计算机网络维护技术.ppt

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1、计算机网络维护技术计算机网络维护技术第第1章章 网络维护基础网络维护基础1.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.2 网络技术基础网络技术基础 1.3 网络体系结构网络体系结构1.4 网络管理技术概述网络管理技术概述1.5 网络维护概述网络维护概述1.6 网络故障维护技术概述网络故障维护技术概述12/17/20221电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.1 计算机网络概述计算机网络概述 1.1.1 计算机网络发展历史计算机网络发展历史 1.1.2 网络分类网络分类12/17/20222电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.1.1 计算机网

2、络发展历史计算机网络发展历史l网络的定义网络的定义利用通信设备和线路连接设备将地理位置不同、功能独立的多利用通信设备和线路连接设备将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统（或其他的电子办公设备）互联起来，用一功能个计算机系统（或其他的电子办公设备）互联起来，用一功能完善的网络软件实现网络中的资源共享和信息传递的系统。完善的网络软件实现网络中的资源共享和信息传递的系统。l网络的核心网络的核心资源共享和信息传递资源共享和信息传递12/17/20223电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.1.1 计算机网络发展历史计算机网络发展历史l计算机网络的展史计算机网络的展史第一代

3、：面向终端的网络，属连机系统，采用前置处理机第一代：面向终端的网络，属连机系统，采用前置处理机（FEP），分工处理完成全部的通信任务，以减轻主机负荷。主），分工处理完成全部的通信任务，以减轻主机负荷。主机负责数据的成批处理。机负责数据的成批处理。第二代：资源共享的分组交换网。主要标志：第二代：资源共享的分组交换网。主要标志：ARPANET（组成：组成：IMP(Interface Message Processor)、主机、主机(Host)和分组和分组（Packet）；按照功能划分：通信子网和资源子网；传送方式：）；按照功能划分：通信子网和资源子网；传送方式：存储转发存储转发）。）。特点：资源共

4、享、分散控制、分组交换、采用专门特点：资源共享、分散控制、分组交换、采用专门的控制处理机、分层的网络协议、层次分明、传输质量高（分散的控制处理机、分层的网络协议、层次分明、传输质量高（分散控制、高速）。缺点：有延迟，开销大。控制、高速）。缺点：有延迟，开销大。第三代：第三代：OSI/RM模式网络（开放系统互连参考模型）。特点：模式网络（开放系统互连参考模型）。特点：网络分层体系结构。网络分层体系结构。第四代：第四代：Internet的出现。特点：的出现。特点：INTERNET的广泛应用和的广泛应用和ATM技术的迅速发展，综合化、高速化，向宽带综合业务发展，多媒技术的迅速发展，综合化、高速化，向

5、宽带综合业务发展，多媒体的应用。体的应用。12/17/20224电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.1.2 网络分类网络分类 l数据交换方式：数据交换方式：电路交换、报文交换、报文分组交换网、混合交换网电路交换、报文交换、报文分组交换网、混合交换网l通信媒体：通信媒体：有线、无线网有线、无线网l通信传播方式：通信传播方式：点对点、广播传播方式网点对点、广播传播方式网l通信速率：通信速率：低速、中速、高速网低速、中速、高速网l网络系统的拓扑结构：网络系统的拓扑结构：星型、总线型、环型、树型、网状型星型、总线型、环型、树型、网状型l网络服务性质：网络服务性质：专用计算

6、机网络、公用计算机网络专用计算机网络、公用计算机网络12/17/20225电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.1.2 网络分类网络分类 l覆盖范围：覆盖范围：局域网（局域网（LAN）：将小区内和各种数据通信）：将小区内和各种数据通信设备互联在一起的网络。主要特征：设备互联在一起的网络。主要特征：范围：小，20KM传输技术：基带，10-1000Mbps，延迟低，出错率低（10-11）拓扑结构：总线，环城域网（城域网（MAN）：覆盖范围在一个城市大小）：覆盖范围在一个城市大小的网络。主要特征：的网络。主要特征：范围：中等，100KM传输技术：宽带/基带拓扑结构：总线广

