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网络综合布线管理软件设计和实现

编辑:管理员    来源:    发布时间:9/20/2012    浏览:3717

  布线管理是针对设备间、交换间的工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施,按照一定的模式进行标识和记录,内容包括:管理方式、标识、色标、交叉连接、跳线等这些内容的实施给用户系统维护、管理创造方便,提高了管理水平和工作效率,从而实现了综合布线系统的灵活性、开放性和扩展性。

 

  综合布线线缆是综合布线系统的基础设施,是整个网络的中枢神经系统,它能为智能建筑提供语音、数据、图像、多媒体等系统的应用。得益于综合布线系统网络灵活性及高可靠性,它在不断的扩展,但也带来新的问题,主要表现在随着系统的使用、网络的发展,用户不可避免地要对连接的缆线移动、添加、改动,使得跳线不断变更,在设备间主配线架及楼层配线架将会出现跳线管理的问题,众多的缆线难免出现混乱,这一直是用户和生产厂商极为关注的问题。

  因此,提出用布线管理软件来管理线路资源,提高管理水平,目前对综合布线系统管理软件的认识常与网络管理软件、电子配线架等的认识模糊不清,所以首先阐述综合布线管理软件与它们的区别。

  综合布线系统管理软件是一套系统,分模块对综合布线的物理构成图形化的导人数据库。然后,对这些设备、链路、信息点、终端相关人实施精确的、高效率的、可更改的维护。关于网络管理软件,目前市场上网络管理软件可以大概分为以下几类:网络资产管理、网络监控、日志分析、路由追踪、检测工具、网络套件等。当然,目前也可以按这样来分类:网管系统、应用性能管理、桌面管理系统、员工行为管理、安全管理。通常情况下不太可能将综合布线管理软件与桌面管理系统、员工行为管理系统及安全管理系统想混淆。

  网管系统(NMS)主要是针对网络硬件设备进行监测、配置和故障诊断。主要功能有自动拓扑发现、远程配置、性能参数监测、故障诊断。网管系统通常是由2类公司开发,一类是通用软件供应商;另一类是各个设备厂商。通用软件供应商开发的NMS系统是针对各个厂商网络设备的通用网管系统,目前比较流行的有OpenView,Micromuse,Concord等网管系统。

  各个设备厂商为自己产品设计的专用NMS系统对自己的产品监测、配置功能非常全面,可监测一些通用网管系统无法监测的重要性能指标,还有一些独特配置功能。但是对其他公司生产的设备基本上就无能为力了。目前比较流行的设备厂商网管软件有Cisco—Works2000,NetSight,国内的Linkmanage,iManager。

 

综合布线

  2布线管理软件的关键问题和解决方法

 

  2.1灵活性和可扩展性

  对于本软件的需求分析,通常做法是通过调研,了解可能存在的设备种类,被关心的设备属性,不同的层级关系,然后将这些信息综合设计成一个数据库,然后提供网络数据的管理。

  然而,这种方法存在2个问题:

  (1)耗费时间长,需要不断和网络布线成员的进行沟通,并且由于每个人的关注点不一样,导致牵涉的属性变量膨胀;

  (2)不灵活,需求分析人员总是希望能了解用户的所有需求,需求了解完毕后,就假定所有的需求被了解,然后进行设计、编码工作,这样导致将来要关注新的属性时,软件不能灵活处理。

  针对这个问题,认为采取用户配置和模板的方法,既可以减少软件实现花费的时间,又可以保证最大范围的灵活性。提供用户配置的功能,用户根据自己所关心的属性进行配置;提供模板的功能,用户可以利用其他人已经配置好的模板,进行网络设计。从而减少耗费的时间和对软件使用的复杂度。

  在具体网络中有着各种不同的设备和连线,设备可能是路由器,交换机等,连线指连接设备的链路,可能有光纤、铜缆,而连线通过端口和设备相连,随着设备和链路随着新技术的发展不断涌现,人们对设备和连线所关心的属性不断变化。为了应对这种动态需求,需要将软件建立在一个抽象的模型上,而模型中的元素相关属性可以动态进行修改,才能满足这种变化的需求。因此将网络抽象成一个具有节点和链路的网状结构,节点可以物化成设备,该设备可能带有端点,链路指用于代替连接设备的连线。同时在Internet规划时,设计者们引入了分层的概念,如现在的TCP/IP协议。因此针对这个模型,这里引入了层级的概念,可以包括实际的层次关系,如建筑、楼层、房间等,以及虚拟的层级如内网、外网、园区网等,从而便于规划网络。

  在设计过程中,对于层次、设备、链路、设备端口有默认的逻辑属性,如用于标示的id号,该号提供给软件系统使用,用户不可见,同时提供用户可见的name属性,由用户设置。此外,对于设备必须有端口数的属性。对于链路有连接的两端端口的id标示符。这些必须的属性构成了模型的必备参数,用户其他关心的属性可以动态配置。这些必需属性就可以构成一个网络,一条链路就可以这样描述:id为d1的设备的端口p1连接到id为d2的设备端口p2,无数条链路就构成了一个网络,这是从端点进行描述,也可以从设备进行描述,即无数设备间的连接构成了一个网络,从设备描述可以简化网络连接的复杂性,避免软件实现的复杂度和实现查询时的计算量。如图1所示。

