自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)

前言

網(wǎng)絡管理仍是人類在網(wǎng)絡領域了解最少的方面。研究人員已成功設計出整套的Internet通信協(xié)議，網(wǎng)絡行業(yè)已開發(fā)出整套高速處理數(shù)據(jù)包的創(chuàng)新性系統(tǒng)。與此同時，網(wǎng)絡管理高度依賴于人類的創(chuàng)造力來診斷問題，并通過人工干預來修復問題。網(wǎng)絡在商業(yè)應用上的成功使網(wǎng)絡管理的難度增加。一方面，對網(wǎng)絡服務需求的增加意味著網(wǎng)絡規(guī)模要不斷擴大。另一方面，高需求正在創(chuàng)造著一種環(huán)境，促使運營商開發(fā)創(chuàng)新性的產品與技術。由于管理員傾向于采用最先進的網(wǎng)絡元素與機制，因此這種擴展導致網(wǎng)絡管理發(fā)生顯著變化。結果，在網(wǎng)絡中包含多種以ad hoc方式結合的新技術，這意味著網(wǎng)絡基礎設施變得雜亂無章。即使對于一個小型ad hoc網(wǎng)絡，也很難對它進行監(jiān)視與控制。隨著網(wǎng)絡規(guī)模不斷擴大，出現(xiàn)的問題常常讓管理員一籌莫展。大型的企業(yè)網(wǎng)絡通常相當復雜，管理員很難獨立勝任管理任務。簡而言之，我們沒有足夠的能力來設計、部署、配置、控制、監(jiān)視、測試與管理大型網(wǎng)絡，因此需要實現(xiàn)網(wǎng)絡管理自動化。網(wǎng)絡管理自動化是本書的中心議題。我們既將全面的自動化管理視為對人類智力的挑戰(zhàn)，又視為在商業(yè)上可行的努力。本書各章將會考慮這個問題，評價現(xiàn)有的工具與技術，并研究自動化能夠以哪種方式得到擴展。本書內容可以分為3個部分。第1章是全書概述。第一部分包括第2章至第8章，這部分將對網(wǎng)絡管理的問題進行定義，并對重要部分的背景進行介紹。第2章與第3章介紹基本網(wǎng)絡元素，描述網(wǎng)絡管理的問題，并介紹工業(yè)標準——FCAPS模型。后續(xù)幾章將分別介紹FCAPS模型的各個方面。本書第二部分包括第9章至第13章，該部分將對可用于自動化管理各方面的工具與技術進行介紹。這部分討論的例子包括：集成平臺、SNMP協(xié)議、數(shù)據(jù)流量分析（NetFlow）、路由與流量管理、管理腳本等。該部分中的各章主要關注概念，而不是介紹處理特定任務的商用產品與研究原型。例如，腳本一章中的概念是隨著expect腳本提出，并且通過一個可擴展DHCP服務器的幾個腳本例子加以解釋。本書第三部分包括第14章至第18章，該部分對自動化管理的未來進行了展望。首先，將描述全面的自動管理系統(tǒng)應具備的特點，并考慮可能使用的軟件體系結構。接著，探討信息表示與語法方面及設計權衡的難點問題。最后，提出一系列開放式問題與研究性問題。本書既適合產業(yè)界也適合學術界的讀者閱讀。對于產業(yè)界讀者來說，本書為網(wǎng)絡管理者提供了很好的背景知識，有助于網(wǎng)絡管理者定義任務的范圍。對于學術界讀者來說，本書可用于高年級本科生或研究生教學。在本科生層次，教學目標是使學生了解網(wǎng)絡管理任務的困難，并向學生展示一些有效的工具。在研究生層次，本書可以提供足夠的背景知識，以幫助他們承擔相關的研究工作。

內容概要

本書對自動網(wǎng)絡管理進行了全面介紹，全書包括三個部分。第一部分對網(wǎng)絡管理的問題進行定義，并給出重要的背景知識；第二部分介紹進行網(wǎng)絡自動化管理的工具與技術；第三部分介紹網(wǎng)絡自動化管理的發(fā)展趨勢并提出了開放性的問題。    本書層次清晰、概念準確、語言通俗易懂，既適合高等院校計算機及相關專業(yè)作為教材，也適合從事網(wǎng)絡管理的技術人員閱讀。

