Thạc Sĩ Kiến trúc hệ thống quản trị mạng dựa trên XML

MỞ ĐẦU


Ngày nay, cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ thông tin, điện tử viễn thông, mạng viễn thông nói chung, mạng Internet nói riêng cũng được phát triển hiện đại và phức tạp. Cùng với sự phát triển đó, các thiết bị quản trị mạng đòi hỏi ngày càng phải phát triển đa dạng hơn. Điều này đặt ra cho người điều hành mạng phải có kiến thức thông qua đào tạo và cập nhật kiến thức thường xuyên.
Việc quản lý nhiều loại mạng khác nhau, một mặt sẽ xuất hiện yêu cầu phải thu thập một khối lượng lớn các số liệu, mặt khác các số liệu này còn phải được phân tích, xử lý trước khi đưa ra một biện pháp quản lý thực sự; Điều này sẽ đặt ra rất nhiều khó khǎn cho người điều hành, nếu không có một công cụ hiệu quả trong tay. Hơn nữa, do có sự phát triển phức tạp của mạng, cùng với yêu cầu chất lượng dịch vụ đòi hỏi ngày càng cao thì quản trị mạng dựa trên XML chính là công cụ tốt để giải quyết các vấn đề trên; XML là ngôn ngữ được định nghĩa bởi tổ chức mạng toàn cầu W3C, nó có rất nhiều lợi ích như:
XML có thể dễ dàng tạo, phân tích và xử lý các thông tin quản trị, nó hỗ trợ cho việc tạo cấu trúc dữ liệu và có thể quản lý được sự tổ chức phức tạp của thông tin. DTD và lược đồ XML có thể đặc tả và đánh giá cấu trúc của tài liệu XML, do vậy những nhà phát triển hệ thống có thể dễ dàng định nghĩa được cấu trúc thông tin quản trị theo nhiều cách khác nhau. XLST dùng để chuyển đổi từ tài liệu XML sang các định dạng truyền thống khác như HTML. Xpath/Xquery có thể xử lý các phần tử thông qua các biểu thức hoặc các điều kiện. Các thao tác XML có thể được truyền thông qua SOAP, nó cho phép các chức năng quản trị được thực hiện như là các dịch vụ Web.
Mặc dù quản trị mạng dựa trên XML là một lĩnh vực hiện nay đang được nghiên cứu và triển khai, nhưng việc sử dụng XML vào quản trị mạng có rất nhiêu lợi ích như đã nêu trên; Hơn nữa, trong lĩnh vực quản trị mạng việc áp dụng XML đã thành công, có hiệu quả, nhất là gần đây quản trị mạng dựa trên XML đã được áp dụng cho nhiều công nghệ quản trị mạng, do đó nó đã được đề xuất như là một cách thay thế cho các công cụ quản trị mạng hiện có.
Từ những phân tích, trình bày như trên, tôi chọn "Kiến trúc hệ thống quản trị mạng dựa trên XML" làm đề tài nghiên cứu cho luận văn của mình.
Nội dung của luận văn được trình bày trong 3 chương; Trong đó, chương 1 trình bày một cách tổng quan về các kiến trúc quản trị mạng, chương 2 trình bày về kiến trúc quản trị mạng dựa trên XML và chương 3 là việc phát triển chuyển đổi cổng XML/SNMP cho quản trị mạng tích hợp dựa trên XML.







Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn

MỤC LỤC

Mục lục i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt . iii
Danh mục các bảng iv
Danh mục các hình .v
MỞ ĐẦU . i
CHưƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ CÁC KIẾN TRÚC QUẢN TRỊ MẠNG 2
1.1 Giới thiệu . 2
1.2 Kiến trúc mạng . 6
1.2.1 Mô hình OSI 6
1.2.2 Mô hình TCP/IP 9
1.3 Kiến trúc và mô hình quản trị mạng . 10
1.3.1 Kiến trúc và mô hình quản trị mạng OSI 10
1.3.2 Kiến trúc và mô hình quản trị mạng SNMP . 14
1.3.3 Kiến trúc quản trị tích hợp OMP 20
1.4 Kết luận chương 1 23
CHưƠNG 2 - KIẾN TRÚC HỆ THỐNG QUẢN TRỊ MẠNG DỰA TRÊN XML . 25
2.1 Giới thiệu . 25
2.2 Những kỹ thuật liên quan đến XML . 26
2.3 Kiến trúc quản trị mạng dựa trên XML 27
2.4 Nghiên cứu về quản trị mạng dựa trên XML 32
2.4.1 Mô hình quản trị mạng dựa trên XML . 32
2.4.2 Hoạt động của kiến trúc quản trị mạng dựa trên XML . 35
2.4.3 Tích hợp XML - SNMP . 37
2.4.4 Kiến trúc quản trị tích hợp dựa trên Web . 38
2.5 Phương pháp để quản trị mạng tích hợp dựa trên XML 41
2.5.1 Bốn phương pháp cho tích hợp 41
2.5.2 Sự so sánh giữa 4 phương pháp . 43
2.6 Thiết kế hệ thống quản trị dựa trên XML . 44
2.6.1 Manager dựa trên XML . 44
2.6.2 Agent dựa trên XML . 46

