一種基于Agent的空管通信監控軟件的設計與實現

鄭澤敏

（民航汕頭空管站，廣東 揭陽516669）

0 引言

空中交通管理作為設備安全保障要求較高的行業，其在數據通信與網絡交互上必須擁有多重方式，這使得空管通信網絡的監控更加復雜。以目前汕頭空管站為例，其包含有華為FA16/FA36、思科企業核心交換機/ATM、甚至C波段以及Ku衛星等多種網絡通信設備。這多樣的網絡設備監控各有千秋，卻無法統一集中監控，這對于空管一線技術保障而言，無疑是另一種效率瓶頸。本文通過引入Agent技術，借助其智能性、學習性以及社會性等特征開發一套能夠多重適用于空管現場網絡設備的軟件。該監控軟件將具備動態學習能力，具有較強的擴展性和可維護性。

1 總體設計

Agent是一種能在特定環境下靈活主動地完成某個特定任務的實體，在計算機應用其實現上，其具有良好的主動性、學習性和交互性。因此將其引入多樣化、更新速度較快的空管通信設備具有一定的意義。以此同時，系統必須采用多Agent進行同個通信設備網的監控。所謂的多Agent指的是由多個Agent組成的有效集合，在該集合內部Agent之間的活動及工作是相對獨立的，互相通過合作、協商及交互完成集合任務。對于本設計而言，系統必須遵守一定的規則實現多個Agent之間任務的劃分、資源分配以及數據的交互。

1.1 單個Agent的設計及數據交互

在系統中，Agent必須以其他Agent協作，以此來完成集合賦予的任務，并遵守一定的規則。其中可以通過邏輯推理進行問題定義庫，根據其他Agent及運行環境進行推理計算，完成集合任務并實現由知識處理提進行處理生成自我知識。

在數據交互的實現機制上，以汕頭空管內部OA系統網為例進行簡單介紹。首先，網絡監控Agent啟動后進行網絡地址分析，如果確定網址是一個不允許訪問的狀態網址則Agent可立即將其屏蔽；其次，控制Agent將啟動網頁分析，集合任務執行將進入網絡監控Agent，網絡分析Agent完成網絡分析并將結果交予決策Agent；最后決策Agent將決策結果通知網絡Agent并作出自我知識存儲。對于軟件設計上，系統必須同時考慮后臺數據庫的配備以及數據的反饋（例如實時信息的監控，考慮聲光告警）。

1.2 多個Agent的設計以及分類

對于集成化要求來說，系統的實現因盡可能考慮到各種情況以及后續相應的擴展。針對空管系統通信設備而言（包括接入設備、交換設備以及路由設備）。實現上，對于多Agent設計來說大概有一下分類及軟件功能設計：

（1）設備選項Agent：它將通過預先建立的知識庫（包括華為設備知識庫、思科設備知識庫，H3C設備知識庫）等進行自我檢測及適用實現多設備的無縫多功能監控接入；

（2）通信服務Agent：主要負責在B/S模式下，數據客戶端以及服務器端之間的通信；

（3）數據服務Agent：主要為其他Agent提供基礎數據保障服務，包括數據的存儲、數據格式的轉換以及數據的解析，在實際軟件設計上體現為后臺數據庫的數據與前端軟件的互相配合；

（4）客戶端監視Agent：在設計上，B/S模式的設計要求監控系統必須部署于某一局域網，這使得客戶端的監視成為軟件監控的一部分；

（5）遠程監控Agent：主要實現系統的自我維護部分功能；

（6）決策Agent：對于系統而言實現信息的判斷以及決策，協作其他Agent完成集合任務，如上所述；

（7）分析Agent：主要實現對采集信息的分析及解析，其與決策Agent聯系最為密切；

（8）控制Agent：整個系統的核心，將實現控制以及協調作用，可以解決系統內部多個Agent的工作沖突問題、數據交互問題等。在軟件設計上，其是代碼實現的主要模塊。

當然，在實際應用中，系統可能由于后續的更新以及監控通信網絡設備型號的更換變得實現更為復雜。因此在Agent設計上，一方面系統考慮Agent設計的獨立性不變；另一方面提供后續維護擴展接口，對后續Agent的增加設計提供維護操作路徑。

2 關鍵技術實現

在軟件設計上系統采用了VISUAL2010設計開發平臺，其中較為重點技術實現為知識庫的學習以及COM可重用庫的調用。

在知識庫的學習上，系統必須考慮多種通信設備配置文件的讀取及解析，在設計上可以參考文獻[2]采用的正則表達式處理方式，通過字符串的正則表達式匹配，系統可以快捷實現對知識庫相關文件的讀取及解析為軟件的后續設計提供數據基礎，具體實現此處不再贅述。

微軟提供了COM組件，通過COM組件可以實現對Agent的設計。在C#上可以通過以下代碼實現對其的創建（接口、函數以及類的編寫）：

編寫導出接口

創建接口函數如下:

創建具體類：

{//函數編寫}

也就是說對于COM組件，可以通過對其進行函數及類的修改實現對不同Agent的定制。編寫完畢后可以在VBScript進程測試如下：

3 結束語

本文提出一種基于Agent的空管通信設備監控系統，該系統實現通過C#設計，并采用B/S模式進行部署，能夠對目前主流空管通信設備進行有效地集中監控。監控實現比以往單一設備監控更具魯棒性和可維護性。這為空管其他設備監控提供一種參考。

［1］王靜宇,譚躍生,張曉琳.基于Agent的網格資源監控系統的設計與實現[J].微電子學與計算機,2006(S1).

［2］曾培彬,高升秋.基于Web信息處理的機位信息融合設計與實現[J].中國民航飛行學院學報,2014(05).