B2高速公路监控系统网管设计方案浅见

1、高速公路监控系统网管设计方案浅见 从苏嘉杭高速公路监控系统网管设计和实施谈起亿阳集团北京智能交通研究院 姜艳杰南京亿阳交通工程有限公司 穆林海 陈咏民1 前言随着计算机和通信技术的迅速发展，通讯与计算机技术越来越紧密的结合在一起。如今，计算机应用已经从传统的集中应用环境发展成基于网络的分布式应用。而网络亦伴随着新技术和设备的导入逐渐演变得越来越复杂化。在这种环境中，资源分布程度和共享程度均扩大，任何微小的故障都可能导致用户应用的失败，如何及早发现并排除潜在的故障隐患，有效地管理好网络是网络服务提供者关心的问题；同时资源的配置与规划，系统的操作维护日益复杂、困难。事实证明，建立网络管理系统已经变

2、得犹为重要。目前，基于环境要求，应运而生的网管系统已经变得越来越普及通用。很多人认为可以将现有技术直接应用到高速公路管理系统中，认为买来的技术就能满足交通管理的需求。然而，不可忽视的是需求和供应间的差异，分析高速公路监控系统网络现状，由两部分组成：IP网络和通过串口关联的外场设备，可见，高速公路监控系统是一个复杂特殊的网络系统。因此，如何将两个互不相同的系统集成起来，满足业主管理者要求，采用新技术建立一套高速公路网络管理系统具有不可替代的必要性。亿阳集团在承建苏嘉杭高速公路监控系统的过程中，根据监控系统的具体情况，建立了监控系统网络管理系统。根据我们的经验和体会，探讨一下在高速公路监控系统中应

3、该如何进行网络管理系统的设计，以便于在今后的工作中，进一步提高网络管理系统的水平。2 网管系统设计高速公路监控网管系统的设计应该在具体的需求分析基础上，根据监控系统的业务要求、外场设备配置、监控中心计算机网络系统的配置以及管理信息的需要，制定出切实可行的设计方案。因此，我们在制定监控网管系统设计方案时，需要对系统功能、系统结构、网络配置以及网络的安全可靠性等进行综合考虑。只有在认真分析、充分论证的基础上，才能制定出切实可行的设计方案。2.1 系统体系结构我们认为，高速公路监控网管系统应该是一个分层处理结构，监控系统中的通讯系统负责各种外场设备的接入并采集网管功能所必须的管理数据；然后通过通讯将

4、采集到的管理数据传送给网管系统，同时，网管系统采集局域网中的网元数据，并将数据归一、过滤、整合；最后，将数据结果灵活、逼真地展现给网管人员，而且还要将操作人员的控制指令、命令参数传递给系统。高速公路监控网管系统结构不仅使得系统的实现变得容易，而且有利于系统以后的扩展。因此，高速公路监控网管系统应该采用基于分布式组件对象模型技术的三层体系结构。第一层：即客户端，图形界面等；第二层：应用层，负责系统的事务处理逻辑，对系统中相关设备，如计算机网络系统、外场设备等进行监视、管理等；第三层：数据层：位于数据库服务器端，负责数据存储、查询、修改、更新等。2.2 系统功能高速公路监控网管系统的基本功能要求为

5、：系统能够监控网络流量和各设备的运行情况及资源配备情况，同时能够进行综合分析比较，为监控系统管理人员实施监控系统运行提供依据和保障。基于上述原则，我们认为，在进行高速公路监控网管系统设计时，系统应该具有以下功能：1. 网络配置网络配置完成局域网内的监控系统的通讯配置和网管系统的网络节点的配置。主要反映出移动网中的各种类型的设备资源配备和重要参数的设置情况，同时为性能管理和告警管理提供所需的数据配置管理以拓扑图形式查看移动网所有网络节点。网络监视基于网络拓扑图进行，动态反映网络的变化。2. 设备管理网络管理系统可根据管理的需要，将被管环境和资源按地域、关键设备、主要客户、网络连接方式等多种模式进

6、行管理。当一台设备出现故障时，能很方便地识别出受影响地用户。3. 安全管理网络管理系统能支持多级管理员地操作，每个管理员只负责管理自己相应地设备，他们在网管系统具有不同级别的权限。4. 系统备份和恢复功能提供完全备份与增量备份两种备份方式；允许用户设定备份策略；提供备份进度监视和报告；确保备份数据的完整性和准确性。5. 网络监控网络监控提供对外场设备、中心计算机和通讯设备如串口服务器等设备的工作状态、链路状态等的监视。网络监控主要以图形的方式显示所有网络节点的工作状态，如发现某PC机或设备发生故障时，系统会以图形的不同颜色状态来表示。网络监控包括网络拓扑、连接状况、连接列表和网络状态等功能。6

