隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的爆炸性發(fā)展，其規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜性不斷增長，傳統(tǒng)的基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)及基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)管理方面的局限性日益突出，因此迫切需要新的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。新的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)需要新技術(shù)的支持。XML（Extensible Markup Language）即可擴展標記語言，它與HTML一樣，都是SGML（Standard Generalized Markup Language,標準通用標記語言）。Xml是Internet環(huán)境中跨平臺的，依賴于內(nèi)容的技術(shù)，是當前處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具。擴展標記語言XML是一種簡單的數(shù)據(jù)存儲語言，使用一系列簡單的標記描述數(shù)據(jù)，而這些標記可以用方便的方式建立，雖然XML占用的空間比二進制數(shù)據(jù)要占用更多的空間，但XML極其簡單易于掌握和使用。XML的簡單使其易于在任何應(yīng)用程序中讀寫數(shù)據(jù)，這使XML很快成為數(shù)據(jù)交換的公共語言，雖然不同的應(yīng)用軟件也支持其它的數(shù)據(jù)交換格式，但不久之后他們都將支持XML，那就意味著程序可以更容易的與Windows、Mac OS, Linux以及其他平臺下產(chǎn)生的信息結(jié)合，然后可以很容易加載XML數(shù)據(jù)到程序中并分析他，并以XML格式輸出結(jié)果。

　　1  背景及相關(guān)技術(shù)

　　1.1 基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理

　　1990年，IETF提出了簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（Simple Network Management Protocol，SNMP），SNMP（Simple Network Management Protocol,簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）的前身是簡單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議（SGMP），用來對通信線路進行管理。隨后，人們對SGMP進行了很大的修改，特別是加入了符合Internet定義的SMI和MIB：體系結(jié)構(gòu)，改進后的協(xié)議就是著名的SNMP。SNMP的目標是管理互聯(lián)網(wǎng)Internet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬件平臺，因此SNMP受Internet標準網(wǎng)絡(luò)管理框架的影響也很大?，F(xiàn)在SNMP已經(jīng)出到第三個版本的協(xié)議，其功能較以前已經(jīng)大大地加強和改進了。使用SNMP進行網(wǎng)絡(luò)管理需要下面幾個重要部分：管理基站，管理代理，管理信息庫和網(wǎng)絡(luò)管理工具。管理基站通常是一個獨立的設(shè)備，它用作網(wǎng)絡(luò)管理者進行網(wǎng)絡(luò)管理的用戶接口?；旧媳仨氀b備有管理軟件，管理員可以使用的用戶接口和從MIB取得信息的數(shù)據(jù)庫，同時為了進行網(wǎng)絡(luò)管理它應(yīng)該具備將管理命令發(fā)出基站的能力。

　　1.2 基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理

　　基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理（Web-based Management，WBM）就是將Web技術(shù)運用到網(wǎng)絡(luò)管理中，將瀏覽器作為客戶端與用戶進行交互，將Web技術(shù)的優(yōu)勢充分用于網(wǎng)絡(luò)管理。目前，WBM的實現(xiàn)方式主要有2種。（1）代理方式：將Web服務(wù)器與Manager集成到一臺服務(wù)器上。（2）嵌入方式：直接將Web服務(wù)器嵌入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，瀏覽器可以利用HTML通過HTTP直接和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的Web服務(wù)器進行通信。

　　當前，WBM的開放標準主要有2個。（1）基于Web的企業(yè)管理（Web-based Enterprise Management，WBEM）：1996年由微軟公司提出，目前已經(jīng)得到了多家廠商的支持。它實際是一個面向?qū)ο蟮腤eb應(yīng)用，其真正目標是實現(xiàn)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理標準和協(xié)議的集成。（2）Java管理應(yīng)用程序接口（Java-Management Application Programming Interface，JMAPI）：是Sun公司作為它的Java標準擴展API結(jié)構(gòu)而提出的，實際是一個完整的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，充分利用了Java語言的跨平臺、面向?qū)ο?、適于分布式等特點，通過增加媒體間應(yīng)用接口來實現(xiàn)Web瀏覽器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

　　1.3 XML及相關(guān)技術(shù)

　　XML是一種元標記語言，于1998年由World Wide Web Consortium（W3C）標準化，用于在WWW上進行文檔交換。它具有SGML和HTML的雙重優(yōu)點，可以方便地在多種協(xié)議上傳輸結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML本身具有很多優(yōu)點：分離了文檔的內(nèi)容和顯示格式，利用層疊樣式單（Cascading Style Sheets，CSS）或可擴展樣式單語言（eXtensible Stylesheet Language，XSL）來多樣化顯示同一個XML文檔；運用文檔類型定義（Document Type Definition，DTD）和XML模式（XML Schema）來支持文檔的結(jié)構(gòu)化定義；利用XLink、XPointer、XML Base擴展了鏈接功能；利用XML Encryption、XML Signature提高安全性；利用文檔對象模型（Document Object Model，DOM）和XML簡單應(yīng)用程序接口（Simple APIs for XML，SAX）為XML文檔的處理提供標準接口。XML是一個底層構(gòu)建模塊，其他技術(shù)都是建立在XML之上，因此XML完全適合于網(wǎng)絡(luò)管理。在網(wǎng)絡(luò)管理方面，XML也具有很多優(yōu)點：管理信息易于模型化；把SNMP MIB的結(jié)構(gòu)信息或Telnet（SSH，SSL）命令轉(zhuǎn)換為XML文檔非常容易；在信息傳輸時只要支持HTTP的設(shè)備就可支持XML；可以性傳輸大量數(shù)據(jù)；保證管理信息的高安全性等。

