基于H3C智能管理平台的气象信息广域网监控

张明 罗雪梅 梁桐睿 薛文静

摘  要：为了提升现代气象业务发展支撑能力，甘肃省气象信息中心通过分析气象广域网现状及业务需求建立了完善的运行管理体系，利用H3C智能管理平台的网络管理工具和NQA模块实现链路监控、网络设备等各种资源之间的智能联动，达到网络资源动态调配和最优化利用的目的。为气象信息提供了一个更加稳定、高效的网络传输环境，保障各类气象服务的高质量完成。

关键词：H3C智能管理平台;拓扑;NQA;链路备份

Abstract：In order to improve the support ability of modern meteorological business development，Gansu meteorological information center established a perfect operation and management system by analyzing the current situation and business requirements of the meteorological WAN. The network management tools of H3C intelligent management platform and NQA module were used to realize the intelligent linkage between link monitoring，network equipment and other resources，so as to achieve the dynamic allocation and optimization of network resources. It provides a more stable and efficient network transmission environment for meteorological information，and ensures the high-quality completion of various meteorological services.

Keywords：H3C intelligent management platform;topology;NQA;link backup

0  引  言

甘肅省气象信息广域网是全省各类气象业务信息收集与分发的重要网络传输平台，近年来随着气象业务的快速发展，气象信息传输时效要求不断提高。如何更加有效地管理整个复杂的网络，实现全省重要业务不中断的要求，成为甘肃省气象部门在实际运维管理中面临的关键问题。

针对以上问题，甘肃省气象信息中心结合全网实际情况使用H3C智能管理平台（iMC）网络管理工具，实现了全网可视化的监控管理和链路备份功能。

1  甘肃省气象信息广域网结构

甘肃省气象信息广域网由省级、地市级及县级三级传输网络系统构成，结构复杂，设备众多。包括一个省级网络中心，14个地市分中心及69个县级传输网络平台。省级网络中心由一台H3C SR6608负责全省市级100M MSTP+IPRAN线路接入，一台H3C SR6608负责全省互联网VPN及3G备份线路的接入;地市分中心由一台H3C MSR 5660负责向上至省级中心的MSTP专线及向下分管县站的MSTP线路的接入，一台H3C MSR 5040作为互联网VPN及3G出口使用;县级传输网络平台H3C MSR 3640作为专线MSTP出口使用，H3C MSR 3020做作为互联网VPN及3G出口使用。全网采用OSPF动态路由协议，通过三条线路使气象网络组建成基于三链路双设备的备份冗余网络。

2  使用H3C智能管理平台进行全网监控

iMC智能管理平台具有很多功能，最基础的就是网络设备监控管理功能。通过对网络设备进行配置，将其增加到iMC中实现集中管理，iMC可以自动完成设备识别、获取设备配置及运行信息、计算相关网络拓扑、自动采集设备性能指标等操作。

2.1  网络拓扑视图监控

iMC智能管理平台根据纳管设备MIB中的LLDP等邻居协议获取到设备的邻居关系，计算得出设备之间的链路，并且通过设备trap上报与主动轮询双向确保，快速准确发现网络故障，在拓扑中展示设备和链路性能监控数据。在iMC中添加网络设备之前，需配置源设备和目标设备SNMP参数，必须与iMC上配置一致，以便iMC和网络设备能进行正常通信。

甘肃省气象信息中心已将全部广域网网络设备纳入iMC智能管理平台，管理员可以根据网络的组织结构灵活地绘制出自己关注的网络拓扑视图，使用显著的颜色把故障状态直观地反映在拓扑中的设备和链路图标上。通过查看拓扑即可知道网络的整体运行状态，可以很方便地对设备和链路进行管理维护。

2.2  网络拓扑视图监控存在的问题

信息中心在日常工作中发现，对设备的运维管理仅仅依靠网络拓扑视图监控是不够的，因为运营商专线存在设备及中继故障、二层故障不易发现的问题，严重影响专线用户的感知[1]。当运营商专线中间环节某处出现故障但设备接口都正常时，iMC的网络拓扑图显示线路依旧是正常的。iMC检查线路中断的机制有两种：

（1）设备发送trap信息至iMC，iMC匹配预设的trap机制产生告警。如果两端设备的端口状态都是up的，就不会产生trap信息;

（2）通过平台预设的轮询机制去检查网络设备的端口状态。

上述情况，当两端设备的端口在物理层和协议层都是up状态时，就不会产生告警，导致监控线路的通断产生盲点，只有当设备不可达时，才会知道线路已经故障[2]。气象观测业务对网络运行中断时限要求很高，最重要的就是预防业务传输中断，有故障要及早发现处理，因此需要结合更加完善的监控手段。

2.3  基于NQA技术的链路监控

为了满足气象业务监测实时性的要求，甘肃省气象信息中心根据我省气象广域网结构，区分主备链路特点，设计省市分级管理技术方案，完成了基于网络质量分析（Network Quality Analyzer，NQA）技术的监控模块开发、测试等工作。NQA技术适用于H3C等系列设备，通过发送测试报文，对网络性能或服务质量进行分析，可以实现对网络丢包率、网络时延、网络抖动等性能的监测[3]。通过NQA的测试结果，用户可以及时了解网络的性能状况，对网络故障进行诊断和定位。

