EoC配置管理系統的設計與實現

徐 洪，聶 晶，謝海明，潘志宏，劉偉平

（暨南大學 電子工程系；光電信息與傳感技術廣東普通高校重點實驗室，廣東 廣州 510632）

0 引言

EoC（Ethernet over Coax）是以太網數據通過同軸電纜進行傳輸的技術統稱，具有簡單、穩定、安全及費用低等優點。EoC設備主要包括局端和終端，一個局端設備可支持多達64個終端設備接入。其中，局端設備分為同軸電纜寬帶接入終端和有線電視信號混合器，可為EoC網絡提供橋接及管理功能，以實現廣播電視的雙向服務[1-3]。由于EoC局端設備的關鍵作用以及設備增多引起的復雜管理，對EoC設備的網絡管理就顯得非常重要。

目前，國內已有不少公司建成了EoC綜合網絡管理系統，例如HKT8000網絡管理系統，該系統主要是基于C/S結構，客戶需要安裝軟件管理客戶端才可使用，對應用造成一定的不便。此外，目前還少有EoC配置管理系統方面的論文。

針對以上問題，筆者完成了EoC設備配置管理系統的設計和實現。為了使系統管理和客戶操作簡單、方便，系統采用B/S模式，也就是基于Web的設計方式；采用MVC的架構設計，使模型和視圖能夠單獨開發，可增加程序的可維護性和可擴展性；根據功能模塊的需求，按照模塊化設計，可以實現系統的模塊化管理，對以后系統的升級提供了方便。

1 EoC配置管理系統的設計

1.1 系統功能

配置管理是管理系統中最基本的功能之一，筆者對EoC設備相關的信息進行配置、修改、保存，監控并顯示當前配置信息，同時根據具體情況改變配置參數，修改系統參數并存儲到數據庫以及配置到設備中[4]。

EoC配置管理系統可對EoC系統內的局端和終端設備進行遠程網絡監控（RMON）。RMON的目標是為了擴展SNMP的MIB庫（管理信息庫），使SNMP更有效、更積極主動地監控遠程設備。該系統可實現Master，Slave等設備的管理控制，其主要功能包括：實現網管系統信息的配置管理功能；實現系統管理后臺服務，提供一個可擴展的后臺服務的管理框架；實現系統管理平臺客戶端，向用戶提供一個美觀、易操作的可視化管理界面。

1.2 系統的架構設計

MVC（Model-View-Controller）模式把應用程序分成控制器（Controller）、視圖（View）和模型（Model）3 個核心模塊[5]。根據該模型，EoC配置管理系統按照MVC架構進行設計，其MVC架構如圖1所示。

模型是應用程序的主體部分，代表業務數據和業務邏輯，是整個系統的核心。模型層由3個部分組成：簡單網管協議服務層、網絡管理處理層和網絡管理應用層。簡單網管協議服務層主要功能是通過SNMP協議與設備通信。網絡管理處理層是通過接收簡單網絡協議服務層的數據，并將數據傳輸到網絡管理應用層。網絡管理應用層接收到數據后，根據不同的任務，分配到不同的模塊進行處理，并將處理結果交付給視圖層。

圖1 EoC配置管理系統的MVC架構

視圖層是用戶看到并與之交互的界面，用戶可以通過視圖獲取系統的信息，并可以通過視圖對系統進行操作。視圖層由HTML，JSP和Jquery 3種技術組成。

控制器是用來接受用戶的請求并調用模型去完成用戶的需求，還能調用視圖來顯示響應結果。它主要處理視圖和模型之間的交互。從用戶視圖接收請求，分發請求到合適的模型或視圖上，控制器本身并不對數據進行處理。控制器采用JSP和JavaBean技術。

EoC配置管理系統采用MVC的模式，一方面，模型和視圖能夠單獨開發，即業務邏輯和用戶表現的分離，增加了程序的可維護性和可擴展性；另一方面，表現界面和控制邏輯分離，用戶可以在程序運行時根據習慣或模型狀態來動態選擇不同的界面。現在一個應用程序被訪問的方式越來越多，MVC設計模式支持多個視圖共享一個模型。因此在MVC設計模式中開發網管系統可以大量地重用代碼，提高了網管系統開發的效率和質量。

1.3 系統的模塊設計

系統主要對組成EoC網絡的設備信息進行顯示、刪除、修改等管理，包括系統信息的初始化和各種功能的配置等。根據功能模塊劃分為五大模塊，主要包括：系統管理、軟件管理、RF射頻管理、網絡管理、CNU管理，具體子配置模塊如圖2所示。

系統管理是EoC配置管理中最基本的部分，主要包括設備信息的顯示和儲存、網絡信息的顯示、配置和儲存以及系統設置等。軟件管理實現對ftp的參數設置，方便系統進行升級的參數修改。RF射頻管理是對射頻的相關參數進行讀取和顯示，并可對輸出電平進行更改，但是會限制在一個有限范圍內。網絡管理模塊顯示和配置VLAN信息、數據包限制等內容。CNU管理模塊是EoC配置管理中最重要的部分，主要包括白名單管理、服務管理、端口管理、在線slave管理、圖譜信息管理。

圖2 EoC配置管理系統功能設計圖

2 EoC配置管理系統的實現

2.1 系統實現的關鍵技術

現在的EoC設備大多以SNMP協議作為標準的協議，并有自己的私有MIB庫信息。SNMP（簡單網絡管理協議）是一種基于TCP/IP的網絡管理協議，它使用UDP作為傳輸層協議，能管理支持代理進程的網絡設備[6]。SNMP主要包括SMI（管理信息結構）、MIB（管理信息庫）和SNMP協議。SMI給出了管理對象定義的一般框架。MIB是設備所維護的全部被管理對象的結構集合。SNMP協議包括SNMP操作、SNMP信息的格式以及如何在應用程序和設備間交換消息。本系統采用JAVA語言開發，因此采用了基于JAVA技術的SNMP協議，并且在原有SNMP2開發包基礎上開發了適合本系統運行的特定SNMPJAVA包。

