基于WMI的網(wǎng)絡管理研究節(jié)點信息提取

1、基于WMI的網(wǎng)絡管理研究節(jié)點信息提取摘要隨著計算機網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡上運行的各種應用服務越來越多，計算機網(wǎng)絡正變的日益復雜。伴隨著計算機網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡管理也顯得尤為重要。如何及時有效的了解計算機網(wǎng)絡的運行情況，準確快速的知道當前計算機網(wǎng)絡中節(jié)點的軟、硬件信息。本課題的任務就是基于WMI（Windows Management Instrumentation）對網(wǎng)絡進行管理研究，該應用程序利用C+編程語言實現(xiàn)，通過C+接口程序調(diào)用WMI，提取網(wǎng)絡中節(jié)點的軟、硬件信息。本文首先對網(wǎng)絡管理、WMI做了概述，而后詳細設計和實現(xiàn)了基于WMI網(wǎng)絡管理的應用程序，該應用程序?qū)崿F(xiàn)了通過WMI對

2、網(wǎng)絡中節(jié)點（Windows主機）進行信息資源的采集。本文對基于WMI網(wǎng)絡管理的研究與設計，是對網(wǎng)絡管理的一種有益嘗試，為網(wǎng)絡管理提供了一種可行的解決方案。本文實現(xiàn)的網(wǎng)絡管理應用程序需要在所有網(wǎng)絡節(jié)點上安裝客戶端便可對其進行信息提取，具有良好的可使用性。關鍵詞：網(wǎng)絡管理；軟硬件信息提?。籛MI；Visual C+編程 Network Management based on WMI Extract node informationAbstractWith the rapid development of computer network, network equipment and network

3、 applications running on more and more services, computer networks are become increasingly complex.With the continuous development of computer networks,network management is especially important.How to timely and effective understanding of the operation of computer networks, quickly and accurately t

4、o know the current computer network node software and hardware information.The task of the subject is based on WMI (Windows Management Instrumentation) to the network management research, the application using C + + programming language, C + + interface program by calling WMI, extracting the network

5、 node software and hardware information.This article first network management, WMI was summarized, and then detailed design and implementation of WMI-based network management applications, the application is implemented on network nodes through WMI (Windows host) the collection of information resour

6、ces.This WMI network management based on the research and design, network management is a useful attempt, for the network management provides a viable solution.This implementation of network management applications do need to install all the network nodes can be their client for information extracti

7、on, with good usability.Key words：Network Management；Extract hardware and software information； WMI；Visual C+目錄摘要IAbstractII1 緒論11.1 前言11.2課題的來源和背景11.3 現(xiàn)實狀況及發(fā)展趨勢21.4課題研究的意義21.5課題的主要研究內(nèi)容22 開發(fā)環(huán)境及相關技術介紹42.1 應用程序開發(fā)環(huán)境42.2 相關技術介紹42.2.1 網(wǎng)絡管理介紹42.2.2 網(wǎng)絡管理技術介紹42.2.3 網(wǎng)絡管理協(xié)議介紹62.2.4 網(wǎng)絡管理模式介紹72.2.5 網(wǎng)絡管理軟件介紹92.2

8、.6 網(wǎng)絡管理的發(fā)展趨勢92.2.7 WMI及體系結構介紹102.2.8 MFC介紹123 總體設計133.1 總體設計思想133.2 總體設計原則133.3 應用程序功能結構144 詳細設計154.1 程序設計環(huán)境搭建154.2 查看WMI各分類的屬性和方法154.3 應用程序的詳細設計174.3.1 界面布置204.3.2 添加代碼及庫文件205 測試215.1軟件測試的目的215.2 測試的基本原則215.3 測試方案215.3.1 程序測試215.3.2 系統(tǒng)測試225.4 測試結果226 結論23參考文獻24致謝26畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明27畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明28附錄2

9、91 緒論1.1 前言網(wǎng)絡管理是伴隨著計算機網(wǎng)絡和通信技術的發(fā)展而發(fā)展的，幾者之間相輔相成；隨著網(wǎng)絡和通信技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡管理也成為重要的前言技術。網(wǎng)絡管理包括對硬件、軟件和人力的使用、綜 合與協(xié)調(diào)，以便對網(wǎng)絡資源進行監(jiān)視、測試、配置、分析、評價和控制，這樣就能以合理的價格滿足網(wǎng)絡的一些需求，如實時運行性能、服務質(zhì)量等。1.2課題的來源和背景自從人類進入信息社會特別是互聯(lián)網(wǎng)在全世界的普及與發(fā)展，計算機網(wǎng)絡已逐漸成為人類社會不可分割的一個部分，它對社會、政治、經(jīng)濟、軍事、科技、教育以及人們的生活和工作方式產(chǎn)生了巨大影響，它不僅是一項技術的革命，也使人類社會的發(fā)展進入到一個新時代。 當前計算機

10、網(wǎng)絡規(guī)模不斷提高，復雜性不斷增加，隨著信息流量增加和網(wǎng)絡進一步擴大，以及用戶對網(wǎng)絡性能的要求越來越高，潛在的問題也會隨之越來越多。這就需要不斷進行維護和優(yōu)化，以提高網(wǎng)絡的性能，因此這時候如果沒有一個高效的網(wǎng)絡性能管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡系統(tǒng)進行管理，那么很難保證為廣大用戶提供令人滿意的服務。網(wǎng)絡管理是控制一個復雜的計算機網(wǎng)絡，使其能具有最好的效率的過程，通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析并提供解決方案。 WMI技術是微軟提供的Windows下的系統(tǒng)管理工具，通過該工具可以在本地管理客戶端系統(tǒng)中幾乎一切的信息，很多專業(yè)的網(wǎng)絡管理工具都是基于WMI開發(fā)的。WMI是一種輕松獲取系統(tǒng)信息的強大工具，信息源可能