7、域网（广域网（WAN）：跨越城市和国家的地域而）：跨越城市和国家的地域而组成的网络。主要特征：组成的网络。主要特征：范围：大，100KM传输技术：宽带，延迟大，出错率高拓扑结构：不规则，点到点互联网（互联网（Internet）：全球最大的一个网，）：全球最大的一个网，如右图所示。如右图所示。12/17/20226电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.2 网络技术基础网络技术基础 1.2.1 网络拓扑网络拓扑1.2.2 局域网局域网1.2.3 通信方式通信方式 网网络传输络传输媒体媒体12/17/20227电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术

8、1.2.1 网络拓扑网络拓扑 l总线型：总线型：优点：所需线缆少，成本低；易于扩充；结构简单；可靠性较高。优点：所需线缆少，成本低；易于扩充；结构简单；可靠性较高。缺点：采用竞争总线方式传输，易产生争用总线冲突，在结点多重负荷下，传输效率低；不是缺点：采用竞争总线方式传输，易产生争用总线冲突，在结点多重负荷下，传输效率低；不是集中控制，故障诊断和隔离困难。集中控制，故障诊断和隔离困难。l星型：星型：优点：结构和控制简单，便于管理；故障诊断和隔离容易，单个结点不影响全网；中央结点对优点：结构和控制简单，便于管理；故障诊断和隔离容易，单个结点不影响全网；中央结点对各个结点的服务方便，对全网重新配置

9、也方便。各个结点的服务方便，对全网重新配置也方便。缺点：所需线缆长，成本高；可靠性依赖于中央结点，中央结点一坏，全网瘫痪。缺点：所需线缆长，成本高；可靠性依赖于中央结点，中央结点一坏，全网瘫痪。l环型：环型：优点：结构简单，所需线缆短，成本低；扩充方便，增减结点容易；可使用光纤，传输率高；优点：结构简单，所需线缆短，成本低；扩充方便，增减结点容易；可使用光纤，传输率高；缺点：可靠性差、一个结点坏可导致全网瘫痪；检测故障困难；采用令牌传递方式，在负载很缺点：可靠性差、一个结点坏可导致全网瘫痪；检测故障困难；采用令牌传递方式，在负载很轻的情况下，其等待时间相对较长。轻的情况下，其等待时间相对较长。

10、l树型：树型：总线型的变型，易于扩展，故障隔离容易，但对根结点的依赖大，根结点坏，则全网坏。总线型的变型，易于扩展，故障隔离容易，但对根结点的依赖大，根结点坏，则全网坏。l网状型：网状型：连通性好，组网复杂。可靠性高、通信效率高、流量大。但成本最大、协议复杂。连通性好，组网复杂。可靠性高、通信效率高、流量大。但成本最大、协议复杂。12/17/20228电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.2.2 局域网局域网l局域网的特点：局域网的特点：覆覆盖盖距距离离有有限限；传传输输率率高高、低低延延时时、低低误误码码率率；易易于于安安装装、维维护护；一一般般采采用用总总线线型

11、型、星星型型、环环型型；在在对对等等型型局局网网中中，各各结点为平等关系；可广播和组播。结点为平等关系；可广播和组播。l以太网：以太网：分为：标准以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网；分为：标准以太网、快速以太网、千兆以太网和万兆以太网；需需要要说说明明的的是是，以以太太网网的的逻逻辑辑拓拓扑扑是是总总线线型型结结构构，而而物物理理拓拓扑则是星型结构。扑则是星型结构。12/17/20229电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.2.3 通信方式通信方式 l有三种通信方式：有三种通信方式：单工：数据只沿一个方向传输，固定一方发送，一方接收，单工：数据只沿一个方向传

12、输，固定一方发送，一方接收，不能改变。不能改变。如广播、电视。如广播、电视。半双工：可交替改变传输的方向，但在某一时刻，只能一个半双工：可交替改变传输的方向，但在某一时刻，只能一个方向传送。双方都有发送和接收装置，但不能同时进行发送方向传送。双方都有发送和接收装置，但不能同时进行发送和接收，改变方向时通过开关切换。和接收，改变方向时通过开关切换。如对讲机。如对讲机。全双工：任意时刻都可进行双向传输的通信方式，都具独立全双工：任意时刻都可进行双向传输的通信方式，都具独立的发送和接收能力。的发送和接收能力。如电话、网络。如电话、网络。12/17/202210电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护

