基于B/S架构的高校校园网络网管系统平台的设计

邢铁燕

(天津现代职业技术学院 天津300350)

基于B/S架构的高校校园网络网管系统平台的设计

邢铁燕

(天津现代职业技术学院 天津300350)

随着新一代信息技术的发展和国家科教兴国战略的实施，校园网络建设已成为各级学校的基础建设项目，也是衡量学校教育资源信息化、网络化、智能化的重要标准。特别对于高校管理而言，不仅要面对二级院系、科研、行政、招生、结业、财务及基础建设等众多职能部门，更重要的是要面对广大的师生、各类行政办公人员，以及各种复杂的事务，所以需要一个高效、智能的网络及平台的支撑。但是，目前在校园网络建设中普遍存在着认识不够全面、盲目追求高投入、高档化和缺乏对网络综合管理等问题，阻碍了校园网络在高校管理、教育、教学中应发挥的实际效益。主要阐述如何对高校校园网络进行高效运维管理，以保障网络运行稳定。

资源管理 综合告警 性能监控 报表分析

0 引 言

校园网是为学校师生提供快捷、高效的教学、科研和综合信息服务的网络平台。随着高校校园网规模逐步扩大，教学、科研对信息化的依赖越来越强，校园信息化的发展越来越迅速，网络结构也越来越复杂，管理运维的难度不断加大，使得高校校园信息化建设面临着越来越多的挑战。这迫切需要可视化的监控手段，对设备资源进行统一管理，将用户信息和设备资源关联起来，集中监控设备告警和设备性能，业务故障快速定位，提供全面的统计分析报表。

1 校园网管系统的功能需求

1.1 资源管理

资源管理应能够维护网络中的各类网络设备，包括骨干网络的路由器和交换机、三层交换机；支持多厂商、多型号的设备的集中管理与维护；维护网络设备的连接关系。可实时管理、展现设备基本信息及板卡、端口信息；可查看路由器和交换机的端口状态，三层交换机的端口状态；能通过一定的技术手段来保障资源准确性；保存资源维护日志实现痕迹管理。

1.2 集中告警

集中告警应能够接收专业网管告警信息、设备TRAP信息，能对接入网各类设备自定义的监控指标进行监控，发出告警。指标告警阀值可灵活配置，自定义告警描述，也可制定告警过滤规则，突出重要告警。告警信息应及时准确，告警集中展现和直接在设备上标记相结合，检索功能全面高效，为了解各设备运行整体状况提供综合视图展现。

1.3 性能分析

能够周期性对接入网设备进行性能采集，采集信息可配置采集参数。通过对采集信息进行整理和归并，能以图形的方式展现当前各设备的运行状态和性能趋势。性能数据可长期保存，既可了解历史性能，又能查看实时性能。为设备的故障排查、升级更新提供更直观的策略依据。

1.4 综合报表

可对各模块数据进行业务分析，提供图形化的报表呈现，可根据业务需求进行报表定制。报表导出WORD/PDF/HTML等格式文档。

2 校园网管系统设计

2.1 模块组成

校园网络网管系统可实现全面管理和监控校园网的网络资源及网络运行情况。系统总体功能包括：资源管理、综合告警、性能分析、统计报表，如图1所示。

系统将各种网络设备进行集中管理，采取主动轮询和服务侦听手段来收集网络运行的各项关键数据，并对大量的网络数据进行存储和分析，从而达到对整体网络实现全方位的监控，有效提高网络管理效率、减少监控失误。同时，系统支持丰富多样的报表呈现方式，可对系统中的网络资源和监控数据进行统计分析，并以图文并茂的方式呈现出来，便于用户查看和提取关键信息，为优化网络维护手段提供可靠的数据参考。

图1 模块架构图Fig.1 Module architecture

2.2 系统架构

采用B/S架构使系统能集中部署分布使用，有利于系统升级维护；采用了MVC的开发模式和参考SOA体系架构进行功能设计，使得系统能快速扩展业务功能而不会影响现有系统功能的正常使用，可根据实际业务量进行部分功能扩容，在满足系统运行要求的同时实现成本最小化。系统采用分布式部署，系统功能隔离运行，保障了系统整体运行的稳定性，如图2所示。

图2 部署结构图Fig.2 The deployment structure

3 功能模块设计

3.1 资源管理

3.1.1 汇聚路由交换设备

3.1.1.1 设备信息

① 设备信息：名称、编码、厂商、型号、软硬固件版本、IP地址、所在机房、安装地址等。②板卡信息：板卡编号、物理名称、板卡类型、槽位和板卡号、软硬件版本等。③端口信息：端口编号、端口物理名称、端口类型、端口序号、端口状态、所在板卡等。④提供骨干汇聚网络设备的网络连接拓扑图，可以通过拓扑图查看设备状态，链路状态灯，支持编辑设备布局和连接关系。⑤对汇聚网络设备及其组件的运行性能的图形化展现，性能指标包括：机框板卡CPU使用率、内存使用率、温度、电压、光口光功率等。⑥对骨干路由交换设备及其组件的告警信息、TRAP信息的展示。⑦对骨干路由交换设备的端口流量信息的展示。⑧对骨干路由交换设备的维护日志。