11、是一個硬件、操作系統(tǒng)或軟件應用程序，數(shù)據(jù)源提供的信息稱為規(guī)范。鑒于WMI在windows下良好的應用性，本次畢業(yè)設計方向為基于WMI的網(wǎng)絡管理研究，由此加深對網(wǎng)絡管理的認識、理解，同時在應用程序?qū)崿F(xiàn)過程中， 掌握WMI相關技術。1.3 現(xiàn)實狀況及發(fā)展趨勢伴隨Internet時代的到來，的迅猛發(fā)展，新的網(wǎng)絡產(chǎn)品及組網(wǎng)模式不斷地涌現(xiàn)，越來越多的企業(yè)、政府、學校、個人等都融入互聯(lián)網(wǎng)當中，網(wǎng)絡已經(jīng)與人們 的學習、工作及生活密不可分，因此保障網(wǎng)絡的通暢、可靠也就顯得極為重要，而網(wǎng)絡管理的質(zhì)量會直接影響網(wǎng)絡的運行質(zhì)量。一般來講，計算機系統(tǒng)有一定規(guī)模并連網(wǎng)的企業(yè)，就有的需求，尤其是辦公地點分布于各處，擁有著

12、上百或上千臺網(wǎng)絡設備的企 業(yè)，有了網(wǎng)管系統(tǒng)為網(wǎng)絡把脈，就可實時查看全網(wǎng)的狀態(tài)，檢測可能出現(xiàn)的瓶頸，并進行自動處理或告警顯示，以保證網(wǎng)絡的高效、可靠運轉。網(wǎng)絡管理從功能上講一般包括配置管理、性能管理、安全管理、計費管理、故障告警管理等，從管理的分工上講可以細分為網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和網(wǎng)元管理系統(tǒng)兩大類，網(wǎng)元管理系統(tǒng)一般由原廠商提 供，各廠商采用專有的管理MIB庫，以實現(xiàn)對廠商設備本身的細致入微的管理，包括可以顯示出廠商設備圖形化的面板等，例如公司的Cisco Works、港灣網(wǎng)絡公司的HammerView等；網(wǎng)絡管理系統(tǒng)則主要用于掌握全網(wǎng)的狀況，作為底層的網(wǎng)管平臺來服務于上層的網(wǎng)元管理系統(tǒng)，當前比較有

13、名的有HP OpenView、IBM Tivoli等。網(wǎng)絡管理發(fā)展到今天，從功能上講已經(jīng)非常豐富，但在實際使用當中仍然存在著很多的不足， 例如：配置以及管理復雜、使用不夠靈活、智能化程度不高等，尤其對于大型網(wǎng)絡的管理，成百上千臺的網(wǎng)絡設備，網(wǎng)絡管理變成了一項非常煩瑣的工作，甚至使得 網(wǎng)絡管理人員干脆棄之不用，因此未來網(wǎng)絡管理的發(fā)展方向應該是智能化和簡單化，使得網(wǎng)絡管理工作變得輕松而高效。1.4課題研究的意義WMI是Microsoft用來支持企業(yè)管理系統(tǒng)而引進的幾項技術之一。它允許應用程序的開發(fā)者，使用簡單的、一致的機制，去查詢企業(yè)中的任一臺計算機上的信息或進行系統(tǒng)配置，我們可以借助它來獲取網(wǎng)絡

14、中結點的信息。WMI采用了一套統(tǒng)一的接口，涵蓋了系統(tǒng)中所有的硬件設備和軟件信息，比如網(wǎng)絡連接情況，各種接口的狀態(tài)，可以通過WMI提供的類接口獲取和設置系統(tǒng)內(nèi)幾乎所有設備的狀態(tài)信息，對它進行分析和管理。本課題的研究，將有助于加深我對網(wǎng)絡管理概念及意義的的理解，對WMI的認識。1.5課題的主要研究內(nèi)容本文在網(wǎng)絡管理應用中，選擇了用WMI對網(wǎng)絡節(jié)點的軟、硬件信息提取進行設計，理解什么是WMI是程序設計的基礎，重點是怎么利用WMI對網(wǎng)絡節(jié)點信息的提取，后續(xù)還要懂得如何利用WMI對網(wǎng)絡進行合理有效的管理。應用程序采用C+語言進行開發(fā)，基于C/S的架構，界面實現(xiàn)采用MFC框架，代碼實現(xiàn)采用SDK。程序的完

15、成需要做到如下工作：了解網(wǎng)絡管理的概念，對WMI技術做深入研究，并使用Visual C+編程實現(xiàn)對網(wǎng)絡節(jié)點主機的軟硬件信息進行提取，驗證基于WMI對網(wǎng)絡的管理。2 開發(fā)環(huán)境及相關技術介紹2.1 應用程序開發(fā)環(huán)境本文主要是網(wǎng)絡管理的研究，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的技術采用的是WMI，如下是基于WMI的應用程序的應用環(huán)境及開發(fā)過程中應用到的軟件:網(wǎng)絡應用環(huán)境：Client/Server架構；硬件配置：硬盤：160 GB；內(nèi)存：1 GB；操作系統(tǒng)：Windows XP；編程語言及所用框架：Visual C+；MFC；SDK開發(fā)工具： visual studio 2008；測試環(huán)境及計算機：局域網(wǎng)內(nèi)；Window

16、s XP 操作系統(tǒng)的個人計算機；2.2 相關技術介紹2.2.1 網(wǎng)絡管理介紹計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通訊技術發(fā)展和結合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡管理指的是初始化并監(jiān)視一個活動的計算機網(wǎng)絡,收集網(wǎng)絡系統(tǒng)中的信息,然后作適 當?shù)靥幚?以便診斷問題,控制或者更好地調(diào)整網(wǎng)絡的一系列操作。計算機網(wǎng)絡管理的目的是為了提高網(wǎng)絡效率,使之發(fā)揮最大效用。網(wǎng)絡管理的概念隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡技術的發(fā)展而不斷演變。對于網(wǎng)絡管理，目前還沒有嚴格統(tǒng)一的定義，可以將網(wǎng)絡管理定義為以提高整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的工作效率、管理層次與維護水平為目標，主要涉及對網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行及資源進行監(jiān)測、分析、控制和規(guī)劃的行為與系統(tǒng)。具有障管理、配置管理、性能管理、安全

