试析网络管理软件中JAVA技术的设计

摘 要:作者根据Java技术的网管系统体系结构特点,把这个结构分成三层即:客户表示层、中间服务提供层以及数据永久存储层,同时对每层中涉及到的相关技术进行了阐述,并给出了具体的实现方法。

关键词:JAVA;软件体系结构;T比特路由器

一、引言

随着计算机网络技术的发展,人们对计算机网络管理工具的要求已不仅仅局限于集中式管理模式,而要求网络管理工具具有分布计算能力。近几年来随着Java技术设计的发展与成熟使人们对网络管理的分布式要求已成为现实。

二、T比特路由器中JAVA三层结构

Java作为计算机语言是相当优秀的。它不但具有面向对象、与操作平台无关、可移植性、安全性和稳定性高等特点,而且面向网络编程的语言,Java又具有简洁、多线程执行等特点。它与Internet紧密结合,克服了原来CGI编程中存在的效率低下,实时性不高、系统资源占用率高等特点。 例如,利用Java及相关技术在T比特路由中,通过需求以及对网络管理模型的层层抽象,可以建立三层网络管理体系结构框架,具体说这三层分别是:客户表示层、中间服务提供层以及后端的数据永久存储层。其中客户表示层是基于HTML的;中间服务提供层又可分为两层,一是前端服务器,另一个是后端服务器。其中前端服务器主要负责客户与后端服务器的交互,而后端服务器主要负责对被管设备的轮询、状态监控、数据采集以及与数据库的数据交换等功能。 这种三层体系结构层次分明,集开放性、高效性、可扩展性以及网络安全性于一体,并且有利于各功能模块并行研制及分工协作。

三、JAVA技术中的结构实体分析

(1)被管实体是整个被管理网络中所有被管设备的集合,包括T比特路由器中的主控板、转发板等,其中每个被管设备均是一个SNMP节点,均符合SNMP协议,每个设备中都运行着SNMP代理,这一代理主要实现对该设备MIB信息的维护。它可以通过SNMP、RMI、CORBA等协议与位于中间服务器层中的后端服务器进行通信,SNMP代理还可以主动的向后端服务器发送trap报文,同时后端服务器向它进行主动轮询。

(2)数据存储层。数据存储层是通过关系数据库对网管信息进行存储的介质。它主要负责对永久数据的存储,这些数据包括设备的基本数据、性能数据、策略数据等。这些数据是由位于中间层的后端服务器经过与被管设备通信得到并存储到数据库中的。客户表示层可以根据需要,通过前端服务器——后端服务器——数据库来实现对永久数据存储的写操作。而对于客户端仅仅是需要查询所关心的数据时,它可以直接通过前端服务器来对数据库进行查询操作。数据存储层与后端服务器间是通过标准的JDBC进行通信,使数据存储层不依赖于具体的RDBMS,这样就保证了数据存储层的可扩充性以及与存储介质的无关性。存储层中存储着整个网络管理中的所有信息,通过对这些信息的各种操纵实现网络管理功能。

(3)中间服务提供层。中间服务器层包括两个服务器,一个是前端服务器,另一个是后端服务器。更确切地说,每一个服务器都是一些功能服务器的集合。这些服务器是整个T比特路由器体系结构的核心部分,它们负责数据的采集、数据的维护以及用户的授权、认证等安全方面的任务

四、前后端服务器技术及其通讯方式

(1)前端服务器支持HTML客户,其中所有的处理操作均在服务器端进行,而客户端浏览器仅将处理结果以报表、图形、曲线等的形式来表示。前端服务器处理来自客户端的请求,它形成了客户端与服务器端的链接,后端服务器执行核心任务,并将数据存储到RDBMS中。这一处理操作主要是对后端数据库进行直接的查询操作,无论是前端服务器还是后端服务器均与数据库相连,其中后端服务器可以对数据库进行存取操作,而前端服务器只能对数据库进行读操作。

(2)后端服务器执行服务器端的核心网络管理任务,主要任务是完成故障管理、性能管理、安全管理、配置管理等。通过这些功能来对被管设备的信息进行维护,接收并实现trap处理、事件处理、告警处理、数据采集、状态轮询等。这一层是整个T比特路由器网络管理中的核心层,只有通过这一层才能采集并存储网络管理信息到数据库中。后端服务器负责维护与更新存储在数据库中的基于网络事件、状态轮询、管理员操作等的信息模型。

(3)前段服务器与后端服务期的通信,前端服务器与后端服务器通信方式主要是依据这两个服务器集合运行的分布程度来决定的。如果前端服务器与后端服务器运行于同一个JVM上,那么两者可以通过基于TCP的SOCKET协议进行通信,如果两者是处于分布式运行环境中,则可以通过RMI协议进行通信。

五、网络管理软件的实现

(1)前端与后端服务器数据的交换。位于中间层的前端与后端服务器可以通过XML来实现数据交换。XML是一种标准的数据交换语言,通过利用XML使系统间的数据访问变得更加容易。具体实现可以通过前、后端服务器中的XML解析器来对XML的语法及语义进行具体的分析与提取。通过灵活的配置文件实现了应用的可扩充能力。

(2)客户表示层。通过Web客户端可以查看T比特路由器故障告警信息、路由器性能、各种统计图及进行路由器的配置等。通过浏览器,用户可以直接对数据库中不需要的信息进行删除。客户表示层通过基于瀏览器的方式来访问中间服务层,这种访问包括两种方式:一种为基于Web的Java客户端,另一种是基于Web的HTML客户端。基于Web的Java客户端与前端服务器采用RMI、CORBA、SOCKET或HTTP协议进行通信;基于Web的HTML客户端采用HTTP协议实现与前端服务器的通信。这两种基于Web方式的客户端是是目前在网络管理中比较流行的方式。

总结,通过对T比特路由器网管系统的开发,可以抽象并提出现代网络管理系统的多层软件体系结构模型。整个模型的体系结构层次分明,各层完成各自的任务。其中位于中间层的后端服务器完成网络管理的五大功能的核心部分,如故障告警、性能管理等。位于中间层的前端服务器起到连接客户表示层与后端服务器的功能,处理客户端的请求。当客户请求对数据库进行写操作时,直接将这种请求交给后端服务器来处理,通过后端服务器安全认证后,才可以进行相应的操作;当客户请求对数据库进行读操作时,前端服务器可以直接与数据库通信,这样就保证了数据的安全性。

参考文献:

[1]吕梦雅,基于Java技术的网络管理应用,河北省科学院学报第19卷第3期,2002

[2]BRUCE ECKEL.Java编程思想[M].北京:机械工业出版社,2007

[3]《java软件开发》.人民邮电出版社

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