基于NETCONF的二次开发代理的研究

论文摘要

随着网络结构复杂性的增强,如何在扩展规模不断加剧的网络环境中高效地配置网络设备,已经成为网络管理领域中的焦点问题。目前设备厂商用的最多也是最传统的网络配置方式是命令行方式,但是这种配置方式存在明显的缺点：首先也是最重要的一点就是各个设备厂商实现同一功能的命令不尽相同,无法实现不同类型设备的统一化管理；其次,命令行配置方式的效率非常低,无法达到批量配置的要求。虽然简单网络管理协议SNMP的应用为网络监控管理提供了方便,但是其统一配置管理的功能依然很薄弱,无法适应配置大型网络的要求。为了解决现有网络配置方式的不足,寻求一种更加高效的网络配置方式,IETF成立了NETCONF工作组来研究基于下一代网络配置管理的协议,将XML相关技术引入到协议之中,并于2006年12月通过了标志性的草案并命名为RFC4741。RFC474的通过为下一代网络配置管理协议——NETCONF的确立和逐步完善打下了基础,随后一些后续的草案也逐渐成型。NETCONF提供了更加丰富和强大的原语操作来完成网络的配置管理,同时借助XML的数据表达能力实现了操作对象的精确定位。除此之外,NETCONF NETMOD工作组正在修订和完善针对NETCONF的统一数据建模语言YANG。YANG的标准化将使网络底层的数据描述形成统一的格式和语法,并且现有的相关技术可以方便地完成从传统的数据模型到YANG格式的转化,从而完成数据模型的统一处理。本文从网络配置管理的角度出发,回顾了国内外公司和标准化组织的研究进展,然后对NETCONF协议的四层进行了分层概述和功能解析,并对各层次中的重点部分进行了详细介绍。随后从可扩展性的角度对NETCONF代理进行了总体设计和分层设计,并给出设计的功能框图和关键操作的流程图,接着分协议本身和二次开发接口两部分介绍了NETCONF代理各模块的实现,最后对本文的研究工作进行总结和展望,为基于NETCONF协议的二次开发代理的进一步研究创造条件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 IETF组织研究现状
• 1.2.2 公司研究与开发现状
• 1.3 本文研究工作介绍
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 网络配置管理协议NETCONF
• 2.1 网络配置管理概述
• 2.1.1 网络管理现状
• 2.1.2 网络配置管理现状和需求
• 2.2 NETCONF协议研究
• 2.2.1 NETCONF协议简介
• 2.2.2 NETCONF协议结构
• 2.2.3 NETCONF协议的三种数据库
• 2.2.4 NETCONF协议操作
• 2.2.5 NETCONF协议能力
• 2.2.6 NETCONF内容层
• 2.2.7 NETCONF事件通知
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于NETCONF的二次开发代理的设计
• 3.1 基于NETCONF的配置代理总体设计
• 3.2 应用层设计
• 3.2.1 基于SSHv2的应用层设计
• 3.3 RPC层模块设计
• 3.4 操作层模块设计
• 3.4.1 get-config操作设计
• 3.4.2 edit-config操作设计
• 3.4.3 kill-session操作设计
• 3.5 内容层设计
• 3.5.1 数据结构组织
• 3.5.2 二次开发接口设计
• 3.6 能力模块设计
• 3.7 其他模块的设计
• 3.8 本章小结
• 第四章 NETCONF二次开发代理协议部分实现
• 4.1 应用层模块的实现
• 4.1.1 基于多线程和等待队列的处理处理方式
• 4.1.2 基于SSH的隧道的实现
• 4.2 RPC层和操作层模块的实现
• 4.2.1 RPC模块实现
• 4.2.2 操作层模块实现
• 4.3 内容层模块的实现
• 4.3.1 内容层模块组织
• 4.4 能力模块的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于NETCONF的二次开发接口的实现
• 5.1 NETCONF数据模型
• 5.2 NETCONF二次开发接口的层次结构
• 5.3 NETCONF二次开发接口的实现
• 5.3.1 从其他数据模型到XSD的转化
• 5.3.2 从XSD到JAVA代码的动态
• 5.4 NETCONF二次开发接口的调用
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文、科研成果等
• 致谢