17、管理、計費管理五大功能，其重要的意義在于根據(jù)網(wǎng)絡信息及時對網(wǎng)絡進行管理，以保證網(wǎng)絡可靠性、提高網(wǎng)絡運行效率。2.2.2 網(wǎng)絡管理技術介紹 網(wǎng)絡管理技術主要有以下幾種: SNMP管理技術，RMON管理技術，CMIP管理技術，分布對象網(wǎng)絡管理技術。a. SNMP管理技術。SNMP(Simple Network Management Protocol)簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議。 SNMP首先是由Internet工程任務組織（Internet Engineering Task Force，即IETF）的研究小組為了解決Internet上的路由器管理問題而提出的。是專門用于對Internet進行管理的,簡單適用

18、,已成為當前網(wǎng)絡界的實際標準,但SNMP難以用于復雜的網(wǎng)絡管理,只適用于TCP/ IP網(wǎng)絡,在安全方面也有欠缺。SNMP是目前最常用的環(huán)境管理協(xié)議。SNMP被設計成與協(xié)議無關，所以它可以在 IP，IPX，AppleTalk，OSI以及其他用到的傳輸協(xié)議上被使用。SNMP是一系列協(xié)議組和規(guī)范，它們提供了一種從網(wǎng)絡上的設備中收集網(wǎng)絡管理 信息的方法。SNMP也為設備向網(wǎng)絡管理工作站報告問題和錯誤提供了一種方法。SNMP的發(fā)展：簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）是目前TCP/IP網(wǎng)絡中應用最為廣泛的網(wǎng)絡管理協(xié)議。 于1990年5月，RFC1157定義了SNMP（simplenetworkmanagemen

19、tprotocol）的第一個版本SNMPv1。RFC1157和另一個關于管理 信息的文件RFC1155一起，提供了一種監(jiān)控和管理計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)方法。因此，SNMP得到了廣泛應用，并成為網(wǎng)絡管理的事實上的標準。 SNMP在90年代初得到了迅猛發(fā)展，同時也暴露出了明顯的不足，如，難以實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)傳 輸，缺少身份驗證（Authentication）和加密（Privacy）機制。因此，1993年發(fā) 布了SNMPv2，具有以下特點： 支持分布式網(wǎng)絡管理 l 擴展了數(shù)據(jù)類型 l可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的同時傳輸，提高了效率和性能 豐富了故障處理能力 l 增加了集合處理功能 l加強了數(shù)據(jù)定義語言b. RMON管

20、理技術。RMON（Remote Network Monitoring）遠端網(wǎng)絡監(jiān)控, 最初的設計是用來解決從一個中心點管理各局域分網(wǎng)和遠程站點的問題。RMON 規(guī)范是由 SNMP MIB （SNMP管理信息庫）擴展而來。 RMON 中，網(wǎng)絡監(jiān)視數(shù)據(jù)包含了一組統(tǒng)計數(shù)據(jù)和性能指標，它們在不同的監(jiān)視器（或稱探測器）和控制臺系統(tǒng)之間相互交換。結果數(shù)據(jù)可用來監(jiān)控網(wǎng)絡利用率，以用于網(wǎng)絡 規(guī)劃，性能優(yōu)化和協(xié)助網(wǎng)絡錯誤診斷。 當前 RMON 有兩種版本： RMON v1 和 RMONv2 。 RMON v1 在目前使用較為廣泛的網(wǎng)絡硬件中都能發(fā)現(xiàn)，它定義了 9 個 MIB 組服務于基本網(wǎng)絡監(jiān)控； RMON v

21、2 是 RMON 的擴展，專注于 MAC 層以上更高的流量層，它主要強調(diào) IP 流量和應用程序?qū)恿髁俊?RMON v2 允許網(wǎng)絡管理應用 程序監(jiān)控所有網(wǎng)絡層的信息包，這與 RMONv1 不同，后者只允許監(jiān)控 MAC 及其以下層的信息包。 RMON 監(jiān)視系統(tǒng)有兩部分構成：探測器（代理或監(jiān)視器）和管理站。 RMON 代理在 RMON MIB 中存儲網(wǎng)絡信息，它們被直接植入網(wǎng)絡設備（如路由器、交換機等），代理也可以是 PC 機上運行的一個程序。代理只能看到流經(jīng)它們的流量，所以在每個被監(jiān)控的 LAN 段或 WAN 鏈接點都要設置 RMON 代理，網(wǎng)管工作站用 SNMP 獲取 RMON 數(shù)據(jù)信息。RMO

22、N MIB （RMON管理信息庫）是對SNMP 框架的重要補充，其目標是要擴展SNMP 的MIB-II，使SNMP能更為有效、更為積極主動地監(jiān)控遠程設備。c. CMIP管理技術。CMIP（Common Management Information Protocol）即通用管理信息協(xié)議。是ISO（國際標準化組織）為了解決不同廠商、不同 機種的網(wǎng)絡之間互通而創(chuàng)建的開放系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡管理協(xié)議。 CMIP可對一個完整的網(wǎng)絡管理方案提供全面支持,在技術和標準上比較成熟。最大的優(yōu)勢在于,協(xié)議中的變量并不僅僅是與終端相關的一些信息,而且可以被用于完成某些任務,但是過于復雜,實施費用過高。CMIP 中采用可靠

23、ISO （ISO-reliable）面向連接傳輸機制并內(nèi)置安全機制，其功能包括：訪問控制、認證和安全日志（security log）。管理信息在網(wǎng)絡管理應用程序和管理代理之間交換。管理對象是管理設備的一個特征且可以被監(jiān)控、修改或控制等，并能完成各種作業(yè)。CMIP并沒有指定網(wǎng)絡管理應用程序的功能，只定義了管理對象的信息交換機制，而沒有定義信息的使用和說明。 與 SNMP 相比，CMIP 的主要優(yōu)勢在于： CMIP變量不僅用于傳發(fā)信息還可以完成各種作業(yè)；而 SNMP 不具備這種功能。 CMIP更加安全，它內(nèi)置安全機制，功能包括訪問控制、認證和安全日志（security log）。 CMIP功能 強

