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Dokumentenidentifikation DE10129886A1 23.01.2003
Titel Verfahren zum Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement eines Netzes und entsprechendes Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Falk, Jürgen, Dr., 90480 Nürnberg, DE;
Freisleben, Michael, Dipl.-Ing., 82275 Emmering, DE;
Garrecht, Helmut-Erwin, 82343 Pöcking, DE
DE-Anmeldedatum 19.06.2001
DE-Aktenzeichen 10129886
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse G06F 15/177
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Netzkonfigurationsmangement und Netzbestandsmanagement eines Netzes mit mindestens einem IP basierten Netzelement (1) und mindestens einer Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
a. Sammeln von Informationen des mindestens einen IP basierten Netzelements (1);
b. Ablegen und Bereitstellen der Informationen in mindestens einer geeigneten Datei;
c. gezieltes Kommunizieren der Informationen zwischen dem mindestens einen IP basierten Netzelements (1) und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2) mittels mindestens eines Netzmanagement-Protokolls, wobei als das mindestens eine Netzmanagement-Protokoll das HTTP-Protokoll verwendet wird.
ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement eines Netzes. Unter Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement soll dabei die Gesamtheit aller Vorkehrungen zur Überwachung der Konfiguration und des Bestandes des Netzes verstanden werden. Eine Aufgabe des Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagements ist es, die Netzelemente zu registrieren und zu visualisieren, einschließlich aller darin enthaltenen Bestandteile, deren Veränderungen und strukturellen Zusammenhänge. Unter Netzbestandteile fallen dabei unter anderem vor allem Hardwarekomponenten und Software. Die durch das Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement zu überwachenden Netzelemente sind Transit- oder Endgeräte. Als Transitgeräte bezeichnet man Netzelemente, die Netze miteinander verbinden, wie beispielsweise Gateways, Bridges oder Router. Endgeräte sind beispielsweise PCs, Hosts, Workstations und Server. Um ein Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement möglich zu machen gibt es neben den zu überwachenden Netzelementen Steuerungs- und Visualisierungseinheiten, in denen Anwendungsprogramme zur Überwachung des Netzes laufen. Sie bilden die Schnittstelle zu einem Netz- Administrator. Die Kommunikation zwischen dem oder den Steuerungs- und Visualisierungseinheiten und den Netzelementen erfolgt mittels eines Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagement-Protokolls. Darüber werden Daten, die als Netzmanagement-Informationen bezeichnet werden zwischen Steuerungs- und Visualisierungseinheiten und Netzelementen ausgetauscht. Derzeit wird hier als Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagement-Protokoll hierbei das SNMP- Protokoll verwendet (Simple Network Management Protocol). Es handelt sich dabei um ein herstellerneutrales Protokoll der Anwendungsschicht der TCP/IP-Protokollstruktur, auf dem das Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement von TCP/IP-Systemen bislang beruht. Ein sogenannter "Manager" läuft als Prozess in der Steuerungs- und Visualisierungseinheit, ein "Agent"-Programm entsprechend als Prozess in einem Netzelement. Agenten und Manager kommunizieren bislang über SNMP und tauschen Management-Informationen aus. Der Agent besitzt im Allgemeinen folgende Aufgaben: Er sammelt Informationen über eine Netzkomponente und legt diese Daten in einer Management Information Base (MIB) ab, die auf das betrachtete Netzelement zugeschnitten ist. Beispiele hierfür sind die Standard-MIB-2, die Remote Monitoring MIB (RMON) und eine selbst definierte Configuration (CMIB). Dem Agenten obliegt auch die Aufgabe, eine geordnete Kommunikation zwischen der Steuerungs- und Visualisierungseinheit und dem Netzelement über SMNP zu bewerkstelligen. Die grundsätzliche Struktur einer SNMP-Nachricht ist relativ einfach aufgebaut. Ein SNMP- Kommando ist eine Folge von Zahlen oder Zeichenketten, die eine ganz bestimmte Information auf dem Netzelement ansprechen. Die Informationen liegen hier, wie bereits erwähnt, im Allgemeinen in einer MIB-2-Datei. Diese Datei ist eine auf SMI (Structure and Identification of Management Information) aufbauende, hierarchische und objektorientierte Datenbank. Informationen, die mittels SNMP vom Agenten zur Steuerungs- und Visualisierungseinheit übermittelt werden können, beschränken sich im wesentlichen auf Hardware-Komponenten. Detaillierte Softwareinformationen, wie exakte Paketbeschreibung, Version, Hersteller, sowie auch detailliertere Hardwareinformationen konnten bislang auf diesem Wege nicht übertragen werden und demnach war die Software und auch die Hardware nicht entsprechend kontrollierbar. Insbesondere ließen sich schon gar nicht beliebige Inhalte von Konfigurationsdateien oder Umgebungsvariablen zu installierten Softwarepaketen und gestarteten Softwareprozessen auslesen. Zudem gab es bislang eine relativ hohe Netzbelastung bei der Übertragung großer Managementinformationen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, ein Verfahren und ein Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem bereitzustellen, mit dessen Hilfe man schnell, flexibel und einfach Informationen aller relevanten Netzkomponenten, insbesondere auch Softwarekomponenten und detaillierte Hardwareinformationen, von IP-basierten Netzelementen auslesen und kontrollieren kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. ein erfindungsgemäßes Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem gemäß Anspruch 5. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystems sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement eines Netzes mit mindestens einem IP basierten Netzelement und mindestens einer Steuerungs- und Visualisierungseinheit bereitgestellt, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:

