符鳳平，李 文，陳貞宏，肖 若，褚麗君

(貴州省安順市氣象局,貴州 安順 561000)

0 引言

近年來(lái)，隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，省—地—縣光纖通信網(wǎng)絡(luò)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等得到不斷升級(jí)與改造，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及各項(xiàng)業(yè)務(wù)涉及的服務(wù)器數(shù)量越來(lái)越多，給維護(hù)與管理工作帶來(lái)一定難度，工作效率較低[1]。目前，在對(duì)安順市氣象網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和業(yè)務(wù)服務(wù)器的運(yùn)行監(jiān)控方面，還沒(méi)有一個(gè)集中的、系統(tǒng)的、方便快捷的監(jiān)控平臺(tái)，多年來(lái)一直采用零散的手工測(cè)試方法，或被動(dòng)地從他人口頭報(bào)告中獲知故障信息，以至于難以主動(dòng)、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題。比如，在為黃果樹(shù)機(jī)場(chǎng)提供氣象資料服務(wù)方面，曾數(shù)次由于未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，均是在接到對(duì)方電話后才獲知故障信息，被動(dòng)的服務(wù)在一定程度上降低了氣象服務(wù)效率，影響了部門(mén)形象。同樣，在其它如視頻會(huì)議系統(tǒng)、國(guó)突預(yù)警發(fā)布等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，也存在類似問(wèn)題，造成在對(duì)氣象信息網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)服務(wù)器的監(jiān)控方面，存在“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比較被動(dòng)、監(jiān)測(cè)方式落后、效率低、故障處理時(shí)間延遲”等現(xiàn)象。尤其是，本單位中心機(jī)房位于五樓頂層，距離維護(hù)人員辦公地點(diǎn)較遠(yuǎn)，不便于及時(shí)有效地獲知故障信息，在一定程度上延遲了故障處理時(shí)間，給各項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的安全隱患，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行保障效率。而與網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)有關(guān)的所有核心設(shè)備和業(yè)務(wù)服務(wù)器均位于中心機(jī)房，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使其在盡快時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行，將為各項(xiàng)業(yè)務(wù)、服務(wù)的正常開(kāi)展帶來(lái)較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。

另外，在對(duì)所屬區(qū)縣氣象信息網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控方面，截至目前也還沒(méi)有一個(gè)快速有效的監(jiān)測(cè)手段。尤其是在2016年，在上級(jí)有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)一安排部署下，各區(qū)縣氣象信息網(wǎng)絡(luò)均被升級(jí)改造，形成聯(lián)通數(shù)據(jù)線路和電信視頻線路互為備份的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而在對(duì)其通信線路的自動(dòng)監(jiān)測(cè)方面仍是一個(gè)空白，不便于及時(shí)主動(dòng)地獲取故障信息，造成“其中一條線路中斷，業(yè)務(wù)值班人員不知情”的現(xiàn)象。

為解決以上所述現(xiàn)狀，立足于氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)與管理的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求，迫切需要建立一個(gè)基于B/S的氣象信息網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的建成，將實(shí)現(xiàn)對(duì)安順市氣象信息網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，有效縮短故障發(fā)現(xiàn)與處理時(shí)間，明顯提高網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理效率，為安順市各項(xiàng)氣象業(yè)務(wù)、服務(wù)與管理工作的正常開(kāi)展提供更及時(shí)有效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行保障。

1 技術(shù)方法

基于省—地—縣氣象光纖通信網(wǎng)和局域網(wǎng)，以32位Windows 7 操作系統(tǒng)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用C/S和B/S兩種軟件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

其中，后臺(tái)監(jiān)控程序采用C/S工作模式、VB編程語(yǔ)言、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的任務(wù)計(jì)劃功能，將各部分監(jiān)控結(jié)果、運(yùn)行日志等情況定時(shí)自動(dòng)入庫(kù)。

前端程序設(shè)計(jì)采用B/S工作模式，使用ASP開(kāi)發(fā)環(huán)境、VBScript腳本語(yǔ)言(少部分功能使用JavaScrpit語(yǔ)言)、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)開(kāi)發(fā)而成，具有B/S三層應(yīng)用邏輯結(jié)構(gòu)。

2 主要實(shí)現(xiàn)功能

系統(tǒng)分為后臺(tái)和前臺(tái)兩部分，后臺(tái)部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議終端等物理設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將監(jiān)控結(jié)果自動(dòng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。前臺(tái)部分主要實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備監(jiān)控結(jié)果的實(shí)時(shí)表格顯示，并以拓?fù)鋱D形式顯示整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通暢狀態(tài)。系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)Fig.1 Main Structure of The System

2.1 后臺(tái)入庫(kù)

