1、計 算 機 工 程 第 33 卷 第3期Vol.33 No.3 Computer Engineering · 網絡與通信 ·文章編號：10003428(2007030082032007年2月February 2007文獻標識碼：A 中圖分類號：TP393.07基于虛擬網絡計算的網管系統集成的設計與實現盧小林(浙江財經學院信息學院，杭州 310012摘 要：提出了一種基于虛擬網絡計算的網絡管理系統集成的方法。該方法通過一種改進的RFB 協議，可在原有網管系統的基礎上提供開放用戶界面，使用網管程序窗口的尺寸和位置等信息在VNC 中傳遞，并對VNC 的圖形幀緩沖器中數據進行剪裁，

2、將各種異構的網管系統快速集成起來，實現網絡系統的集成化管理。該方法已在電信網管系統集成中得到應用。實踐表明，基于虛擬網絡計算的網絡管理系統集成的方法有重要的實用價值。關鍵詞：網絡集成；虛擬網絡計算；幀緩沖器Design and Implementation of Network Management SystemIntegration Based on Virtual Network ComputingLU Xiaolin(College of Information Technology, Zhejiang University of Finance & Economics, Han

3、gzhou 310012【Abstract 】This paper presents a VNC based NMS integration method thatprovides the open GUI translation for different NMS systems throughthe WSRFB protocol. In order to integrate the various NMS systems into a unified network management system, the GUI window sizesand positions of the NM

4、S in the graphic frame buffer are transmitted with the WSRFB protocol. The proposed method is applied in practicaltelecommunication NMS integration. The experimental result indicates that the method has an important application value in NMS integrationand offers the great flexibility in NMS integrat

5、ion.【Key words】Network integration; Virtual network computing; Frame buffer近年來網絡的迅猛發展給網絡管理提出了巨大的挑戰。由于網絡的飛速發展，技術日新月異，不同公司推出各具特色的網絡設備。同時隨著基于網絡的各種服務的增多，網絡管理必須面對異構的軟件系統、異構的網絡設備。目前，網絡管理存在多種不同網管體系結構和規范，如主要用于TMN 中的OSI 的電信網絡管理系統，用于計算機網絡的SNMP 協議，用于工作站計算機及其組件DMI 及基于CORBA 的網管技術等1。隨著新的網絡管理體系的問世，同一個網絡中存在的網絡管理系統和

6、網絡設備越來越多，因此，如何實現網絡系統的集成化管理是一個非常重要的研究課題2,3。網絡管理系統集成的目標是對不同的管理體系，采用集成的方法，支持異構系統，并提供開放式編程和用戶界面。目前，基于委托代理或網關的集成是目前主要采用的方式，這類網關比較復雜，需要對各種網管系統的底層協議進行研究和開發，系統開發和實現周期較長，難以滿足用戶快速集成各種異構的網管系統的需求。并且，由于各種管理體系信息模型不同，這種方式不可能做到信息的無損轉換，在實際應用中難以實現。本文在研究多種網絡管理系統集成方案的基礎上，提出了一種基于虛擬網絡計算(VNC網絡管理系統集成方案，可在原有網管系統的基礎上提供開放用戶界面

7、，將各種異構的網管系統快速集成起來，實現網絡系統的集成化管理。比較復雜，而且由于各種管理體系信息模型不同，這種方式不能做到信息的無損轉換。(2基于數據的網絡管理系統集成目標是完全消除雙方數據的不一致，這需要建立公共的信息模型(CIM，DMTF 的公共信息模型在這方面提供了一種解決方案。(3基于用戶界面的網絡管理系統集成是把各種管理功能集成到統一的GUI 界面上，這種方法簡單，可以快速實現網管理的集成。通過使用遠端幀緩沖器 (Remote Frame Buffer，RFB 采用VNC 技術，協議，可以傳遞并共享遠端虛擬桌面上異構網管系統，實現網管系統在異構系統中的信息轉換，達到多個網管系統的集成

8、統一管理。VNC 是一個基于一個簡單顯示協議的瘦客戶端的系統。VNC 提供了從網絡進入的服務器桌面的操作環境。實際上VNC 是遠端顯示系統，通過VNC 不僅能運行在遠端計算機的計算機應用程序，而且可管理遠端服務器。VNC 技術使應用程序在服務器中運行，而在客戶端不占有系統資源，沒有改變任何應用程序的系統結構。VNC 分為客戶機和服務器兩部分，即VNC 服務器和VNC 客戶端并用RFB 協議將它們連接起來4,5。VNC 的工作原理如下：VNC 服務器運行應用程序并產生桌面圖形的幀緩沖，VNC 客戶端接收幀緩沖顯示服務器上的桌面圖形并且接收用戶輸入，RFB 協議為客戶端與服務器端建立連接機制，將幀

