王智哲

（中國鐵路沈陽局集團有限公司沈陽通信段，沈陽 110001）

隨著鐵路現(xiàn)代化的高速發(fā)展，鐵路通信系統(tǒng)已經(jīng)由傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)步入現(xiàn)代化數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，由以往單一通信系統(tǒng)向多元化發(fā)展，從幾個系統(tǒng)發(fā)展到十幾個系統(tǒng)，數(shù)據(jù)網(wǎng)、OTN、GSM-R等通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。鐵路通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的服務(wù)器數(shù)量也隨之急劇增加，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理方式已經(jīng)無法滿足需要，既有網(wǎng)絡(luò)更新改造，新建鐵路的開通，服務(wù)器大量增加，存在機房空間、工作效率以及網(wǎng)絡(luò)管理等一列的問題。鐵路通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)引入KVM技術(shù)，能夠很好的解決上述問題,使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理更加安全、可靠。

1 KVM技術(shù)概述

KVM就是鍵盤(Keyboard) 、顯示器(Video) 、鼠標(Mouse)的縮寫。KVM交換機通過直接連接鍵盤、視頻和鼠標端口，使用戶能夠訪問和控制計算機。通過配置一套鍵盤、鼠標和顯示器，實現(xiàn)不同服務(wù)器、終端之間的自由切換控制，也就是一臺操作終端可以切換控制多臺服務(wù)器和終端。KVM技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的集中管理和控制，減少了大量的附屬設(shè)施，節(jié)省大量空間。

KVM over IP又稱為IP KVM，即帶有遠程管理功能的KVM切換器。數(shù)字KVM采用KVM over IP技術(shù)克服了模擬式KVM切換器與被控計算機的距離擴展空間非常有限的缺點，實現(xiàn)遠程控制多臺電腦服務(wù)器。KVM over IP將每臺計算機的信號通過網(wǎng)絡(luò)傳送IP數(shù)據(jù)包。 在遠程控制端，IP信號又被重新編譯成鍵盤、鼠標、顯示器信號。為確保數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)包通常進行加密處理。

2 基于KVM over IP技術(shù)的沈陽局通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

現(xiàn)代鐵路高速發(fā)展，為進一步提高鐵路通信網(wǎng)絡(luò)管理能力，減少各系統(tǒng)間的專業(yè)劃分，使故障處理、應(yīng)急指揮更加清晰和便捷，將通信各業(yè)務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)管進行集中管理，統(tǒng)一指揮。沈陽網(wǎng)管中心負責骨干傳輸網(wǎng)的監(jiān)控、局干傳輸網(wǎng)數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)維護、全局GSM-R網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)、無線網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理、全局數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)維護，是沈陽局通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，也是通信系統(tǒng)指揮中心。各種通信網(wǎng)管服務(wù)器和客戶端數(shù)量已超過100臺，傳統(tǒng)的網(wǎng)管管理模式和技術(shù)方案已經(jīng)無法滿足需要。

沈陽網(wǎng)管管理系統(tǒng)設(shè)計理念充分利用數(shù)字KVM的特點，發(fā)揮遠程控制的優(yōu)勢，使網(wǎng)管服務(wù)器設(shè)備與網(wǎng)管管理控制徹底分離，模塊化分區(qū)域管理。按功能分為3個模塊化區(qū)域，分別為KVM設(shè)備管理區(qū)域、網(wǎng)管設(shè)備管理區(qū)域、網(wǎng)管集中管理控制區(qū)域，如圖1所示。

KVM設(shè)備管理區(qū)域由KVM中心管理設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機以及遠程數(shù)字KVM交換機組成。KVM中心管理設(shè)備采用統(tǒng)一集中管理平臺，B/S模式，通過網(wǎng)絡(luò)交換機組成局域網(wǎng)，從而實現(xiàn)IP互訪功能。網(wǎng)絡(luò)管理人員只需登錄網(wǎng)頁界面就可以訪問目標網(wǎng)管服務(wù)器。為保證整個網(wǎng)管系統(tǒng)運行的安全可靠，KVM中心管理設(shè)備采用1+1容災(zāi)熱備份方式，兩臺服務(wù)器并行工作，一旦一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，另外一臺服務(wù)器可以自動進行接管，確保了網(wǎng)管系統(tǒng)的正常使用。KVM中心管理設(shè)備可以通過遠程KVM系統(tǒng)將機房內(nèi)的服務(wù)器、客戶端等各種類型、各種平臺的網(wǎng)管設(shè)備進行統(tǒng)一平臺管理。

