计算机网络管理维护方法分析

摘要：计算机网络是全世界应用最为广泛的信息网络，很大程度上的方便了人们的日常工作和生活，网络的规模也越来越大，网络结构的复杂程度也越来越大。网络是环境复杂，技术繁复的“环境”，网络环境上充斥着技术漏洞、病毒攻击、恶意的人为的非人为的木马等等。因此，在网络环境下计算机系统的管理维护，是人们在使用、管理中一个重要的组成部分。如今有效的利用各种软件，制订相应的维护策略，高效率的利用计算机技术和网络资源，对人们的工作、学习和生活有着至关重要的现实意义。

关键词：计算机网络；管理维护；系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-01

Analysis of Computer Network Management and Maintenance Methods

Wang Xi

(MSA Communication and Information Center of Chongqing,Chongqing401121,China)

Abstract:Computer networks are the most widely used around the world information network,largely the convenience of people"s daily work and life,networks are becoming ever larger,the complexity of the network structure is also growing.Network is complex,technical complex"environment",the network environment is filled with technical flaws,virus attacks,malicious man-made non-human Trojans and so on.Thus,in a networked environment management and maintenance of computer systems,is that people use to manage an important part.Today,effective use of software to develop the appropriate maintenance strategy and efficient use of computer technology and network resources,on people"s work,study and life has a crucial practical significance.

Keywords:Computer network;Management and maintenance;System

提到计算机网络管理维护，有人会联想到维护其他电子产品的设备所以的万用表、示波器、电笔等工具，其实，计算机不能如此简单的维护。计算机网络管理维护主要分为几个方面：网络工作站、网络服务器、传输设备、互连设备、交换设备、网络软件等。其网络规模小的时候，可以通过人工的方法对网络进行管理、维护，但是当规模达到一定程度的时候，人工方法就无能为力，必须研发出可靠的管理和维护方法解决此难题。

一、网络管理概述

（一）网络管理

随着计算机技术和互联网的发展，在人们的生产、生活中网络的应用越来越广泛，规模不断扩大，结构也越来越复杂，网络安全性与运行状况相当重要。网络管理就是对计算机网络的工作进行监控，使其能够有效的为人们服务，一般有两个方面：监测运行状态和控制运行状态。其主要的作用：减少停机维护的时间，提高网络设备的工作效率；降低工作成本，提高设备利用率；尽可能消灭网络瓶颈；综合利用各种新型技术的平台；保护网络；提高网络安全性。

（二）网络管理基本功能

网络管理的基本功能一般有记账管理、设置管理、功能管理、安全管理、故障管理等。

（三）网络管理常用的通信协议

在网络管理中最重要的环节就是网络管理协议，它定义了网络管理者和网管代理间的通信手段——就是我们经常用到的通信协议。一般目前常用的主要有L简单网络管理协议（SNMP）、域名服务（DNS）、文件传输协议（FTP）、用户数据报协议（UDP）、网间网际协议（IP）、传输控制协议（TCP）、远程登录协议（Telnet）、地址解析协议ARP。

二、计算机网管维护系统体系结构

（一）传统利用的集中式网络管理系统

早期的网络管理系统利用的是传统的集中式网络管理系统，即网络管理中大部分飞管理任务都是由其中主要的一台核心网络管理服务器进行处理，其他被管理的网络设备为管理服务器提供管理的理论数据，并且只负责收集这些数据，没有管理功能。这种网络管理维护实行命令行实行管理，网管通过SHELL命令写入管理程序。初期的计算机网络发展不那么迅速，因此，网络的规模都很小，一般只有十几个或者几十个节点，一台网络管理服务器就完全能够胜任管理工作，因此，通过人工进行集中式的网络管理。打个比方，依据SNMP是设计标准。网管通过一台网络管理服务器，通过多个设备收集数据，最后达到监控整个网络的目的。