9、緩沖從服務器端傳送到客戶端并將客戶端接收輸入傳送到服務器端。作者簡介：盧小林(1963 ，男，博士、教授，主研方向：網絡管理，并行計算，體系結構收稿日期：2006-02-15 E-mail ：luxiaolin1 相關工作概述網絡管理系統集成的形式大致可以分為3種類型2：(1基于委托代理或網關的網絡管理系統的集成利用代理或網關對管理數據進行轉換，以減少或消除管理數據的不一致。這類網關82RFB 的工作原理如下：VNC 客戶端把幀緩沖器更新請求消息送到服務器，通知服務器，客戶端已準備好接收幀數據。 服務器對這消息作出反應，并發送出新的幀。VNC 客戶端接收鍵盤輸入和鼠標輸入，如按下或松開鼠標鍵。

10、服務器完成發送消息到客戶端答復從客戶端的請求消息，將幀緩沖發送到客戶端。VNC 平臺。每個VNC 服務器運行一個網管應用程序。多個VNC 服務器形成一種分布式的網絡管理環境。第3層是一個相同接口網管平臺，用戶可以在該平臺上對多個網管系統進行操作。系統體系結構如圖2所示。2.1 關鍵技術問題在基于VNC 的網管集成系統的應用中，仍有很多問題需要解決：(1在許多場合，基于VNC 的系統提供給最終用戶的是一個遠端計算機的桌面，用戶可以看見遠端計算機桌面的所有信息，其中包括有與應用無關的其它計算機應用程序窗口。這些多余的信息會引起特定的系統主題不明確，易與其它程序混淆等問題。一個好的方法是讓用戶只看到

11、有一個計算機應用程序在運行，而將桌面上不相關的計算機應用程序隱藏起來。(2在使用虛擬桌面時，本地計算機的用戶能操作遠端計算機系統。因此，應用系統需要考慮并且解決遠端計算機的安全問題。(3當使用虛擬桌面時，遠端桌面會覆蓋本地桌面，給用戶操作本地計算機帶來不便。(4使用虛擬桌面，VNC 的端幀緩沖器傳送的數據量是很大的，網絡的效率和速度都受到影響。 在實際的應用系統中，對提高速度并且降低數據在網絡中的傳送量是很重要的。為了解決以上這些問題，本文提出了一個虛擬程序計算 (Virtual Program Computer，VPC 的新概念。VPC 使用戶能夠共享特定的某一計算機應用程序，而在遠端桌面上

12、的其它計算機應用程序將不在本地計算機中顯示。為了實現VPC ，提出了一個新協議，命名為包含窗口尺寸的遠端幀緩沖器協議(Windows Size within Remote Frame Buffer，WSRFB ，用于對幀緩沖器的數據進行裁剪，并且聯結VPC 的2個部分：VPC 服務器和VPC 客戶端。該方法可以用低的代價迅速開發一個計算機協作工作環境并用于電信網管的系統集成中。 2.2 虛擬程序計算和WSRFB 協議VPC 是由虛擬網絡計算(VNC發展而來。VPC 對VNC 的改進是VPC 能使用戶能夠共享遠端計算機應用程序，而VNC 讓用戶共享遠端計算機桌面。遠端計算機應用程序運行在VPC

13、遠端服務器中，而虛擬應用程序可以在不同VPC 本地客戶機運轉。VPC 服務器和客戶端根據WSRFB 協議進行通信。VPC 系統體系結構見圖3。2 基于VNC 的網管系統集成方案在綜合SDH 網絡中，用戶經常選擇不同的同步光纖網(SDH/SONET傳輸設備組合成一個混合的電信網絡。每個設備廠商有自己的相應的設備網絡管理系統。管理系統原理彼此不相同，開發環境與開發語言也不相同。為了集中全部網管系統，協作管理全部電信設備，需要一個統一的網絡管理系統管理在網絡內的全部設備。根據需求，本文提出了一個基于VNC 網絡管理系統集成的方案。系統方案由多個遠端服務器和本地客戶計算機組成。設備網絡管理應用程序應運

14、行在VNC 服務器端，對相應的電信設備進行管理。設備管理應用程序的圖形用戶界面被提交到本地客戶計算機。本地計算機輸入事件如鍵盤、鼠標事件將通過RFB 協議傳送到與遠端服務器對設備管理應用程序進行操作，通過網管程序完成對電信設備的管理。系統的工作流程如圖1所示。圖1 基于VNC 的網絡管理系統集成工作流程圖3 VPC系統體系結構圖2 基于VNC 的網管集成系統的體系結構系統體系結構：基于VNC 的系統集成方案的系統結構分為4層。最低層是設備管理應用程序，每個設備管理應用程序作為VNC 服務器里的一個遠端VNC 應用程序。第2層是VNC 中是以傳送虛擬桌面作為共享目標的，而與VNC 不同的是，在V

