論文關鍵詞:網路 系統支援 監控軟體
論文摘要:目前我國電信網中的裝置種類繁多,結構龐大,功能複雜。為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網路資源多采用分散式系統實現。在多臺伺服器參與實際工作時,由主監控器將處理業務分解為相應的處理程序,按一定的排程策略分散到各個伺服器上以達到負載均衡。即使處理資訊業務量不斷增加,也只需通過任務排程增加伺服器的臺數或升級伺服器來解決。
引言
電信網是一個極其複雜的系統,結構龐大,功能複雜;分系統、子系統縱橫交錯,相互藕合[1]。由於任務使命的特殊性,對系統(包括每個子系統)的可靠性要求極高,因此高可靠性是對電信網執行的基本要求。目前我國電信網中使用的通訊裝置種類繁多,電信運營企業網路資源管理工作成為電信運營商提高網路運營效率、提供網路互聯、接入服務以及端到端綜合服務能力、實現全網集約化經營的重要手段。網路資源管理系統是一套位於電信企業後臺的執行支撐系統。雖然已經開通執行的局不少,但要做到先進、實用、規範、符合電信管理網(TMN)建設的.要求,還需要不斷的完善與發展[2]。
1 系統構成
整個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負責對多個區域監控中心LSC的集中管理,它接收LSC傳來的實時資訊、報警資訊和視訊資訊、顯示監控畫面和視訊內容、處理所有的報警資訊、傳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的所有實時資訊,完成各種控制任務。CSC和LSC之間通過TCP/IP連線,傳輸與具體連線的網路型別無關[4]。
區域監控中心LSC由監控主機、智慧模組、協議轉換模組、訊號處理模組、多裝置驅動卡、視訊處理卡及智慧裝置等組成。監控主機與智慧裝置之間通過RS485/232或網路連線,採用主從方式通過各種通訊協議相互通訊,取得各裝置的實時資料。LSC將所有的實時資料上傳給CSC,由CSC統一對所有事件作出響應。
監控單元FSU連線各種電源,空調等智慧或非智慧裝置以及各種量的採集器。FSU對監控物件進行資料採集,接收監控物件的的告警資料,通過介面把這些資料上行傳送給LSC。監控單元通過介面接收LSC下行傳送過來的控制命令,把這些控制命令傳送至受控裝置及環境量採集器,對受控裝置及環境量採集器直接進行控制。基本的FSU構成如圖2所示。
2 監控軟體排程結構
為實現高容錯、高可靠性,電信運營企業網路資源管理多采用分散式系統實現。在分散式系統中,任務排程演算法按照排程程式的結構或排程程式所收集排程資訊的範圍,網路監控軟體分為集中式排程演算法和分散式排程演算法[6]。
集中式排程算法系統中有一個負責排程的主機負責蒐集系統負載資訊。它維護著一個任務分配表,並且根據系統負載狀況來分配任務。其它的主機都是計算主機,計算主機只負責接收任務,如圖3所示。
這種策略的優點是:排程主機擁有全域性資訊,易於進行決策並保持負載平衡,易於跟蹤執行情況。演算法比較容易實現,適用於結點數目比較少的網路環境,在匯流排型網路上有比較好的效能[7]。
分散式排程演算法是根據區域性範圍內的一些結點主機的負載資訊來進行負載平衡排程操作,不再有一個集中的排程主機,每個主機只與一部分主機通訊。按負載平衡排程的啟動者來劃分,這類排程策略主要有傳送者驅動策略,接收者驅動策略和混合驅動策略,如圖4所示。
分散式的排程演算法的主要優點是可擴放性好,適合結點數較多的大規模並行分佈系統。主要缺點是演算法複雜,難於實現沒有全域性資訊,難於跟蹤程式執行。鑑於系統的多樣性和複雜性,選用哪種排程方法取決於實際需要的不同考慮。一般而言,在結點較少的情況下(如16個結點),集中式排程不會造成通訊瓶頸,且實現演算法簡單、可靠。本系統中,選用集中式排程策略實現程序排程。
系統的設計開發軟體採用C#實現,系統的執行平臺為W indows 2000/2003伺服器版。
3 網路監控平臺
網路監控平臺是監控系統的底層通訊部分,在後臺執行,主要處理網路資訊互動,具體包括網路監控執行緒、資訊解析執行緒及網路下發執行緒。各部分的具體流程如下:
如圖5所示,網路監控執行緒監控網路的執行情況。網路資料解析主要是分析網路資料,是否滿足通訊幀協議要求,判斷接收資料的有效性,若有效則將接收資料錄入快取區。
如圖6所示,資訊解析完成網路資料的幀結構解析,並根據具體內容分別錄入後臺資料庫。針對告警資訊,觸發告警處理執行緒,有新資料錄入,根據具體內容觸發訊息處理機制,告知服務監控平臺進行資料重新整理。如圖7所示,展示了主視窗監控頁面。
4 服務監控平臺
服務監控平臺主要是便於維護人員對站點進行在實時監控,具體包括告警監控、站點設定、查詢等內容。通過人機介面設定和查詢,底層通過訊息機制與網路監控平臺通訊,下發查詢、設定指令,接收告警及回傳資訊。
訊息傳送執行緒由兩部分組成,分別是訊息傳送部分,訊息接受部分,如圖8所示。主要是完成服務監控平臺和網路監控平臺間的資訊互動,互動資訊包括告警資訊,查詢和設定資訊等。
如圖9所示,展示了站點設定與查詢介面。
5 結論
網路監控軟體集安全監控、動力環境監控、影象監控、節能控制等功能為一體的高整合度產品。具有穩定性好,整合度更高,功能強大等特點,滿足不同使用者的介面要求。支援線上軟體升級功能。滿足多種智慧裝置監控程式的內建,可以直接掛接多個智慧裝置,實現基於網路的智慧裝置的監控。
參考文獻:
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[4] 通訊局(站)電源系統總技術要求005-95[Z].
[5] 劉金琨.智慧控制[M].北京:出版社出版,2003.
[6] 郭兵等. SoC技術原理與應用[M].北京:清華大學出版社出版, 2004.
[7] 餘科軍.分散式實時系統任務排程演算法的設計和實現[D].成都:四川大學學院, 2006.