基于标识网络的网络管理系统的设计与实现

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随着计算机网络中节点规模和服务数量的不断扩大,传统互联网的原始设计在网络安全性、可扩展性、移动性方面存在许多弊端。标识网络采用身份与位置分离映射的思想,在很大程度上解决了上述问题。然而,标识网络中的功能节点与服务众多,目前缺乏集中管理与控制的系统;并且鉴于标识网络独特的语义特征与网络架构,传统网管系统并不适用于标识网络。因此迫切需要设计一套完整的适用于标识网络的网络管理系统,完成对标识网络相关设备的管理功能。本文首先分析了网络管理相关协议和技术的国内外研究现状,归纳出基于标识网络的网络管理系统需要解决的问题,在此基础上提出了基于B/S架构的网络管理系统,支持通过Web浏览器登录管理系统,并且采用分布式采集与集中式管理的设计方案,具有较好的兼容性和可扩展性。然后,针对现有网络管理协议的设计缺陷,设计了适用于标识网络的网络管理协议以及通信机制,提升网管系统在某些场景下的性能表现。同时,针对传统管理信息库的设计缺陷,本文提出了基于字典树与AVL树相结合的管理信息结构,改善管理对象的查询效率和存储空间。系统的数据库存储设计综合了关系型数据库与时序数据库技术,并对数据库进行分库分表设计。基于以上设计,本文在实验室环境下分别对系统管理站、代理和Web服务的功能模块进行设计与实现。系统支持用户追踪定位、网络拓扑发现等功能,完成了对接入交换路由器、核心路由器、映射服务器等节点的拓扑管理、配置管理、告警管理以及性能管理。最后,在实验室搭建了系统的测试环境,对系统功能和性能进行测试。通过Wireshark抓包以及Web浏览器页面操作,验证了系统的所有管理功能;通过编写测试程序,对系统的协议通信流程与管理信息结构的性能进行测试,结果表明,这些设计能够有效提升系统在网络负载、内存占用以及管理对象查找效率方面的表现。
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