13、技术计算机网络维护技术1.2.4 网络传输媒体网络传输媒体 l常见的传输媒体：常见的传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤为常见的有线媒体。双绞线、同轴电缆、光纤为常见的有线媒体。卫星、微波、激光、红外通信、无线通信等属于无线传输媒体。卫星、微波、激光、红外通信、无线通信等属于无线传输媒体。l双绞线：分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种。双绞线：分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种。有有8根芯，分为根芯，分为4对，其两头使用的接头为：对，其两头使用的接头为：RJ45。非屏蔽双绞线在以太网中传输的最远距离是非屏蔽双绞线在以太网中传输的最远距离是100m。根据根据EIA/TIA568A标准制作的线序：橙白、橙、

14、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。标准制作的线序：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。根据根据EIA/TIA568B标准制作的线序：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。标准制作的线序：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。跳线：一段两头做好接头的网络线缆。直通线：两头按照相同线续做成的跳线。交叉跳线：一段两头做好接头的网络线缆。直通线：两头按照相同线续做成的跳线。交叉线：一根跳线，一头按照线：一根跳线，一头按照568A类标准做接头，另一端按照类标准做接头，另一端按照568B类标准做接头。类标准做接头。l光纤：是一种由石英玻璃纤维制成的非常细的媒体，能传导光线。光纤：是一种由石英玻璃纤维制

15、成的非常细的媒体，能传导光线。在传输计算机网络的电信号时，在发送端将电信号转换为光信号，在接收端再由光检在传输计算机网络的电信号时，在发送端将电信号转换为光信号，在接收端再由光检波器将光信号转换成电信号。波器将光信号转换成电信号。特点：低损耗、宽频带、高数据传输率、低误码率、安全保密性好。（传输率高、距特点：低损耗、宽频带、高数据传输率、低误码率、安全保密性好。（传输率高、距离长、连通性好、抗干扰性强（不受电磁干扰和噪声影响）、价格高）离长、连通性好、抗干扰性强（不受电磁干扰和噪声影响）、价格高）按照材质可分为：多模光纤、单模光纤。按照材质可分为：多模光纤、单模光纤。多模光纤：定向性差，距离短

16、，为几百米至几公里。单模光纤：定向性强、折射损耗小，效率高、传输距离长，可达几十公里。12/17/202211电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3 网络体系结构网络体系结构 1.3.1 网网络协议络协议1.3.2 网网络络模型模型1.3.3 TCP/IP协议协议12/17/202212电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.1 网络协议网络协议l协议：协议：通信双方关于通信如何进行而达成的一致说明或约定。通信双方关于通信如何进行而达成的一致说明或约定。l网络协议：网络协议：网络设备互相通讯的公共标准。网络设备互相通讯的公共标准。l通

17、信协议主要内容有：通信协议主要内容有：语法：（怎么表示）语法：（怎么表示）包括协议元素的格式、编码及信号电平，规定数据与控制信息的结构和格式；语义：（表示的内容）语义：（表示的内容）确定协议元素的类型，规定通信双方要发出何种控制信息、完成何种动作及作出何种应答）；交换规则：（具体怎么作）交换规则：（具体怎么作）规定事件实现顺序的详细说明，确定通信过程中通信状态的变化，如通信双方的应答关系12/17/202213电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型l分层模型的目的和优点：分层模型的目的和优点：（1）化解复杂性；）化解复杂性；（2）标准化接口；

18、）标准化接口；（3）模块化，易于工程；）模块化，易于工程；（4）确保技术的通用；）确保技术的通用；（5）加速发展。）加速发展。lISO/OSI参考模型：（七层，从低到高）参考模型：（七层，从低到高）物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。物理层、数据链路层、网络层低三层为通信子网，完成有关通信处物理层、数据链路层、网络层低三层为通信子网，完成有关通信处理问题，传输层、会话层、表示层、应用层属于资源子网，完成面理问题，传输层、会话层、表示层、应用层属于资源子网，完成面向数据处理的功能，为用户提供与网络之间的接口。向数

