民航華東DDN網(wǎng)新型網(wǎng)管軟件的設計與實現(xiàn)

汪勇

(上海民航華東通信網(wǎng)絡發(fā)展有限公司，上海，200335)

0 引言

DDN網(wǎng)主要是使用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的一種數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。其自身的核心作用就是去為用戶提供永久性以及半永久性連接的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸信道，其不僅能夠被用在計算機之間的通信，也能夠被使用其對于傳送數(shù)字化傳真和數(shù)字話音以及數(shù)字圖像信號或者是其它的數(shù)字化信號。永久性連接的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸信道主要指的是用戶間設置固定連接，傳輸速率不變的獨占到了帶寬電路。半永久性連接的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸信道對用戶來說是非交換性的。可是用戶能夠提出相關(guān)的申請，由網(wǎng)絡管理人員對其提出的傳輸速率、傳輸數(shù)據(jù)的目的地和傳輸路由進行修改。網(wǎng)絡經(jīng)營者向廣大用戶提供了靈活方便的數(shù)字電路出租業(yè)務，供各行業(yè)構(gòu)成自己的專用網(wǎng)。基于此自身的特點，本文針對民航華東DDN網(wǎng)新型網(wǎng)管軟件的設計與實現(xiàn)進行相關(guān)的分析與總結(jié)。

1 軟件開發(fā)的必要性

民航華東DDN網(wǎng)主要承擔著華東地區(qū)以及中南地區(qū)各類空中交通管制業(yè)務的傳輸，其網(wǎng)絡是一個星型結(jié)構(gòu)形式，設備采用美國Vanguard路由器，中心節(jié)點至各個分節(jié)點之間的中繼線路以OSI參考模型中的幀中繼協(xié)議來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的有效交換。整個網(wǎng)絡7×24小時不間斷運行，目前是華東地區(qū)雷達、轉(zhuǎn)報等信號的主要承載網(wǎng)絡。

華東DDN網(wǎng)新型網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是由華東空管局網(wǎng)絡公司虹橋網(wǎng)絡交換室開發(fā)的、主要面向民航華東DDN網(wǎng)，和華東轉(zhuǎn)報接入網(wǎng)的一套新型網(wǎng)絡監(jiān)控與管理的工具軟件，主要針對目前使用的HP OPENVIEW監(jiān)控軟件的如下不足：（1）無法對全網(wǎng)所有中繼的通斷狀態(tài)實施百分之百有效監(jiān)控。（2）無法對全網(wǎng)所有中繼的CRC誤碼等信息實施主動有效監(jiān)控。（3）無法對業(yè)務端口，特別是TBOP雷達業(yè)務端口的各種狀態(tài)(虛電路 通斷、擁塞、丟包排隊、雷達數(shù)據(jù)中斷)實施主動監(jiān)控，而只能在用戶報修后進行被動處理。（4）用戶界面不直觀，不便于進行分類和統(tǒng)計等方面而進行針對性的改進，并增加了具體業(yè)務實時路由跟蹤和大數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能。該軟件以圖表式的輸出顯示為主，用戶界面與目前市面上主流網(wǎng)管軟件均有較大不同。

2 軟件總體架構(gòu)

在結(jié)構(gòu)上，該軟件主要劃分為后臺數(shù)據(jù)采集（主要使用PYTHON實現(xiàn)）和前臺數(shù)據(jù)分析與展示（主要使用MATLAB平臺實現(xiàn)）。該設計思路既可以滿足對目前Vanguard設備構(gòu)成網(wǎng)絡的監(jiān)控管理，也可以為未來的國產(chǎn)華為、華三設備的監(jiān)控留下空間。

3 軟件功能模塊介紹

3.1 全網(wǎng)中繼線路周期自動巡檢與展示

該模塊將全網(wǎng)所有路由器按照虹橋、浦東、青浦、各空管分局、各空管站以及中南華北節(jié)點進行分群劃分，以每個地域所屬來顯示所有中繼的異常狀態(tài)。如果為綠色代表當?shù)厮泄?jié)點中繼完全正常，其他顏色按圖示代表不同的異常狀態(tài)需要及時關(guān)注和處理。周期中繼巡檢一般巡檢周期為1個小時，用戶可以自定義巡檢周期，也可以切換到手工巡檢模式。完成一次該項巡檢約2-3分鐘。

圖1 全網(wǎng)中繼線路周期自動巡檢與展示模塊

3.2 全網(wǎng)（雷達）TBOP端口周期巡檢與展示

如圖2所示，該模塊將全網(wǎng)所有雷達（或VHF或AIDC相關(guān)業(yè)務）業(yè)務相關(guān)路由器，按照路由器編號（橫坐標）和業(yè)務端口（縱坐標）來顯示其當前的正常或異常狀態(tài)；具體指示燈含義如圖中圖標所示。如果某個TBOP端口發(fā)生需要關(guān)注的事件（如有LOST丟包），將在窗體右側(cè)顯示該端口的具體業(yè)務名稱，引起值班員的關(guān)注。

圖2 全網(wǎng)（雷達）TBOP端口周期巡檢與展示

3.3 業(yè)務實時路由跟蹤模塊

該模塊通過輸入指定業(yè)務的輸出端口編號，能自動追蹤該業(yè)務在網(wǎng)內(nèi)當前的實時路由，并實際關(guān)聯(lián)生產(chǎn)用戶資料，動態(tài)輸出信息包括：業(yè)務名稱、業(yè)務速率、輸出端口屬（DTE/DCE）、業(yè)務途經(jīng)路由器編號、中繼端口號、虛電路DLCI號、所有中繼線路的當前誤碼CRC信息、所有中繼線路的最后一次UP的時間等，如果是涉及到電信聯(lián)通的長途出局鏈路，還會自動顯示該線路的運營商保修編號。

3.4 大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析模塊

該模塊通過對歷史數(shù)據(jù)按時間先后進行回放與分析，可以將全網(wǎng)每次中繼中斷（瞬斷）的具體的設備和端口（圖標右側(cè)黑體字符）和相應的通斷時間信息（精確到秒，下側(cè)藍色字符）進行標注，便于在事后或或更長時間進行分析（如上圖所示），該功能可以與生產(chǎn)講評相關(guān)聯(lián)。也可以將全網(wǎng)所有中繼誤碼出現(xiàn)異常的線路與端口進行時間展開，篩選并加以關(guān)注與分析；在業(yè)務層面，也可以將全網(wǎng)所有雷達業(yè)務同步端口的LOST、CRC、數(shù)據(jù)通斷等信息進行關(guān)注和分析。

圖3 大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析模塊

4 總結(jié)

本文提出了實現(xiàn)一套基于運行維護人員需求的民航專用網(wǎng)絡的輔助網(wǎng)管軟件該輔助網(wǎng)管軟件能夠?qū)Ξ斍熬W(wǎng)絡中發(fā)生真正重要的事件（中繼端口與業(yè)務端口）加以及時關(guān)注，而將無效信息過濾；同時該軟件的一些功能也在對故障快速定位和處理進行了積極的探索。