遠程數(shù)字KVM交換機通過轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⒕W(wǎng)管服務(wù)器鼠標、鍵盤、顯示器接口接入KVM管理系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)管服務(wù)器控制部分的IP轉(zhuǎn)換和接入功能。遠程數(shù)字KVM交換機連接的只是服務(wù)器鼠標、鍵盤、顯示器的接口，并沒有連接服務(wù)器本身的網(wǎng)絡(luò)，是將網(wǎng)管服務(wù)器本身的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和KVM系統(tǒng)完全的物理隔離，網(wǎng)管傳送數(shù)據(jù)信息和KVM管理控制的信息完全隔離，從而確保網(wǎng)管系統(tǒng)絕對安全、可靠。

網(wǎng)管設(shè)備管理區(qū)域由網(wǎng)管服務(wù)器和客戶端組成。網(wǎng)管服務(wù)器和客戶端按照專業(yè)類別放入機房機柜中，網(wǎng)管服務(wù)器和客戶端獨立放置，便于日后服務(wù)器增加和日常維護的管理。

網(wǎng)管集中管理控制區(qū)域由若干網(wǎng)管顯示控制終端組成,網(wǎng)絡(luò)管理人日常工作的區(qū)域。網(wǎng)管顯示控制終端通過網(wǎng)線接入機房內(nèi)KVM管理區(qū)網(wǎng)絡(luò)交換機上，與KVM集中管理服務(wù)器組成局域網(wǎng)。沈陽網(wǎng)管中心顯示控制終端共30臺，網(wǎng)管按照專業(yè)劃分為4個功能區(qū)域，傳輸區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、交換區(qū)、施工區(qū)。傳輸區(qū)主要負責SDH、MSTP、OTN、時鐘設(shè)備的網(wǎng)管，數(shù)據(jù)區(qū)主要負責數(shù)據(jù)網(wǎng)、綜合視頻監(jiān)控、動力及環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)管，交換區(qū)主要負責GSM-R核心網(wǎng)、GSM-R無線網(wǎng)、數(shù)字調(diào)度、錄音儀以及隧道應(yīng)急通信的網(wǎng)管。施工區(qū)主要負責新建網(wǎng)絡(luò)、更新改造網(wǎng)絡(luò)及其他施工配合。所有網(wǎng)管顯示控制終端都可以在統(tǒng)一的操作界面下，對機房內(nèi)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行管理。按照網(wǎng)管分區(qū)功能不同，KVM中心控制服務(wù)器能夠建立不同權(quán)限的用戶，所有需要登陸系統(tǒng)的用戶，賬戶和密碼統(tǒng)一由中心控制服務(wù)器進行管理，保證了賬戶和密碼的統(tǒng)一性，很好的保證用戶賬戶和口令的高安全性。

KVM網(wǎng)管聲音系統(tǒng)是完全獨立的，采用混音器、功放、調(diào)音臺組合方式。在每個網(wǎng)管機柜中放置混音器，每臺網(wǎng)管的聲卡連接至混音器。每個混音器均匯集至調(diào)音臺，通過功放將聲音傳至網(wǎng)管集中管理控制區(qū)的音箱，從而實現(xiàn)網(wǎng)管告警的實時監(jiān)控。

3 KVM鐵路通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的特點

3.1 實現(xiàn)了人機分離的操作模式。

傳統(tǒng)的網(wǎng)管管理模式下，操作控制與網(wǎng)管服務(wù)器在一起，不僅影響網(wǎng)管服務(wù)器的運行環(huán)境，還降低了設(shè)備的維護質(zhì)量。KVM的網(wǎng)管系統(tǒng)可以將整個設(shè)備部分放在機房中進行管理，網(wǎng)絡(luò)管理人員遠程實現(xiàn)操作控制機房內(nèi)的服務(wù)器，改善了網(wǎng)管服務(wù)器運行的環(huán)境，提高設(shè)備的穩(wěn)定性，延長網(wǎng)管服務(wù)器的使用壽命，降低了維護成本。