19、据处理的功能，为用户提供与网络之间的接口。12/17/202214电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lISO/OSI参考模型各层功能：参考模型各层功能：物理层的主要功能：物理层的主要功能：利用传输介质为通信的网络结点之间建立、管理和释放物理连接；实现比特流的透明传输，为数据链路层提供数据传输服务；物理层的数据传输单元是比特。数据链路层的主要功能：数据链路层的主要功能：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接；传输以“帧”为单位的数据包；采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。网络层的主

20、要功能：网络层的主要功能：通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径；为数据在结点之间传输创建逻辑链路；实现拥塞控制、网络互连等功能。12/17/202215电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lISO/OSI参考模型各层功能（续）：参考模型各层功能（续）：传输层的主要功能：传输层的主要功能：向用户提供可靠端到端（end-to-end）服务；处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题；传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中关键的一层。会话层的主要功能：会话层的主要功能：负责维护两个结点之间的传输链接，

21、以便确保点-点传输不中断；管理数据交换。表示层的主要功能：表示层的主要功能：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式；数据格式变换；数据加密与解密；数据压缩与恢复。应用层的主要功能应用层的主要功能:为应用程序提供了网络服务;应用层需要识别并保证通信对方的可用性，使得协同工作的应用程序之间的同步;建立传输错误纠正与保证数据完整性的控制机制。12/17/202216电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lISO/OSI参考模型中的数据传输过程：参考模型中的数据传输过程：12/17/202217电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网

22、络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lTCP/IP模型：（四层，从低到高）模型：（四层，从低到高）主机主机-网络层（网络接口层）网络层（网络接口层）TCP/IP参考模型的最低层，负责通过网络发送和接收IP数据报;允许主机连入网络时使用多种现成的与流行的协议，例如局域网的Ethernet、令牌网、分组交换网的X.25、帧中继、ATM协议等;当一种物理网被用作传送IP数据包的通道时，就可以认为是这一层的内容;充分体现出TCP/IP协议的兼容性与适应性，它也为TCP/IP的成功奠定了基础。互联网络层互联网络层相当OSI参考模型网络层无连接网络服务；处理互连的路由选择、流控与拥塞问题；IP协议是一种

23、无连接的、提供“尽力而为”服务的网络层协议。传输层传输层主要功能是在互连网中源主机与目的主机的对等实体间建立用于会话的端-端连接；传输控制协议TCP是一种可靠的面向连接协议；用户数据报协议UDP是一种不可靠的无连接协议。应用层应用层网络终端协议Telnet 文件传输协议FTP简单邮件传输协议SMTP 域名系统DNS简单网络管理协议SNMP 超文本传输协议HTTP12/17/202218电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lTCP/IP协议：（协议：（Transmission Control Protocol/Internet Protoco

24、l）传输控制协议传输控制协议/互联网协议。互联网协议。TCP/IP在传输层的协议有：在传输层的协议有：TCP和和UDP。基于基于TCP的上层协议有：的上层协议有：WWW、FTP、TELNET，基于，基于UDP的上层协议有：的上层协议有：DNS、TFTP。lTCP/IP协议栈：协议栈：12/17/202219电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型lOSI参考模型与参考模型与TCP/IP参考模型的比较参考模型的比较：对对OSI参考模型的评价参考模型的评价层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是空的，数据链路层与网络层有很多的子层插

25、入；OSI 参考模型将“服务”与“协议”的定义结合起来，使得参考模型变得格外复杂，实现困难；寻址、流控与差错控制在每一层里都重复出现，降低系统效率；数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了；参考模型的设计更多是被通信的思想所支配，不适合于计算机与软件的工作方式；严格按照层次模型编程的软件效率很低。对对TCP/IP参考模型评价参考模型评价在服务、接口与协议的区别上不很清楚，一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开，参考模型不适合于其它非TCP/IP协议族；TCP/IP参考模型的主机-网络层本身并不是实际的一层；物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，但是TCP/IP参考模型却没有

