分层式舰船网络管理论文

1模式分析

我国现有的舰船网络管理系统主要采用M／A集中式网络管理模式，如图1所示。这种网管模式结构简单，管理职能集中，有利于对整个网络系统的全局管理，但也存在以下缺点：1）数据处理过于集中。所有的被管设备管理信息都被集中到管理者处理，当管理信息很多且对数据的处理很复杂时，管理者付出的代价很大，严重影响系统性能。2）系统扩展性差。当被管设备和网管数量增多时，网络中传输的管理信息数据及网络带宽负载会增加，管理者要处理的数据也会增多，降低了网络管理系统的可靠性和健壮性。3）灵活性不够。网管系统是C／S（Client／Server）架构的，网管人员只能在管理站进行管理操作。随着我国海军舰船通信网络的飞速发展，集中式网络管理模式已经不能满足现行状况的需求，一种分层式网络管理模式应运而生。如图2所示，在该模式下，整个网络管理任务由、子网管理者和超级管理者SM（SuperManager）共同完成。负责接受该子网中子网管理者的管理操作；子网管理者负责接受超级管理者的管理指令，监视和管理所属子网的及设备，并收集被管设备的管理信息；超级管理者负责对所有子网的监控和管理。同时，子网管理者与之间传输该子网使用的SNMP协议或者私有协议，而超级管理者与子网管理者采用XML协议来传递其对各子网及其子网设备的管理信息。另外，对子网管理者与超级管理者采用B／S（Browser／Server）架构来提高对系统的远程操作功能。这种模式使得整个系统对被管信息数据进行了分层分级处理。相比上述的集中式模式，分层式模式将数据的处理分散给子网管理者和超级管理者。子网管理者会对所有的被管设备信息数据进行初步的过滤和处理，之后再将必要的数据传送给超级管理者处理。这样加快了整个网络管理系统的处理速度，进而提高了系统的效率、性能和可靠性。另外，该模式只需要增加新的子网管理域来扩展其对更多子网及其设备的管理，因而具有更好的扩展性。其超级管理者与子网管理者的B／S架构也使得整个系统能够进行图形化直观控制和远程管理而具有更好的统筹性和灵活性。

2模块设计

2．1超级管理者

图3为该模式下的超级管理者模块架构。整个模块分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层为超级管理者与各子网管理者交互通道。超级管理者与各子网管理者通过HTTP／SOAP方式传送XML协议来交互管理信息。HT－TP／SOAP方式具有跨平台、可靠、简洁和互操作性等特点，能够满足XML协议传输的需求［4］。数据处理层负责对XML数据的处理。首先通过XMLSignature等对XML协议进行安全性的检验；然后采用XMLSchema对该XML协议进行合法有效性校验；之后使用DOM技术对XML进行数据的解析；最后将解析的数据和数据库的数据进行业务逻辑处理。数据显示层为该模块中各大网管功能的界面显示，主要是将数据处理层中的数据以图形化界面显示给网管人员和用户，并且接收用户的网络管理界面操作和输入。

2．2子网管理者

图4为该模式下的子网管理者模块架构，其子网管理者与管理之间传输的协议以SNMP协议为例。整个模块也分为数据通信层、数据处理层和数据显示层。数据通信层通过HTTP／SOAP来传输XML协议与超级管理者通信，并通过SNMP等协议与交互。与超级管理者相比，子网管理者的数据处理层多了XML／SNMP网关，它主要负责将XML协议与SNMP等协议进行相互转换。文献［5～7］分别提出了相应的XML／SNMP转换方法，这些方法都具有一定的理论和实践指导意义。数据显示层主要负责该子网的网管功能界面显示并接收用户对该模块的界面输入和操作。

3实例分析

本文将传统的集中式模式和分层式模式进行实例对比分析。响应时间表示从发出请求报文到收到报文时的中间时间间隔，主要包括接收方处理报文的时间和网络传输的时间。为了保证数据的可靠性，我们对同一实验做了10次试验，通过Wireshark网络抓包工具进行时间统计。两种模式下对同一被管对象相同数据查询的响应时间结果如表1，两者数据的平均值图形化展示如图5所示。由表1和图5可以看出，当查询数据时，集中式模式比分层式模式的响应时间要多很多。同时，当查询数据数目增多时，集中式的响应时间显著增加，而分层式则比较稳定。这也证明了相比集中式模式，分层式模式数据处理速度更快、效率更高。

4结语

针对我国海军舰船通信网络不断增多且越来越复杂的现状，本文提出了一种基于XML的分层式舰船网络管理模式，并结合某大型舰船网络管理系统对该模式下超级管理者与子网管理者两个模块进行了设计，最后通过一个实例对该模式的有效性进行了验证。通过理论分析和具体实践，该模式具有扩展性好、统筹性好、效率性能高等优点，能够满足大型通信网络管理系统的需求。

作者：杨大生 宁达 曾文艺 单位：武汉船舶通信研究所