作者簡介

Douglas E. Comer，Cisco公司研發(fā)副總裁，同時還是普度大學計算機科學教授。他曾是因特網(wǎng)體系結構委員會的成員，該委員會是確定因特網(wǎng)發(fā)展標準的權威機構；同時還是美國計算機學會的會員。他是對20世紀70年代末期和80年代因特網(wǎng)的形成有杰出貢獻的研究人員之一，常年擔任研究

書籍目錄

出版者的話譯者序前言關于作者第1章 網(wǎng)絡管理的挑戰(zhàn)    1.1 簡介  1.2 Internet與網(wǎng)絡管理  1.3 Internet結構  1.4 管理一個實體  1.5 內部與外部策略  1.6 網(wǎng)絡管理狀態(tài)  1.7 Gartner模型中的網(wǎng)絡管理  1.8 自動化的優(yōu)點  1.9 缺乏產業(yè)界的響應  1.10 對商業(yè)的影響  1.11 分布式系統(tǒng)與新的抽象  1.12 本書的其他部分  1.13 總結第一部分 網(wǎng)絡管理的復雜問題概述  第2章 網(wǎng)絡元素與服務的回顧    2.1 簡介    2.2 網(wǎng)絡設備與網(wǎng)絡服務    2.3 網(wǎng)絡元素與元素管理    2.4 物理結構對管理的影響    2.5 網(wǎng)絡元素與服務的例子    2.6 基本以太網(wǎng)交換機    2.7 虛擬局域網(wǎng)交換機    2.8 無線局域網(wǎng)的接人點    2.9 線纜Modem系統(tǒng)    2.10 DSL Modem系統(tǒng)與DSLAM    2.11 用于廣域數(shù)字線路的CSU／DSU    2.12 信道處理單元庫    2.13 IP路由器    2.14 防火墻    2.15 DNS服務器    2.16 DHCP服務器    2.17 Web服務器    2.18 HTTP負載均衡器    2.19 總結  第3章 網(wǎng)絡管理的問題    3.1 簡介    3.2 什么是網(wǎng)絡管理    3.3 網(wǎng)絡管理的范圍    3.4 多樣性和多供應商環(huán)境    3.5 元素與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)    3.6 規(guī)模與復雜度    3.7 網(wǎng)絡的類型    3.8 設備的分類    3.9 FCAPS：工業(yè)標準定義    3.10 自動控制的動機    3.11 為什么自動化迄今沒有實現(xiàn)    3.12 管理軟件的組織    3.13 總結  第4章 配置與操作    4.1 簡介    4.2 對于配置的直觀認識    4.3 配置與協(xié)議層的關系      4.3.1 拓撲結構與第二層的關系      4.3.2 邏輯子網(wǎng)與第三層的關系       4.3.3 訪問與第四層的關系      4.3.4 應用與第五層（或者第七層）的關系    4.4 配置參數(shù)間的依賴關系    4.5 為配置尋找一個更加準確的定義    4.6 配置與暫時的結果    4.7 配置與全局一致性    4.8 全局狀態(tài)與實踐系統(tǒng)    4.9 配置與默認值    4.10 部分狀態(tài)、自動更新以及恢復    4.11 界面范式與增量配置    4.12 配置過程中的提交與回滾    4.13 自動回滾與超時    4.14 快照、配置與部分狀態(tài)    4.15 分離設置與激活    4.16 配置多個網(wǎng)絡元素    4.17 總結  第5章 故障檢測與修正  第6章 審計和計費  第7章 性能評估和優(yōu)化  第8章 安全性第二部分 現(xiàn)有網(wǎng)絡管理工具和平臺  第9章 管理工具和技術  第10章 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）  第11章 流量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流分析（NetFlow）  第12章 路由與流量工程  第13章 管理腳本第三部分 自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢  第14章 網(wǎng)絡自動化：問題與目標  第15章 網(wǎng)絡管理軟件的體系結構  第16章 表示、語義與信息模型  第17章 設計上的權衡  第18章 開放式問題與研究性問題參考文獻索引

