9.网络管理与QoS

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Ⅰ - 网络管理基础

1.网络管理功能

  • 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。
  • 故障管理目的：尽快发现故障，找出故障原因，以便采取补救措施。
  • 网管系统中代理与监视器的两种通信方式：轮询、事件报告。

2.网络管理系统组成

  • 网络管理站：简单理解就是安装网管软件的服务器或者PC。
  • 管理代理（Agent）：位于被管理设备的内部，把网管站的要求转换为本地特有命令，完成网管站的指示，agent也可以把自身系统中的日志上报网管站。
  • 网络管理协议：用于网络管理站和管理代理之间传递信息，常见的有SNMP、netconf等。
  • 管理信息库：（Management Information Base，MIB）是一个信息储存库，结构化定义被管对象的具体细节。

管理站-代理模型

3.管理数据库MIB

  • 被管理对象标识符OID。

注册层次

Ⅱ - 网管协议SNMP

1.网络管理协议五大标准

  • ISO制定：CMIS/CMIP公共管理信息服务规范。
  • 基于TPC/IP：简单网络管理协议SNMPv1、SNMPv2、SNMPv3。
  • 基于局域网：远程监控网络RMON（RMON-1、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。

2.SNMPv1

  • SNMP为应用层协议，运行在UDP上，client端口161，server端口162。
  • 不可靠，但效率高，不会因为网络管理增加太多网络负载。
  • 每个代理进程管理若干被管理对象，并且与某些管理站建立团体（community）关系。

SNMPv1的团体关系

3.SNMP协议的操作

操作编号 分类 名称 用途
0 网管找客户端 get-request 查询一个或多个变量的值
1 网管找客户端 get-next-request 再MIB树上检索下一个变量
2 网管找客户端 set-request 一个或多个变量的值进行设置
3 客户端反馈 get-response 对get/set报文做出响应
4 客户端反馈 trap 向管理进程报告代理发生的事件
  • 前三个可以简写为get、get-next-set。
  • 客户端使用161端口来接收get/set，服务器使用162端口来接收trap。

4.SNMPv1的机制与问题

  • SNMP网络管理中，管理站和代理站之间可以是一对多关系，也可以是多对一关系。
  • RFC1157规定SNMP基本认证和控制机制，通过团体名验证实现。
  • 团体名明文传输，不安全。

5.SNMPv2

  • SNMPv2定义了GetBulk和inform两个新协议操作。

    • GetBulk：

      快速获取大块数据。

    • inform：

      允许一个NMS向另一个NMS发送Trap信息/接收响应消息。

6.SNMPv3

  • SNMPv3重新定义了网络管理框架和安全机制。
  • 重新定义网络管理框架：将前两版中的管理站和代理统一叫做SNMP实体（entity）。
  • 安全机制：认证和加密传输。
    • 时间序列模块：提供重放攻击防护。
    • 认证模块：完整性和数据源认证，使用SHA或MD5。
    • 加密模块：防止内容泄露，使用DES算法。
  • SNMPv3防护拒绝服务和通信分析。

Ⅲ - 网络管理命令

1.网络诊断命令ipconfig

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ipconfig /all		//显示IP、掩码、网关/MAC地址，DHCP等详细信息
ipconfig /renew		//更新DHCP配置，重新获取IP地址
ipconfig /release	//释放DHCP获得的IP地址
ipconfig /flushdns	//清除DNS缓存信息
ipconfig /displaydns	//显示DNS缓存信息

2.故障诊断-ping&traceroute

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ping -t		//一直ping，直到按下ctrl+c中断
ping -a		//将IP解析为主机名
ping -n Conunt	//设置ping包的个数
tracert		//跟踪网络传输路径（原理：递增TTL字段的ICMP回送错误报文）
pathping	//结合了ping和tracert功能，不显示显示通信线路上每个子网的延时和丢包率。

3.ARP

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arp -a		//显示当前ARP缓存表
arp -d		//删除某条ARP缓存
arp -s		//静态绑定ARP

4.netstat

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netstat		//显示TCP连接，侦听的端口及统计信息
netstat -n	//显示活动的TCP连接
netstat -r	//显示IP路由表，与route print一样

5.route和nslookup

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route print	//显示路由表
route add	//添加静态路由（重启后丢失）
route add -p	//与add联合使用（重启后还在）
nslookup	//显示DNS查询信息，诊断，排查故障

Ⅳ - QoS服务质量

1.QoS服务模型

  • QoS（服务质量）是为指定的网络通信提供更好的服务能力, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。通常QoS提供以下三种服务模型：

    • Best-Effort service（尽力而为服务模型）：

      Best-Effort（尽力而为服务模型）是一个单一的服务模型，也是最简单的服务模型。对Best-Effort服务模型，网络尽最大的可能来发送报文。但对延时、可靠性等性能丌提供任何保证。Best-Effort服务模型是网络的缺省服务模型，通过FIFO（first in first out 先入先出）队列来实现。它适用于绝大多数网络应用，如FTP、E-Mail等。

    • Integrated service（综合服务模型，Int-Serv）：

      Int-Serv综合服务模型，它可以满足多种QoS需求。该模型使用资源预留协议（RSVP）， RSVP运行在从源端到目的端的每个设备上，可以监视每个流，以防止其消耗资源过多。这种体系能够明确区分并保证每一个业务流的服务质量，为网络提供最细粒度化的服务质量区分。但是，Inter-Serv模型对设备的要求高，当网络中的数据流数量很大时，设备的存储和处理能力会遇到很大的压力。Inter-Serv模型可扩展性差，难以在Internet核心网络实施。

    • Differentiated service（区分服务模型，Diff-Serv）：

      Diff-Serv是一个多服务模型，它可以满足不同的QoS需求。与Int-Serv不同，它不需要通知网络为每个业务预留资源。区分服务实现简单，扩展性较好。DiffServ模型的基本思想是根据预先确定的规则对数据流进行分类，给不同类型流量确定不同优先级和操作。