24、大，在單個請求下可以實現(xiàn)多種功能。 CMIP在異常網(wǎng)絡條件下具有更好的報告功能。d.分布對象網(wǎng)絡管理技術。分布對象網(wǎng)絡管理技術是將CORBA(Common Object Request Broker Architecture,公共對象請求代理體系結構)技術應用于網(wǎng)絡管理而產(chǎn)生的,主要采用分布對象技術將所有的管理應用和被管元素都看作分布對象,這些分布對象之間的交互就構成了網(wǎng)絡管理。這種方法最大的特點是屏 蔽了編程語言、網(wǎng)絡協(xié)議和操作系統(tǒng)的差異,提供了多種透明性,因此適應面廣,開發(fā)容易,應用前景廣闊。2.2.3 網(wǎng)絡管理協(xié)議介紹a. SNMP。SNMP(Simple Network Managem

25、ent Protocol,簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議)是專門設計用于在IP網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡節(jié)點(服務器、工作站、路由器、交換機及HUBS等)的一種標準協(xié)議,它是一種 應用層協(xié)議。SNMP使 網(wǎng)絡管理員能夠管理網(wǎng)絡效能,發(fā)現(xiàn)并解 決網(wǎng)絡問題以及規(guī)劃網(wǎng)絡增長。SNMP管 理的網(wǎng)絡有三個主要組成部分:管理的設備、代理和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。 b. CMIP。CMIP(Common Management Information Protocol,公共管理信息協(xié)議)作為國際標準,由ISO制 定的公共管理信息協(xié)議(CMIP)著重于普適性。CMIP主 要針對OSI七層協(xié)議模型的傳輸環(huán)境而設計,采用報告機制,具有許多特殊的設施和能

26、力,需要能力強的處理機和大容量的存儲器。在網(wǎng)絡管理過程中,CMIP不是通過輪詢而是通過事件報告進行工作,由網(wǎng)絡中的各個設備監(jiān)測設施在發(fā)現(xiàn)被檢測設備的狀態(tài)和參數(shù)發(fā)生變化 后及時向管理進程進行事件報告。管理進程一般都對事件進行分類,根據(jù)事件發(fā)生時對網(wǎng)絡服務影響的大小來劃分事件的嚴重等級,網(wǎng)絡管理進程很快就會收到事件報告,具有及時性的特點。2.2.4 網(wǎng)絡管理模式介紹網(wǎng)絡管理模式總體上可以分為兩類：一類是集中的管理模式，另一類是分布式的管理模式，以簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)和通用管理信息協(xié)議(CIMP)為基礎的網(wǎng)管系統(tǒng)大都采用集中管理模式。后來出現(xiàn)的靜態(tài)層次管理模型、委派管理模型、移動代理模型和主動網(wǎng)

27、絡模型都屬于分布式的管理模式。a. 集中管理模式。集中管理模式是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理模式?，F(xiàn)行的各種商用網(wǎng)管系統(tǒng)大都采用這種方式。數(shù)據(jù)網(wǎng)上一般采用SNMP作為網(wǎng)管協(xié)議，電信網(wǎng)上一般采用CIMP作為網(wǎng)管協(xié)議，其中SNMP由于其簡單，容易實現(xiàn)，所以得到大多數(shù)廠家的承認，已經(jīng)成為一個事實上的工業(yè)標準，得到了廣泛的應用。集中管理模式采用CS的編程結構，每一臺被管設備上都有一個代理(Agent)來負責收集和管理本地設備的各種狀態(tài)信息，管理端作為一個Client，通過向代理發(fā)送查詢消息來獲得的所查詢設備的狀態(tài)信息，代理作為一個Server，來回答管理端的查詢，管理端和代理之間采用網(wǎng)絡管理協(xié)議進行通信，如SNMP

28、或CIMP。為了實現(xiàn)網(wǎng)管系統(tǒng)的平臺無關性和靈活性，也可以采用基于Web的方式，有兩種實現(xiàn)方式一種是在瀏覽器和被管設備之間加入一個Web Server，由它來收集被管設備的信息并響應用戶的查詢，另一種方式是在每一個被管設備上都安裝一個小型Web Server，瀏覽器直接從被管設備收集信息，因為只有很少的廠家的設備內(nèi)置Web Server，所以只有第一種方式得到了廣泛應用。集中管理方式雖然技術很成熟，但是隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡逐漸變得更加復雜，規(guī)模也逐漸擴大，這種管理方式已經(jīng)出現(xiàn)很多弊病:管理端是通過輪詢的方式來管理被管設備的，這會給網(wǎng)絡造成很大的負擔。因為所有的網(wǎng)絡管理工作都是通過管理端進

29、行的那么在要收集的信息量較大時，它很可能成為整個網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的瓶頸，這就制約著網(wǎng)絡管理系統(tǒng)所能管理的網(wǎng)絡設備的數(shù)量，所以說這種方式的可擴展性很差。因為網(wǎng)絡管理協(xié)議是固定的，而且代理所能收集的信息也是在設備出廠后就固定下來，當我們要增加新的網(wǎng)絡管理功能時，比如說要獲得一個SNMP代理上的M1B中沒有定義的變量的值，那么因為代理的功能不能改變，這個要求很難做到，所以說網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的功能也是受限制的，靈活性很差。正是由于集中的管理模式存在著許多弊端所以才出現(xiàn)了分布式的管理模式。b. 分布式管理模式。分布式管理模式又可以分為：靜態(tài)的層次模型，委派管理模式，基于移動代理和主動網(wǎng)絡的管理模式。（1）靜態(tài)的