3.1.1.2 功能实现

① 提供对设备及其下级组件的增、删、查、改等常规维护手段；②录入设备时，只需要填写设备信息，系统自动从设备上获取相应的板卡、端口信息；③系统根据填写的基本信息，从对应的专业网管获取设备相关信息，确保本系统与专业网管资源的一致；④提供设备信息同步功能，可以将设备的板卡、端口变化同步到系统中；⑤提供其他功能快速链接，即访问参数配置、查看设备配置、TELNET终端。

3.1.2 接入交换机设备

3.1.2.1 设备信息

① 设备基础信息：名称、编码、厂商、类型、IP地址、安装地址、软硬件版本信息。②设备板卡信息：名称、编码、板卡型号、软硬件版本、槽位号。③设备业务端口信息：名称、编码、端口类型、状态、VLAN。④对每台设备的运行性能的图形化展现，性能指标包括：机框板卡CPU使用率、内存使用率、温度、电压等。⑤对每台设备的运行性能告警信息、TRAP信息的展示。⑥对端口流量信息的图形化展现。⑦对设备的维护日志的集中展现。

3.1.2.2 功能实现

① 提供对设备及其下级组件的增删查改等常规维护手段；②录入设备时，系统能根据录入的设备信息(MAC、IP、所在地址)自动检测录入信息的准确性，防止录入时人为失误。

3.1.3 资源巡检

3.1.3.1 巡检内容

系统定期对设备资源库进行巡检，对比资源库和实际设备信息是否有差异，如设备模块变更、软硬件版本变更、连接关系变更等，形成巡检报告。通过定期对资源进行巡检，可以快速发现未维护到的资源变动情况，及时更新资源数据，保证资源的准确性。

3.1.3.2 巡检管理

在巡检管理中可查看巡检报告和巡检明细，通过巡检报告，可以定期了解资源变动情况。在巡检报告中提供了资源同步功能，方便用户对变更设备进行调整。

资源管理是其他功能模块的基础，保证资源数据的准确性是整个方案的前提，需要各类设备专业网管及设备维护人员保证数据来源的准确性和可用性。

3.2 综合告警

3.2.1 告警来源

告警信息来源包括两类：①设备或设备专业网管主动发送的告警信息。主要为SNMP TRAP信息，如设备重启、运行故障等；②通过对设备运行参数的定期采集，与告警阀值对比生成的告警信息，如CPU占用率、端口IO数据包字节错误率等。

3.2.2 告警内容

3.2.2.1 汇聚路由交换设备

路由交换设备的告警类型和参数包括：①设备维护告警，设备断电、重启、端口UP/DOWN等；②设备的运行参数，CPU使用率、内存占用率、设备温度等；③端口IO错误率，错误数据帧率、错误包率等；④端口流量，端口流量与定义的阀值匹配产生告警；⑤网络连接，网络连接中断告警。

3.2.2.2 接入交换机设备

接入交换机设备的告警类型和参数包括：①设备维护告警，设备断电、重启、端口UP/DOWN等；②设备的运行参数，CPU使用率、内存占用率、设备温度等；③端口IO错误率、错误数据帧率、错误包率等；④端口流量，端口流量与定义的阀值匹配产生告警；⑤网络连接，网络连接中断告警。

3.2.3 告警定义

3.2.3.1 告警级别定义

告警级别共分为4级，从严重到一般分为：严重告警、主要告警、次要告警、一般告警。每种级别都有对应的颜色，在告警信息中会显示颜色和级别。

3.2.3.2 告警阀值定义

系统提供配置界面，对各类设备的各运行参数设置阀值。当例行巡检采集数据时，系统将自动与设置的阀值比较匹配，超出阀值的按告警分级生成告警信息。

3.2.4 告警展现

系统统一管理各类设备告警信息，每条告警信息属性包括：告警时间、告警对象、告警类型、告警详情、首次告警时间、告警次数、告警更新时间、确认时间等。在告警列表中，以不同颜色表示不同的告警级别，页面数据实时刷新。

系统可根据需要单独提供按业务类型或按设备类型分类的展示页面，可以分用户进行新告警声音提醒。

3.2.5 告警操作

3.2.5.1 告警确认

在告警列表中，可以选择一条或者多条告警，进行确认操作。告警确认表示对该告警已经知悉，不需要进行告警提醒。已经确认的告警，在告警详情中会保存告警确认时间、确认人信息、告警状态为已确认。

