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一種基于網(wǎng)絡(luò )的監控軟件設計與實(shí)現
論文關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò ) 系統支持 監控軟件
論文摘要:目前我國電信網(wǎng)中的設備種類(lèi)繁多,結構龐大,功能復雜。為實(shí)現高容錯、高可靠性,電信運營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )資源多采用分布式系統實(shí)現。在多臺服務(wù)器參與實(shí)際工作時(shí),由主監控器將處理業(yè)務(wù)分解為相應的處理進(jìn)程,按一定的調度策略分散到各個(gè)服務(wù)器上以達到負載均衡。即使處理信息業(yè)務(wù)量不斷增加,也只需通過(guò)任務(wù)調度增加服務(wù)器的臺數或升級服務(wù)器來(lái)解決。
引言
電信網(wǎng)是一個(gè)極其復雜的系統,結構龐大,功能復雜;分系統、子系統縱橫交錯,相互藕合[1]。由于任務(wù)使命的特殊性,對系統(包括每個(gè)子系統)的可靠性要求極高,因此高可靠性是對電信網(wǎng)運行的基本要求。目前我國電信網(wǎng)中使用的通信設備種類(lèi)繁多,電信運營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )資源管理工作成為電信運營(yíng)商提高網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)效率、提供網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)、接入服務(wù)以及端到端綜合服務(wù)能力、實(shí)現全網(wǎng)集約化經(jīng)營(yíng)的重要手段。網(wǎng)絡(luò )資源管理系統是一套位于電信企業(yè)后臺的運行支撐系統。雖然已經(jīng)開(kāi)通運行的局不少,但要做到先進(jìn)、實(shí)用、規范、符合電信管理網(wǎng)(TMN)建設的要求,還需要不斷的完善與發(fā)展[2]。
1 系統構成
整個(gè)監控系統劃分成三層,包括:集中監控中心CSC(Central Supervision Center)、區域監控中心LSC(LocalSupervision Center)以及各基站的現場(chǎng)監控單元FSU(Field Supervision Center)[3, 5]。三層系統結構如圖1所示。
集中監控中心CSC負責對多個(gè)區域監控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來(lái)的實(shí)時(shí)信息、報警信息和視頻信息、顯示監控畫(huà)面和視頻內容、處理所有的報警信息、發(fā)送管理人員的控制命令給LSC、記錄報警事件。在CSC可以看到各LSC的所有實(shí)時(shí)信息,完成各種控制任務(wù)。CSC和LSC之間通過(guò)TCP/IP連接,傳輸與具體連接的網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型無(wú)關(guān)[4]。
區域監控中心LSC由監控主機、智能模塊、協(xié)議轉換模塊、信號處理模塊、多設備驅動(dòng)卡、視頻處理卡及智能設備等組成。監控主機與智能設備之間通過(guò)RS485/232或網(wǎng)絡(luò )連接,采用主從方式通過(guò)各種通訊協(xié)議相互通訊,取得各設備的實(shí)時(shí)數據。LSC將所有的實(shí)時(shí)數據上傳給CSC,由CSC統一對所有事件作出響應。
監控單元FSU連接各種電源,空調等智能或非智能設備以及各種量的采集器。FSU對監控對象進(jìn)行數據采集,接收監控對象的的告警數據,通過(guò)接口把這些數據上行傳送給LSC。監控單元通過(guò)接口接收LSC下行傳送過(guò)來(lái)的控制命令,把這些控制命令發(fā)送至受控設備及環(huán)境量采集器,對受控設備及環(huán)境量采集器直接進(jìn)行控制�；镜腇SU構成如圖2所示。
2 監控軟件調度結構
為實(shí)現高容錯、高可靠性,電信運營(yíng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )資源管理多采用分布式系統實(shí)現。在分布式系統中,任務(wù)調度算法按照調度程序的結構或調度程序所收集調度信息的范圍,網(wǎng)絡(luò )監控軟件分為集中式調度算法和分布式調度算法[6]。
