网络监控技术在空管信息化网络中的应用

沈尔斌

摘要：航空发展进程加快，我国航空技术革新，在近年来向着高速、高质量、实时、全新空管信息化方向发展。空管信息化网络建设的核心技术是网络监控技术、互联网技术和大数据，本文选取网络监控技术作为研究对象。主要针对空管信息化网络建设中的网络监控技术进行分析，详析网络监控技术在空管信息化网络中的具体应用。首先明确空管信息化网络建设的现状，明确现状和存在问题的基础上指出网络监控技术中的关键技术，就其在空管信息化网路建设中的具体应用进行详述。

关键词：网络监控技术;空管信息化;网络;应用

引言

2018年在京举办的信息化新技术研讨会的主题是民航空管系统，提出要“向技术要效益、要效率、要安全”，希望在安全发展的基础上充分发挥技术优势，推动民航空管系统进一步信息化发展。在十九大中也提出了“智慧社会”的发展方向，对于空管信息化而言，也必须要不断引入先进技术，保证安全的同时提升服务品质，推动智慧空管建设。空管信息化网络的建设核心关键是网络监控技术，只有在高水平网络监控技术支持，高质量软硬件配备的基础上，才能构筑高水平、高质量的网络环境，为航空监管效率的提升奠定基础，推动航空行业网络化、规范化发展。

1. 网络监控技术及我国空管信息化建设现状

1.1 我国空管信息化建设现状

我国目前航空公司的空管网络中主要采用企业通信网络以及ATC通信网络，逐步完善网络信息系统，基础建设也稳步推进为信息系统发展保驾护航，目前已经取得了长足进步得到新突破。以某航空公司为例，在对其通信网络的调查和分析中发现，结合大型实时数据系统关联的用户终端超过28000台。以该航空公司为代表的民航企业也不断加强信息管理、完善信息服务，于此同时还开始着手民航企业的运维管理工作、财政管理工作，期望在这几年以及未来能够形成完善的民航管理服务体系。虽然我国不断推进空管信息化建设，但就和英美这些发达国家的建设相比还具有一定差距和不足。我国民航空管系统建设的不足不仅仅是技术水平的不足，更重要的原因是信息的垄断和信息高度封闭。在我国未来民航发展当中必须要进一步提升信息资源深度，引入EAT技术提升信息化建设的广度和网络化的深度，进一步提升我国航空信息化建设的核心竞争力。在信息化稳步推进的同时还应该同步发展网络监控技术，本文也是希望就民航系统、空管系统的网络监控技术进行研究分析。

1.2 网络监控技术在空管信息化网络建设中的必要性及意义

1.2.1 监控即时通信系统

我国航空建设经过多年发展，也具有较多的研究和数据，调查和研究结果展示BQQ服务软件是目前我国大多数航空公司应用的即时通信系统。因此在目前航空系统网络监控技术发展中，必须要注重BQQ服务软件监控工作。在当前即时通信系统服务器建设中，应该引入SNMP功能，利用Community String 认证进入后台管理界面，后台的进入需要借助What Gold执行。在空管信息化网络的网络监控技术中还应该引入Admin 服务，以确保系统能够实现Restart failure功能，此功能的确定需要依靠NT Service Monitor选项。此外，为保证系统的稳定运行和功能的实现，还需要再服务软件中内置更多的功能，保证即时通信、实时管理。WhatsUP Gold再通信服务系统中的主要功能是监控，比如若系统中发现故障或者停止运行的时候，BQQ服务软件中的Admin 服务自动重启功能能够在没有运维人员工作的背景下，保证空管设备、网络设备各项服务的正常运行，实现空管系统、信息化系统的快速自动恢复。SMS Direct 等选项在系统中能够及时向工作人员、运维人员进行设备信息、故障原因、故障详情等信息的传输，从而能够更全面、更快的掌握故障情况，进而提升运维水平和效率。

1.2.2 协同办公系统数据库建设

在空管信息化网络建设中还应该注重协同办公系统数据库建设，并且将其和网络监控系统进行协同，本文在设计中引入Oracle Services SKYNEWS数据库支持办公系统数据库建设。为实现协同功能，还在系统中引入SNMP原理，采用和通信系统相同的方式实现系统构建。Whats UPGold支持进入系统后台，结合NT Service Monitor和Restart failure等服务实现对办公系统数据库的实时监控。如果在实时监控中发现系统故障和问题的时候，监控系统能够迅速给出响应，从而提升实事监控和故障处理效率。

1.2.3 完善端口流量设计

核心交换机作为空管信息化网络建设的核心部位，我国空管信息化网络中采用的主要核心交换机类型是CTSC04507 交换机。和监控即时通信系统、办公数据库建设相同，為实现实时监控功能，同样需要在核心交换机中引入SNMP功能，后台的进入需要Whats UPGold支持。为进一步提升监控水平达到更佳的监控效果，需要在系统中增加端口设计，提升监控系统端口流量设计的完善性，以便于设置流量数据收集时间。实现数据1次/min的收集频率，实现实时监控交换机端口的流量数据。

2. 网络监控技术实现关键技术分析

2.1 SNMP 技术原理

在本文研究中为提升实时监控水平引入了SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议），实际该协议已经在目前监控系统中进行应用，作为最常用的TCP/IP 网络管理协议之一，SNMP采用轮询原理执行实时监控功能。SNMP协议的科学应用能够有效监测系统中的异常事件，实现和维护人员的有效关联，将异常事件、异常信息以电子邮件、短信或者声音的方式传递给运维人员。若发现危险问题和危险因素能够直接给运维人员警示，让运维人员重视故障信息和危险状况，并进行及时处理，提升运维水平。

