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1、,山东建筑大学,2,第一章 导 论,本书的主要内容,网络管理基础理论与技术,网络与网络管理,本章学习目标,练习,山东建筑大学,3,本章学习目标,1.1网络与网络管理了解网络技术的发展、理解网络管理的重要性掌握网络管理的目标、了解网络管理的方式1.2网络管理基础理论与技术（了解）网络性能分析、可靠性、优化理论人工智能理论与技术、面向对象分析与设计技术、数据库技术计算机仿真技术1.3本书的主要内容网络管理体系结构、管理信息通信协议、管理信息模型网络管理功能、业务量控制、路由选择、网络自愈、网络信息安全智能化网络管理,山东建筑大学,4,网络与网络管理,网络的功能,山东建筑大学,5,网络技术的发展,电
2、路交换分组交换多址接入ATM高速路由器,固定卫星 移动,传输,交换,系统,电话 电报传真 电视 广播 数据 图像 VOD,服务,电缆 微波 卫星 光缆PDH SDH,山东建筑大学,6,网络管理 监测网络的运行状态控制网络的运行保证业务有效、可靠、安全和经济,网络技术的发展,山东建筑大学,7,网络技术的发展,山东建筑大学,8,网络技术的发展,山东建筑大学,9,OAM&POperation(运营)daily servicesAdministration(管理)overall goals,policies and proceduresMaintenance(维护)facilities install
3、ation&maintenance repairsProvisioning(提供)Planning Design,网络技术的发展,山东建筑大学,10,网络管理的重要性,网络管理的重要性,网络设备越来越复杂网络效益需要靠管理产生用户的需求,网络管理的发展,理论:网络/分布式计算 业务量及路由控制 信息安全技术:模型,体系结构和协议,山东建筑大学,11,网络管理的目标,可靠,经济,综合,安全,有效/可用,开放,目标,Availability,Opening,Economy,Integration,Reliability,Security,山东建筑大学,12,网络管理的方式,人工方式,网管中心（集中
4、）,管理网（分散）,网管方式,人工与自动结合的方式,山东建筑大学,13,集中式,分布式,网络管理的方式,山东建筑大学,14,网络管理基础理论与技术,Indicators(指标)Traffic(业务量)：某条电路的业务量是指在观察时间内该条电路被占用的时间。Intensity of traffic(业务量强度)：a=业务量/观察时间Delay(时延)：网络的时延主要包括传输时间、服务时间和等待时间。Loss(呼损)：pc=被拒绝的呼叫次数/总呼叫次数Throughput(吞吐量)：Tr=a(1-pc),网络性能分析理论,山东建筑大学,15,理论基础 排队理论Queue theory 先来先服务
5、马尔科夫理论Markov chain theory 电路交换CS/信息交换IS/多址接入MA CS:指电话交换机类的损失制网络，IS:X.25、FR和ATMMA:ALOHA、CSMA、POLLING,网络性能分析理论,山东建筑大学,16,网络可靠性理论,网络的可靠性有三种定义,山东建筑大学,17,网络优化理论,在现有网络设备条件下，通过采取合理的控制措施，如前述的路由选择、流量分配、流量控制等，提高网络的性能和利用率。,网络优化包含的内容,进行合理的规划和设计，达到网络建设规模适当、结构合理、投资节省等优化目标。,山东建筑大学,18,在网络的规划设计中，首先要进行业务需求预测。业务需求预测的方
6、法 时序外推法相关回归法,网络优化理论,山东建筑大学,19,人工智能理论与技术,Distributed Intelligence(分布式人工智能)Multi-agent(多主体/智能体):自治、交互、协作,Pattern recognition(模式识别),山东建筑大学,20,面向对象的分析与设计技术,Procedure Oriented(面向过程)Object Oriented(面向对象),山东建筑大学,21,Abstract(抽象性)根据确定的目的按较单纯的观点来观察和描述对象Encapsulation(封装性)对复杂的个体实现细节进行隐藏Inheritance(继承性)：对象具有派生能力
7、，子对象继承父对象的属性和操作Allomorphism(同质异构性)同一个对象，在不同的应用场合表现出不同的结构,面向对象的特性,山东建筑大学,22,数据库技术,Database(数据库):网络管理系统的核心MDB Database 将相关数据按照合理的数据模型进行组织和存储，以提供方便、高效、可靠、一致的信息服务。类型 Hiberarchy(层次)Network(网络)Relation(关系),山东建筑大学,23,计算机仿真技术,性能分析预测的意义,山东建筑大学,24,性能分析预测的方法：解析、经验、实验、仿真Simulation(仿真)的优点：可以逼真地模拟现实网络，将有关网络动作的大量信
