机固混合网网络管理系统设计与实现

机固混合网网络管理系统设计与实现

摘要:随着通信技术的不断发展,发展出以固定网络(包括固定基站、网络交换机等)为基础,同时以移动网络(包括移动车载站、CDMA接入设备、CPE终端等)作为补充的机固混合通信网络。为了满足此类型网络的管理需求,文章先分析了针对该网络进行网络管理系统的使用需求,然后重点研究了能够适应机固混合网的网管系统主要流程形成本文。

关键词:机固混合网络;网络管理系统;流程设计

1引言

即将进入二十世纪第二个十年,通信技术的发展日新月异,正逐步向无线网络与固定网络混合组网的方式发展,原有的固定网络逐渐发展成为一套固定网络与机动网络混合组网的网络通信系统[1]。在这样的网络发展速度下,针对机固混合网络的网络管理系统、网络运维工作提出了更高的要求,既要具备固定网络的快速管理,也需要兼顾机动网络带宽有限、网络不稳定的现状。因此,面向机固混合网的管理系统应当能够监控机固混合网络的运行状态并快速反映出机动网络拓扑的实时动态变化[2]。本文所研究的内容是针对作者正在参与构建的机固混合网而编写的,项目组分析了机固混合通信网的通信特点和用户的业务需求,逐步分析并开发出一套能够在带宽有线、网络不稳定的环境下,综合管理机固混合网中各厂家各设备,并最终能够提高运行维护效率的网络管理系统。

2系统需求分析

项目组在本文中所面向的机固混合网是系统中的特点,需要分析出系统中的需求,必须优先研究机动网络与固定网络结合后的网络特点。机固混合网中的固定网络相当于传统的有线网络,主要由交换机、固定基站、路由器、服务器、计算机等设备组成,采用传统的管理方式可以满足使用需求。而机固混合网中的机动网络则比较特殊,其特点主要是网络变化速度快、网络带宽有限以及网络稳定性低,主要由移动车载站、CDMA接入设备、CPE终端等设备组成,需要经常进行网络拓扑调整,并在机动网络不稳定的情况下实现准确实时的网络监控和网络管理。网络组建过程中,需要为网络进行参数规划与分发工作,对于固定网络,主要是进行网络IP地址、路由信息等配置;而对于机动网络,则需要考虑带宽、频点等信息。实时监控过程中,主要是对网络状态、设备故障进行监控,在固定网络侧,可以按照传统的方式进行大量轮询获取设备信息;而在机动网络侧,则主要通过设备推送的方式实现状态变化的监控,降低轮询间隔并放宽连通校验。通过这样的方式才能减轻轮询信息对机固混合网造成的负荷,而又能准确实时地获取网络变化情况。项目组所研发的网络管理系统需要提供机固混合网的网络资源规划与建立功能,并利用所建立的资源组建网络。根据所组建的网络拓扑,网络管理系统能够向设备发送初始化配置参数,开通机固混合网。网络开通后,网络管理系统将提供网络监控功能,实时检测网络状态、设备故障,实现网络监控功能,保障机固混合网稳定可靠运行。以下结合项目组在项目中的工作重点分析网络规划与开通和网络态势感知功能。

2.1网络规划与开通

针对机固混合网而设计的网络管理系统应当具备网络规划和开通功能,同时由于业务场景的变化速度快,需要提供网络规划模板以及多个规划图,让用户可以挑选适合的模板来构建网络拓扑,并存储下历史的多个网络规划图,便于用户可以根据业务场景进行快速切换。构建网络规划前需要先构建设备资源,其中包含了设备基本信息、地址信息、信道带宽、无线频点、厂家信息、联系方式等,用户根据业务场景使用合适的资源构建网络拓扑。构建网络规划时,可以采用点对点、点对多点、多点对多点的组网模板进行快速拓扑构建,选定固定节点和机动节点后,自动连接成指定模板的机固混合网,也可以由用户手动连接,并自定义所需模板。完成网络规划后,用户根据业务需求选择需要构建的网络拓扑,并进行网络开通。网络管理系统提供了网络快速开通功能,通过批量下发设备初始化参数的方式,使各设备能够快速配置所需参数,达到网络快速开通的目的。设备初始化参数下发时,通过由远至近的方式发送参数,支持一键重启功能,通过自动重发和流程确认的机制保证了参数准确无误地下发。完成参数下发和设备重启后,便能够按照用户的规划完成组网,实现了用户的快速开通网络需求。

