网络管理与控制技术

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1、网络管理与控制技术第1节绪　　论1.1网络管理与控制的重要性网络管理与控制的重要性:第一，网络设备的复杂化要求网络管理与控制必须采用先进有效的方法。第二，网络的经济效益越来越依赖网络的有效管理与控制。第三，网络用户要求网络管理与控制能够先进和可靠。网络管理与控制领域的现实问题:1.由于网络高速发展，网管网控在理论和方法上处于滞后状态;2.缺少网络管理与控制方面的专门人才。第1节绪　　论1.2网络管理与控制的目标和任务网络管理与控制的目标是要满足网络经营者以及用户对网络的基本要求:1.网络应是有效的,要能准确及时地传递信息。即网络业务要保证质量。2.网络应

2、是可靠的,能够稳定地运转，不能时断时续。3.现代网络要有开放性。即网络要能够接受多厂商生产的异种设备。4.现代网络要有综合性。即网络要提供综合业务。5.现代网络要有很高的安全性。6.网络要有经济性，这种经济性不止是对网络经营者而言的，也是对用户而言的。第1节绪　　论网络的管理与控制的任务：1.状态监测：通过状态监测，可以获得分析网络各种性能的原始数据。2.数据收集：要了解网络的状态，还需要将分散监测到的有用数据收集到一起分析处理。3.状态分析：状态分析就是利用各种模型根据收集到的监测数据对网络的状态进行分析判断。4.状态控制：状态控制就是根据状态分析的结

3、果对网络采取控制措施。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.1网络性能分析理论网络的性能分析的作用:在网络规划阶段，需要根据网络的成本和性能要求选择网络的结构和技术，通过性能分析排除网络中的瓶颈。在运营阶段，通过性能分析发现网络性能的异常。网络性能分析指标:业务量、业务量强度、时延、呼损、吞吐量。网络性能分析的理论基础是排队论和马尔科夫链理论。网络性能分析要按电路转接、信息转接和多址接入三种典型系统采用不同的模型和方法进行。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.2网络控制理论网络控制理论主要包括差错控制、路由选择、流量分配、流量控

4、制和带宽控制等内容。这些内容对于网络来说是十分重要的，它不但直接关系到网络的性能，而且还是充分利用网络资源，提高利用率的主要手段。作为网络控制理论的基础理论有图论、编码理论和线性规划理论。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.3网络的可靠性理论网络的可靠性问题是一个十分重要的问题，随着通信在生活的各个领域的重要性越来越被人们所认识，网络的可靠性要求也越来越高。为了提高网络的可靠性，可以增加备用信道和设备，但这必然会增加成本。同时，即使有足够的备用信道和设备，也无法保证网络是绝对可靠的，因为获得高可靠性，在技术上有很大的难度。因此，不能追求网络

5、的绝对可靠性，而只能在成本和技术的可行性的限制条件下来讨论网络的可靠性。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.4网络故障诊断与自愈理论网络的故障诊断一般分为故障检测和故障定位两个阶段。故障检测的目的是进行警报监测和故障相关数据的收集，以便及时发现故障。故障检测的理论基础是检测理论。故障定位的目的是迅速准确地找出故障的根源，以便进行隔离和修复。在故障定位中，传统的是采用可靠性理论中的故障树方法。为了使故障修复时间足够短，需要有高速的控制机制。这种要求集中控制方式难以满足，因此SHN多采用分布控制方式。90年代以来，分布式故障修复(DR)理论得到

6、了发展和应用。在DR理论中，包括分布式故障修复算法(DRA)，路由选择理论，替代路由评价理论等等。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.5网络信息安全理论信息安全的理论基础是密码学。按加密和解密算法所用的密钥是否相同，将密码分为对称密钥密码体制和非对称密钥密码体制。对称密钥密码体制加密和解密的密钥相同，非对称密钥密码体制加密和解密的密钥不同，而且加密密码可以公开，因此也称为公开密钥密码体制。目前在网络安全管理方面，数据加密标准DES和公开密钥密码体制得到了广泛的应用。如通信线路上的数据流加密，数据库中的数据文件加密，访问者的身份认证，数字签名

7、等。除密码学之外，模式识别的方法也在网络信息安全方面也得到应用。如指纹识别、面容识别在身份认证中具有很好的作用。第1节绪　　论1.3现代网络管理与控制理论1.3.6网络优化理论网络的优化包含两个方面的内容，一个是在现有网络设备条件下，通过采取合理的控制措施，如前述的路由选择、流量分配、流量控制等，提高网络的性能和利用率。另一个含义是进行合理的规划和设计，达到网络建设规模适当、结构合理、投资节省等优化目标。在网络的规划设计中，首先要进行业务需求预测。通过业务需求预测，可以估算出未来各类业务的总的增长情况以及各局间的业务量。这种预测结果，便是确定网络的建设规

8、模和网络合理结构的基础数据。进行业务需求预测可以采用多种方法，但最常用的两种方法