9-2 网络管理基础
网络管理功能域
网络管理五大功能域：故障管理、配置管理、、计费管理、性能管理和安全管理。
助记：“安配能计障”(只考选择)
故障管理：尽快发现故障，找出故障原因，以便采取补救措施。
网络监控系统体系结构
网络监控系统主要有两个部分组成，分别是客户端和网管服务器，客户端有管理对象和相应代理功能，代理功能Agent负责采集管理对象的信息如CPU利用率、内存利用率、接口利用率等，管理对象可能是交换机，也可能是路由器；Agent采集到信息后，将该信息发送至网管服务器NMS。代理与监视器两种通信方式：轮询和事件报告
- 轮询：由网管服务器定期轮询代理Agent，询问相应设备状态
- 事件报告：代理Agent发现异常事件，报告给网管服务器
上图(a)为一般的网络监控系统结构，适用于小型网络，代理Agent和网管服务器直接通信；当网络中设备较多时，二者中间还要再加一层代理，而不是直接通信，如图(b)所示
轮询时间与管理设备数量
轮询是指由网管服务器定期轮询代理Agent，询问相应设备状态。轮询不等式：
$$
N≤T/Δ
$$
N：被轮询的代理数量，一般每个设备有一个Agent
T：轮询间隔，表示两次连续的全局轮询操作之间的时间长度。例如，若 T=10 秒，则网管服务器每10秒对所有代理进行一次完整的状态检查。轮询间隔越小，能够轮询的设备就越少
Δ：单个轮询需要的时间，即轮询一个设备需要花多长时间
其中Δ与下列因素有关：
管理站生成一个请求报文的时间。
从管理站到代理的网络延迟
代理处理一个请求报文的时间。
代理产生一个响应报文的时间。
从代理到管理站的网络延迟
管理站处理一个响应报文的时间。
为了得到需要的管理信息，交换请求/响应报文的数量。
公式理解
$N≤T/Δ$，其本质是确保在轮询间隔 T 内，网管服务器能够完成对所有代理（Agent）的状态检查，避免因超时导致数据更新延迟或遗漏。
公式 $N≤T/Δ$ 可变形为 $T≥N×Δ$，其含义为：轮询间隔（T）必须至少覆盖所有代理的总轮询时间（N×Δ）
轮询不等式的数学关系：不等式 $N≤T/Δ$ 表明，单次轮询时间（Δ）与代理数量（N）共同约束了轮询间隔（T）：
Δ 的构成：包括请求发送、等待响应、数据处理等环节耗时。例如，若单个代理的轮询耗时 Δ=0.1 秒，则轮询100个代理需要至少 T=10 秒（即 T≥100×0.1）才能完成一轮完整轮询。
临界条件：
- 当 $T=N×Δ$ 时，系统处于满负荷状态，无空闲时间；
- 当 $T<N×Δ$时，则无法完成所有代理的轮询，导致数据遗漏
- 当 $T≥N×Δ$时，能够完成所有代理的轮询，即$N≤T/Δ$
例题解析
例题
例题1
例题2
解析：故障管理的目标：尽快发现故障，找出故障原因，以便采取补救措施。主要是检测故障，无法做到自动排除故障
例题3
网络管理协议五大标准
| 协议/标准 | 制定机构 | 主要技术特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|
| CMIS/CMIP | ISO | 基于OSI七层模型，提供面向连接的可靠传输，内置安全机制（访问控制、认证、安全日志），支持复杂管理操作（如事件主动上报） | 电信网络管理（如TMN）、需要高安全性的复杂系统管理 |
| SNMPv1/v2/v3 | IETF | - v1：基于团体名认证，简单请求/响应机制 - v2c：新增批量操作（GetBulk） - v3：用户级安全（USM/VACM） |
互联网设备监控（路由器、服务器）、企业局域网管理 |
| RMON-1/RMON-2 | IETF | - RMON-1：监控MAC层流量（9个MIB组） - RMON-2：扩展至网络层/应用层（IP流量分析） |
交换网络流量分析、广域网性能监控、故障诊断 |
| CMOL | IEEE | CMIP在IEEE 802局域网中的实现，基于LLC子层的数据链路层协议 | 局域网设备管理（如交换机、路由器） |