26、做到这点。这是一种建议的模型12/17/202220电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.3.2 网络模型网络模型ISO/OSI模型模型主要功能主要功能(主要作用主要作用)PDU(协议协议数数据据单单元元)主要主要设备设备TCP/IP模型模型主要功能主要功能(主要作用主要作用)应用层各种网络应用数据计算机网关应用层各种网络应用表示层定义数据格式及加密数据会话层控制会话数据传输层流控、保证可靠性段传输层流控、保证可靠性网络层路径选择、路由及逻辑选路报文路由器三层交换机互联网络层路径选择、路由及逻辑选路数据链路层帧、介质访问控制数据帧网卡、网桥二层交换机数据链路层网络接

27、口层帧、介质访问控制物理层规定信号和介质比特双绞线中继器集线器网络介质和连接方法12/17/202221电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4 网络管理技术概述网络管理技术概述 当前计算机网络的当前计算机网络的发展特点是是规模不断扩大，复杂性不断增加，异构性越来越高。一般情况下，。一般情况下，一个网络往往由多个规模不同的子网组成，且集一个网络往往由多个规模不同的子网组成，且集成了多种网络操作系统（成了多种网络操作系统（NOSNOS）和不同制造商生成）和不同制造商生成的网络设备。随着用户对网络性能要求的提高，的网络设备。随着用户对网络性能要求的提高，如果没有一个高效

28、的管理系统和方法对网络进行如果没有一个高效的管理系统和方法对网络进行管理，那么就很难保证令人满意的网络服务。网管理，那么就很难保证令人满意的网络服务。网络管理是网络技术发展中一个很重要的技术，已络管理是网络技术发展中一个很重要的技术，已成为现代信息网络中最重要的环节之一成为现代信息网络中最重要的环节之一。12/17/202222电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4 网络管理技术概述网络管理技术概述 l1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l1.4.2 网络管理模式网络管理模式l1.4.3 网络管理功能网络管理功能l1.4.4 网络管理协议和技术网络管理

29、协议和技术l1.4.5 网络管理软件网络管理软件 12/17/202223电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理的概念网络管理的概念按照国际标准化组织的定义，网络管理是指规划、监督、设计和控制按照国际标准化组织的定义，网络管理是指规划、监督、设计和控制网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优。网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优。通俗地讲，网络管理就是通过某种方式对网络状态进行调整，使网络通俗地讲，网络管理就是通过某种方式对网络状态进行调整，使网络能正常、高效地运行，使网络中的各种

30、资源得到更加高效的利用，当能正常、高效地运行，使网络中的各种资源得到更加高效的利用，当网络出现故障时能及时做出报告和处理，并协调、保持网络的高效运网络出现故障时能及时做出报告和处理，并协调、保持网络的高效运行等。通常，对一个网络管理系统还需要定义以下内容：行等。通常，对一个网络管理系统还需要定义以下内容：系统的功能：即一个网络管理系统应具有哪些功能。网络资源的表示：网络管理中有很大一部分是对网络中资源的管理，网络中的资源是指网络中的硬件、软件及所提供的服务等。而一个网络管理系统必须在系统中将网络资源表示出来才能对其进行管理。网络管理信息的表示：网络管理系统对网络的管理主要依靠系统中网络管理信息

31、的传递来实现。网络管理信息应如何表示、怎样传递、传送所采用的协议是什么？这都是一个网络管理系统必须考虑的问题。系统的结构：即网络管理系统的结构是怎样构建的。12/17/202224电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理的类型网络管理的类型根据管理对象不同，分为：电信网的管理和计算机网络的管理。根据管理对象不同，分为：电信网的管理和计算机网络的管理。电信网的管理电信网的管理电信网（telecommunication network）：电信网是构成多个用户相互通信的多个电信系统互连的通信体系，是人们实现远距离通信的重

