“综合网络管理软件”课程教材建设思想

刘　真　杨芳南　刘　峰

文章编号：1672-5913(2009)08-0061-03

摘要：随着网络管理向综合化的方向发展，综合网络管理软件在网络管理领域逐渐成为研究热点，其涉及的难点形成了系统化的理论和系列化的技术。本文结合已面向本校网管研究方向的研究生开设的“综合网络管理软件”课程，提出系统化的教材建设思想，并结合工程实践，论述了教材建设中需要注意的知识点组织和侧重点划分、实践章节的设置、习题的设置、电子教案的设计等问题。

关键词：网络管理；综合网络管理软件；教材建设

中图分类号：G642

文献标识码：B

1引言

随着通信技术的高速发展，网络规模不断扩大，网络复杂性日益提高。为了提高服务质量和降低运行成本，对网络管理软件的要求越来越多，越来越高，特别是要求网络管理向着综合化的方向发展，这种综合化发展表现在：

(1) 系统的综合。由于分散监控、分散管理各专业网络(传输、交换、无线、数据等)带来操作复杂性高的问题，因此需要网络管理软件能进行多个专业网络的综合管理；

(2) 标准的综合。目前业界主流的接口标准有，OSI网络管理标准(CMIP-Common Management Information Protocol)，IETF网络管理标准(SNMP-Simple Network Management Protocol)，ITU网络管理标准(TMN- Telecommunication Management Network)等，网络管理软件应能管理不同厂商采用不同接口标准的网络设备；

(3) 技术的综合。网管的研究领域不断发展，出现了基于Web的、基于移动Agent的、基于策略等多种新型的网管技术。

而综合网络管理以及综合网络管理软件的概念也因此而提出。综合网络管理是指，对包含各种异构网络和异构设备的网络进行管理，通过综合管理简化管理系统的复杂性。综合网络管理把所有的异质网络都看成一个“网络”，对所有管理系统的用户显示一致的接口和命令，从而减少不同系统的接口成本，可使不同厂商的产品在交换网络管理信息时使用统一的格式。在此基础上，综合网络管理软件还侧重于系列化的技术应用和工程化的开发方法。

综合化的发展要求使得网络管理软件面临更多的挑战，如软件系统的可持续建设、互操作性和开放性等。

相当长一段时间以来，对网络管理技术的研究主要集中在网络管理原理、协议上，形成了系统化的理论和系列化的技术。通过大量的工程实践，人们认识到，网络管理协议仅是网络管理中的一部分内容，综合网络管理软件的研究、开发、建设还处于经验型的状态，使得综合网络管理软件的质量很难控制。因此，迫切需要进行高层次和深层次的理论总结，形成工程化的网络管理技术及综合网络管理软件的设计开发方法论。

在不少高校中，网络管理技术已经成为通信、计算机等专业的研究生招生方向，在我校也不例外。2007年春季，我校计算机与信息技术学院面向全校，在已开设“网络管理基础”先修课程的基础上，新开设了硕士研究生任选课“综合网络管理软件”。开设这门课，正是为了从方法论的角度培养该领域的研究生对综合网管软件的设计和技术应用的能力。

对“综合网络管理软件”课程教材的建设除了对网络管理理论、原理以及综合网络管理模型的深刻理解和认识，更需要丰富的工程经验，才有可能进行高层次和深层次的理论总结，形成工程化的网络管理技术及综合网络管理软件的设计开发方法论。笔者所在的部门，长期从事网络管理技术的研究，承担过和正在承担广电、电信等诸多领域的大型网管软件工程开发任务，总结积累了大量宝贵的资料和经验。同时，笔者从2007年春季开始，连续两年承担了“综合网络管理软件”的教学任务，在教学过程中，也总结了不少这类对实践环节要求较高课程的教学心得。

所有这些，通过教材建设都将得到总结、提炼、浓缩、升华，使得综合网络管理软件相关的技术和工程实践成为系统的知识体系。

2国内外相关课程教材建设情况分析

2.1教材类型

配合网络管理理论、技术以及应用的教学，面向各层次人才培养，国内外的网络管理相关教材在内容上主要有以下一些类型：

(1) 网络管理原理和理论综述。这类教材主要介绍网络管理的基本概念、基本功能；网管模型的组成原理和体系结构；网络管理的各项标准和协议；网络管理的主要接口技术等。这类教材较有代表性的如文献[1～4]，主要从OSI系统管理模型出发，分章节讲解CMIP、TMN和SNMP三大网络管理模型的体系结构、管理信息模型和通信协议，并对新型网络管理模型进行了介绍；此外，还介绍了网管研究领域的一些关键技术，如业务量控制、路由选择、网络自愈、信息安全、智能化网络管理等。