基于C/S工作方式，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)安順市氣象信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控，并將監(jiān)控結(jié)果自動(dòng)寫(xiě)入SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行保障效率。根據(jù)不同監(jiān)控類別，將監(jiān)控結(jié)果、運(yùn)行日志等信息存儲(chǔ)到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)表中，便于顯示與查詢。對(duì)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等內(nèi)容，可根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行增減。各部分功能具體介紹如下：

2.1.1 關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控 系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)以下通信線路的自動(dòng)監(jiān)測(cè)：一是從本地計(jì)算機(jī)到局域網(wǎng)核心交換機(jī)；二是從本地計(jì)算機(jī)到省級(jí)關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)器；三是從本地計(jì)算機(jī)到各區(qū)縣局核心交換機(jī)、電信視頻線路和聯(lián)通數(shù)據(jù)線路的路由器；四是從本地計(jì)算機(jī)到省局電信視頻線路、聯(lián)通數(shù)據(jù)線路的路由器。這里的本地計(jì)算機(jī)，主要指后臺(tái)入庫(kù)程序運(yùn)行所使用的計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。

2.1.2 業(yè)務(wù)服務(wù)器監(jiān)控 主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各重要業(yè)務(wù)服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)控，觀察其網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)是否正常，通過(guò)Web界面實(shí)時(shí)顯示各服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，確保各類業(yè)務(wù)服務(wù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，重要業(yè)務(wù)服務(wù)器均位于中心機(jī)房，幾乎涉及所有氣象業(yè)務(wù)領(lǐng)域，如天氣預(yù)報(bào)、氣象服務(wù)、預(yù)警信息發(fā)布、衛(wèi)星接收處理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理等。

2.1.3 視頻會(huì)議系統(tǒng)監(jiān)控 由于視頻會(huì)議系統(tǒng)物理設(shè)備所處位置比較分散，有的在業(yè)務(wù)平臺(tái)，有的在中心機(jī)房，有的在各區(qū)縣局，不便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。為加強(qiáng)維護(hù)與管理，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)MCU設(shè)備(視頻會(huì)議服務(wù)器)和所有視頻會(huì)議終端的網(wǎng)絡(luò)通暢情況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。

2.2 前端Web應(yīng)用

基于B/S工作方式，將監(jiān)控結(jié)果以表格或拓?fù)鋱D方式顯示在網(wǎng)頁(yè)前端。對(duì)所監(jiān)控到的結(jié)果主要采取多種顏色變化提醒方式，正常時(shí)顯示綠色，有異常時(shí)顯示黃色，有故障時(shí)顯示紅色。每部分監(jiān)控結(jié)果的顯示頁(yè)面均實(shí)現(xiàn)20 s自動(dòng)刷新，顯示最新監(jiān)測(cè)結(jié)果。

3 各部分功能簡(jiǎn)介

3.1 后臺(tái)入庫(kù)

3.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)描述 此部分功能主要使用wljk_sb、wljk_server、wljk_hy等3個(gè)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)表，分別存儲(chǔ)對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、重要業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)等物理設(shè)備的監(jiān)控信息，表wljk_server和wljk_hy的結(jié)構(gòu)基本相同，均包含監(jiān)測(cè)時(shí)間、服務(wù)器名稱(或設(shè)備名稱)、服務(wù)器IP地址(設(shè)備地址)、線路狀態(tài)、平均耗時(shí)等字段。wljk_sb表共包含6個(gè)字段，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。

表1 wljk_sb表結(jié)構(gòu)Tab.1 The Structure of Wljk_sb Table

3.1.2 入庫(kù)程序的具體實(shí)現(xiàn) 后臺(tái)一共使用3個(gè)入庫(kù)程序，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、重要業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)等物理設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控結(jié)果自動(dòng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)表中。將后臺(tái)入庫(kù)程序加入計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)劃任務(wù)欄，每隔幾分鐘運(yùn)行一次。為避免影響觀測(cè)發(fā)報(bào)，不占用網(wǎng)絡(luò)通信資源，設(shè)置在正點(diǎn)前后的10 min這個(gè)時(shí)間段內(nèi)不執(zhí)行入庫(kù)程序。每部分功能序?qū)崿F(xiàn)時(shí)，首先將所有物理設(shè)備的IP地址添加到一個(gè)文本文件中，依次讀出設(shè)備名、設(shè)備IP地址等，使用ping命令測(cè)試每個(gè)IP地址并將測(cè)試結(jié)果存放入一個(gè)文件，通過(guò)讀取文件內(nèi)容，確定某個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、平均耗時(shí)等參數(shù)，然后將其寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.2 前端網(wǎng)頁(yè)顯示

3.2.1 表格顯示 采取B/S工作模式，在網(wǎng)頁(yè)前端以表格形式顯示對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、重要業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)等物理設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控情況。

