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本课题来源于上海海洋大学临港新校区的网络建设项目。本课题所实现的系统模型是在深入研究了IPv4和IPv6双协议栈及网络管理技术的基础上,根据实践过程中的网络管理系统的需求而提出的一种基于双协议栈的网络管理系统的设计方案。
尽管IPv4面临地址耗尽、安全性差等问题,但其在互联网领域获得了巨大的成功,短期内不可能被IPv6完全取代,二者将在网络中长期共存。IETF对协议的发展策略已经从“过渡”转变为“共存”、“互操作”,下一代网络过渡工作组Ngtrans也己被新成立的IPv6网络互操作工作组v60ps所替代,如何对双栈网络进行有效的管理,是亟待解决的问题。依据这些新动向,本文提出下一代校园网络将是IPv4/v6综合网络的设想,并从理论和实践两个方面对双栈网络管理进行研究探讨。
随着网络技术的不断发展,许多高校的校园都部署了双协议栈网络,基于网络的教学与办公等应用的开展,使得用户对网络的依赖性越来越强。日益增长的网络用户和接入设备都给校园网络的安全、稳定和速度带来了压力,网络管理人员必须充分了解网络的运行状况,及时确定网络中的故障点,争取在网络问题还没有完全大范围、严重显现之前就做出判断和响应。在这种情况下,设计一套高效的网络管理系统就显得尤为必要。网络管理协议是实现网络监测和管理功能的必不可少的部分,如今最重要的网络管理协议是基于OSI的公共管理信息协议(CMIP)、基于TCP/IP的简单网络管理协议(SNMP)和思科的NetFlow,简单网络管理协议(SNMP)由于其简单性,协议容易更新,并且可以方便地扩展功能以满足用户未来的管理需求,而被众多厂商支持,已经成为网络管理事实上的标准。SNMP v3能很好的支持IPv6网络,但SNMP也有自身的缺陷,主要缺点是采集的信息比较粗糙。NetFlow将网络流量记录到设备的高速缓存中,可以提供非常精准的流量测量。
本文详细分析了双协议栈网络的特点,对主流的网络管理协议及其特点进行了详细的阐述,深入研究了基于流量特征、朴素贝叶斯、神经网络等异常流量检测方法,构建了基于双协议栈的智能网络管理模型。
以上海海洋大学临港新校区的校园网建设为应用背景,选用SNMP v3结合Netflow v9,设计了一套基于双协议栈的功能较为完整的智能化网络管理系统,并对所涉及的关键技术及具体配置和实施情况做了详细阐述。经初步测试,基于双协议栈的智能网络管理系统基本达到预期的目标,该系统可以对双协议栈网络设备进行监控,能对网络异常进行告警和简单处理。在设计和实现过程中充分利用了php的绘图功能、重载和缓冲技术和远程镜象等技术,增强了网管系统的健壮性和处理能力。