7、. 故障管理系统具有自动事件报警功能，当网络上发生特定时间时，用户可以得到报警信息。用户可以设置相应参数的阈值，当某个参数超过阈值时将自动报警。事件报警具有多种方式，如弹出窗口、声音报警、自动显示故障节点所在的拓扑图等。7. 统计和报表功能根据IP地址，进行网络流量和流向统计，包括定时统计路由器端口出入信息流量；设备和链路负载、可用性、可靠性及网络的可利用率；自动生成关于网络性能、可用性、网络资产状况和网络事件处理状况等网络运行状态的统计报表。8. 用户界面网管系统采用图形化界面，方便用户的使用；能支持WEB界面，在网络上的任何地点都可以通过WEB管理网络。3 苏嘉杭高速公路监控网管简介苏嘉杭

8、高速公路监控系统的特点是，外场设备较多，共有105台（套），其中，CCTV摄像机有39台，车辆检测器有20套，视频车辆检测器有4套，可变情报板有9套，可变限速标志有25套，气象站2套，能见度仪5套，电力监控系统5套（负责监控5个箱式变压器）；监控中心配有计算机网络系统，地图板，大屏投影和50台监视器。因此，我们在苏嘉杭高速公路监控网管系统设计和实施过程中，既按照上述原则又结合苏嘉杭高速公路监控系统的特点，对系统进行了设计和实施。3.1 系统结构图1所示为苏嘉杭高速公路监控网管系统体系结构图。 图1 苏嘉杭高速公路监控网管系统体系结构3.2 系统功能苏嘉杭高速公路监控网管系统不但具有上述功能，同

9、时还有以下特点。1. 用户界面采用网络拓扑结构用户界面采用网络拓扑结构，为用户提供图形显示方式，并对所有监控网络节点的工作状态，设备和链路的运行状态进行检测，当设备出现故障时，节点图形以红色来显示当前设备告警，同时，对于节点的计算机不在链路上，系统也会以警示性的颜色来提醒监控人员。图2为苏嘉杭高速公路监控网管网络拓扑图。图2 苏嘉杭高速公路监控网管网络拓扑图2. 网络状态网络状态提供系统网络的工作状态，系统提供了各种数据的观测值，操作员通过观测的数据值来判断系统的当前网络工作状态。包括TCP、UCP、IP、ICMP-输入、ICMP-输出。3. 连接状况连接状况提供监控系统中需要进行通讯的各个P

10、C机的连接状态。4. 连接列表连接列表提供了TCP/IP 和UDP的网络状态、包括本机IP和远程IP连接状态、使用端口号，以及当前端口的工作状态。5. 系统管理系统管理提供了人员安全权限的管理和系统的简单测试以及使用对网络进行连接和测试使用的网络工具。包括人员管理、网络工具功能。6. 人员管理人员管理完成系统的人员代码、人员密码和人员权限等的配置工作。系统将权限分为浏览级、管理级和系统级。其中系统级具有管理所有操作模块的权限。人员管理包括人员增加、人员删除、人员修改功能。7. 网络工具网络工具用于完成系统网络的查看和测试，包括PING、PC机名称的查看；网络配置；网络路游；网关地址、掩码地址查

11、看等功能。3.3 系统特点苏嘉杭高速公路监控网管系统具特点如下。l 全网故障分析和故障定位、全网性能综合分析功能。便于维护、使用，也可以提高该系统的利用率l 直观显示网络拓扑图，易学易用l 连续、实时的网络状态监控系统，往复轮询各节点设备l 查看连接到本机的TCP、UDP数目和网络地址（IP地址） l 查看本机各网络通信协议的基本参数和现实状态，如果突然发现网络流量增大，应该引起注意；l 标准的数据库方式易于管理；l 提供多种功能强大的网络测试工具；l 灵活配置网络参数，当监控系统内部各微机功能作用发生变化时，只需要变动系统参数（文本文件）即可达到目的；l 二次开发功能，当设备发生变动或网络拓

12、扑结构发生变化时，提供了方便的图形二次开发界面。l 强大的安全管理性，分层、分级密码和口令管理功能，确保系统安全，保密性高3.4 系统的安全与可靠性除了操作系统提供的用户安全性机制外，苏嘉杭高速公路监控网管系统还提供完善的用户管理和控制机制。只有本系统的合法用户才能够进入本系统，不同级别的用户所拥有的权限不同，用户能够管理的资源对象范围和操作类型都会根据权限进行控制。为了规范用户的权利和义务，系统本身提供完善的安全机制来对所有使用该系统的用户进行管理。安全机制所达到的目的是：规范用户级别、明确用户所拥有的权限，区别权限的使用范围，保护系统的各种资源（包括资料、功能等）信息，禁止非法用户访问或使用。 本系统是24小时连续运行系统，从硬件、软件和服务上同时保证系统的高可靠性。 软件上，充分考虑了异常情况的处理，在出现异常情况时，给用户以提示，并具有进程监控管理功能，保证各进程的可靠运行。 4 小结我国高速公路建设正蓬勃向前发展，高速公路监控系统的建设规模越来越大，采用的设备