（二）基于网络管理平台的集成式网络管理系统

经过数年的反战，网络管理也相应的改变的管理策略，其采取了与ISO系统管理方法比较相似的功能层次结构，传统的网络管理功能被深入的分为具体的两种：平台功能及网络管理应用。其中，网管平台收集各种有效的数据信息，并且进行简单的统计分析，为后续的各种网络管理功能提供必须的基础服务，屏蔽底层协议的复杂性，其功能的主要目标集中在三个方面，即用户界面、功能、和协议。用户界面方面，都在努力将各种相似的网络管理系统的用户界面统一成同一种风格；在功能方面，网络系统会提供一些应用较为广泛的服务功能，提高网络管理的利用率；在协议方面，为上述各种协议提供一个专门的协议网络管理部分，使得各类协议能够更方便的为应用层提供类似的应用程序接口API。

（三）分布式的网管系统

网络管理工作站之间的关系各不相同，根据其不同的关系还可以将网络管理系统分为网络式、对等体式、层次式三种网络管理系统。层次式从下次的网络服务器获得数据并管理；对等体式基本上没有层次划分，服务器之间相互交换数据，并且合作管理大规模的网络系统；网络式是上述两种方式的综合利用，相同层次的网络工作站可以和相邻层次的工作站交换信息，还可以和本层次的交互，能够更好的完成管理工作。

三、总结

建立和完善计算机网络，使其成为各行各业迅猛发展的基础。通过上述的分析，可以知道，现代的计算机网络管理维护方法最常用的就是分布式的网络管理系统，它能够保证对网络系统进行安全、高效的管理，完全可以应付网络规模的日益扩大和网络复杂程度的日益加剧。

参考文献：

[1]张铭,昊立新.高校办公自动化建设的要素及成效分析[J].湖南农业大学学报(社会科学版),2006,7

[2]邰金华,周湘贞.网络管理系统结构的发展与分析[J].郑州牧业工程高等专科学校学报,2007,24

解锁条件：到事务结束时才能被解除。

与其他锁的兼容性：独占锁不能和其他锁兼容。通用如果资源上有其他锁，那么也不能放置独占锁。

并发性能：性能较差，只允许有一个事务访问锁定的数据，如果其他事务也需要访问该数据，就必须等待，直到前一个事务结束，解除了独占锁，其他事务才有机会访问资源。

3.更新锁

在更新操作的初始化阶段用来锁定可能要被修改的资源，这可以避免使用共享锁造成死锁的现象。更新具有以下特征：

加锁的条件：当一个事务执行update语句时，数据库系统会先为事务分配一把更新锁。

解锁条件：读取数据完毕，执行更新操作时，会把更新锁升级为独占锁。

4.与其他锁的兼容性

更新锁与共享锁是兼容的。也就是说，一个资源可以同时放置更新锁和共享锁，但是最多只能放置一把更新锁。

并发性能：允许多个事务同时访问资源。但不允许修改。

四、应用程序编程中对于数据库并发事务的控制[2]

数据库系统对于的并行处理机制解决了多进程对同一数据库记录操作的顺序问题，但它不能从逻辑上保证数据并发操作后的正确性。现在的很多数据库的开发框架已经具有数据库的并发处理机制，例如Hibernate（作为一个开放源代码的对象关系映射框架，它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装，使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库），程序员进行应用软件开发时，只需按需要进行设置，但前提是：我们必须要了解其工作的原理。

在应用系统的开发过程中，我们对于可能的数据库并发事务一般采用“锁”的机制：即给特定的目标数据上锁，使其无法被其他程序进程修改。常用的锁机制就是我们常说的“悲观锁（Pessimistic Locking）”和“乐观锁（Optimistic Locking）”[3]。

（一）悲观锁（Pessimistic Locking）

悲观锁（pessimistic locking），顾名思义，先假设并发更新冲突会发生，所以不管冲突是否真的发生，都会引入额外的锁开销。但是，这个额外开销比完全隔离事务的额外开销要小得多。使用悲观锁的事务会锁住读取的记录，防止其他事务读取和更新这些记录。其他事务会一直阻塞，直到这个事务的提交或者回滚释放了锁。悲观锁能够防止修改丢失，并且能够提供一定程度读取一致性，因为它防止本事务读取的记录被其他事务修改。然而，因为悲观锁不防止新纪录的增加，所以执行同样的查询可能返回不同的结果集。