2.2 监控方式

目前网络监控系统中常用的监控方式主要包括被动监控和主动监控两种方式。主动监控的对象是航空系统中常见的问题，采用计算机技术、信息技术将这些常见问题信息编码存储到监控系统执行预定监控。将监测信息和数据库中的预存信息进行比对，如果发现异常或者故障的时候系统会警告并传递给运维人员，同时将信息存储到数据中。被动监控方式是主动监控方式的补充，对航空网络的监控和信息数据的采集主要依靠被动方式实现。

2.3 实现功能

（1）网络监控技术的首要因素是有效监控网络设备，包括CPU利用率、借口利用率、端口流量;网络设备内存利用率、内存使用情况等。将整个网络设备的监控进行拆分，化整为零实现整个网络设备的实时监控。

（2）空管信息化系统中链路监控的实现主要依靠系统骨干链路状态的监控。

（3）网络系统及信息化系统的核心是服务器，因此在空管信息化网络建设中必须要注重服务器监控。服务器监控涉及到服务器的内存、CPU以及硬盘等，同时在监控中还应该关注操作系统的运行状况。

（4）航空网络系统的另一重要组成部分是应用系统，因此在航空网络系统监控中加强应用系统监控对中间件、应用程序和数据库的监控具有不可忽视的作用。

（5）航空信息化网路的主要外部环境是机房环境，为保证其稳定运行就必须要对机房环境进行有效监控。因此机房湿度、温度，空调温度、湿度等环境因素的监控具有重要意义。构建良好的外部机房环境，提升网络化建设水平。

3. 网络监控技术在空管信息化网络中的应用原则

3.1标准性和可扩展性原则

在平台建设中引入先进的IT管理流程和理想，其标准性、开放性强，同时具有较高的可扩充性和先进性。同时IT管理具备模块化组织结构，在新网络建设中能够更加便捷的添加模块，满足最新应用需求，IT管理理念的应用提升了系统的可扩性，对新系统的管理和升级具有重要意义，能够有效避免重复建设问题。

3.2实用性和易用性原则

在当前系统管理中，客户更期望易用、直观、丰富、可自定义的客户界面，同时还希望系统能够提供多样化的图形界面，保证用户和管理人员能够以Web方式执行界面访问。因此在设计中，需要根据客户的实际需求进行专业化定制，满足客户的实际需求，这种方式还进一步解放了管理人员，从而更好的做好日常运维工作。

3.3安全性原则

提供较高的安全性，不会因管理系统的安全问题给原有系统带来隐患。

3.4 可靠性原则

对于完善的管理体系而言，要想保证体系的完善有效不仅仅依靠技术，更重要的是应该加强管理。在本文设计中建议将系统划分为资产管理、基础管理、流程管理等模块，在技术完善的基础上构建规范、高效、科学的管理体制。

3.5 规范性原则

可靠性原则在系统结构、设计方案、设備选择、技术服务等方面综合考虑，保证系统能够安全无故障运行，实现双机互备运行

4. 空管智能网络监控处理系统实证分析

4.1 总体构架

在空管智能网络监控处理系统构建中需要充分考虑技术的稳定性、兼容性和成熟性，基于此构建可扩展、灵活的应用架构。从而实现系统的高性能，保证系统的高可靠性和高度灵活性，从而实现故障时和备用系统自动无缝切换。

4.2 功能设计

4.2.1 服务器及存储

采用X86服务器进行服务器层设计，根据功能需求差异将存储功能分区划分为不同子存储系统，以此来保证不同数据类型的隔离性和安全性。一般在数据云存储中进行分区存储，其主要包括业务数据区、功能服务器模板区和映像文件存放区。另外还应该关注存储系统，将不同应用系统和不同用户的数据进行隔离、独立存储，从而保证不同系统以及不同用户的数据无法被非授权者读写。

4.2.2 网络层设计

在本设计中引入交换机虚拟化技术，以此来简化系统配置、减少系统设备节点，最终构建更高性能、更大二层域的网络环境。同时这一交换机虚拟化技术的应用还进一步简化了网络拓扑结构，扩展性也进一步增加。在当前系统的故障收敛时间要求能够达到毫秒级，从而能够保证虚拟机迁移实现环境更加宽松。本文设计中利用二层透明化改造，保证汇聚接入层二层网络的透明性。不同业务（虚拟服务器）接入不同的二层 VLAN，同一个业务（虚拟服务器）可以在不同网络分区里灵活部署与迁移。

4.2.3 负载均衡设计

为保证空管信息化网络和监控系统的负载均衡，还在系统中引入负载均衡设备。负载均衡设备的应用有效保证了内部资源的容错性，若系统中某一单独节点出现了问题并不会影响整个系统，将其对用户的影响降到最低。主要依靠本地负载均衡器实现这一功能，将有问题应用节点进行屏蔽以停止对外服务，同时均衡设备还能够实现故障节点用户的正常迁移。系统设计中的基础是数据库操作管理系统，能够有效实现数据库和主机的协同管理。数据库增加方式支持批量导入模式和手工增加模式两种方式。该系统还能够有效统计管理信息，包括数据库等级信息、授权点使用情况信息、各个数据熟练统计信息和数据库状态分布信息等。同时因负载均衡器的引入还能够实现对数据库实时运行状况的实时统计，包含数据库会话数、死锁数实时排行。

结论

空管信息化网络建设背景下，网络监控技术的发展与完善至关重要。本文提出的网络监控系统是基于WhatsUP Gold 系统和SNMP原理的，以此建立起来的系统能够保证运维人员进入后台，查看网络状态、更改网格配置。最终构建的网路监控系统还引入加密服务以提升其安全性，降低应用风险。在未来发展中，还需要不断提升工作效率，促进航空事业不断发展。

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