(2) 面向专业网络的网络管理理论。这类教材通常按照某一专业网络介绍网络管理基本概念和相关技术。如文献[5]是专门针对通信网络的网络管理教材，介绍了TMN 的网络管理系统体系结构、TMN体系结构中的接口、CMIP协议和管理信息模型；如文献[6]是专门面向计算机网络的网络管理教材，以SNMP协议及其信息模型为主，除介绍计算机网络管理的基础理论与技术，还包括IP地址与域名管理、网络安全管理、信息服务管理、局域网故障诊断等技术内容；在这类教材中，还有更细化的面向专业网络的网管教程，如文献[7]针对通信领域SDH传输网的维护管理。

(3) 理论和实践结合。上述两类教材，主要系统讲述了网络管理的理论基础和相关技术，有部分教材在最后设计了少量篇幅的简单应用实例，但随着网络管理综合化的要求，真正投入运维的网络管理软件还需要系统和深层次的工程设计开发方法论的指导。目前，结合开发实例的教材非常少，2007年新近出版的《Visual C++开发基于SNMP的网络管理软件》一书(文献[8])是这一思路下的新尝试，该书讲述了SNMP基础知识和如何使用Visual C++开发实用的网络管理软件的方法与技巧，有助于读者清楚地认识到如何应用这些网管协议来进行网络的维护和管理。当然该书仅涉及SNMP这一类网管协议模型，与综合的网络管理及其软件的教学教材内容还有一定距离。

以上三种类型主要适合于面向信息工程、通信工程、自动化、计算机科学技术等本科专业及信息与计算机类专业研究生，或者相关领域的研究人员。主要培养目标是网络管理关键技术的创新和网络管理软件的设计开发。

面向网络管理软件的使用人群，也就是网络管理员的教学需求，相关的教程也有不少，如文献[9，10]，这类教程主要介绍进行网络维护的一些基本操作、网管软件的使用步骤等。如架设与维护TCP/IP网络的指南；局域网技术与综合布线、网络操作系统、应用服务器配置、Web网站建设、网络安全管理等。

2.2情况分析

综合看来，为了与“综合网络管理软件”课程教学内容相配套，已有的教材或读本还存在以下不足：

(1) 网络管理原理或网络管理理论的内容，强调的主要是网管理论和接口协议本身，并不结合实际的系统或系统开发过程中的问题进行讲述，与实践脱节，这只能带给学生抽象枯燥的印象，知识的掌握效果并不好。对于“综合网络管理软件”强调实际的技术应用和网管软件系统设计的一般性的开发方法论的内容来说，也显得不足；

(2) 专业网络的网络管理理论教材，一般是单独介绍某种网络网管概念和协议，如电信网管或者数据网管。而面对跨厂商和跨网络的综合网管的迫切需要，需要介绍综合网管软件的系统分析设计方法，以满足综合网络管理软件的可扩展性和开放性，这类教材目前还不多见，不利于读者全面综合地掌握适应各种设备接口协议的综合网管软件设计方法；

(3) 面向网络管理维护人员的教程，侧重于如何使用网络管理产品，普遍适合于网络中心或运维中心的网络维护人员。对照“综合网络管理软件”的课程宗旨，培养能进行网络管理软件研发的专业技术人员，显然并不适合。

3教材建设思想

我们将要进行的教材建设目标是：以网络管理综合化的实际需要为背景，配合“综合网络管理软件”课程的宗旨和教学大纲要求，开展“综合网络管理软件”教材及教辅、教案等材料的建设，包括知识体系构建、侧重点划分、实践环节设置、习题设置等，为该专业研究生或综合网络管理软件的设计研发人员提供系统的理论和方法论的指导。

3.1知识点组织和侧重点划分

(1) 知识点组织是教材编写重要的第一步，组织的合理将有利于知识由浅入深、循序渐进，有利于教学取得良好效果。综合网络管理及综合网络管理软件涉及到的概念、协议、技术很多，更需要保证整个教材知识结构的脉络和主线清晰明确。

例如，是以综合网络管理涉及的协议标准为主线，还是以综合网管软件系统设计方法的流程为主线介绍不同知识点，是教材内容组织上要考虑的内容。根据前述分析，我们将采用综合网管软件系统建模和设计流程的主线来组织知识点，穿插所需要用到的背景知识和理论原理。

(2) 笔者通过连续两学期该课程的授课实践以及多年的相关工程实践，充分了解学生在认识上和参与开发中的难点所在，将有利于教材编写时的侧重点划分。会将学生感到困难的知识点清楚透彻地重点阐述；而对于学生易懂之处，或者先修课程中已讲过的内容，则简单明了地表达。

例如，在网管领域中，ASN.1(抽象语法标记)普遍用于被管对象的类型定义，相应的，通过网管接口获取的这些被管对象的性能数据是通过ASN.1 BER编码进行传输的，需要在网管软件的接口适配器中对这些数据进行解析，学生感到BER的基本编码规则和解析实现较难理解，这部分可以详细举例阐述。而一些接口协议的基本概念等内容，学生反映在先修课程中已经学过，则可以略过。