  • a) Sammeln von Informationen des mindestens einen IP basierten Netzelementes;
  • b) Ablegen und Bereitstellen der Informationen in mindestens einer geeigneten Datei;
  • c) Gezieltes Kommunizieren der Informationen zwischen dem mindestens einen IP basierten Netzelement und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit mittels mindestens eines Netzmanagement-Protokolls, wobei als das mindestens eine Netzmanagement-Protokoll das HTTP-Protokoll verwendet wird.

Das HTTP-Protokoll (Hypertext Transfer Protocol) ist das im sogenannten Web, d. h. in dem bekanntesten Navigationssystem des Internets, am häufigsten verwendete Kommunikationsprotokoll. Das HTTP-Protokoll wird dabei zur Übertragung von HTML- Seiten zwischen Browsern, Programmen mit grafischer Oberfläche zum Betrachten der Webseiten, und Webservern benutzt. Das HTTP-Protokoll kennt zwei Arten von Nachrichten: Anfragen und Antworten. Gegenüber dem SNMP-Protokoll, was als "low-level"- Protokoll bezeichnet wird, handelt es sich bei dem HTTP- Protokoll um ein "high-level"-Protokoll. Bei SNMP sind sämtliche Systemaufrufe fest definiert und lediglich das auszulesen, was in der standardisierten MIB-2 Datenbank auf dem Zielgerät bereitsteht. Eine eigens programmierte Logik auf dem Zielgerät ist bei diesem Protokoll nicht vorgesehen.

Bei HTTP lassen sich grundsätzlich frei bestimmbare Textinformationen auf Anforderung eines Rechners, was als "HTTP Request" bezeichnet wird, vom Zielgerät übermitteln, entsprechend einer sogenannten "HTTP Response". Je nach der programmierten Intelligenz des Agenten auf dem Zielgerät lassen sich sämtliche Systeminformationen sowie Dateiinhalte auslesen und in beliebigen Textformaten zum abfragenden Rechner zurückübertragen.

Durch HTTP kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement unmittelbar im Internet angewandt werden.

Vorzugsweise werden die gesammelten Informationen des IP basierten Netzelementes in mindestens einer XML-Datei abgelegt und bereitgestellt. XML bedeutet dabei Extensible Markup Language. Dies ist eine Spezifikation einer Metasprache für die Beschreibung von Dokumenten und Daten, d. h. eines universellen Datenaustauschformates für jede Art von Nachrichten. Mit XML ist es beispielsweise möglich, hinterlegte Dokumente mit einer Struktur zu versehen, die der eines Katalogs ähnelt. Dadurch wird eine Suche nach gewünschten Informationen wesentlich vereinfacht und beschleunigt. Mittels XML ist es möglich, Daten nicht nur nach formalen Kriterien, wie beispielsweise Überschriften und Textkörper zu strukturieren, sondern auch nach inhaltlichen Gesichtspunkten. XML erlaubt eine inhaltliche Strukturierung. XML ist leicht erweiterbar und zudem sofort weiterverarbeitbar. XML erlaubt es, neue Tags, d. h. Codierungen für individuelle Anforderungen zu definieren. XML stellt dabei eine Grammatik für die Beschreibung des Inhalts von Dokumenten bereit, die dann aber individuell definiert werden können. Durch die Einsatzmöglichkeit selbst definierter Tags wird es möglich anstelle oft unverständlicher Codierungen verstehbare Tags zu verwenden. Die XML-Architektur ist demnach sehr flexibel. Da die Definition von XML-Dokumenten in Klartext erfolgen und nicht in kryptischen Steuerzeichen, bleiben XML-Dokumente lesbar. XML erweitert die Leistungsfähigkeit von Schnittstellenstandards und etabliert sich zusehends als universelles Datenaustauschformat.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte a-c des erfindungsgemäßen Verfahrens von einem in dem mindestens einen IP basierten Netzelement installierten, geeigneten Agenten vorgenommen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen intelligenten Agenten, d. h. um einen Agenten mit einer bestimmten Lernfähigkeit. So kann der Agent neben Suchen und Sammeln von Informationen nach Vorgabe seitens eines Managers der Steuerungs- und Visualisierungseinheit beispielsweise auch durch gezieltes Nachfragen bei dem Manager der Steuerungs- und Visualisierungseinheit Informationen sammeln, filtern und bereitstellen. Die Eigenständigkeit des Agenten kann dabei soweit gehen, dass er vorgegebene Dinge beobachtet und sich selbständig automatisch meldet, wenn bestimmte Veränderungen stattfinden. Ferner kann sich der Agent beim Starten des Netzelementes automatisch bei der Steuerungs- und Visualisierungseinheit anmelden, d. h. in eine entsprechend vorgesehene Anmeldeliste eintragen. Die Anmeldung erfolgt im Allgemeinen mittels des SNMP-Protokolls. Die Steuerungs- und Visualisierungseinheit kann beispielsweise ein Scannen der einzelnen Netzelemente und Sammeln der Informationen aller in der Anmeldeliste verzeichneten Netzelemente vollautomatisch starten. Die Scan-Aufforderung erfolgt vorzugsweise mittels des HTTP-Protokolls, d. h. sie entspricht einem HTTP-Request. Die Netzelemente lassen sich dabei periodisch scannen.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Agent des Netzelementes und somit die von ihm auszulesende Information konfiguriert werden. Der Agent kann detaillierte Informationen zu installierten Software-Komponenten auslesen. Ferner kann er bestimmte Elemente oder komplette Inhalte von vorgegebenen Dateien auf den Netzelementen übernehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Verfahren mindestens noch den folgenden weiteren Schritt auf:

  • a) Steuern des Agenten durch die mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit mittels des HTTP- Protokolls.

Wie bereits erläutert, handelt es sich bei dem HTTP-Protokoll um ein "high-level"-Protokoll, während das SNMP-Protokoll ein "low-level"-Protokoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es auch so, dem intelligenten Agenten auf dem Netzelement genau vorzugeben, was dieser in welchem Detailgrad zu Softwarepaketen oder zu Hardwareinformationen auszulesen und zu übertragen hat.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber der bisherigen Vorgehensweise bei einem Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement ist die Erweiterung, Flexibilisierung und Automatisierung des Verfahrens. Die Erweiterungen liegen beispielsweise in der vorzugsweise eigenen Intelligenz der vorzugsweise vorgesehenen Agenten in den IP basierten Netzelementen. So sind diese jetzt in der Lage, detaillierte Informationen über installierte Software- Komponenten und über gestartete Dienste zu erhalten. Vorzugsweise ist das, was die Agenten tun sollen, in einer zugehörigen Konfigurationsdatei auf dem Netzelement definiert. Desweiteren sind die Agenten vorzugsweise von außen, d. h. von der Steuerungs- und Visualisierungseinheit steuerbar. Dies erfolgt vorzugsweise mittels des HTTP-Protokolls. Ein großer Vorteil liegt dabei mitunter darin, dass mit Verwendung des HTTP-Protokolls und Ablage ausgelesener Information in XML- Dateien die Internet-Standards zur Datenbeschreibung und -übermittlung genutzt werden. Das HTTP-Protokoll kennt zwei Arten von Nachrichten: Anfragen und Antworten. Diese Struktur bietet die Grundlage für die Automatisierung des Verfahrens.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem, das mindestens die folgenden Elemente aufweist:

  • a) mindestens ein IP-basiertes Netzelement;
  • b) mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit;
  • c) mindestens ein Netzmanagement-Protokoll zur Kommunikation zwischen dem mindestens einen IP-basierten Netzelement und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit, wobei das mindestens einen Netzmanagement-Protokoll das HTTP-Protokoll ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagementsystems ist in dem mindestens einen IP-basierten Netzelement zur Kommunikation zwischen dem mindestens einen IP-basierten Netzelement und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit mindestens ein durch die mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit steuerbarer Agent vorgesehen.

Es handelt sich dabei vorzugsweise um einen intelligenten Agenten, d. h. um einen Agenten mit einer bestimmten Eigenständigkeit. Die Eigenständigkeit des Agenten kann dabei soweit gehen, dass er vorgegebene Dinge beobachtet und sich selbständig automatisch meldet, wenn bestimmte Veränderungen stattfinden. Ferner kann sich der Agent beim Starten des Netzelementes automatisch bei der Steuerungs- und Visualisierungseinheit anmelden, d. h. in eine entsprechend vorgesehene Anmeldeliste eintragen.