集中式調度算法系統中有一個(gè)負責調度的主機負責搜集系統負載信息。它維護著(zhù)一個(gè)任務(wù)分配表,并且根據系統負載狀況來(lái)分配任務(wù)。其它的主機都是計算主機,計算主機只負責接收任務(wù),如圖3所示。
這種策略的優(yōu)點(diǎn)是:調度主機擁有全局信息,易于進(jìn)行決策并保持負載平衡,易于跟蹤執行情況。算法比較容易實(shí)現,適用于結點(diǎn)數目比較少的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境,在總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )上有比較好的性能[7]。
分布式調度算法是根據局部范圍內的一些結點(diǎn)主機的負載信息來(lái)進(jìn)行負載平衡調度操作,不再有一個(gè)集中的調度主機,每個(gè)主機只與一部分主機通信。按負載平衡調度的啟動(dòng)者來(lái)劃分,這類(lèi)調度策略主要有發(fā)送者驅動(dòng)策略,接收者驅動(dòng)策略和混合驅動(dòng)策略,如圖4所示。
分布式的調度算法的主要優(yōu)點(diǎn)是可擴放性好,適合結點(diǎn)數較多的大規模并行分布系統。主要缺點(diǎn)是算法復雜,難于實(shí)現沒(méi)有全局信息,難于跟蹤程序運行。鑒于系統的多樣性和復雜性,選用哪種調度方法取決于實(shí)際需要的不同考慮。一般而言,在結點(diǎn)較少的情況下(如16個(gè)結點(diǎn)),集中式調度不會(huì )造成通信瓶頸,且實(shí)現算法簡(jiǎn)單、可靠。本系統中,選用集中式調度策略實(shí)現進(jìn)程調度。
系統的設計開(kāi)發(fā)軟件采用C#.NET實(shí)現,系統的運行平臺為W indows 2000/2003服務(wù)器版。
3 網(wǎng)絡(luò )監控平臺
網(wǎng)絡(luò )監控平臺是監控系統的底層通信部分,在后臺運行,主要處理網(wǎng)絡(luò )信息交互,具體包括網(wǎng)絡(luò )監控線(xiàn)程、信息解析線(xiàn)程及網(wǎng)絡(luò )下發(fā)線(xiàn)程。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網(wǎng)絡(luò )監控線(xiàn)程監控網(wǎng)絡(luò )的運行情況。網(wǎng)絡(luò )數據解析主要是分析網(wǎng)絡(luò )數據,是否滿(mǎn)足通信幀協(xié)議要求,判斷接收數據的有效性,若有效則將接收數據錄入緩存區。
如圖6所示,信息解析完成網(wǎng)絡(luò )數據的幀結構解析,并根據具體內容分別錄入后臺數據庫。針對告警信息,觸發(fā)告警處理線(xiàn)程,有新數據錄入,根據具體內容觸發(fā)消息處理機制,告知服務(wù)監控平臺進(jìn)行數據刷新。如圖7所示,展示了主窗口監控頁(yè)面。
4 服務(wù)監控平臺
服務(wù)監控平臺主要是便于維護人員對站點(diǎn)進(jìn)行在實(shí)時(shí)監控,具體包括告警監控、站點(diǎn)設置、查詢(xún)等內容。通過(guò)人機界面設置和查詢(xún),底層通過(guò)消息機制與網(wǎng)絡(luò )監控平臺通信,下發(fā)查詢(xún)、設置指令,接收告警及回傳信息。
消息傳送線(xiàn)程由兩部分組成,分別是消息發(fā)送部分,消息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務(wù)監控平臺和網(wǎng)絡(luò )監控平臺間的信息交互,交互信息包括告警信息,查詢(xún)和設置信息等。
如圖9所示,展示了站點(diǎn)設置與查詢(xún)界面。
5 結論
網(wǎng)絡(luò )監控軟件集安全監控、動(dòng)力環(huán)境監控、圖像監控、節能控制等功能為一體的高集成度產(chǎn)品。具有穩定性好,集成度更高,功能強大等特點(diǎn),滿(mǎn)足不同用戶(hù)的接口要求。支持在線(xiàn)軟件升級功能。滿(mǎn)足多種智能設備監控程序的內置,可以直接掛接多個(gè)智能設備,實(shí)現基于網(wǎng)絡(luò )的智能設備的監控。
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