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网络拓扑发现算法及其在综合网络管理系统中的应用研究
作 者: 陈艳山
导 师: 孙克辉
学 校: 中南大学
专 业: 电子科学与技术
关键词: 网络管理 拓扑发现 图的遍历 SNMP
分类号: TP393.07
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着信息化技术的发展,计算机网络管理已成为企事业单位管理中不可或缺的一部分。针对远程电力和智能楼宇等环境监控任务,为了实现对目标网络的监控和管理,本文提出了网络拓扑发现新算法,开发了一套综合网络管理系统。为了正确发现网络设备的拓扑结构,提出了一种基于广度优先遍历的探索式拓扑发现算法。该算法将底层的设备发现与顶层的拓扑关系分析分离开来,在顶层利用图的相关理论,完成了网络层拓扑与物理网络拓扑的完整发现。测试表明,该算法具有较好的拓扑发现速度和发现完整度,能够满足工程实际需要。同时,为了使综合网络管理系统适应不同的网络环境,分析比较了当前常用的集中式、分布式及分层式网络管理模型。根据环境监控网络的特点,选用集中式和分层式相结合的SNMP网络管理模型作为综合网络管理系统的结构模型。研究表明,该模型容易实现,并能适应多种复杂网络环境。在此基础上,采用面向对象设计方法和模块化设计理念,开发了一个综合网络管理系统,该系统由协议层、设备数据层、逻辑控制层和用户接口层四个层次模块组成,实现了对网络设备、服务器、数据库和应用系统的监控管理。在电力网络远程监控中的应用表明,该系统运行稳定,且可扩展性好。最后,根据物联网络设备的接入需求,研究探讨了基于BACnet协议的智能楼宇网络管理问题,设计并实现了一套SNMP代理服务器和OPC代理服务器,从而增强了网络管理系统的设备接入功能。
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全文目录
摘要 3-4 ABSTRACT 4-6 术语缩略对照表 6-8 目录 8-10 第一章 绪论 10-17 1.1 研究背景和意义 10-11 1.1.1 计算机网络的发展 10-11 1.1.2 课题研究意义 11 1.2 国内外研究现状及进展 11-16 1.2.1 计算机网络管理系统研究现状 11-15 1.2.2 拓扑发现算法研究现状 15-16 1.3 论文工作及章节安排 16-17 第二章 网络拓扑发现技术与算法研究 17-37 2.1 计算机网络拓扑发现的概念 17-20 2.2 计算机网络拓扑发现技术 20-26 2.2.1 ARP拓扑发现技术 20-21 2.2.2 PING拓扑发现技术 21-22 2.2.3 Traceroute拓扑发现技术 22-23 2.2.4 DNS拓扑发现技术 23 2.2.5 SNMP拓扑发现技术 23-25 2.2.6 基于RIP和OSPF的拓扑发现技术 25 2.2.7 拓扑发现技术的比较 25-26 2.3 计算机网络拓扑发现算法基本理论 26-29 2.4 基于广度优先遍历的拓扑发现算法研究 29-36 2.4.1 算法原理与证明 29-32 2.4.2 算法中涉及的数据结构 32-33 2.4.3 拓扑发现算法的设计与实现 33-35 2.4.4 拓扑发现算法的性能分析 35-36 2.5 本章小结 36-37 第三章 网络管理系统结构与协议研究 37-45 3.1 计算机网络管理模型 37-41 3.1.1 集中式网络管理模式 37-38 3.1.2 分布式网络管理模式 38-39 3.1.3 分层式网络管理模式 39-40 3.1.4 网络管理模式的比较 40-41 3.2 简单网络管理协议SNMP 41-44 3.2.1 SNMP网络管理体系结构 41-42 3.2.2 SNMP的管理信息结构(SMI)与管理信息库(MIB) 42-43 3.2.3 SNMP协议操作 43-44 3.3 本章小结 44-45 第四章 综合网络管理系统的设计与实现 45-61 4.1 系统总体框架 45-49 4.1.1 网络管理系统的管理任务 45-46 4.1.2 网络管理系统的层次模型 46-48 4.1.3 网络管理系统数据流图 48-49 4.2 综合网络管理系统的数据结构与存储模型设计 49-53 4.2.1 数据结构与类的设计 49-52 4.2.2 数据存储模型设计 52-53 4.3 综合网络管理系统的开发 53-59 4.3.1 协议层实现 53-56 4.3.2 设备数据层实现 56-58 4.3.3 拓扑发现与展示层实现 58-59 4.4 工程应用与性能分析 59-60 4.5 本章小结 60-61 第五章 异构网络及接入设备管理方法研究 61-68 5.1 智能楼宇与BACnet网络管理 61-63 5.1.1 BACnet网络体系结构 61-63 5.1.2 BACnet网络管理方法研究 63 5.2 网络设备接入与SNMP代理服务器开发 63-66 5.3 OPC接口设计与智能设备管理 66-67 5.4 本章小结 67-68 第六章 结论与展望 68-69 6.1 结论 68 6.2 工作展望 68-69 参考文献 69-75 致谢 75-76 攻读学位期间主要的研究成果 76
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络管理
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