| TMN | ITU-T | 分层管理架构（业务层、网络层、单元层），集成CMIP协议，支持多厂商设备统一管理 | 电信运营商网络（SDH/SONET、ATM、GSM）、综合运维支撑系统（OSS） |
- ISO制定：CMIS/CMIP公共管理信息服务规范。
- 基于TCP/IP：简单网络管理协议SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3。
- 基于局域网：远程监控网络RMON-1和RMON-2。
- IEEE制定：基于物理层和数据链路层CMOL。
- ITU-T：电信网络管理标准TMN
引申：关于ISO、IETF、IEEE、ITU-T四个国际标准化组织的对比分析表
维度 ISO
(国际标准化组织)IETF
(互联网工程任务组)IEEE
(电气电子工程师学会)ITU-T
(国际电信联盟-电信标准分局)成立时间 1947年（前身可追溯至1926年的ISA） 1986年（源自ARPANET研究组） 1963年（由AIEE和IRE合并） 1993年（前身CCITT始于1865年） 组织性质 非政府国际组织，167个成员国参与 开放技术社区，无正式会员制（参与者以个人或机构身份加入） 非营利性专业协会，覆盖160+国家的40万+会员 联合国下属机构，193个成员国政府参与 总部/管理架构 瑞士日内瓦，由全体大会、技术委员会（TC/SC）和中央秘书处构成 无固定总部，由ISOC提供法律支持，通过邮件组和全球会议运作 美国纽约，下设37个专业分会（如计算机、通信）和标准协会（IEEE-SA） 瑞士日内瓦，分设ITU-T（标准化）、ITU-R（无线电）和ITU-D（发展） 核心领域 全行业技术标准（如质量管理ISO 9000、信息安全ISO 27001） 互联网底层协议（TCP/IP、HTTP、DNS等）和应用层规范 电气电子工程（IEEE 802系列网络标准、航空航天技术） 全球电信标准（5G、光通信、多媒体编码） 标准制定流程 六阶段制：提案→预备→委员会→审查→批准→发布（平均周期3-5年） 自下而上模式，通过RFC草案讨论→工作组共识→IESG审核 技术委员会提案→公开征询→投票表决（需75%支持率） 研究组（SG）提案→成员国协商→全会表决（每4年更新） 典型成果 ISO 9001质量管理体系、ISO/IEC 27001信息安全标准 RFC 791（IPv4）、RFC 2616（HTTP/1.1）、RFC 8446（TLS 1.3） IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.3（以太网）、IEEE 754（浮点数运算） G.652光纤标准、H.265视频编码、IMT-2020（5G） 协作特点 与IEC联合制定跨领域标准（如ISO/IEC JTC1信息技术标准） 与W3C、ICANN等互联网组织协同，强调代码实现验证 与ISO、IEC合作开发物联网（IoT）和智能电网标准 与3GPP合作推进移动通信标准，政府间协商色彩浓厚
例题
解析：CMIP协议是在ISO制订的网络管理框架中提出的网络管理协议。通用管理信息协议（CMIP）是构建于开放系统互连（OSI）通信模型上的网络管理协议。在网络管理过程中，CMIP是通过事件报告进行工作的。CMIP在设计上以SNMP为基础，对SNMP的缺陷进行了改进，是一种更加复杂、更加详细的网络管理协议
RMON
RMON (Remote Network Monitoring)
- 用于监视网络通信情况的设备叫网络监视器（Monitor）或网络分析器（Analyzer）、探测器（Probe）等。
- RMON定义了管理信息库RMON MIB-II（用于监控流量信息）与SNMP MIB（用于监控设备信息）。
- RMON目标：监视子网范围内通信，从而减少管理站和被管理系统之间的通信负载。
SNMP和RMON区别
| 项目 | SNMP | RMON |
|---|---|---|
| 功能 | 提供基本的设备级监控和管理功能 | 提供详细的网络级监控和分析功能 |
| 用途 | 适合快速部署和基础管理 | 适合深入的流量分析和性能优化 |
例题