2.6.3 Hệ thống quản trị XGEMS 47
2.7 Kết luận chương 2 52
CHưƠNG 3 - PHÁT TRIỂN CHUYỂN ĐỔI CỔNG XML/SNMP CHO QUẢN
TRỊ MẠNG TÍCH HỢP DỰA TRÊN XML 53
3.1 Giới thiệu . 53
3.2 Công việc liên quan và đề xuất giải pháp . 54
3.2.1 Các mặt hạn chế của quản trị mạng dựa trên SNMP 54
3.2.2 Thuận lợi của XML cho quản trị mạng 56
3.2.3 Quản trị mạng dựa trên XML . 58
3.3 Các phương pháp trao đổi của cổng XML/SNMP 60
3.3.1 Trao đổi dựa trên DOM . 61
3.3.2 Trao đổi dựa trên HTTP . 63
3.3.3 Trao đổi dựa trên SOAP 65
3.3.4 Phân tích các phương pháp đề xuất 67
3.4 Nghiên cứu về chuyển đổi SNMP MIB thành XML . 68
3.4.1 Thuật toán chuyển đổi . 69
3.4.2 Thực hiện chuyển đổi 79
3.4.3 Cổng XML/SNMP . 80
3.5 Kết luận chương 3 82
KẾT LUẬN . 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 85




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT


Từ
viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
API Application Programming
Interface Giao diện chương trình ứng dụng
CIM Common Information Model Mô hình thông tin chung
DNS Domain Name System Hệ thống quản trị tên miền
DOM Document Object Model Mô hình đối tượng tài liệu
DTD Document Type Definition Định nghĩa kiểu tài liệu
FTP File Tranfer Protocol Giao thức truyền file
HTML Hyper Text Markup Language Ngôn ngữ dánh dấu siêu văn bản
HTTP Hyper Text Tranfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản
IETF Internet Engineering Task Force Là tổ chức đã đưa ra chuẩn SNMP
thông qua các RFC
IP Internet Protocol Giao thức Liên mạng
LAN Local Area Network Mạng cục bộ
MIB Management Information Base Thông tin quản trị cơ sở
MO Managed Object Đối tượng quản trị
MUI Manager User Interface Quản lý giao diện người dùng
NMS Network Manager Stations Trạm quản trị mạng
OID Object Identifier Định nghĩa tên của đối tượng
OMP Open Management Platform Hệ thống quản trị mở
OSI Open Systems Interconnection Kết nối các hệ thống mở
SAX Simple API for XML Giao tiếp đơn giản xử lý dữ liệu XML
theo mô hình hướng sự kiện
SGMP Simple Gateway Management
Protocol Giao thức quản trị cổng đơn giản,
dùng chủ yếu cho Internet
SMAE System Management Application
Entity Hệ thống quản trị thực thể ứng dụng
SMI Structure of Management
Information Cấu trúc thông tin quản trị
SNMP Simple Network Managerment
Protocol Giao thức quản trị mạng đơn giản
SOAP Simple Object Access Protocol Giao thức truy cập đối tượng đơn giản
TCP Tranfer Control Protocol Giao thức Điều khiển Giao vận
WAN Wide Area Network Mạng diện rộng
WBM Web Base Manager Quản trị dựa trên nền Web
WIMA Web-based Integrated
Management Architecture Kiến trúc quản trị tích hợp dựa trên
nền Web
XLS Extensible
Style-sheet Language Ngôn ngữ định kiểu mở rộng
XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng




DANH MỤC CÁC BẢNG


Bảng 2.1 - So sánh giữa 4 phương pháp

Bảng 2.2 - Ví dụ XML của “XQuery” trong yêu cầu nhận HTTP Bảng 2.3 - Tài liệu XML của DeviceInfo
Bảng 3.1 - So sánh các phiên bản SNMP

Bảng 3.2 - Biểu thức XPath và XQuery trong URI mở rộng Bảng 3.3 - SOAP message của quản trị dựa trên XML và cổng Bảng 3.4 - ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp
Bảng 3.5 - Chuyển đổi cấu trúc tài liệu

Bảng 3.6- Định nghĩa lược đồ XML của kiểu dữ liệu SMIv1

Bảng 3.7 - Định nghĩa lược đồ XML của kiểu dữ liệu SMIv2

Bảng 3.8 - Định nghĩa lược đồ XML của kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa

Bảng 3.9- Các thao tác của SNMP và HTTP




DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


Hình 1.1 - Mô hình OSI Hình 1.2 - Mô hình TCP/IP
Hình 1.3 - Mô hình quản trị mạng OSI Hình 1.4 - Mô hình truyền thông OSI Hình 1.5 - Mô hình chức năng OSI
Hình 1.6 - Mô hình quản trị mạng SNMP

Hình 1.7 - Hoạt động của mô hình quản trị mạng SNMP

Hình 1.8 - Phương pháp quản trị OMP

Hình 2.1 - Tổng quan về kiến trúc quản trị mạng dựa trên XML

Hình 2.2 - Element Management Level Hình 2.3 - Network Management Level Hình 2.4 - Kiến trúc WBM Agent
Hình 2.5 - Kiến trúc WBM Manager

Hình 2.6 - Kiến trúc Quản trị mạng dựa trên nền Web

Hình 2.7 - Các phương pháp kết hợp giữa manager và agent

Hình 2.8 - Kiến trúc của manager dựa trên XML Hinh 2.9 - Kiến trúc của agent dựa trên XML Hình 2.10 - Lược đồ XML của XGEMS
Hình 3.1- Mô hình truyền thông của quản trị mạng dựa trên XML

Hình 3.2- Kết hợp tương tác của Managers và Agents

Hình 3.3 - Tương tác giữa quản trị dựa trên XML và cổng sử dụng DOM Hình 3.4 - Tương tác chuyển đổi của HTTP Request đến SNMP Request Hình 3.5 - Kiến trúc dựa trên SOAP của manager và cổng
Hình 3.6 - Cấu trúc chuyển đổi SNMP MIB thành XML

Hình 3.7 - Ứng dụng của cổng XML/SNMP