  2.2查找链路

  软件主要提供了网络规划功能和链路管理功能,网络规划是指用户根据层级来设计网络结构,在适当的层级中添加设备,进行设备间的连接;在构建完网络后,可以进行端点到端点的链路查询以及链路各设备、端口等的属性查询。网络规划需要用户有较多的经验,通过配置层级、设备、链路后可以完整描述自己的意图。在构建好网络后,可以利用存储在数据库中的赎金提供链路查询,指当网络出现故障时,查找出问题设备的连接端口到主机房或者到指定端口要经过的链路,提供各设备和链路的信息给网络管理人员使用,用于确定可能存在问题的链路。

  链路查找是指在构建完网络后,提供端到端的查询,其中心思想是网络的深度优先遍历算法,找出所有的路径。算法中心思想是:获取设备间连线的邻接矩阵,先确定两点之间的链路经过的设备,然后确定设备间的连接情况。如设备间的链路个数和链路相关的属性等。在明确两点间的所有链路之后,网络管理员可以判断网络不通的问题出现在哪一段链路上。整个网络是由端点和端点简单连接组成,在查找链路时,如果以端点作为节点,则会导致以下问题:一是链路繁多,计算量大;二是反映不出用户关心的内容,用户总是从宏观上掌握信息,如设备间的连接,而不是设备间端口的连接,因此首先定位端点间经过的设备,然后再考虑设备间的链路,这样需要考虑的节点就少很多,计算量也小很多。设备间的链接构成了一个无向网,查找网中2个节点间的节点,可以采用深度优先遍历算法和广度优先遍历算法,在这里采用深度优先算法。图以邻接矩阵的方式进行存取,即从端口表的数据出发,得到设备为单位构成设备间的邻接矩阵,供算法进行存取。同时提供1个临时数组用于保存算法遍历时是否经过了某设备,提供1个变量用于存放找到一条链路后经过的相关设备。v表示查找的起点;des表示查找的目标点;length表示查找的下一个点在整个路径的位置。gVisited数组用于存放遍历足迹;gmExistLink变量用于存放已经有的路径;gPath数组用于存放一条路径;gDevice—Count用于统计网络中的设备个数,gAdjMax设备间连接的邻接矩阵。

  2.3可视化设计

 

  布线管理软件通过图形化的方式管理各种系统结构、存储数据信息、描述关联关系,也是一个根据数据信息的变化,动态地显示不同图形状态的数据前端开发工具。在日常工作中,人们可能会想到要用各种各样的画图工具去制图,如CAD,Visio等,或者用一些信息系统来管理的各种图纸资料、设备资源、管网资源、技术文档等。但使用者都有体会的是,纯粹的画图软件,很难把众多的设备信息、连接关系信息表达清楚,不同的设计图纸之间也没有直观的连接关系能够表达出来,更不能对设计图中用到的设备材料进行快速定位、准确统计。

  可是表格式的MIS系统又很难清楚表达复杂的系统结构和连接关系的。就是一些花巨资用GIS系统管理的单位,也已经充分意识到,单是管理设备资源的地理信息数据也是远远不够的,还有众多的信息如技术文档、设备的细节等都无法通过一个设计页面表达出来。因此,无论目前使用哪一种方觉得存在明显的缺陷。其实原因很简单:因为即使是一个很简单的图纸,里面的每一个对象都有其自身的数据属性、技术参数和具体的业务特征,同时它又和系统中的其他对象发生关联。而常见的静态图表软件已经不可能把这些关系、属性和业务特征一一反映出来,更不能做到图形与实物一一对应。另外光有图纸资料还不能满足要求,使用者经常为了计算、统计、维护或访问厂家网站的需要,还要使用各种数据库工具、文字处理系统以及第三方软件。大量工具的使用,造成了人员技能跟不上、协调困难、错误增多、效率低下等问题。

  布线管理软件使用可视化设计,对不同设备采用不同的标识,根据设置的层级关系构建整个网络的拓扑结构,同时对设备、层级、链路数据的相关属性进行管理,可以把图形、数据、连接关系综合起来,并且存在数据库中,从而为用户提供一个易用的管理平台,为保障项目决策,网络设计等提供帮助。

  3测试结果

  在采取上述设计方法后,目前已经实现了具有灵活、可配置架构的布线管理软件,搜索算法能快速地在一个项目数据库中查找出所有链路,目前已经用在某部委的管理系统中。

  4发展趋势

  布线管理软件智能化:智能配线管理软件是与连接PC机和网络设备的实时管理的网络数据库,它包括针对每一用户的全部有源和物理无源元器件构成的网络,用最短时间和最低的费用为手段就能够顺利完成网络连接的移动、添加、变更、维护等,以及预置参数、浏览查阅、检索、内容审定等人机对话。

  布线管理软件标准化:目前电信基础设施管理的标准是:TIA/EIA一606标准,该标准是商业建筑物电信基础设施管理标准,是目前国际上有关商业建筑物电信基础结构的惟一管理标准。

  5结语

  文章对综合布线管理软件的关键问题提出了解决方案:快速的链路查找算法,达到了灵活配置和可扩展性的要求,同时提出基于数据的可视化设计方案。最后对综合布线管理软件的发展方向进行简单的分析。

   
 

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