2.2网络态势感知

在机固混合网运行过程中,网络管理系统能够为用户提供网络态势感知功能,主要实现网络状态和设备故障的感知,并提示用户进行处理。在固定网络侧,网络管理系统将间隔5秒进行设备状态访问,确保实时获取设备状态信息,主要监控设备连通性、网络带宽、业务情况等信息,准确反映网络状态,出现异常时提示用户进行调整。在机动网络侧,网络管理系统将根据网络情况逐步下降设备轮询间隔直至停止发送设备状态轮询报文,自动减少对无线网络的带宽占用,保证机动网络的有限带宽尽量用于主要的业务传输。除了网络管理系统主动发送状态检测报文外,网络管理系统还能接收所有设备主动推送的故障信息,当设备定时自检系统到设备自身已经存在一定故障,可能影响到正常业务甚至网络连通,此时要求设备主动上报信息至网络管理系统,由网络管理系统呈现给用户,并根据预设的故障排查步骤提示用户逐步排查和处理。在网络态势感知的过程中,网络管理系统还提供性能管理功能,通过定时检测设备性能参数,当发现性能参数超出用户所设阈值时,能够提示用户设备性能下降,可以提前采取必要的防护措施。

3网络管理系统主要流程设计

3.1网络开通流程设计

网络开通时主要工作是进行设备初始化参数的下发,分成了探寻、准备确认、数据下发和设备重启四个阶段,每一阶段都必须经过设备确认才会进入下一阶段。探寻阶段确认设备是否为本系统所能管理设备,且根据设备反馈信息确认该设备为本次网络开通所需配置设备。准备确认阶段由设备确认自身参数已经备份,可以进入下一阶段。数据下发阶段是初始化参数下发的重要阶段,通过分包下发的方式将设备所需参数分多次下发到设备,并由设备确认。最后的设备重启阶段由设备确认接收,并在设备自身完成参数配置后进行重启。通过以上流程能够准确有效地将设备初始化参数配置到设备中,实现快速网络开通功能。

3.2网络监控流程设计

网络监控过程主要通过向设备发送ping报文和设备状态访问报文来实现,轮询作业能够根据网络状态自动降低频率和增加响应等待时间。网络监控流程通过定时轮询作业定时向设备发送ping报文确定设备连通性,在设备连通的情况下在进行设备状态访问,以减少发送无效的设备状态报文。设备状态报文中包含了设备状态、链路状态、性能情况和故障情况,保证了能够获取的设备状态的准确信息,防止机动网络在运行过程中丢失了设备状态信息。

4结束语

本文结合了项目组在机固混合网网络管理系统所做工作进行编写,网络管理系统需要结合时代进步而不断发展,通过制定标准的通信方式和通信流程,保证了同时管理机动网络和固定网络,并能够根据业务需求调整参数信息。项目组根据项目参与过程中的需求分析和设计实现工作,归纳总结后编写了本文。随着技术的不断进步以及人们对网络管理系统要求将不断提高,只有不断总结项目中的经验教训,更好地了解不断发展的通信网络,提高网络管理效率,保障网络高效稳定运行。

参考文献

[1]邹兰青.从网管技术看未来网络管理的发展[J].科技信息,2009(07):472.

[2]刘明庚.天津电信电子运维管理系统的设计与实现[D].保存地:天津大学,2014.

作者:廖永行 杨灿 童惠祺 何宇帆 单位:中国电子科技集团公司第七研究所