30、層次管理模式。這種模式主要是對集中管理模式的一個改進但是它已經(jīng)具有分布式的特點。它的主要思想是在主網(wǎng)管工作站和被管設備之間加入一層稱為中間管理者的實體，由這個中間實體負責它所在的局域網(wǎng)或附近的幾個設備的管理由它來監(jiān)視被管設備的狀態(tài)信息，對被管設備進行查詢，對查詢所得的信息進行集成或過濾后再把處理后的數(shù)據(jù)送交給上級的管理者。它和主網(wǎng)管工作站只是在需要的時候進行通信，一般的管理任務都由中間實體完成，這樣不但減少了整個網(wǎng)絡用于網(wǎng)管的流量開銷，而且還提高了系統(tǒng)的可擴展性；因為中間實體也能完成局部網(wǎng)絡的大部分管理任務，所以也提高了系統(tǒng)的可靠性；因為這種模式是在集中管理模式的基礎上發(fā)展起來的，可以繼承集中

31、管理模式的許多寶貴經(jīng)驗；應用這種模式對被管設備要求很低，如原來的SNMP客戶端設備仍然可以繼續(xù)使用這樣可以保護用戶的投資。應用這種模式的系統(tǒng)有很多，如Tivoli Management Framework和SNMPv2的遠程網(wǎng)絡監(jiān)視(RMON)等 。（2）委派管理模式。委派管理模式是為了增加系統(tǒng)的靈活性而提出來的。與前面兩種方式的最大不同是一些管理子程序可以被動態(tài)地委派到其它的管理站點或被管站點，這就對被管站點提出了更高的要求。它要能接受委派的子程序并提供運行環(huán)境，在程序結束后要關閉它。子程序的委派方式可以采用遠程估價(RemoteEvaluation，REV)或代碼需求(CodeonDema

32、nd，COD)兩種方式。采用委派管理方式可以動態(tài)地安裝新的程序，添加新的功能，有利于軟件的更新和維護，有利于新協(xié)議和新服務的推廣和使用，可以在各個層次進行數(shù)據(jù)集成和處理以減小網(wǎng)絡流量，但是和層次模型相比，它的復雜性增大，對被管站點的資源要求也較高，特別是在安全性管理方面的代價較大。（3）基于移動代理和主動網(wǎng)絡的管理模式。移動代理和主動網(wǎng)絡技術是近年來出現(xiàn)的網(wǎng)絡技術。移動代理是指一個獨立、具有自治功能的程序它能自動從一個站點遷移到另一個站點以完成一個特定的任務。在主動網(wǎng)絡中，程序可以隨時被注入到網(wǎng)絡設備中，這樣網(wǎng)絡設備的括動和它們處理數(shù)據(jù)的方法都可以動態(tài)地控制和定制。移動代理和主動網(wǎng)絡是兩種不同

33、的技術，移動代理面向的是應用，強調(diào)程序的獨立性、自治性和活動性，主動網(wǎng)絡強調(diào)的是底層網(wǎng)絡系統(tǒng)的動態(tài)可控，代碼移動創(chuàng)造一個統(tǒng)一的、方便的環(huán)境，但是它們的目的是一樣的，都是使網(wǎng)絡成為動態(tài)可控的系統(tǒng)。實際上它們之間可以互為補充：主動網(wǎng)絡為移動代理提供執(zhí)行環(huán)境，移動代理是主動網(wǎng)絡代碼移動的最佳手段。主動網(wǎng)絡管理模式相對于委派代理模式配置更加靈活，功能更加強大，在配置管理、性能管理、容錯管理、記費管理、安全管理這5大管理功能的各個方面都有很廣闊的應用前景，可以說是真正的分布式管理模式。但是它也有自身的弱點，其中最主要的就是主動網(wǎng)絡的安全性管理更加復雜和困難，而且因為在各個主動站點要建立一個代碼遷移的環(huán)境

34、，所以對各個主動站點的資源要求較高。2.2.5 網(wǎng)絡管理軟件介紹事實上，網(wǎng)絡管理技術是伴隨著計算機、網(wǎng)絡和通信技術的發(fā)展而發(fā)展的，二者相輔相成。從網(wǎng)絡管理范疇來分類，可分為對網(wǎng)“路”的管理。即針對交換機、路 由器等主干網(wǎng)絡進行管理；對接入設備的管理，即對內(nèi)部PC、服務器、交換機等進行管理；對行為的管理。即針對用戶的使用進行管理；對資產(chǎn)的管理，即統(tǒng)計 IT軟硬件的信息等。根據(jù)網(wǎng)管軟件的發(fā)展歷史，可以將網(wǎng)管軟件劃分為三 代： 第一代網(wǎng)管軟件就是最常用的命令行方式，并結合一些簡單的網(wǎng)絡監(jiān)測工具，它不僅要求使用者精通 網(wǎng)絡的原理及概念，還要求使用者了解不同廠商的不同網(wǎng)絡設備的配置方法。 第二代網(wǎng)管軟件

35、有著良好的圖形化界面。用戶無須過多了解設備的配置方法，就能圖形化地對多臺設 備同時進行配置和監(jiān)控。大大提高了工作效率，但仍然存在由于人為因素造成的設備功能使用不全面或不正確的問題數(shù)增大，容易引發(fā)誤操作。 第三代網(wǎng)管軟件相對來說比較智能，是真正將網(wǎng)絡和管理進行有機結合的軟件系統(tǒng)，具有“自動配 置”和“自動調(diào)整”功能。對網(wǎng)管人員來說，只要把用戶情況、設備情況以及用戶與網(wǎng)絡資源之間的分配關系輸入網(wǎng)管系統(tǒng)，系統(tǒng)就能自動地建立圖形化的人員與網(wǎng) 絡的配置關系，并自動鑒別用戶身份，分配用戶所需的資源(如電子郵件、Web、文檔服務等)。2.2.6 網(wǎng)絡管理的發(fā)展趨勢隨著標準化活動的開展及系統(tǒng)互聯(lián)的需要,網(wǎng)絡管