32、要基础设施，利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或者其它信号。电信网由终端设备、传输链路终端设备、传输链路和交换设备和交换设备三部分组成，运行时还应辅之以信令系统、通信协议以及相应的运行信令系统、通信协议以及相应的运行支撑系统支撑系统。现在世界各国的通信系统正向数字化的电信网发展，将逐渐代替模拟通信的传输和交换，并且向智能化、综合化的方向发展。电信管理网(Telecommunication Management Network，TMN)：电信管理网是为保持电信网正常运行和服务，对它进行有效的管理所建立的软、硬件系统和组织体系的总称，是现代电信网运行的支撑

33、系统之一。其功能如下：根据各局间的业务流向、流量统计数据，有效地组织各链路上的流量分配；根据网路状态，经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等，以避免某一条网络链路过负荷和阻塞扩散；在出现故障时根据报警信号和异常数据采取封闭、启动、倒换和更换故障部件等，尽可能使通信及相关设备恢复和保持良好运行状态。12/17/202225电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理的类型网络管理的类型计算机网络的管理计算机网络的管理现代计算机网络是基于分组交换机的数据通信网，它主要解决的是计算机之间的通信问题。由于计算机网络中的

34、设备类型和应用较为单一，所以对计算机网络的管理难度和要求要比电信网低。计算机网络管理可以理解为通过合适的软件支持或人为的参与，保证网络能够持续、稳定、安全、可靠、高效地运行，为用户提供良好的网络基础服务。一般情况下，计算机网络的管理需要技术和制度两方面的有效保障。技术保障：包括网络流量的防阻塞控制、自动适应网络状态变化的路由选择策略、提供安全保护的措施等；制度：包括合理使用网络设备、充分利用网络提供的管理功能、保护网络设备不受损害等。12/17/202226电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理的基本内容网络管理

35、的基本内容最基本的网络管理方法是指实时网络监控。最基本的网络管理方法是指实时网络监控。网络监控是指从网络中获取相关信息，并从这些信息中分析网络的运行现状（如是否过载，是否发现故障等），以决定是否需要采取相应的措施来改变网络的运行状况，保证网络运行在最佳的状态下。随着网络技术的发展和应用范围的不断拓宽，如今的网络管理已经涉及到网络的规划、组织、实现、运营和维护等方面，几乎包括了与网络相关的每一项技术和应用。概括地讲，网络管理的目的就是提高通信网络的运行效率和可靠性。从过程来看，网络管理就是对网络资源进行合理分配和控制，尽可能地满足网络运营者和网络用户的需要，使网络资源最大范围地得到使用，并保证整

36、个网络经济、可靠、稳定地运行。12/17/202227电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理的基本内容网络管理的基本内容现代网络管理的内容通常有以下现代网络管理的内容通常有以下4 4个方面：（个方面：（OAM&POAM&P）运行（运行（OperationOperation）：是指针对用户的需要而提供的服务，其目标是对网络的整体运行状态进行管理，包括对用户的流量和计费进行管理等；控制（控制（AdministratorAdministrator）：是针对向用户提供的有效服务，为满足服务质量要求而进行的管理活动，如针对

37、整个网络的管理和网络流量的管理等；维护（维护（MaintanceMaintance）：是指为保障网络及其设备的正常、可靠、连续、稳定地运行而进行的管理活动，如故障的检测、定位和恢复，对网络的测试等。维护又分为预防性维护和修正性维护两类；提供（提供（ProvisionProvision）：是指网络资源的提供者（如电信运营商）所进行的管理活动，如管理相应的服务软件、配置参数等。12/17/202228电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.1 网络管理概念和类型网络管理概念和类型l网络管理服务的层次划分网络管理服务的层次划分网络管理既是一项技术工作，也是一项服务业务。

38、网络管理既是一项技术工作，也是一项服务业务。根据网络管理功能不同，可将网络管理服务分为根据网络管理功能不同，可将网络管理服务分为4 4个层次：个层次：网元管理层（Network Element Management Layer）：网元（网络元素）是指网络中具体的通信设备或逻辑实体。网元管理功能是实现对一个或多个网元（如交换机、路由器、防火墙、网卡等）的操作（一般指远程操作）。网元管理通常可理解为对网络设备的远程操作和维护。网络管理层（Network Management Layer）：该管理功能是实现对网络的操作控制，主要考虑的是网络中各设备之间的关系、网络的整体功能、网络的调整等。从事该层管