　　2  用XML表示管理信息

　　2.1 XML對SNMP管理信息的表示

　　XML Schema的作用是定義一份XML文檔的合法組件群，就像DTD的作用一樣，一份XML Schema：定義了可以出現(xiàn)在文檔里的元素；定義了可以出現(xiàn)在文檔里的屬性；定義了哪些元素是子元素；定義了子元素的順序；定義了子元素的數(shù)量；定義了一個元素應(yīng)是否能包含文本，或應(yīng)該是空的；定義了元素和屬性的數(shù)據(jù)類型；定義了元素和屬性的默認值和固定值 ；XML Schema與SNMP MIB的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系如表1所示。

　　根據(jù)表1的對應(yīng)規(guī)則，可以將SNMP MIB2轉(zhuǎn)換成的XML Schema如下：

　　<?xml version=″1.0″ encoding=″utf-8″？>

　　<xsd：schema xmlns：xsd=″Http：//www.w3.org/2000/10/

　　XMLSchema″>

　　<xsd：element name=″Mgmt″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：sequence>

　　<xsd：element ref =″Mib-2″/>

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd：string″use=″fixed″

　　value=″1.3.6.1.2″/>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　<xsd：element name=″Mib-2″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：sequence>

　　<xsd：element ref=″NodeName″/> …

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd:string″use=″fixed″

　　value=″1.3.6.1.2.1″/>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　<xsd：element name=″NodeName″>

　　<xsd：complexType>

　　<xsd：simpleContent>

　　<xsd：restriction base=″xsd：string″>

　　<xsd：sequence>

　　<!--下MIB子對象的XML Schema定義-->

　　<xsd：element ref=″NodeName″/> …

　　</xsd：sequence>

　　<xsd：attribute name=″oid″type=″xsd:string″use=

　　″fixed″value=″OidValue″/>

　　<xsd：attribute name=″Access″type=″xsd:string″use=

　　″fixed″value=″AccessType″/>

　　<xsd：attribute name=″Status″type=″xsd：string″use=

　　″fixed″value=″StatusType″/>

　　<xsd：attribute name=″Description″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″DescriptionText″/>

　　<xsd：attribute name=″Reference″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″ReferenceType″/>

　　<xsd：attribute name=″Index″type=″xsd：string″use=

　　″fixed″value=″IndexList″/>

　　<xsd：attribute name=″DefaultValue″type=″xsd：string″

　　use=″fixed″value=″DefaultValue″/>

　　</xsd：restriction>

　　</xsd：simpleContent>

　　</xsd：complexType>

　　</xsd：element>

　　</xsd：schema>

　　2.2 用XML表示Telnet（SSH，SSL）管理信息

　　它初是由ARPANET開發(fā)的，但是現(xiàn)在它主要用于Internet會話。它的基本功能是，允許用戶登錄進入遠程主機系統(tǒng)。起初，它只是讓用戶的本地計算機與遠程計算機連接，從而成為遠程主機的一個終端。它的一些較新的版本在本地執(zhí)行更多的處理，于是可以提供更好的響應(yīng)，并且減少了通過鏈路發(fā)送到遠程主機的信息數(shù)量。Telnet服務(wù)雖然也屬于客戶機/服務(wù)器模型的服務(wù)，但它更大的意義在于實現(xiàn)了基于Telnet協(xié)議的遠程登錄（遠程交互式計算），那么就讓我們來認識一下遠程登錄。

　　Telnet（SSH，SSL）命令的一般格式如下：

　　#CommandName  options  parameters

　　其中CommandName是命令名，options是命令選項，parameters是命令操作參數(shù)。Telnet（SSH，SSL）命令與XML Schema的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系如表2所示。

