一种无线网络管理系统方案设计

一种无线网络管理系统方案设计

摘要：为了使wlan提供高效、可靠的业务，设计一个功能强大的无线网络管理端系统是非常必要的。本文设计与实现了一种基于jmx架构技术的无线网络管理端系统，主要涉及到：体系结构的设计、拓扑管理模块以及无线射频管理模块和网络故障管理模块的原理等等。

关键词：无线网络；管理系统；jmx

中图分类号：tp315 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012）23-0000-03

1 概述

近年来，随着数据业务需求的不断增加，以ieee802.11协议为基础的无线局域网的研究成为热点。最初开发无线局域网（wlan）的目标是对有线lan进行无线扩展，通过无线通信的方式实现有线lan 的功能，并以比有线网络更加低廉的价格和更加方便、灵活的方式进行网络安装和维护，主要用于企业和家庭网络。但随着蜂窝移动通信产业的成功和wlan技术的发展，出现了与电信网络融合提供公共wlan服务的趋势，即电信运营商在热点地区（机场、宾馆、会议中心等）布设wlan网络，使人们可以通过wlan网络非常方便的享受高速的无线数据服务，这极大地拓展了wlan的应用空间。

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是采用无线传输媒介的计算机局域网络，由于它是利用空中的电磁波进行

信息的传输，因此与传统的有线网络相比，具有更大的灵活性，而且安装简单，经济实用。无线网络管理软件是专门为无线网络运行环境设计和开发的网络管理软件，它可以方便无线网络拓扑、无线局域网设备、网络故障和无线接入客户端进行统一管理及配置。

本文提出一种无线网络管理系统的方案设计，具有无线网络规划、设备管理、拓扑展示、用户管理、故障管理等功能。

2 系统结构设计

本管理系统功能强大，系统的扩展性较好，主要依托与jmx架构和rmi接口技术，该技术能有效减少大型网络管理系统的复杂程度。它包括资源封装层、代理层和分布式服务层（distributed services layer）。它主要完成对接入点设备的设置、监控以及用户信息的管理。

资源封装层定义了jmx可管理资源的设计规范，jmx可管理资源包括应用程序、网络服务、网络设备等，通过一定的设计模式实现一组特定的接口，对应为一个或多个mbean，这个接口包含了可管理资源提供给外界的管理内容，包括属性值、方法、能发布的消息、构造函数等。消息传递模式以java事件模型为基础，mbean实例或者mbean服务器通过实现notificationbroadcaster接口来发送消息，其它的对象通过实现notificationlistening接口再经注册后可以接收这些消息并做出相应的处理。

代理层直接控制可管理资源并使它们能被远程的管理者访问，它由mbean服务器和代理服务两个组件组成，它们通常和所控制的资

源运行在同一台机器上。

mbean服务器是代理层的关健组件，设备层的mbean只有在mbean 服务器上注册，才能由管理者对它进行管理。mbean服务器把mbean 所实现的管理接口中的内容暴露给外界管理者，使外界管理者可以管理mbean，但不能直接引用mbean。mbean服务器是代理内部的核心组件，集中控制着各种mbean，每个mbean都必须向mbean服务器注册，并提供唯一的标志：对象名。当使用mbean服务器时，通过该对象名对已注册的mbean进行寻址。mbean服务器对外提供唯一的接口来操作所有向它注册的mbean。jmx代理能够根据需要动态地装入和卸装mbean，因此具有良好的扩展性和伸缩性。代理服务组件能够对注册在mbean服务器的mbean做管理操作及提供服务，而它们本身也是以mbean的形式注册在mbean服务器中的，因此外界也可以通过mbean服务器控制它们。

分布式服务层定义了外界访问代理层的接口和组件。最重要和必备的组件是连接器或协议适配器，它把管理组件的管理指令映像为代理层可以接受的指令，以及把代理层的信息传送给管理组件。各种管理组件可以分布在网络中的各个位置，它们之间相互配合，提供了分布式、规模化的管理功能。

以上介绍了无线网络管理系统所依靠的主要技术，在实际中本系统主要包括客户端代理、管理服务器和设备层三部分组成。系统运行在管理服务器和无线控制器上，其体系结构设计框架如图1所示。客户端代理和管理服务器间采用jmx（java management

extensions）协议进行通信。

图1.无线管理软件系统体系结构设计框架

管理客户端包括无线射频管理视图、拓扑管理视图、故障管理视图和用户管理视图等。无线射频管理视图提供了ap信道分布、信道覆盖可视化的二维视图。拓扑管理视图包括逻辑视图和物理视图两种视图，既能从网络的逻辑连接关系展示设备间的连接关系，同时从物理视图中可以展示每个接入设备的区域布局。故障管理视图能根据当前用户视图展示每个设备的故障告警和出现故障设备的

区域。

管理服务器定义了远程访问的接口，将管理接口划分为射频管理接口、安全管理接口、拓扑管理接口、设备管理接口、用户管理接口、故障管理接口和性能管理接口，接口以mbean方式在mbean 服务器中注册，并被分配一个唯一的对象名作为标识。mbeanserver 接口中提供了一些针对mbean进行的操作，包括：查找指定的mbean、读写mbean的属性值、调用mbean中的方法、获取mbean的管理接口和发出的通知等。采用jmx/rmi连接器实现客户端和管理服务器之间的通信。

管理服务器和网络设备之间采用snmp、icmp、rpc进行控制管理。比如交互设备信息、无线用户信息、配置信息、事件通告等。

2.1 拓扑管理模块

拓扑管理提供了拓扑图编辑功能，便于用户系统查看网络拓扑情况，建立从网元数据到网络拓扑的全面了解。用户可以往拓扑图内

增加、编辑、删除各种拓扑元素（包括子网，无线控制器，ap，交换机等），可以修改拓扑元素的属性，还可进入设备管理界面，进行特定的设备管理，并提供了逻辑视图和物理视图两种视图。

2.2 无线射频管理模块

无线射频管理解决如何为接入点自动配置最佳工作频率和传输

功率，监控干扰、管理覆盖范围并定期调整接入点无线资源分配，保证网络覆盖和吞吐，实现无线接入用户的负载均衡。无线射频管理的内容包括：

（1）实时分析无线资源：无线接入点将定期自动扫描信道，以发现网络的拓扑结构、信道负载，干扰情况等。

（2）自动分配无线信道：自动为每个无线接入点分配无线信道，并能根据网络中的干扰变化，邻居接入点的信道使用情况等动态的调整无线信道的分配。

（3）自动设置发射功率：能够为每个无线接入点调整发射功率，以保证无线网络的覆盖和容量。

（4）自我修复网络：当某个接入点失效造成了网络存在无线信号覆盖黑洞时，这个区域周围的接入点将立即检测到覆盖黑洞并通过发射功率的调整来修复黑洞。

（5）可扩展的系统：随着网络规模的不断扩大，新的接入点加入到网络中，系统能自动为它们分配射频资源而不影响现有的无线网络。

（6）实时监视网络健康：系统为管理员提供了充分的数据来监