2.2 系統的實現

EoC配置管理系統實現對設備信息的顯示、配置、存儲等功能，從縱向功能上具體可以分為：初始化功能、保存信息到數據庫、讀取設備信息并保存到數據庫、配置數據到設備等功能。

2.2.1 初始化功能的實現

EoC配置管理系統的初始化功能主要是指管理某一具體設備的時候對該設備的基本信息的顯示，主要分為兩種情況：一是數據庫中沒有存儲相應的信息，此時系統將自動采集信息并保存到數據庫，同時顯示在管理界面；二是數據庫已經存儲了相應的信息，則系統將直接從數據庫中讀取參數信息并顯示在界面上。主要流程如圖3所示。初始化到數據庫的主要代碼是InitSystemDatasinit=（InitSystemDatas）factory.getBean（"initSystemDatasBean"）；init.addOrUpdateDatas（"WebRoot/WEB-INF/InitDatas.xml"）；//初始化包含設備信息數據的配置文件到數據庫中。

圖3 初始化功能流程圖

2.2.2 保存信息到數據庫的實現

保存數據到數據庫，按功能主要分為插入、刪除和更新等操作。以軟件管理中的參數設置為例，當需要保存IP為192.168.2.1的參數信息到數據庫時，此時數據庫中已經存在該IP地址的信息，保存信息就是將數據表的需要修改的字段進行修改，因此只需進行更新操作。若要將增加的IP地址為192.168.2.2的設備參數信息保存到數據庫時，是對數據庫信息進行插入操作。同理，刪除已經存在的設備信息，也就是對數據庫的數據進行刪除操作。

2.2.3 讀取設備信息并保存到數據庫的實現

該功能主要通過SNMP協議與設備進行通信，讀取設備信息并保存到數據庫。具體為讀取時從數據庫讀取MIB節點信息，然后取出節點對應的參數信息并儲存到數據庫中。以更新列表中的master索引參數為例，其部分代碼如下：

2.2.4 配置數據到設備的實現

在EoC配置管理系統中，當修改數據時，為了使設備信息同步改變，需要將修改的信息寫入設備中，同時保存到數據庫中，達到設備信息與數據庫信息的同步。當對設備節點值進行修改時，只需對數據庫進行更新操作；當需要增加新的設備節點或者刪除不需要的設備節點時，則將對數據庫進行相應的增加信息或刪除信息的操作。

3 EoC配置管理系統的測試

成功進入EoC設備管理界面后，可以看到列表顯示已有設備的IP地址、MAC地址、區域代碼等內容。如果需要增加新的設備，只需點擊添加新增EOC設備按鈕，即可配置新設備的IP地址、MAC地址等信息，同時這些信息將保存到數據庫中。

設備配置好后，即可進入選定IP設備的配置管理界面了，這里可根據5個功能模塊查看相應的設備信息以及更改配置，其中，軟件管理模塊的參數設置和在線slave管理模塊的配置界面分別如圖4和圖5所示。在參數設置列表中，修改參數信息，點擊修改即可將改變數據配置到設備中，并保存到數據庫，同時在界面中實時顯示出來，滿足數據庫信息與設備信息的同步。在線slave管理是對當前在線的slave用戶的相應信息如MAC地址、設備型號、端口數等內容的顯示，如果設備有死機現象，則點擊重啟按鈕即可重啟相關slave設備。

圖4 參數設置配置界面

圖5 在線slave配置界面

通過測試，其他功能模塊也滿足相應要求，實現了對EoC設備的配置管理功能。測試過程中，多個用戶同時登陸服務器，并進行相應的操作，連續運行一段時間，系統仍正常工作。用不同瀏覽器訪問也正常運行。測試結果表明系統具有穩定、實時、方便等特性。

4 結束語

隨著廣電雙向網絡改造的實施，EoC方案已逐漸引起更廣泛的關注。筆者設計的設備配置管理系統的方案基于B/S結構和MVC框架，并利用JAVA語言、JSP技術和Jquery技術來實現，完成了EoC配置管理系統的信息顯示、配置、修改等功能。與其他的網管配置子系統相比，本系統具有以下優點：1）采用JAVA語言和JSP技術，具有跨平臺優點；2）基于B/S結構，系統運行更簡易，無需安裝，系統升級方便；3）采用Jquery技術，快速實現簡潔、易操作的界面。本系統的實時性、穩定性和易操作等特性很好地滿足了EoC配置系統的維護和管理的需求，為EoC系統的穩定和高效運行提供了支持。

[1]JIANG M.下一代廣播網與EPON+EoC解決方案[J].中國數字電視，2009（9）：57-58.

[2]曲寶春，戴中蔚，李保，等.“下一代廣播電視網絡NGB”與基帶EoC技術[J]. 有線電視技術，2009（3）：66-68.

[3]劉曉雪，章文輝.淺談下一代廣播電視網（NGB）[J].電視技術，2009，33（S2）：150-152.

[4]孫凱意.EPON網元管理系統配置管理子系統設計與實現[D].武漢：華中科技大學，2007.

[5]張宇，王映輝，張翔南.基于Spring的MVC框架設計與實現[J].計算機工程，2010，36（4）：59-62.

[6]區海平，壽國礎.基于MIB定義的SNMP分析系統及實現[J].計算機應用，2009，29（1）：38-41.