3.2 充足的擴展空間

KVM網(wǎng)管系統(tǒng)充分利用空間，將網(wǎng)管服務(wù)器放在機柜內(nèi)，節(jié)省機房的使用面積，能夠滿足服務(wù)器的隨時擴充，再也不用為增加服務(wù)器沒有擺放位置而發(fā)愁。

3.3 提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率

網(wǎng)絡(luò)管理操作員可以使用一臺操作終端對所有網(wǎng)管服務(wù)器進行管理，相比傳統(tǒng)的網(wǎng)管管理模式更加的便捷，不用因告警處理和網(wǎng)管巡檢等工作頻于奔波在每臺服務(wù)器之間，無形中提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率，也節(jié)省了人力。

3.4 真正實現(xiàn)統(tǒng)一集中指揮管理

能夠?qū)⒏鲗I(yè)服務(wù)器納入管理平臺中，實現(xiàn)網(wǎng)管服務(wù)器的集中和資源共享。不僅提高網(wǎng)管專業(yè)管理，又提升故障判斷的準確性，同時減少因溝通造成的諸多不便，提高應(yīng)急指揮管理。

沈陽網(wǎng)管中心的KVM系統(tǒng)不僅可以作為本地網(wǎng)管管理平臺，也可以作為全局通信網(wǎng)管管理的平臺。在區(qū)域網(wǎng)管中心設(shè)置遠程數(shù)字KVM交換機，通過網(wǎng)絡(luò)接入沈陽KVM管理局域網(wǎng)， 并將本地網(wǎng)管接入遠程數(shù)字交換機。根據(jù)區(qū)域網(wǎng)管中心的實際需要分配用戶，并設(shè)置相應(yīng)的訪問權(quán)限，這樣將全局通信網(wǎng)管納入KVM系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全局通信網(wǎng)管的集中管理和資源共享。

4 結(jié)束語

KV Mover IP 技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，解決了長期困擾網(wǎng)絡(luò)管理人員的問題，成為網(wǎng)管集中管理和數(shù)據(jù)中心管理的重要組成部分。實現(xiàn)了更加智能化、模塊化、統(tǒng)一化的管理模式，真正實現(xiàn)了通信網(wǎng)管的集中管理和人機分離管理，達到了日常運行維護方便快捷、故障處理和應(yīng)急指揮快速、有效。KVM系統(tǒng)的使用，能夠讓網(wǎng)絡(luò)管理者不再依賴于機房所在地，可以更加方便的遠程控制服務(wù)器。KVM over IP技術(shù)將會在未來大型的調(diào)度指揮系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理中心等發(fā)揮關(guān)鍵作用。

[1]李臘元，李春林.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2001.

[2]方剛，于曉寶.計算機機房管理[M].北京:清華大學(xué)出版社，2002.

[3]王達.計算機網(wǎng)絡(luò)遠程管理[M].北京:清華大學(xué)出版社，2003.

[4]周明，朱蔓莉.基于IP的KVM在網(wǎng)絡(luò)中心機房的應(yīng)用[J].實驗室科學(xué)，2008（1）：111-113.Zhou Ming，Zhu Manli.Application of ip-based KVM in Network Center Room[J].Laboratory Science，2008（1）：111-113.

[5]馬亮.局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)與維護管理[M].北京:電子工業(yè)出版社，2009.

[6]喬楨.鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)安全防護的研究[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2017，14（4）：23-25.Qiao Zhen.Security Protection of Railway Data Communicat ion Network Management System[J].Railway Signalling & C ommunication Engineering，2017，14（4）：23-25.

[7]李偉超.論云時代數(shù)字式KVM切換器前景[J].信息與電腦，2012（5）：157-158.Li Weichao.The Prospect of Digital KVM Switcher in Cloud Era[J].Information and computer，2012（5）：157-158.

[8]劉強.刀片服務(wù)器管理模塊實現(xiàn)KVM over IP多種分辨率顯示方法[J].信息技術(shù)與信息化，2014（2）：92.Liu Qiang.Blade Server Management Module Realizes Multiple Resolution Display Method of KVM Over IP[J].Information Technology and Informatization，2014（2）：92.

[9]劉永華.計算機組網(wǎng)與維護技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.