序实现过程可大体分为加载SNMP，建立会话，设置实体模式，发送接收消息，提取数据报，取得返回值，最终实现设备的实时监视。 2 关键技术分析 2.1 Server System MIB 子集 结合本部门的设备实际情况而言，集群服务器平台下的Digital UNIX4.0D 操作系统使用了 Compaq 的 Server SystemMIB 变量来建立 Environment Monitor，但是其缺乏灵活性和易用性，仅仅使用了 Server System MIB 一个子集。如图 3所示。 本文的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 思想绕过系统的 Environment Monitor，直接调用系统函数 SNMP_send、SNMP_get 等函数访问 ServerSystem MIB(或在客户端发送 SNMP 标准协议包实现)，获取系统当前的温度、风扇、电源等传感器状态值，达到对系统硬件状态的实时、准确的监视。经过扩展使用的Server SystemMIB 子集。如图 4 所示。 2.2 工作站的 SNMP 环境监测技术分析 工作站的 Windowns 系统首先需要启动 SNMP 服务，从而在工作站上建立起 SNMP 管理，使得管理客户端只需要通过网络发送标准的 SNMP_send、SNMP_get 等协议包既可获取相应于系统硬件状态的 OID 值。 从客户端/服务器的角度来看，监视系统工作站和 SNMP代理既是客户端，同时又充当服务器的角色。作为服务器，本系统监听 UDP 端口 162，接收 SNMP 代理发送的消息;SNMP 代理监听 UDP 端口 161，接收本系统发送的查询请求。作为客户机，本系统可以随时向 SNMP 代理发送查询请求。因此，基于 Windowns 系统下开发的该“集群服务器状态监视系统”实际上就是一个客户端。本系统开发的主要工作有以下两点: (1)构造正确的 PDU，组成 SNMP 报文; (2)对发送(接收)的 SNMP 报文进行 BER 编码和解码。BER 编码处理后的 SNMP 报文，提交给 UDP，同时指定 SNMP 代理的 IP 地址和端口号即可。接收到返回的应答数据包后，再对 SNMP 报文进行相应的解码分析和处理。 2.3 网络交换机的 SNMP 环境监测技术分析 通过深入分析网络交换机的 MIB 库，选取适应本分系统的 OID，可以实时监测到包括网络交换机的各个模块的运行状况，在此基础上，还可以建立相关数据库文件，统计网络流量、拥塞状态等，选取的 switch hub MIB 子集。如图 5 所示。 3 简单网络管理协议在集群服务器中的应用 目前国内对大型集群服务器硬件设备监视手段比较单一，缺乏对这些网络集群运行设备的统一监视手段，仅能从设备底层驱动级对其进行监视，无法通过底层传感器得到硬件设备实时参数信息(例如:机箱风扇状态、CPU 风扇状态等)。这种基于简单网络协议思想建立、开发的硬件设备实时监视系统，很好地利用底层传感器的有效数据，解决了系统硬件状态的实时监视问题，基本实现了对各种服务器的监视功能，能够更好地对在线运行设备进行管理、维护，基本做到了全方位、全天候监视，大大提高了系统的可维护性。 3.1 SNMP 与两种常见协议的比较 集群服务器状态监视系统充分地利用了SNMP具有简单性、扩展性、独立性的特性。 (1)简单性:不用采取类似 UDP 的连接方式需要在被管理设备上创建新进程的方法，从而影响到其它程序的稳定运行;也不使用 TCP“三次握手”来建立的连接方式，避免 了浪费网络、内存资源，实现比较复杂，而且 TCP 协议很少参与底层网络的操作，无法监视到底层设备，适合在复杂的互联网上运行; (2)扩展性:通过定义新的被管理设备即拥有 MIB 信息的设备，可以非常方便地扩展管理功能而且可管理绝大部分符合 Internet 标准的设备; (3)独立性:即使被管理设备发生严重错误时，也不会影响管理设备的正常工作。 3.2 简单网络协议中 MIB 的应用 管理信息库(MIB)是网络管理中的重要组成部分。每个MIB 包含系统与设备的状态信息、运行的数据统计、配置参数等。通过 SNMP 的五种命令就可以读取或设置 MIB 库中变量的值，获得 MIB 信息的七种 PDU。 所有的 MIB 对象类型被收集到一个或多个管理信息库中并且对象类型按照管理信息结构和标识(SMI)定义。一个对象类型的名字明确地代表一个对象，称为对象标识符。对象标识符是按照在 MIB 树中建立的严格分层空间构造的，对象标识符总是一个惟一的从树根开始描述 MIB 树的整数序列。