H3C智能管理中心NQA管理模块主要提供与网络性能监控有关的NQA特性网管侧的管理。管理员根据业务需求对NQA任务进行管理，对已经创建的NQA实例任务进行监控，并实时产生告警，同时通过实例拓扑的链路状态展示链路联通性，实时监控网络状态的变化，及时通知业务模块进行相应处理。

2.4  NQA监控配置步骤

基于我省气象广域网网络结构，需要在iMC中进行如下的NQA配置：

（1）自定义ICMP-Echo作为监控指标（NQA种类），ICMP-Echo不仅能够测试不可达率、丢包率、错误率和环回时间，并且选用ICMP-Echo作为监控项可以實现NQA和拓扑的结合;

（2）对主链路MSTP和备份链路VPN配置NQA实例，导入创建的NQA种类（ICMP-Echo）和NQA等级（NQA-TEST、VPN-NQA）。根据电信专线MSTP和VPN备份线路各自的特点，分别自定义NQA阈值（不可达率、传输率、最大RTT、平均RTT）。可以针对不同发送端口创建多个NQA实例，在拓扑上也将根据这个端口的告警影响对应的链路状态，目前全网共计手动创建实例150余条;

（3）按业务定义NQA分组：针对MSTP和VPN，管理员将相同业务类型的NQA实例划分到同一NQA分组，以实现对基于业务种类的NQA实例监控和达成率的计算，如图1所示;

（4）NQA实例部署完成后，会以设置好的时间周期测试NQA实例，生成实例拓扑，实现对全省网络设备、专线链路和备份链路的实时监控，如图2所示。发现告警时，可以进入拓扑查看联动显示结果。

NQA实例配置完成后，在网络设备上使用display current- configuration命令可以查看NQA的相关信息。当管理员在iMC上监控到某个NQA实例达成率为0时，可在网络设备上使用display nqa statistics命令来查看NQA测试的统计信息。

3  配置NQA、Track和静态路由联动实现链路备份

NQA技术还可以实现路由自动切换，保障网络可靠性与稳定性[4]。Track的用途是实现联动功能，联动功能是通过配置若干策略，在特定事件发生后，根据监测模块的监控结果关联应用模块的相应策略，从而实现路由控制[5]。Track模块和NQA监测模块之间通过Track项建立关联，Track模块根据监测结果改变Track项的状态。甘肃省气象信息广域网备份路由器采用NQA、Track模块和静态路由联动，利用NQA测试例来监测静态路由所在链路的状态，实现静态路由有效性的实时判断。以市级备份路由器为例，市级备份路由器采用双出口上网（一个接口连接电信、一个接口连接联通），公网两条链路采用主备模式，关键配置如下：

在市级备份路由器配置静态路由下一跳地址为电信VPN网关，通过NQA监测电信VPN网关是否可达。当电信MSTP和VPN线路都中断时，NQA发现电信VPN网关不可达，它将通过Track模块通知静态路由，将该静态路由项置为无效，转而使用OSPF动态路由协议生成的路由通过联通3G线路将数据发送给省级备份路由器。如果NQA发现电信VPN网关可达，则通过Track模块通知静态路由，将静态路由项恢复为有效。利用NQA与静态路由联动，确保在电信MSTP和VPN链路故障时能快速切换至联通3G链路，实现了全省传输线路的动态实时备份，有效地保证了关键气象数据及时、高效、连续的传输[6]。

4  结  论

甘肃省气象信息中心针对甘肃省气象广域网特点设计管理监控方案，利用H3C智能管理平台提供的网络管理工具，实现网络拓扑视图与NQA监控，保证线路冗余及断线自动切换，确保了甘肃省气象信息广域网各种应用系统的安全性和稳定性。

参考文献：

[1] 张龙江，王元杰，王蕾，等.面向互联网IP专线的层次化保护体系探讨 [J].山东通信技术，2019，39（1）：19-21+24.

[2] mth7920306.IMC 利用BFD产生Syslog来监控线路通断状态 [EB/OL].（2016-10-19）. https：//blog.51cto.com/muyun/1863361.

[3] 何天玲.电力信息网络双通道故障自动探测策略的实现 [J].电力信息与通信技术，2016，14（11）：94-98.

[4] 洪行.基于NAQ技术的双链路网络配置与应用 [J].世界有色金属，2019（20）：29-31.

[5] 金豪.基于NQA策略的RRPP优化机制 [J].通信技术，2018，51（11）：2650-2654.

[6] 华连生，季刚，唐怀瓯，等.关键气象数据不间断传输的3G应急解决方案 [J].计算机技术与发展，2014，24（12）：200-204.

作者简介：张明（1984—），女，汉族，陕西蓝田人，工程师，硕士研究生，研究方向：计算机网络。