3.2.5.2 告警清除

系统自动对已消失的告警进行清除，同时提供手工告警清除功能。对于已清除的告警，划入历史告警数据库，属性还包括清除时间、清除方式(自动/人工)。告警历史数据根据重要性和数据量保存1个月、1季度、半年或1年。

3.2.5.3 告警导出

对于告警列表中的告警，指定导出范围，当前页告警或全部告警导出到指定的文件，文件格式为CSV或EXCEL。

3.2.5.4 告警查询

系统提供告警的查询功能，可对以下条件任意组合查询：告警级别、告警状态、派单状态、设备厂商、告警类型、告警名称、区域等信息。

3.2.5.5 历史告警查询

系统提供告警的历史查询功能，可对以下条件任意组合查询：告警级别、告警状态、派单状态、设备厂商、告警类型、告警名称、区域等信息。

3.2.6 告警联动

系统提供告警关联动作，包括短信、邮件、第三方接口输出等方式。系统提供统一配置界面，对需要设置告警关联的告警类型做关联动作配置。

3.2.7 告警过滤

可设置以下任意组合条件进行过滤：厂商，告警名称，告警发生的区域、局站，告警位置，告警级别，告警类型，告警状态。

3.3 性能分析

3.3.1 性能指标

系统支持的各类设备性能指标，按照设备类型归纳如表1所示。

表1 设备性能指标表Tab.1 List of equipment performance indexes

3.3.2 性能采集

系统采用分配任务方式将接入网资源分配给各个采集机，任务分配会根据当前注册的采集机实例进行动态调整，确保当前运行的采集机能达到负载均衡。采集的内容可通过指标配置来指定，采集周期可根据业务需求进行配置。

采集的性能指标会以不同的周期进行汇总，可以有效提高数据统计效率。性能数据的保存时间根据业务需要配置。

3.3.3 性能展现

性能展现包括两个部分：资源界面中的设备性能信息、性能分析中的性能统计。对各指标数据可做多种方式展现，实现如下功能：

3.3.3.1 最近1小时、1天、1月及1年的性能曲线(见图3)

图3 性能曲线Fig.3 Performance curves

3.3.3.2 多模块、多指标的实时性能展现(见图4)

图4 实时性能展现Fig.4 Real time display of performance

3.3.4 统计报表

对设备相关资源、性能数据做出统计分析报表。报表结果可输出为WORD/PDF/HTML等格式文档。报表内容涉及到系统各个业务模块，并且可以根据实际业务需要定制报表。如：资源报表、综合告警报表等。

3.3.5 资源报表

可通过报表统计区域设备情况、设备覆盖情况、设备容量情况、设备维护情况、开通率等，利用这类报表为资源规划提供参考。

3.3.6 综合告警报表

可通过报表统计区域告警分布、设备类别告警分部、告警等级、告警类别分类统计等，利用这类报表为设备维护工作提供参考。

4 结 语

校园网的运维管理是一套全面、科学的IT运维管理体系。本文探讨校园网管运维管理平台仅为IT运维管理体系的局部，还需加强ITIL规范化运维管理体系建设，提高运维管理水平，提高网络运行质量。■

［1］ 武装，田鹏. 校园网组建管理与维护[M]. 北京：机械工业出版社，2014.

［2］ 曹汉平，王强，贾素玲. 现代IT服务管理：基于ITIL的最佳实践[M]. 北京：清华大学出版社，2005.

［3］ 李惠欢，黄向. 农校园网运维管理的技术初探[J]. 计算机系统应用，2007(11)：100-103.

Design of Campus Network Management System Platform Based on B/S Architecture

XING Tieyan
(Tianjin Modern Vocational Technology College，Tianjin 300350，China)

With the development of the new generation information technology and the implementation of the national strategy relying on science and education，the construction of campus network has become the infrastructure project of schools at all levels，which is also a measure of school education resources informatization，network，and intelligence. Management of colleges and universities is not only for secondary schools，scientific research，administration，students recruitment，graduation，accounting，base construction，but also for the masses of teachers and students，all kinds of administrative office workers，as well as a variety of complex practices．Therefore，a more efficient and intelligent network and platform is needed．However，at present there is a widespread understanding that the construction of the campus network is not comprehensive，is in blind pursuit of high input，and lacks of integrated network management，etc．This hindered the campus network management，education and teaching in colleges and universities in playing in the actual benefits．This article mainly expounds how to efficiently operate the college campus network management and ensure the stable operation network.

resource management；integrated alarm；performance monitoring；report analysis

TP39

：A

：1006-8945(2016)12-0048-04

2016-11-04