39、理的人员一般要把握网络的整体的性能，需要分析网络运行中所生成的日志文件。服务管理层（Service Management Layer）：该管理功能主要是实时监控网络中所提供的有关服务，对网络的服务质量进行管理。通常只有网络运营部门才使用该层的功能。事务管理层（Business Management Layer）：该管理功能主要为网络运行中相关决策提供支持，如网络运行总体目标的确定、网络运行质量的分析报告、网络运行的财务预算和报告、网络运行的预测等。12/17/202229电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.2 网络管理模式网络管理模式l集中式网络管理：集中式网

40、络管理：集中式网络管理系统可以统管全部网络。全网所有需要管理的数据，集中式网络管理系统可以统管全部网络。全网所有需要管理的数据，均存储在一个集中的数据库中。均存储在一个集中的数据库中。集中式网络管理模式是目前网络管理系统中最普遍、最常见的一种管集中式网络管理模式是目前网络管理系统中最普遍、最常见的一种管理方式。在该模式下，设置单一的管理节点，负责收集和控制整个网理方式。在该模式下，设置单一的管理节点，负责收集和控制整个网络的信息。如上图所示，管理者负责处理与被管理网络节点的代理之络的信息。如上图所示，管理者负责处理与被管理网络节点的代理之间的通信，并提供集中的决策和控制。间的通信，并提供集中的

41、决策和控制。优点优点是网络管理系统处于高度集中、易于全面做出决断的最佳位置。由于所有数据均发送到统一的中央数据库中，所以易于管理、维护和扩容。缺点缺点是可扩展性差，当管理规模和复杂性不断增加时，网络管理不能相应地扩展。另外，管理节点是单一的失效点，一旦管理节点出现故障，将导致全网瘫痪。此外，网络管理系统链路承载的业务量很大，有时将超出负荷能力。采用这类管理模式的主要有：HP公司的“Open View NMS”、Cabletron Systems公司德“Spectrum”、IBM公司的“Net View”和Sun Microsystems公司的“Net Manager”等网络管理系统。集中式的网

42、络管理主要适合于规模较小的网络。12/17/202230电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.2 网络管理模式网络管理模式l集中式网络管理：集中式网络管理：集中式网络管理的一种变形集中式网络管理的一种变形是基于平台的集中式管理。是基于平台的集中式管理。如上图所示，单一的管理节点被分成两个部分管理平台和管理应用。管理平台负责信息的收集和计算，为应用隐藏所提供的管理协议，提供管理功能的抽象视图。管理应用使用管理平台所提供的服务处理决策支持和高层功能。与单纯的集中式管理模式相比，这种基于平台的管理结构更易于维护和扩展，并且简化了基于异构的、多供应商的、多协议环境下的集

43、成应用的开发，异构性和协议的复杂性是由管理平台处理的。12/17/202231电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.2 网络管理模式网络管理模式l层次化网络管理层次化网络管理层次化网络管理模式是由一个网络管理系统（层次化网络管理模式是由一个网络管理系统（NMSNMS）的管理者）的管理者（managermanager）作为另外几个网络管理系统管理者（）作为另外几个网络管理系统管理者（managersmanagers）的总管理）的总管理者，该总的管理者称为者，该总的管理者称为“总管理者总管理者”，也称为，也称为MOMMOM（Manager of Manager of

44、 ManagerManager）。由各管理者管理各自所管辖的域，而由总管理者总得管辖）。由各管理者管理各自所管辖的域，而由总管理者总得管辖对其他管理者所应管辖的部分，网络结构如上图所示。其中，对其他管理者所应管辖的部分，网络结构如上图所示。其中，MOMMOM在高在高层操作，从域管理者处请求信息，域管理者（上图中的层操作，从域管理者处请求信息，域管理者（上图中的“管理者管理者1”1”、“管理者管理者n”n”等）之间没有直接的通信。等）之间没有直接的通信。优点优点是分散了网络/资源（network/resource）的负荷，使得各个网络管理更接近被管单元，降低了总网络管理系统需收集传送的业务量，而