36、理發(fā)展有如下趨勢:a. 實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡管理。分布式對象的核心是解決對象跨平臺連接的和交互的問題,以實現(xiàn)分布式應用系統(tǒng)。可減少中央網(wǎng)管的負荷,以及網(wǎng)管信息傳遞的時延,使管理更為有效。b. 實現(xiàn)綜合化網(wǎng)絡管理。綜合化網(wǎng)絡管理要求網(wǎng)絡管理系統(tǒng)提供多種級制的管理支持,即實現(xiàn)對互聯(lián)的多個網(wǎng)絡的管理。c. 實現(xiàn)對業(yè)務的監(jiān)控功能。d. 實現(xiàn)智能化管理。支持策略管理和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)本身的自診斷、自調(diào)整。e. 實現(xiàn)基于web的管理。通過使用web瀏覽器在網(wǎng)絡的任何節(jié)點上去監(jiān)測、控制網(wǎng)絡及各子網(wǎng)的管理功能?；趙eb的管理以其統(tǒng)一、友好的界面風格,地理和系統(tǒng)上的可移動性以及系統(tǒng)平臺的獨立性吸引著越來越多的用戶和開發(fā)

37、商。2.2.7 WMI及體系結構介紹a. WMI介紹。WMI最初于 1998 年作為一個附加組件與 Windows NT 4.0 Service Pack 4 一起發(fā)行，是內(nèi)置在 Windows 2000、Windows XP 和 Windows Server 2003 系列操作系統(tǒng)中核心的管理支持技術。基于由 Distributed Management Task Force (DMTF) 所監(jiān)督的業(yè)界標準。WMI 是一種規(guī)范和基礎結構，通過它可以訪問、配置、管理和監(jiān)視幾乎所有的 Windows 資源。WMI作為Windows 2K/XP管理系統(tǒng)的核心；對于其他的Win32操作系統(tǒng)，WMI是

38、一個有用的插件。WMI以CIMOM為基礎，CIMOM即公 共信息模型對象管理器（Common Information Model Object Manager），是一個描述操作系統(tǒng)構成單元的對象數(shù)據(jù)庫，為MMC和腳本程序提供了一個訪問操作系統(tǒng)構成單元的公共接口。有了WMI，工具軟件和腳本程序訪問操作系統(tǒng)的不 同部分時不需要使用不同的API；相反，操作系統(tǒng)的不同部分都可以插入WMI，工具軟件也可以方便地讀寫WMI。而WMI作為Windows 2000操作系統(tǒng)的一部分提供了可伸縮的,可擴展的管理架構.公共信息模型（CIM）是由分布式管理任務標準協(xié)會（DMTF）設計的一種可擴展的、面向?qū)ο蟮募軜?，?/p>

39、于管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡、應用程序、數(shù)據(jù)庫和設備。Windows管理規(guī)范也稱作CIM for Windows，提供了統(tǒng)一的訪問管理信息的方式。利用WMI，可以監(jiān)視、跟蹤和控制有關軟件應用程序、硬件組件和網(wǎng)絡的系統(tǒng)事件，將來自不同來源的數(shù)據(jù)用通用、標準且邏輯上有組織的方式映像出去，以便在管理數(shù)據(jù)之間建立相互關系和關聯(lián)，而不必考慮這些數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容或來源。使用WMI可以獲得統(tǒng)一的編程API，遠程管理，可發(fā)現(xiàn)和導航，過濾查詢，強大的事件發(fā)布和訂閱等功能。b. WMI 的主要功能。訪問本地主機的一些信息和服務，通過WMI 可以獲取主板、BIOS、磁盤、顯卡、聲卡、內(nèi)存、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡等幾乎所有的系統(tǒng)信息。獲

40、取遠程計算機信息和實現(xiàn)使用WMI 遠程控制計算機，可以管理遠程計算機，比如：重啟，關機，關閉進程，創(chuàng)建進程，IP 地址自動更改，對服務器硬盤資源進行實時監(jiān)視和自動化管理等。c.WMI體系結構。WMI體系結構由以下組件構成：提供程序使用者公共信息模型 (Common Information Model, CIM) 儲存庫公共信息模型對象管理器 (Common Information Model object manager, CIMOM),如圖2.1所示。圖2.1 WMI體系結構這些組件建立在 CIM 之上。該模型面向?qū)ο?、獨立于系統(tǒng)和應用程序，并且提供定義托管計算環(huán)境中的對象的分層架構。CIM

41、 通過類定義托管環(huán)境中的對象。這些類包括描述行為的方法和描述數(shù)據(jù)的屬性。CIM 中包括的對象有應用程序、網(wǎng)絡、打印機和驅(qū)動程序等?！疤峁┏绦颉笔峭泄芟到y(tǒng)（如操作系統(tǒng)、服務、應用程序、設備驅(qū)動程序等）與 CIMOM 之間的中間代理程序。在 Visual Studio Analyzer 中提供程序相當于事件源。其作用是使用系統(tǒng)提供的任何管理接口提取系統(tǒng)的管理信息。通過各種 COM 接口，提供程序可向 WMI 提供數(shù)據(jù)，處理來自系統(tǒng)管理應用程序的請求，并生成事件通知。提供程序還將管理信息和接口映射到 CIM 儲存庫中定義和存儲的對象類?！笆?用者”是系統(tǒng)管理應用程序（如 Microsoft Syst

42、ems Management Server (SMS)）或第三方應用程序或腳本。使用者只需要知道它們打算獲取其信息的對象的類。信息的來源以及實際獲取信息的方式無關緊要，它們被隱藏起來。使用 者可以獲取有關計算機、操作系統(tǒng)、應用程序和設備的信息，以及獲取可通過其他管理協(xié)議得到的信息?！癈IM 儲存庫”是一個對象數(shù)據(jù)庫，用于存儲定義的對象，如用于訪問和操作系統(tǒng)管理信息的靜態(tài)類定義和實例。CIM 儲存庫由 CIMOM 管理，它形同對象請求的代理程序。CIMOM 跟蹤可用的類并決定由哪一個提供程序負責提供這些類的實例。CIMOM 和 CIM 儲存庫由稱為 WinMgmt 的系統(tǒng)服務表示，可通過一組 C