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 網(wǎng)絡管理的挑戰(zhàn) 1.1 簡介從商業(yè)網(wǎng)絡出現(xiàn)時開始，如何有效管理通信網(wǎng)絡的問題就一直困擾著產業(yè)界。網(wǎng)絡設備需要安裝、配置、操作、監(jiān)控與維護，而用于連接設備的銅纜與光纖基礎設施需要購買或租賃。用戶需要付費使用這些服務。另外，管理員必須考慮如何保護網(wǎng)絡，以避免網(wǎng)絡遭到無意或惡意的破壞。令人驚訝的是，盡管已經對網(wǎng)絡管理問題進行了研究，并創(chuàng)建出很多用于幫助管理者的技術，但很多網(wǎng)絡管理活動仍然需要人工完成。這些可行的技術是網(wǎng)絡管理的基礎，人類智慧被用于解決復雜性的問題。因此，存在一個令人興奮的機會：找到一種方式來構造軟件系統(tǒng)，以便自動完成網(wǎng)絡管理任務。這個問題形成我們討論的焦點，自動化管理是對智力的挑戰(zhàn)，但其成果可能獲得商業(yè)上的成功。1.2 Internet與網(wǎng)絡管理 Internet的出現(xiàn)從根本上改變了網(wǎng)絡管理的方式。與傳統(tǒng)電話系統(tǒng)由一個大的電話公司擁有，并管理包括通信線路到服務的整個網(wǎng)絡不同，Internet連接著很多由不同機構擁有并管理的網(wǎng)絡。因此，不是由單一的電話公司來集中管理整個網(wǎng)絡，Internet要求每個機構獨立維護自己的內部網(wǎng)絡。隨著越來越多的機構建立數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，自動管理的需求變得越來越迫切。過去，網(wǎng)絡研究組織與網(wǎng)絡產業(yè)界一起工作以解決問題。早期的工作主要是探索基本技術，例如信號與調制、數(shù)字編碼、基本通信協(xié)議等。第二階段是提出一些用于創(chuàng)建現(xiàn)代通信網(wǎng)絡（例如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、交換機、路由器、Internet協(xié)議、網(wǎng)絡應用等）的技術。第三階段是由網(wǎng)絡科學研究向商業(yè)方面轉變，包括Intemet服務提供商以合同形式明確用戶獲得服務，而自己是為用戶提供服務。

編輯推薦

《自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)》作者Douglas先生以他特有的思路把網(wǎng)絡管理這一錯綜復雜的內容講解得清晰易懂。他均衡和客觀地探討了新興方法的相關技術及其發(fā)展前景，對所有層次的讀者都很有價值?！狫ohnSaperia，網(wǎng)絡管理工程師、體系架構師、作家、標準制定者網(wǎng)絡互聯(lián)的下一個時代將主要關注自動規(guī)劃、配置?？刂埔约安僮饔嬎銠C網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)。《自動網(wǎng)絡管理系統(tǒng)》論述了自動化網(wǎng)絡管理面臨的挑戰(zhàn)，評論了現(xiàn)有的管理工具和技術，并預見了自動化管理的未來Comer博士指出自動化既是對人類智力的挑戰(zhàn)，其中又暗藏著巨大的商機。該書詳細論述了目前網(wǎng)絡難以管理的原因以及提高自動化程度的重要性，還闡述了標準FCAPS管理模型，列舉了當前最重要的網(wǎng)絡管理技術，并估計了其性能和局限性。Comer博士認為創(chuàng)新（從新興的體系結構到信息表示和語義上的改進）能夠讓自動控制更加有效。基于當今網(wǎng)絡發(fā)展的實際情況，他標識出一個完整的自動化管理系統(tǒng)的特性，主要包括：·基礎和定義：網(wǎng)絡元素、服務器，差錯管理。配置、記賬、性能和安全·基于自動化網(wǎng)絡管理的關鍵概念，包括源自大規(guī)模分布式系統(tǒng)的思想?！がF(xiàn)有的技術：集成平臺，SNMP、NetFlow，路由和擁塞管理、scriting?！じ呒壸詣涌刂浦械默F(xiàn)實目標和工程的權衡?！び糜谧詣踊W(wǎng)絡管理和表示網(wǎng)絡站點的軟件體系結構?！ら_放性問題和研究的難點。

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