snmp协议之铁路基层网管控技术研究

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1、SNMP协议之铁路基层网管控技术研究第1章绪论1.1课题研究的背景和意义铁路基层网是传输铁路运输管理信息的铁路内部网，它将铁路地区和基层站段的计算机联网，实现铁路运输管理的信息化。原始的铁路运输管理信息都来自基层联网报告点，大量的信息要求实时传输，促进了承载这些信息的铁路基层网迅猛发展。随着铁路运输管理应用项目不断增加，基层网的负荷也越来越重，网络性能有逐渐下降的趋势。近年来，各种新型计算机病毒在网络上泛滥，来自内部和外部的网络攻击等安全问题也加剧了网络性能的恶化，严重影响了铁路运营生产系统的正常作业，降低了网络应用的服务质量（QoS)。传统的解决办法是依靠网络管理员对网络进行人工管理，但随

2、着网络规模的膨胀，这种人工管理已经显得力不从心，而且往往是在问题发生后，才予以解决，影响了系统的正常应用，让信息管理部门很被动。为了改变这种局面，提高网络服务质量，就要研究应用先进的网络管理技术。在网络管理过程中，网络性能监测具有十分重要的意义。网络性能监测是网络性能管理的基础性工作，同时也是实现网络管理功能的重要模块，网络管理的多个环节都涉及网络性能数据分析。通过釆集网络性能特征参数，实时监测网络性能，可以随时掌握网络当前连通状态，关键网络设备的CPU利用率，内存利用率，网络流入、流出利用率、吞吐量、丢包率等网络运营效率参数和服务质量参数，及时发现网络性能异常状况，以便尽早启用故障管理手段

3、，保障有实时要求的铁路运输管理系统的正常运行。1.2国内外研究现状分析国际上，早在互联网兴起时就有许多团体机构，高等院校开始投入网络测量技术的研究。随着互联网的发展，网络规模逐渐庞大，复杂程度已超出当初设计者的想象。为了统一衡量因特网性能的标准，互联网工程任务组IETF(InterEngineeringTaskForce)专门成立了IPPM(IPPerformanceMetrics)工作组，研究相关测度指标集和测量框架，以描述互联网数据传输服务质量、性能和可靠性，并且还开发了相关的度量标准。IPPM定义的网络监测指标包括连通性、单向时延、往返时延、时延变化、单向丢包、丢包模式、TCP块吞吐量

4、等、近年来，大量研发机构、企业团体纷纷加入到网络测量领域中，己经开发了多种有代表性的网络测量系统。由美国国家科学基金会NSF(NationalScienceFoundation)和国防部先进研究项目局DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency)支持的NI(nationalIntermeasurementinfrastructure)是美国在90年代用于测量和分析互联网性能状况的平台，是第一个大规模的端到端互联网性能测量的项目，由一系列运行在网络主机上的被称为NIMI探测器的专用测量服务器组成，可以在底层架构上，利用ping和traceroute等

5、不同的工具测量流量、时延和丢包率等指标，其很多成果已成为Inter的标准。AMP(activemeasurementprogram)是由美国应用网络研究国家实验室NLANR(NationalLaboratoryforAppliedNetP包，然后获取ICMP包的响应时间和站点间的吞吐量等数据，这些数据被上传到数据处理中心，集中进行数据处理和监测结果展示。AMP项目通过监测往返时延、丢包率和吞吐量等网络性能指标，测量并分析利用高速网络互联的监测站点间的性能，可以提高人们对高性能网络运行状态的认知，有助于网络问题的分析。第2章铁路基层网网络结构分析2.1基层网概况目前，铁路计算机应用系统己经具备

6、一定规模，以铁路运输管理信息系统（TMIS)和办公信息系统为主的应用已在铁路运输生产管理中发挥着重要作用。TMIS将大部分车站联网，采集信息并实时上传，其他站段则通过车务段集中上传信息。采集的信息经过逐级上传，为各级单位所共享。铁路运输生产的原始信息都是通过基层网向上传输的，基层网在铁路运输生产信息化中具有基础性的地位和作用。基层网有网络覆盖范围广，网络设备数量多，广域网带宽有限，与广域网骨干网分离等特点。基层网的联网单位是以车站和车务段等TMIS信息采集点为主，也包含部分机务段、工务段和车辆段等单位。多数基层站段分布在铁路沿线附近，地理位置分散。同时，需要管理和维护的网络设备数量也很多，比

7、如，沈阳地区基层网中运行的网络设备共计126台，人工管理的难度较大。基层网的广域网带宽有限。铁路地区与下联的站段间有2条2M通道，由生产网和服务网分别独享，并相互备份。有限的广域网带宽需要合理分配和控制，否则，在作业繁忙时，争用带宽，容易造成网络拥塞，网络性能降低，生产系统的网络带宽得不到保障。由于平面结构的网络不能适应铁路计算机网络规模的不断增长，因此，铁路计算机广域网分为两层。在铁路地区，基层网使用独立的