Ferner ist der Agent vorzugsweise konfigurierbar. In einer sogenannten Konfigurationsdatei ist in dem jeweiligen Netzelement hinterlegt, was der Agent tun soll. Daraus ergibt sich eine große Flexibilität bei dem Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem kann der Agent angeforderte Informationen des mindestens einen IP- basierten Netzelementes auslesen und in mindestens einer XML- Datei bereitstellen. Die Vorzüge der Verwendung von XML- Dateien wurde bereits erläutert. Vor allem ist es von Vorteil, dass es sich bei XML um ein universelles Datenaustauschformat im Internet handelt. Die darin abgelegten Informationen sind lesbar, leicht erweiterbar und sofort weiterverarbeitbar.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Figur aufgezeigt. Es zeigt

Fig. 1 Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystems.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystems. Dargestellt ist ein durch das Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement zu überwachendes Netzelement 1. Es kann sich dabei um ein Transit-, wie beispielsweise ein Gateway, oder um ein Endgerät, wie beispielsweise einen PC oder einen Server, handeln. Ferner ist eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 vorgesehen. In dem Netzelement 1 ist ein intelligenter Agent 3 vorgesehen. In entsprechenden Konfigurationsdateien können auszulesende bzw. zu scannende Softwarepakete und Dienste vorgegeben sein. Gemäß dieser Vorgabe liest der intelligente Agent 3 die entsprechenden Systeminformationen aus und erzeugt XML-Dateien auf dem Netzelement 1, um dort die ausgelesenen Systeminformationen abzulegen.

Ferner meldet der intelligente Agent 3 beim Starten des Netzelementes 1 dieses automatisch bei der Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 an. Die Anmeldung erfolgt im Allgemeinen mittels des SNMP-Protokolls. In der Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 werden die angemeldeten Netzelemente gesammelt und gespeichert. Von der Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 kommt sodann eine Auslese- bzw. Scan- Aufforderung bezüglich bestimmter Systeminformationen mittels des HTTP-Protokolls. Es handelt sich um ein HTTP-Request. Das Netzelement 1 schickt daraufhin als HTTP-Antwort (HTTP- Response) die entsprechenden XML-Dateien, die die gewünschten Systeminformationen enthalten, an die Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 zurück. Die Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 sammelt und speichert die XML-Dateien.

In der Steuerungs- und Visualisierungseinheit 2 können nun die kompletten Systeminformationen gepackt und an einen Netz- Administrator übertragen werden.

Zur Übertragung kann hier beispielsweise das HTTP-Protokoll oder das FTP-Protokoll (File Transfer Protocol) verwendet werden. Ferner kann die Übertragung auch durch e-mail (electronic mail) erfolgen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Netzkonfigurationsmanagement und Netzbestandsmanagement mit mindestens einem IP basierten Netzelement (1) und mindestens einer Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
    1. a) Sammeln von Informationen des mindestens einen IP basierten Netzelementes (1);
    2. b) Ablegen und Bereitstellen der Informationen in mindestens einer geeigneten Datei;
    3. c) Gezieltes Kommunizieren der Informationen zwischen dem mindestens einen IP basierten Netzelement (1) und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2) mittels mindestens eines Netzmanagement-Protokolls,
    dadurch gekennzeichnet, dass als das mindestens eine Netzmanagement-Protokoll das HTTP-Protokoll verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen in mindestens einer XML-Datei abgelegt und bereitgestellt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a-c von einem geeigneten Agenten (3) in dem mindestens einen IP basierten Netzelement (1) vorgenommen werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens den folgenden weiteren Schritt aufweist:
    1. a) Steuern des Agenten (3) durch die mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2), insbesondere mittels des HTTP-Protokolls.
  5. 5. Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem, das mindestens die folgenden Elemente aufweist:
    1. a) mindestens ein IP-basiertes Netzelement (1);
    2. b) mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2);
    3. c) mindestens ein Netzmanagement-Protokoll zur Kommunikation zwischen dem mindestens einen IP-basierten Netzelement (1) und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2),
    dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Netzmanagement-Protokoll das HTTP-Protokoll ist.
  6. 6. Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen IP-basierten Netzelement (1) zur Kommunikation zwischen dem mindestens einen IP- basierten Netzelement (1) und der mindestens einen Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2) mindestens ein durch die mindestens eine Steuerungs- und Visualisierungseinheit (2) steuerbarer Agent (3) vorgesehen ist.
  7. 7. Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Agent (3) konfigurierbar ist.
  8. 8. Netzkonfigurationsmanagement- und Netzbestandsmanagementsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Agent (3) angeforderte Informationen des mindestens einen IP-basierten Netzelementes (1) auslesen und in mindestens einer XML-Datei bereitstellen kann.






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