3.2实践章节的设置

专业领域的教材，结合具体系统实施的发展动向，是现代科学、技术发展所必需的。尤其是“综合网络管理软件”这门课程，按照其教学大纲的要求，实践环节将占教材内容的较大比例，这部分将穿插在每个章节的知识点之中，此外，还将结合教材编写者的项目经历，给出实际的案例，使读者从中了解实际的网络管理软件分析设计全过程。教材中还应设置一定的篇幅，给出一些电信运营商的运维规划，从中了解行业的需求和做法，满足对网络管理领域和行业认知的需要。

然而，技术的发展日新月异，综合网络管理本身也是多种技术之集大成，实践章节的编写与当前的技术紧密相关，为了避免教材的内容很快过时，应该尽可能研究总结或归纳一般性的规律，例如综合网管软件的体系架构、普适性的系统设计的方法论。而开发中使用到的一些接口平台软件、系统平台软件，则作为辅助教学的内容。

3.3习题的设置

从已进行的教学过程来看，对于一些抽象的概念，要安排配套的习题、思考题等内容，以充分训练学生，加深对综合网络管理理论和技术的理解和应用。

例如，为了理解和直观地体会SNMP(简单网络管理协议)关于原语和数据报文的构成，可以通过习题让读者自行操作：通过报文截获器等应用软件(如，Sniffer)，在自己的局域网当中获取一个“GetRequest”报文并做分析。又如，可以让读者自行设计实现简单的MIB浏览器，以深刻体会对MIB对象的认识以及各种操作管理。

习题的设置，一方面巩固教材的教学难点和重点，另一方面，也是辅助教材使学生培养一定程度的独立钻研能力，因此，如何使习题的设置具有一定的探索性、启发性，也是需要考虑的内容。

3.4电子教案的设计

电子教案是纸质教材的另一种展现形式，然而与后者不同的是，电子教案配合教学的现场，更强调视觉的效果，需要具体、生动、图文并茂、文字简练、内容一目了然。而“综合网络管理软件”这门课程，其电子教案设计的难点在于课程内容涉及大量的实践和流程操作的环节，纯文字的方式势必枯燥乏味影响教学效果。

因此，可以将一些静态的内容通过实际系统的屏幕截图放置到电子教案中；一些流程的操作，例如一个系统案例的演示，可以通过预先录制视频的方式嵌入在电子教案中。

总之，如何能有效地展现所有的可操作情景，是在该课程电子教案的设计中需要重点建设的内容。

4教材所具有的特色

(1) 目前网络管理原理等教材，重点阐述的主要是理论和接口协议本身。与此不同，本教材将紧紧围绕网络管理软件的工程设计目标，根据笔者多年项目工作积累，总结和归纳了网管软件的一般性软件架构、设计研发的一般性方法，有助于改变长期以来对于综合网管软件经验型的研发状态；

(2) 与目前教材多分别介绍各专门网络的网络管理(电信网络管理或数据网络管理)不同，为了适应跨厂商的综合网络管理需要，本教材将全面介绍综合网络管理软件系统的分析设计方法，以及如何实现系统的可扩展性和开放性要求；

(3) 配合“综合网络管理软件”课程的需要，本教材能够完全符合该课程的培养目标和教学大纲要求；

(4) 除了配合教学要求，该教材内容也能适用于各专业人士用于综合网管软件的设计开发工作；

(5) 作为国内网管研究领域有一席之地的北京交通大学计算机与信息技术学院网管研究中心，该教材的建设也能将多年积累的经验成果进行总结推广。

5结束语

在良好的工程实践背景、完整的教学环节前提下，“综合网络管理软件”教材及相关教案的建设是必然的，其思路也是可行的。该教材的建设既是面向网络管理综合化的实际需要，也是适应“综合网络管理软件”课程的宗旨和教学需要，因而具有积极、现实的意义。

参考文献：

[1] Mani Subramanian. 网络管理-原理与实践(Network Management,Principles and Practice)[M]. 北京:高等教育出版社(影印版),2001.

[2] 郭军. 网络管理[M].(第二版). 北京:北京邮电大学出版社,2005.

[3] 杨家海,任宪坤,王沛瑜. 网络管理原理与实现技术[M]. 北京:清华大学出版社,2000.

[4] 孟洛明,元峰. 现代网络管理技术[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2001.

[5] 孔令萍,李建国. 电信管理网[M]. 北京:人民邮电出版社,2000.

[6] 杨云江. 计算机网络管理技术[M]. 北京:清华大学出版社,2005.

[7] 向阳,季树滨,陈明贵. SDH网络管理系统维护基础[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2004.

[8] 武孟军,徐龚,任相臣. Visual C++开发基于SNMP的网络管理软件[M]. 北京:人民邮电出版社,2007.

[9] Craig Hunt. TCP/IP网络管理(TCP/IP Network Administration)[M]. O'Reilly,北京:电子工业出版社(影印版),2006.

[10] 张国鸣,严体华. 网络管理员教程[M]. 北京:清华大学出版社,2006.