15、PC 中以傳送虛擬計算應用程序窗口作為共享目標。計算機應用程序實際上在遠端服務器中運行，虛擬的程序在VPC 本地計算機上運行。VPC 客戶端顯示整個遠端計算機應用程序圖形用戶界面，在VPC 客戶端產生輸入將傳送給遠端服務器的應用程序。VPC 繼承了VNC 虛擬桌面 的全部特點，同時減少了不必要的信息，并且只顯示有關的83計算機應用程序的圖形用戶界面。VPC 為建造協同工作環境提供了一種新方法，使很多合作用戶能夠運行相同的程序并且共享圖形用戶界面、數據和硬件。WSRFB 協議：WSRFB 協議用于聯結VPC 遠端服務器和VPC 本地客戶機。它包括2個部分：VPC 遠端服務器的WSRFB 協議的功

16、能描述如下： 協議和VPC 本地客戶機協議。(1在遠端服務器內，遠端服務器獲取VPC 遠端計算機應用程序活動窗口的信息，如窗口尺寸、窗口位置和窗口標題的信息，把信息送到VPC 本地客戶端。對其進行(2VPC遠端服務器根據圖形界而產生幀緩沖，剪載，并將幀緩沖把送給VPC 本地客戶端。被剪裁的幀緩沖比原先的幀緩沖器小。應用程序以外的幀區域不送給VPC 本地客戶端。(3在本地客戶端，本地客戶端將用本地窗口系統產生一個虛擬計算應用程序的窗口。該窗口風格與本地桌面系統窗口一致，其窗口的邊框類型和窗口標題根據WSRFB 協議由遠端服務器提供。窗口內部的圖形與它在遠端服務器里產生的圖形一致，通過幀緩沖傳送。

17、本地客戶在本地的窗口系統里面顯示遠端計算機應用程序。(4本地客戶接受輸入，如鍵盤輸入和鼠標輸入事件，并且把它們送回給遠端服務器。(5如果遠端計算機應用程序窗口發生變化，如窗口尺寸、標題和位置改變，服務器將發出更新客戶圖形用戶界面的請求。本地客戶機依照協議更改圖形顯示。(6WSRFB協議建立于RFB 協議之上。WSRFB 協議與VNC 的RFB 協議獨立。VNC 的版本升級不影響WSRFB 協議在新版本VNC 中的使用。VPC 和WSRFB 的系統架構如圖3所示。2.3 VPC和WSRFB 的實現算法VPC 和WSRFB 協議實現算法包括在VPC 服務器端和VPC 客戶端兩方面。在服務器端，第1

18、步是通過系統調用獲得應用程序窗口的信息。在窗口的信息在變化的，VPC 服務器把它傳送VPC 客戶端。以下是WSRFB 協議在服務器端的關鍵的算法：IF Event = Widow size Change Wnd=FindWindow(Windowinfo=GetWindowInfo(hwnd IF (status = ACTIVERect=GetWindowRect(hwnd Socket.Create(;Socket.Send(rect,sizeof(rect; Socket.Close(; End IF End IF客戶端的關鍵算法IF Event=Window size Change i

19、n Server Rect=GetWindowinfo(Server OldRect=DispalyWindow.GetSize IF Rect < OldRect Then Display Window Unchanged ELSEChanged Display Window(Rect End IF End IF3 系統的實現與評價我們使用VPC 成功地將多個網管系統集成在一起，為混合電信網管提供了一個網管協作工作環境。實踐和應用證明基于VPC 的網管集成方案是可行的，并在SDH 網絡管理操作起到了重要作用。基于VPC 網管集成方案有很多優勢：(1協作服務：每種網管系統管理相應的電信設

20、備。用戶可在同一時間，通過統一管理平臺操作全部的管理系統。用戶與用戶之間VPC 保證了網管系統實時性和一致性。 可協同操作并得到相同結果。多用戶在VPC 客戶端同時操作的遠端的計算機應(2信息共享：用程序。每個圖形用戶界面都是相同的。用戶能通過系統共享信息。(3信息廣播：在共享VPC 遠端應用程序時，一個用戶發出的信息，通過VPC 其它客戶端相同的圖形界面實時接收，可實現信息廣播的功能。4 結論本文提出了一種基于VNC 網絡管理系統集成方案，通過使用虛擬程序計算和WSRFB 協議，用戶能共享遠端計算機應用程序應用數據，進行網絡管理系統集成的新方法。該方法可在原有網管系統的基礎上提供開放用戶界面

21、，將各種異構的網管系統快速集成起來，實現網絡系統的集成化管理。參考文獻1 宋光磊, 張 珂. 基于CORBA 技術的網管系統集成J. 計算機工程, 2002, 28(3: 151-153.2 張桂英. 網絡系統集成管理現狀與發展趨勢J. 電視技術, 2003, (1: 26-29.3 Lu X. Infrastructure of Unified Network Management System Driven by Web TechnologyC/Proc. of Conference on Parallel and Distributed Computing Applications and Technologies, Chengdu, 2003-08: 111-115.4 Richardson T, Stafford-Fraser K, Wood K R, et al. Virtual Network ComputingJ. IEEE Internet Computin