45、且该系统比集中式网络管理系统更可靠。缺点缺点是比集中式系统更为复杂，系统设备价格也相应有所提高。国际上已采用这种模式的有HP Open View（高层和较低层的NMS）以及Cisco Works（较低层NMS）等网络管理系统。12/17/202232电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.2 网络管理模式网络管理模式l层次化网络管理层次化网络管理层次化网络管理模式非常适合于行业网的网络管理。层次化网络管理模式非常适合于行业网的网络管理。由于行业网的网络规模较大，网络节点数据多且分散。由于行业网的网络规模较大，网络节点数据多且分散。行业网在应用结构上具有层次化的特点

46、，网络划分成许多区域，每行业网在应用结构上具有层次化的特点，网络划分成许多区域，每一个区域具有一定的自治性，这些区域之间在组织关系上呈现树状一个区域具有一定的自治性，这些区域之间在组织关系上呈现树状层次结构。层次结构。目前，目前，SNMPv2SNMPv2已提供了已提供了M2MM2M（Manager to ManagerManager to Manager）协议，允许按层）协议，允许按层次设置多个管理者，且多个管理者之间可以进行通信。次设置多个管理者，且多个管理者之间可以进行通信。12/17/202233电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.2 网络管理模式网络管

47、理模式l分布式网络管理分布式网络管理分布式网络管理使用多个对等管理者的概念。如上图所示，每一个分布式网络管理使用多个对等管理者的概念。如上图所示，每一个管理者负责一个域，并且能够相互通信。当需要另一个域的信息时，管理者负责一个域，并且能够相互通信。当需要另一个域的信息时，管理者与它的对等系统进行通信。管理者与它的对等系统进行通信。分布式网络管理是一种与管理系统设备位置无关的网络管理系统，分布式网络管理是一种与管理系统设备位置无关的网络管理系统，虽然它与位置无关，但是从收集网管数据等功能来说，还是可以集虽然它与位置无关，但是从收集网管数据等功能来说，还是可以集中的。中的。优点优点是完全分散了网络

48、/资源（network/resource）的负荷，网络管理系统的规模大小可按需要来任意调整，这种网络管理模式具有很高的可靠性（无单点障碍）。缺点缺点是系统设备更复杂一些（需要有分布应用的架构）。这是一种正在迅速发展的网络管理技术。这是一种正在迅速发展的网络管理技术。目前，这一网络管理模式已被目前，这一网络管理模式已被ISOISO和和TMNTMN结构所采纳，结构所采纳，ATMATM网络的管理网络的管理也是基于该模式的。也是基于该模式的。12/17/202234电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.3 网络管理功能网络管理功能l在各种网络管理的标准和框架中，将网络管

49、理的主要功能一在各种网络管理的标准和框架中，将网络管理的主要功能一般划分为五个功能域（功能类），每一类分别执行不同的网般划分为五个功能域（功能类），每一类分别执行不同的网络管理任务。络管理任务。l网络管理的五个功能域分别为：网络管理的五个功能域分别为：故障管理（故障管理（Fault ManagementFault Management）配置管理（配置管理（Configuration ManagementConfiguration Management）性能管理（性能管理（Performance ManagementPerformance Management）计费管理（计费管理（Account

50、ing ManagementAccounting Management）安全管理（安全管理（Security ManagementSecurity Management）12/17/202235电子与信息工程学院 景朋森计算机网络维护技术计算机网络维护技术1.4.3 网络管理功能网络管理功能l故障管理故障管理通常网络都是通常网络都是2424小时不停运转的，故障管理的好坏直接影响到网络的小时不停运转的，故障管理的好坏直接影响到网络的服务质量。因此，故障管理必须反映迅速、判断准确，更重要的是故服务质量。因此，故障管理必须反映迅速、判断准确，更重要的是故障排除的时间要尽可能得短。障排除的时间要尽可能