　　根據(jù)表2中的對應(yīng)關(guān)系，Telnet（SSH，SSL）命令轉(zhuǎn)換成的XML Schema如下所示：

　　<?xml version=″1.0″encoding=″utf-8″？>

　　<xsd：schema xmlns：xsd=″Http：//www.w3.org/2000/10/

　　XMLSchema″>

　　<xsd：element name=″CommandName″>

　　<xsd：attribute name=″options″type=″xsd：string″value=

　　″optionsValue″/>

　　<xsd：attribute name=″parameters″type=″xsd：string″

　　value=″parametersValue″/>

　　</xsd：element>

　　</xsd：schema>

　　除了可以用XML表示命令，還可以表示返回結(jié)果。

　　3  基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模型

　　基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理是在基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)境下用XML來表示、傳輸、處理、存儲和顯示管理信息。它用XML文檔來定義管理信息，以XML文檔的形式交換和處理管理信息。但XBM（XML-based Management）必須能管理當前廣泛使用的基于SNMP Agent的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及傳統(tǒng)的基于Telnet（SSH，SSL）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，才具有真正的實用價值。為了在XBM中集成對多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理，可以根據(jù)嵌入Agent的種類把當前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分為3類：（1）基于SNMP代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以通過SNMP協(xié)議與基于SNMP的Manager通信，這是當前廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（2）基于Web代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它以XML/HTTP的方式直接與基于XML的Manager通信，這是當前正在研究的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（3）基于Telnet（SSH，SSL）代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以通過Telnet（SSH，SSL）命令行的方式來收集這類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息或?qū)ζ溥M行配置管理。根據(jù)基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理的基本要求，如圖1所示。

　　圖1中的XBM模型采用了分層的結(jié)構(gòu)，主要分為4層：第1層以Web瀏覽器作為客戶端，與用戶進行數(shù)據(jù)交互，并通過HTTP協(xié)議與下一層交換XML格式的管理信息。利用CSS或XSL來實現(xiàn)用XML文檔表示的管理信息的多樣化顯示，真正實現(xiàn)“同一數(shù)據(jù)，多樣顯示”。第2層是一個服務(wù)器工作站，其中的Web服務(wù)器主要負責與上一層的客戶端通信。管理服務(wù)器不但實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理的功能，而且還負責管理下一層的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。發(fā)出XML格式的Request，接收XML格式的Response，以處理XML文檔的標準方法進行分析處理。利用XML Encryption和XML Signature技術(shù)保證用XML表示的管理信息的傳輸安全性；利用HTTP的Get方法實現(xiàn)SNMP的3種操作（Set、Get和Trap）及傳統(tǒng)的Telnet（SSH,SSL）的命令行操作。第3層包括2個轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)：（1）XML-SNMP轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)XML文檔和SNMP信息的互相轉(zhuǎn)換。解析來自上一層的XML格式的Request，生成SNMP格式的Request，并通過SNMP協(xié)議傳送到下一層基于SNMP代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；解析來自下一層的SNMP格式的Response，生成XML格式的Response，并通過HTTP協(xié)議傳送到上一層。（2）XML-Telnet（SSH，SSL）網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)XML文檔和Telnet（SSH，SSL）命令及命令執(zhí)行結(jié)果的互相轉(zhuǎn)換；解析來自上一層的XML格式的Request，生成Telnet（SSH，SSL）格式的Request，并通過Telnet（SSH，SSL）協(xié)議發(fā)送到下一層基于Telnet（SSH，SSL）代理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；解析來自下一層的命令執(zhí)行返回的Telnet（SSH，SSL）格式的Response，生成XML格式的Response，并通過HTTP協(xié)議傳送到上一層。第4層是3種被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中的Agent負責接收來自上一層的Request，收集所需管理信息，給出Response。

　　XBM不但可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的所有功能，而且解決了SNMP的2個比較突出的局限性。在效率方面，管理服務(wù)器可以發(fā)出命令，Agent執(zhí)行多次，但通過網(wǎng)關(guān)的整合后返回的僅是一個XML文檔。這樣會大大減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，并且使XML-SNMP網(wǎng)關(guān)越靠近SNMP Agent，傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)流量就越少。因為XBM是在基于Web的環(huán)境下使用XML技術(shù)的，所以它還繼承了WBM的所有優(yōu)點。此外，XBM還具有其他許多優(yōu)點：（1）在系統(tǒng)設(shè)計上具有標準化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、清晰的定義、準確的編碼方式和統(tǒng)一的訪問接口。（2）在系統(tǒng)性能上，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，可傳輸大量管理信息，互操作性好，網(wǎng)絡(luò)負載低，延遲小。（3）具有平臺無關(guān)性，可以運行在多種操作系統(tǒng)之上，可以管理異構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。（4）用XML本身的安全機制來提高管理信息傳輸?shù)陌踩?。?）能管理多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能以基于Web的方式對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行配置管理。

　　4  結(jié)論及進一步的研究

　　本文提出了一種新的XBM模型，它使用XML來表示、傳輸、處理和顯示網(wǎng)絡(luò)管理信息。該模型除可以直接管理基于Web的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備外，還利用2個網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了對傳統(tǒng)的基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和基于Telnet（SSH，SSL）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理。但仍然有一些工作需要進一步深入研究。在該系統(tǒng)模型中若加入一層網(wǎng)關(guān)，當性請求大量管理信息時，可提高效率。

參考文獻:

[1]. MIB datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/MIB_2043408.html.