8、息包含进来，无须进行解析法中的简化，成本低,计算机仿真技术,山东建筑大学,25,网络仿真的3要素：网络业务需求和网络资源需求模型 需求来自网络的应用(如，电话、电子邮件、文件传送等)，这些需求在不同的时间尺度上有不同的模型，如以分为尺度的呼叫模型、以秒为尺度的突发脉冲串模型、以毫秒为尺度的分组模型、以微秒为尺度的ATM信元模型系统对这些需求的处理模型 在处理模型中，首先生成表示进入系统的用户的事件，然后利用协议模型模拟系统对事件的处理模型中采用的性能分析预测的统计方法 考虑参数之间的相关性、参数的正常状态和过渡状态,计算机仿真技术,山东建筑大学,26,本课程的主要内容,Architecture
9、(体系结构)系统的基本结构，体现功能单元及其相互关系传统的NMS(Network Management System)different services-different NMSdifferent vendors equipment-different NMS,网络管理体系结构,山东建筑大学,27,现代网络管理体系结构:Remote monitoring based management framework(基于远程监控的管理框架)Remote monitoring model远程监控模型System Management Model(系统管理模型)Manager(管理者)Agent(代理
10、者)Managed Object(被管对象),网络管理体系结构,山东建筑大学,28,管理信息通信协议,Communication protocol:要实现对远程管理信息的访问，需要有通信协议，这种协议被称为管理信息通信协议。,SNMP(Simple Network Management Protocol),基于TCP/IP，无连接的用户数据报(UDP)协议，提供获取(get)、设置(set)、陷阱(trap)等简单的通信功能,CMIP(Common Management Information Protocol),基于OSI，连接型协议，支持7种管理信息通信服务,山东建筑大学,29,管理信息模
11、型,采用基于远程监控的管理框架，必须对多厂商的网络设备以及异构网络的信息进行统一的、一致的和规范的描述。OSI 公共信息模型：用面向对象技术定义管理信息被管对象：独立于厂商设备等具体被管资源，对其进行统一的、一致的和规范的定义，对外提高标准接口。SNMP管理信息模型：也采用被管对象概念，但被管对象只是一个原子数据元素。并不具备封装和继承等特征。,山东建筑大学,30,网络管理功能,山东建筑大学,31,业务量控制,Traffic Control(业务量控制)控制进入网络的业务量，防止发生过负荷和拥塞，保证网络的疏通能力和所提供服务的质量。Congestion(拥塞)由于过负荷而发生，发生后，重复呼
12、叫次数大量增加，网络设备被大量无效呼叫占用，接通率迅速下降，造成网络局部甚至整体瘫痪。,山东建筑大学,32,高速信息交换网络的业务量控制保证服务质量(QoS)提高资源利用率与带宽控制关系密切,业务量控制,山东建筑大学,33,路由选择,Routing(路由选择)：提高网络正常状态下的性能(提高接通率、减小时延等)。电话网静态方案动态方案信息交换网络简单方案：扩散式、选择扩散式、随机式、固定式等 优化方案：集中式、分布式、孤立式、分层式等基本方法：最短路算法、最大流算法及最小费用流算法。,山东建筑大学,34,网络自愈,网络容易发生故障网络越发达，故障所带来的损失越大为迅速修复网络故障，必须采取有效
13、的故障诊断和修复的方法。但故障诊断和修复需要时间。Network self healing(网络自愈)：网络发生故障时自动恢复业务的机制。是大容量高速通信网络所必要的。自愈机制：APS、SHR、SHN分布式故障修复(DR)：高速控制机制,山东建筑大学,35,网络信息安全,山东建筑大学,36,智能化网络管理,Expert system(专家系统)：利用专家的经验和知识，对问题进行分析，并给出专家级的解决方案。一般由知识库、规则解释器和数据库三部分组成。网络管理中运用的3类专家系统 运行方式：联机型、脱机型,维护类,提供网络监控、障碍修复、故障诊断功能，以保证网络的效率和可靠性。,辅助制订和实现灵
14、活的网络发展规划。,辅助管理网络业务，当发生意外情况时辅助制订和执行可行的策略。,提供类,管理类,山东建筑大学,37,智能Agent技术：让Agent自主、自治地工作，降低网络中管理信息的传递，提高管理的实时性。计算智能在宽带网络管理中的应用 计算智能主要包括人工神经网络、遗传算法和模糊逻辑控制，具有并行运算、模糊处理、机器学习等特点。已经在组播路由选择、带宽分配、接纳控制、拥塞控制以及网络设计等多个问题中得到成功的应用。,智能化网络管理,山东建筑大学,38,智能Agent,智能化网络管理,山东建筑大学,39,P22 思考题 1.什么是网络管理？简述它的重要性。2.网络管理的目标是什么？5.网络管理的5个功能领域是什么？,练 习,
