摘 要

随着信息技术的飞速发展，工业局域网络管理面临网络设备标准不一、网络结构复杂多样等困难。管理人员在完成网络监控和管理的工作时，需要同时管理多个系统，导致工作效率低下。

为了解决这些问题，针对工业局域网络综合管理、网络兼容多种设备等诉求，本文使用Java Web设计和实现了基于Web的网络管理系统。利用简单网络管理协议SNMP协议和SNMP4J API接口获取网络性能指标，实现了统一监控局域网中的设备，定位出现故障的设备；利用跨域读写Cookie的方法实现单点登录，将网络管理系统和动力电池生产管理系统集成，实现了统一的工业局域网络管理，提高了管理工作效率。

关键词: 基于Web；网络管理；简单网络管理协议；单点登录

Abstract

With the rapid development of information technology, the network management of industrial LAN is confronted with the difficulties of different standards of network equipment and complex network structure and so on. Managers need to manage multiple systems at the same time when they perform network monitoring and management, resulting in low productivity.

In order to solve these problems, this paper designs and implements a Web-based network management system using Java Web, which aims at the integrated management of industrial LAN, and the network compatible with many devices. In this paper, SNMP protocol and SNMP4J API interface are used to acquire the network performance index. This paper implements the unified monitoring of network equipment and locating the equipment that is out of order. By using the method of cross domain, reading and writing Cookie to realize SSO, the network management system and power battery production management system are integrated to realize the unified management of industrial LAN and improve the efficiency of management.

Key Words： Web-based; Network Management; SNMP; SSO

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究概况 2

1.3课题研究内容 2

1.4论文组织结构 3

第2章 SNMP体系结构 4

2.1 SNMP管理模型 4

2.2管理信息库MIB 5

2.3管理信息结构SMI 6

2.4 SNMP报文格式 7

第3章 单点登录系统的设计与实现 9

3.1单点登录原理 9

3.2单点登录模型 11

3.2.1 Broker-based SSO模型 11

3.2.2 Agent-based SSO模型 11

3.2.3 Gateway-based SSO模型 12

3.3跨域单点登录 13

3.3.1设计方案 13

3.3.2运行结果 17

第4章 网络管理系统的设计与实现 19

4.1系统设计概述 19

4.1.1系统功能介绍 19

4.1.2系统总体结构 19

4.1.3系统开发环境 20

4.2网络拓扑管理 21

4.2.1设计方案 21

4.2.2运行结果 24

4.3网络性能监控 25

4.3.1设计方案 25

4.3.2运行结果 27

第5章 论文总结 29

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

随着信息技术的飞速发展，基于TCP / IP的网络在各个领域得到广泛应用，为终端用户提供了全球分布式服务的基础架构。网络的这种演化以及越来越多的用户流量，使得网络结构日益复杂化，网络规模也不断扩大。因此，确保网络的良好性能，维持网络的稳定势在必行。

众所周知，网络管理的目的是监控、分析和控制网络设备的运行状况，提高利用率和工作质量。然而在当今复杂的网络环境中，工业局域网络管理面临网络设备标准不一、网络结构复杂多样等困难，管理人员在完成网络监控和管理的工作时，需要同时管理多个系统，导致工作效率低下。这种传统的网络管理模式，每个系统只负责单独的管理功能，无法实现端到端的综合网络监控和处理能力，这使得处理当下的工业局域网络变得困难，已经很难满足大中型企业的网络管理要求^[1]。为了解决这些问题，针对工业局域网络综合管理、网络兼容多种设备等诉求，搭建一套基于Web的网络管理系统，借助开放的网络协议和应用接口，将网络指标和业务功能集成在一起，实现统一的工业局域网络管理，统一监控局域网中的网络设备，定位出现故障的设备，是提高管理工作效率的主流方案^[2]。

另一方面，传统的网络管理工具安装、操作较为复杂，系统可扩展性不强，这使得处理大型网络变得很困难。为了解决这些问题，需要利用Web技术或其他基于互联网的技术，如Java来创建一个可以有效克服现有管理工具技术限制的系统管理应用。基于Web的网络管理系统主要有如下优势：1）管理员可以在任何地点通过Web浏览器获取网络设备信息；2）Web界面简洁明了、操作方便、具有很强的交互性；3）管理应用程序具有跨平台性，通过HTTP协议和单点登录技术可以集成不同的Web应用；4）利用Java技术方便对系统进行更新和维护。因此，基于Web的网络管理系统能够提高管理工作效率。。

动力电池为工业电力系统和交通运输行业提供电能，如今需求量越来越大，行业发展迅速，但其生产过程需要多个系统同时运作，如生产线测试、Web平台配置、设备管理监测等^[3]。动力电池的生产网络规模庞大、设备多种多样，如果没有科学规范的管理维护，很容易导致效率低下甚至导致流程混乱，使其无法正常生产和调度。故此，工业局域网络运维工作不容小觑。基于Web的第三方网管系统集成设计就是在这样的背景下提出的，其设计的主要目的是将第三方网管系统接入到动力电池生产管理系统，监测和管理各个设备之间的通信网络。

1.2国内外研究概况

关于网络管理的相关研究，早在80年代初期，国际标准化组织ISO就开展了针对网络管理协议的研究，并提出了多种可行的方案。80年代后期，Internet工程任务组IETF将简单网关监控协议SCMP进行修改和完善，提出了著名的SNMP协议，后来随着SNMP协议的不断完善，相继出现了SNMPv2协议和SNMPv3协议^[4]，目前市面上较为流行的网络管理系统都是利用SNMP协议实现的。现如今国外较为流行的网络管理产品有AT-SNMPc7.0、HP OpenView、CA Unicenter和CISCOWORKS等。虽然这些网络管理产品各自功能有所差异，但都有一些相同的地方：网络管理软件体系庞大，功能复杂，不易上手且对网络设备硬件配置要求较高，价格也相对昂贵。这就导致很多中小企业的局域网络管理者很难使用这些网络管理系统，从另一方面也阻碍了网络管理的发展。

国内方面，随着信息技术的飞速发展，基于TCP / IP的网络在各个领域得到广泛应用，国内涌现了很多网络管理的新技术，促进了国内网络管理的发展。如今国内市场上也存在一些网络管理产品，比如联软科技的LeagView，沈阳通用的智能网全，华为eSight平台以及游龙科技的SiteView等产品。它们都具有较强的性价比，支持网管人员进行自主的二次开发，具有较高的市场占有率。但同国外的网络管理系统相比，还存在不足之处。

1.3课题研究内容

本次研究以动力电池生产管理为背景，旨在设计和实现一个基于Web的网络管理系统。主要目标是将第三方网管系统接入到动力电池生产管理系统，监测动力电池生产管理系统的各个局域网的网络性能，协助维护各个设备节点间通信链路，主要包括网络拓扑管理、网络性能监控等功能。同时，为了集成两个系统，需要实现跨域单点登录的功能，管理者短时间内访问不同的系统应用时只需要登录一次。