这里处于简单性考虑，使用了 SNMP 定义其中的五种操作，每种操作对应一种 PDU。 (1)GetRequest 查询请求 PDU，由管理工作站发出，PDU 中指明一个或多个要求查询的对象。代理接收、处理后，返回 GetRequest 应答 PDU。 (2)SetRequest 设置请求 PDU，由管理工作站发出，PDU 中指明一个或多个要求设置的对象。代理接收、设置后，返回 GetResponse 应答 PDU。 (3)GetNextRequest 查询请求 PDU，由管理工作站发出，PDU 中指明一个或多个要求查询的对象。和 GetRequestPDU 不同的是，GetNextRequest PDU 实际操作的对象，不是PDU 中指明的对象，而是按字典序的下一个对象。代理接收、处理后，返回 GetResponse 应答 PDU。 (4)GetResponse 应答 PDU，由代理应答管理工作站发出的查询、设置请求 PDU。应答 PDU 中包含了处理结果以及出错代码。 (5)Trap 代理发出，向管理工作站报告本地网络事件。所以，通过 MIB，网络管理器对管理对象的管理就简化为网络管理器对被管对象的 MIB 库的内容的查看和设置。对不同的设备，只要它们有相应的代理软件和统一的 MIB，网络管理器就可以对它进行统一管理。同时，网络管理器对被管对象的控制也通过 MIB 改变为对 MIB 内变量值的设置，这样就避免了管理协议定义过多的控制信息，因为新的控制功能可以通过在 MIB 中增加对应的新的变量来实现，而不必增加新的控制信息。 3.3 集群服务器状态监视系统 在对 SNMP 进行细致分析的基础上，该软件设计了基于Windows 系统、面向 UNIX 应用软件的集群服务器状态监视系统。管理信息库的组织方式采取类似于 SNMP 的管理信息组织方式—MIB 树的方式来组织被管对象。协议数据单元方面保持 SNMP 基本操作，力求在管理站点上提供给管理机一个整个管理区域内的 MIB 树的直观映射，以方便管理机对管理对象的实时监视。 3.4 系统流程 根据以上关于 SNMP 协议的理论，结合本部门的实际情况，集群服务器状态监视系统的流程设计如图 6。 3.5 SNMP 与集群服务器的有机结合 就近些年国内对硬件设备监视的种类来看，基于 SNMP技术对设备监视的手段已经存在，这种基于 SNMP 协议建立的硬件设备实时监视系统的方法实现了对集群服务器进行运行状态监视的功能。针对集群服务器设备的特点，我们实现了 SNMP 技术与集群服务器的有机结合，使得集群服务器状态监视系统方法和手段变得更为灵活、易于使用，并且该方法不需要对操作系统做任何的改动，大大增强了该方法的稳定性。而且通过该技术研发的硬件实时监视系统还具有很强的可扩展性和移植性。可将支持 SNMP 协议的所有设备添加到该系统内，为构建统一的监视平台提供了技术支持，为其进行全面的设备状态监视，以便达到更好的设备管理、维护目的(如图 7)。 4 完成情况和有待解决的问题 4.1 完成情况 基于简单网络协议、数据处理分系统设备的现状，通过VC 具体编译设计监视系统， 实现了利用底层传感器得到集群服务器实时参数信息的功能，并使该系统达到在线运行设备 状态可视化的程度，使得设备的维护、管理更加科学化。 现在已可实现的基本功能: (1)网络状态实时嗅探功能; )实时监视各服务器 CPU 的运算频率; (2 (3)实时监视各服务器 CPU 的数量; (4)实时监视各服务器 CPU 的缓存容量; (5)实时监视各服务器磁盘的容量; (6)实时监视各服务器内存的容量; (7)实时监视各服务器内存的数量; (8)实时监视各服务器电源状态; (9)实时监视各服务器 CPU 状态; (10)实时监视各服务器 CPU 风扇状态; (11)实时监视各服务器电源风扇状态; (12)实时监视各服务器机箱温度及状态; )实时监视各服务器内部底层传感器状态; (13 (14)实时监视各网络交换机内部模块状态; (15)实时监视各网络交换机内部底层传感器状态。 4.2 有待解决的问题 在集群服务器状态监视系统管理方面完成了实现预期管理所需的基本功能，测试的结果基本符合设计的要求，但其中也存在一些问题。如系统的反应不够灵敏，MIB 信息的更新速度不够快;监控模块的容错性能较差，发生故障后容易挂起。 还需在系统的安全性方面，和对结构数据类型和用户自定义数据类型的支持方面作进 一步的工作。另外可以考虑扩大监控的范围，不仅仅对类中的成员变量进行监控，还要对类 中的成员函数进行监控。通信集群服务器监视系统研究责任编辑:陈老师