在Oracle数据库中，我们经常用select-------for update的语句实现悲观锁定记录[3]，如：

Select*from Ticket where user ID=’001’for update

这样，检索出来的记录就被锁定，其他进程不能对其进行修改（但可以进行非独占性查询），直到提交事务，解除锁定。悲观锁通过限制并发达到解决冲突和数据不一致的问题，它的优缺点都比较明显。

优点：作为一种数据库级的解决方法，不论用各种途径操作数据库（JAVA、PL/SQL Developer等），都能有效地保证数据的正确性。

缺点：（1）由于限制了并发操作，造成运算性能的下降，相关进程只能排队等待。其实，大部分的数据库并发操作不会造成数据的不一致，尤其是查询类的进程。如一个金融系统，当某个操作员读取用户的数据，并在读出的用户数据的基础上进行修改时（如更改用户账户余额），如果采用悲观锁机制，也就意味着整个操作过程中（从操作员读出数据、开始修改直至提交修改结果的全过程，甚至还包括操作员中途去煮咖啡的时间），数据库记录始终处于加锁状态，可以想见，如果面对几百上千个并发，这样的情况将导致怎样的后果。（2）可移植性较差，依赖于特定的数据库，而且并不是所有的数据库都提供悲观锁。在不同的数据库中，悲观锁的使用是有一定的限制的。例如，Oracle里面，SELECT FOR UPDATE只能用在顶层SQL，而不能嵌在子查询里面。还有一些SQL特性不能和SELECT FOR UPDATE一起使用。

（二）乐观锁（Optimistic Locking）

相对于悲观锁，乐观锁的机制是确定并发更新的冲突发生的时候，才需要进行回滚的处置，产生数据库性能的额外开销。当事务更新记录时，事务会进行检查，看看自从自己上次读取了这条记录之后，是否有其他事务修改了这条记录。如果被其他事务修改了，这个事务通常会回滚，然后重新尝试。更新数据的时候执行这个代价不高的检查，能够避免弄丢其他数据的修改。而且，只有发现修改冲突的时候，才引起事务重来一遍的额外开销。

乐观锁通常采用的方法是用一个version（版本）字段来跟踪记录修改状况，每次修改，version都会递增。事务只需要把原来读出的version和当前version进行比较，就可以判断一条记录是否被修改过。应用程序检查和修改version字段是比较简单的做法，通常也是最好的做法。（1）我们通常给数据库中一个可能进行并发操作造成数据不一致的表增加一个Version字段；（2）查询该记录时，得到Version字段的值，假设为100；（3）重新对该记录进行保存时，查询取得最新的Version字段的值，如果取得的新Version字段值=100，则可认为该条记录在之前查询到现在更新没有被其他进程更改过，即进行保存，并将Version值加1；如果取得的新Version字段值不等于100，可认为该条记录在之前查询到现在更新被其他进程更改过，则不允许保存，对进程进行回滚[3]。

通过version实现的乐观锁机制是Hibernate官方推荐的乐观锁实现，同时也是Hibernate中，目前唯一在数据对象脱离Session发生修改的情况下依然有效的锁机制。因此，一般情况下，我们都选择version方式作为Hibernate乐观锁实现机制。从乐观锁的实现原理中，我们可以看到乐观锁在并发处理性能上的优势是非常明显的。

对于两种机制的选择，取决于访问频率和一旦产生冲突的严重性。如果系统被并发访问的概率很低，或者冲突发生后的后果不太严重（所谓后果应该指被检测到冲突的提交会失败，必须重来一次），可以使用乐观锁，否则使用悲观锁。绝大部分的编程人员在应用中都会使用和推荐乐观锁。

参考文献：

[1]苗雪兰.数据库系统原理及应用教程[M].北京:机械工业出版社,2004

[2]罗代均.数据库并发操作[J].信息与控制,2007,10

[作者简介]蒋方明，男，桂林市漓江游览调度结算中心，工程师，长期从事软件工程、数据库技术、人工智能的研究及计算机信息系统开发建设。

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