43、OM 接口訪問。當收到 WMI 使用者發(fā)出的管理信息請求時，CIMOM 對該請求進行計算處理，找到具有該信息的提供程序，然后將數(shù)據(jù)返回給使用者。使用者只請求所需的信息，它毫不知曉信息的確切來源，也不了解從基礎 API 中提取有關信息的任何細節(jié)。2.2.8 MFC介紹a. MFC概念。MFC,微軟基礎類(Microsoft Foundation Classes)，同VCL類似，是一種Application Framework，隨微軟Visual C+ 開發(fā)工具發(fā)布。該類庫提供一組通用的可重用的類庫供開發(fā)人員使用。大部分類均從CObject 直接或間接派生，只有少部分類例外。 MFC 應用程序的總

44、體結構通常由開發(fā)人員從MFC類派生的幾個類和一個CWinApp類對象（應用程序?qū)ο螅┙M成。MFC 提供了MFC AppWizard 自動生成框架。 Windows 應用程序中，MFC 的主包含文件為Afxwin.h。此外，MFC的部分類為MFC/ATL 通用，可以在Win32 應用程序中單獨包含并使用這些類。b. MFC優(yōu)勢。隨著編程語言的推陳出新，MFC一些缺點日益突出。最重要的就是入門門檻相對其他語言要高，而且同樣完成一個任務代碼量相對較多，MFC似乎江河日下。但是MFC真的沒有任何優(yōu)勢了嗎？不是，面對底層程序，它能很輕松的與Windows API或驅(qū)動程序結合，就是在自己的代碼中直接使用

45、API函數(shù)，而API和驅(qū)動程序的資料都是以C語言為基 礎的，這使得VC程序員能夠更輕松的使用Windows API。這樣造成了一個很有意思的現(xiàn)象，即入門時VC程序員要付出更多的努力來學習，但是一旦掌握后，開發(fā)其他領域的程序或使用第三方軟件時，如工業(yè)控制 類的程序，由于底層的程序都是用C語言編寫，反倒是VC程序員能夠更快的掌握該領域的編程技術。而很多其他的編程語言甚至找不到相關的資料。這就說明 VC（MFC）實際上是一種入門困難，但是擴展學習卻很輕松的語言框架。如果既限于某一領域的話VC毫無優(yōu)勢可言，但是如果開發(fā)一個新的領域的應用程序或 者該程序涉及多個應用領域的話，可減少重復學習的頻率和難度，

46、VC（MFC）的優(yōu)勢會立刻顯現(xiàn)出來。3 總體設計3.1 總體設計思想設計該應用程序的目的是為實現(xiàn)基于WMI對網(wǎng)絡管理進行研究，能及時有效的知道當前網(wǎng)絡節(jié)點（Windows 主機）的軟、硬件信息。為了使應用程序能符合實際應用的標準，程序設計參考了軟件開發(fā)的思想，提出了總體設計，詳細設計及后期測試，保證應用程序的可用性。本應用程序主界面設計采用MFC(Microsoft Foundation Classes 微軟基礎類）框架，使用了對話框CDialog、按鈕CButton、列表CList，獲取信息采用SDK（Software Development Kit, 軟件開發(fā)工具包）；主要任務是對網(wǎng)絡節(jié)點

47、（windows主機）進行信息提取，提取出節(jié)點的軟、硬件信息，硬件信息如：網(wǎng)卡MAC、IP地址，CPU型號，顯示卡型號，硬盤及內(nèi)存容量等，并將提取出來的信息顯示到界面上。3.2 總體設計原則為充分發(fā)揮該應用程序的潛力，挖掘應用深度和擴大適應能力，需要采用成熟且穩(wěn)定的應用架構和以實用為根本準則，使得應用程序既能滿足業(yè)務需求，又能在一段時間內(nèi)適應將來發(fā)展需要。因此，在開發(fā)應用程序時遵循如下設計原則：a. 實用性原則。這是所有應用軟件最基本的原則，直接衡量系統(tǒng)的成敗，每一個提交到用戶手中的應用程序都應該是實用的，能解決用戶的實際問題，否則該設計就是不成功的。b. 適應性原則。系統(tǒng)需要具備一定的適應能

48、力，能在一段時間內(nèi)，來應對未來變化的環(huán)境和需求。可擴展性主要體現(xiàn)在程序易于擴展，例如可以在現(xiàn)有基礎上添加部分模塊而不改變現(xiàn)有的框架，程序架構可以根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境和用戶的需求適時調(diào)整，從某種程度上說，這也是系統(tǒng)的適應性。c. 可靠性原則。系統(tǒng)應該是可靠的，在出現(xiàn)異常的時候應該有人性化的異常信息方便用戶理解原因，或采取適當?shù)膽獙Ψ桨?。d. 可維護性和可管理性原則。應用程序應該有一個完善的管理機制，而可維護性和可管理性是重要的兩個指標。3.3 應用程序功能結構應用程序的實現(xiàn)“節(jié)點（windows主機）集成WMI利用C+程序接口調(diào)用WMI將信息顯示于界面”。節(jié)點必須是windows主機，因為WMI是一項核

49、心的Windows管理技術，WMI作為一種規(guī)范和基礎結構，通過它可以訪問、配置、管理和監(jiān)視幾乎所有的Windows資源；Windows 2K/XP和Windows 98 都支持WMI；如果為NT 4.0和Windows 95加上了 Service Pack 4或更高版本，NT 4.0和Win95也支持WMI。不支持如Linux、Unix等操作系統(tǒng)。C+ 程序接口調(diào)用WMI,先初始化COM，初始化COM環(huán)境的目的是使調(diào)用COM的API工作正常，而后連接COM或者DCOM，（DCOM：是一系列微軟的概念和程序接口，利用這個接口，客戶端程序?qū)ο竽軌蛘埱髞碜跃W(wǎng)絡中另一臺計算機上的服務器程序?qū)ο?。DCO

50、M基于組件對象模型（COM），COM提供了一套允許同一臺計算機上的客戶端和服務器之間進行通信的接口。）連接成功后，執(zhí)行查詢，查詢成功后，將查詢的數(shù)據(jù)輸出。4 詳細設計4.1 程序設計環(huán)境搭建由于程序設計開發(fā)環(huán)境是基于Windows XP操作系統(tǒng)，WMI集成在系統(tǒng)中，不需再安裝 WMI SDK，只需要安裝應用程序開發(fā)工具 visual studio 2008即可。安裝過程不再描述，安裝成功后，便可進入應用程序的詳細開發(fā)。4.2 查看WMI 各分類的屬性和方法在進行WMI 編程的時候，我們需要得到相應的信息類型的屬性、方法，方法有兩種：a. 在Windows 環(huán)境中。單擊“開始”-“運行”，在彈出

51、的“運行”對話框中輸入“wbemtest”命令，單擊“確定”按鈕，即打開了“Windows 管理規(guī)范測試器”，如圖4.1所示。圖4.1 Windows管理規(guī)范測試器界面 點擊“連接”，開始默認的名稱空間為“rootdefault”； 當需要更改名稱空間，將默認的“rootdefault” 更改為“rootcimv2”，單擊“連接”。彈出界面如圖4.2所示。圖4.2 名稱空間“root/cimv2”界面單擊“打開類別”，在彈出的對話框中輸入要查找的類名（例如Win32_Processor）就可以查詢類的屬性和方法。如圖4.3所示。圖4.3 Win32_Processor的對象編輯器b. 利用In

52、ternet 上的MSDN 來查看WMI 各分類的屬性、方法。4.3 應用程序的詳細設計開發(fā)工具安裝好后，打開visual studio 2008，選擇文件新建項目，新建項目下，選擇visual c+ 下的MFC，右側選擇MFC應用程序，并輸入應用程序名稱，如圖4.4所示。圖4.4 新建項目而后，選擇“確定”，彈出的對話框選擇下一步，彈出“應用程序類型”對話框，其中“應用程序類型”選擇 基于對話框，“MFC的使用”選擇 在靜態(tài)庫中使用MFC，并勾去“使用Unicode庫”，如圖4.5所示。圖4.5 應用程序類型完成后，選擇“下一步”，彈出“用戶界面功能”界面，在該不做任何操作，如圖4.6所示。

53、圖4.6 用戶界面功能 繼續(xù)選擇“下一步”，在“高級功能”界面不做任何操作；選擇“下一步”，為“生產(chǎn)的類”界面，如圖4.7所示。圖4.7 生成的類在該界面不做任何操作，點擊“完成”，出現(xiàn)如下界面，便可以開始布置控件，如圖4.8所示。圖4.8 界面布局4.3.1 界面布置在右側工具箱中選擇需要布局的控件，需要使用到的控件有“List Box”、“List Control”、“Button”?！癓ist Box” 用于顯示輸出的軟件信息，并在“添加變量”中添加成員變量名。“List Control” 用于顯示輸出的硬件信息，并在“添加變量”中添加成員變量名。修改“Button” 屬性中Captio

54、n信息，布局完成，如圖4.9所示。圖4.9 主界面布置4.3.2 添加代碼及庫文件界面布置完成后，如圖4.9所示。如需獲取硬件信息，直接雙擊“硬件信息”按鈕，出現(xiàn)“void CMyInfoDlg:OnBnClickedButton2()/ TODO: 在此添加控件通知處理程序代碼”，直接將編寫好的程序代碼添加入即可；獲取“軟件信息”等都用相同方法。添加wbemuuid.lib依賴庫：項目屬性，在屬性頁的“鏈接器”下拉項中選擇“輸入”項，在右側“附近依賴項”添加“wbemuuid.lib”。5 測試5.1軟件測試的目的軟件測試的目的決定了如何去組織測試。如果測試的目的是為了盡可能多地找出錯誤，那

55、么測試就應該直接針對軟件比較復雜的部分或是以前出錯比較多的位置。如果測試目的是為了給最終用戶提供具有一定可信度的質(zhì)量評價，那么測試就應該直接針對在實際應用中會經(jīng)常用到的假設。關于軟件測試，很多都引用G.Myers關于軟件測試目的的觀點：a. 測試是為了發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤而執(zhí)行程序的過程。b. 好的測試方案是有可能發(fā)現(xiàn)迄今尚未發(fā)現(xiàn)的盡可能多的錯誤的測試。c. 成功的測試是發(fā)現(xiàn)迄今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤的測試。5.2 測試的基本原則軟件測試從不同的角度出發(fā)會派生出兩種不同的測試原則，從用戶的角度出發(fā)，就是希望通過軟件測試能充分暴露軟件中存在的問題和缺陷，從而考慮是否可以接受該產(chǎn)品；從開發(fā)者的角度出發(fā)，就是希

56、望測試能表明軟件產(chǎn)品不存在錯誤，已經(jīng)正確地實現(xiàn)了需求。因此測試應該遵循以下原則：a. 測試前要認定被測試的軟件有錯，不要認為被測試的程序是正確的。b. 確定測試軟件的預先測試結果。c. 盡量避免測試自己編寫的程序。d. 測試要考慮各種邊界條件，特殊情況，制造極端狀態(tài)和意外狀態(tài)，比如網(wǎng)絡異常中斷、電源斷電等情況。e. 測試時應以需求為標準。f. 要確定找到的新錯與已找到的舊錯成正比。本應用程序的測試是以開發(fā)者的角度出發(fā)，參考了b、d、e三條原則。 5.3 測試方案5.3.1 程序測試 程序測試是對編碼階段出現(xiàn)的語法錯、語義錯、運行錯進行查找的編碼執(zhí)行過程。通過查找編碼錯和糾正編碼錯來保證算法的正確實現(xiàn)。程序測試僅限于編碼階段。5.3.2 系統(tǒng)測試在程序開發(fā)完成之后，進行了系統(tǒng)測試。系統(tǒng)測試，是將通過確認測試的應用程序，作為整個基于計算機系統(tǒng)的一個元素，與計算機硬件、外設、某些支持軟件、數(shù)據(jù)和人員等其它系統(tǒng)元素結合在一起，在實