在對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控部分，可全部或分區(qū)縣顯示各地電信路由器、聯(lián)通路由器、核心交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通暢情況，自動(dòng)監(jiān)測(cè)的通信線路主要包含從本地計(jì)算機(jī)到局域網(wǎng)核心交換機(jī)、從本地到省級(jí)關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)器(這里主要設(shè)置IP地址分別為10.203.6.5、10.203.72.30、10.203.6.13的服務(wù)器)、從本地到各區(qū)縣局關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(主要包括含核心交換機(jī)和路由器)、從本地計(jì)算機(jī)到省級(jí)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(主要包括電信和聯(lián)通線路的路由器)等。

通過(guò)對(duì)全市(含區(qū)縣)關(guān)鍵氣象網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的整體監(jiān)控，不僅可以快速獲取某個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址，還可快速獲知網(wǎng)絡(luò)通暢情況，判斷線路是否有故障發(fā)生，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)故障處理時(shí)間，明顯提高網(wǎng)絡(luò)故障處理效率。同時(shí)，在監(jiān)測(cè)頁(yè)面的下方設(shè)置“停止刷新”和“啟動(dòng)刷新”兩個(gè)按鈕，定時(shí)自動(dòng)刷新顯示網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控主要界面見(jiàn)圖2。

在服務(wù)器狀態(tài)監(jiān)控部分，主要實(shí)現(xiàn)通過(guò)Web界面，實(shí)時(shí)顯示各重要業(yè)務(wù)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。目前，監(jiān)控的服務(wù)器主要涉及以下業(yè)務(wù)：局域網(wǎng)文件共享服務(wù)、黃果樹(shù)機(jī)場(chǎng)氣象數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、CMACast衛(wèi)星接收處理系統(tǒng)、國(guó)突預(yù)警發(fā)布平臺(tái)、地面自動(dòng)站資料異地備份、國(guó)突平臺(tái)多手段對(duì)接等。

在視頻會(huì)議系統(tǒng)監(jiān)控部分，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)MCU設(shè)備(視頻會(huì)議服務(wù)器)進(jìn)行日常運(yùn)行監(jiān)控，在視頻會(huì)議系統(tǒng)運(yùn)行或測(cè)試期間，對(duì)本地以及各區(qū)縣局視頻會(huì)議終端的網(wǎng)絡(luò)通暢情況進(jìn)行監(jiān)控。視頻會(huì)議系統(tǒng)監(jiān)控界面見(jiàn)圖3。

3.2.2 拓?fù)鋱D形式[2]這里使用拓?fù)鋱D形式，僅實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控。通過(guò)此形式，可以更直觀地掌握全市網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通暢情況。利用Microsoft Office Visio軟件事先制作的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，在其對(duì)應(yīng)通信線路上放置一個(gè)紅色滾動(dòng)的小球，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)紅色小球消隱，網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)顯示紅色小球。網(wǎng)絡(luò)正常與否，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)獲取。拓?fù)鋱D顯示界面見(jiàn)圖4。

圖2 關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控界面Fig.2 The Monitoring Interface of Key Network Equipment

圖3 視頻會(huì)議系統(tǒng)監(jiān)控界面Fig.3 The Monitoring Interface of The Video Conferencing System

圖4 拓?fù)鋱D顯示界面Fig.4 The Display Interface of The Topological Graph

4 業(yè)務(wù)應(yīng)用情況

自系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)運(yùn)行以來(lái)，明顯提高了網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)效率。使用該系統(tǒng)不僅可方便獲取關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)等各部分相應(yīng)設(shè)備的IP地址，還可隨時(shí)掌握省—地—縣氣象光纖通信線路、各業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)各設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通暢情況，一旦有異常，可快速發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生點(diǎn)，大大節(jié)省故障處理時(shí)間。后臺(tái)入庫(kù)程序運(yùn)行在中心機(jī)房某一臺(tái)服務(wù)器上，當(dāng)在網(wǎng)頁(yè)端打開(kāi)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)所有設(shè)備的線路狀態(tài)均顯示不通時(shí)，應(yīng)首先重點(diǎn)檢查一下該臺(tái)服務(wù)器上的INode認(rèn)證是否已下線，由此也可快速獲知服務(wù)器上其它業(yè)務(wù)是否正常運(yùn)行，在確保該服務(wù)器INode認(rèn)證正常前提下，再進(jìn)一步對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行判斷與處理。

5 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)本著業(yè)務(wù)、服務(wù)與管理的需要而設(shè)計(jì)，充分利用已建成的網(wǎng)絡(luò)資源，基于C/S和B/S兩種工作模式，初步實(shí)現(xiàn)對(duì)安順市氣象信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、業(yè)務(wù)服務(wù)器、視頻會(huì)議系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控與實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)使用系統(tǒng)，可隨時(shí)掌握各部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)處理，明顯提高網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)效率。在系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方面，有待進(jìn)一步完善，如在故障提醒方面，可增加網(wǎng)頁(yè)聲音、手機(jī)短信等告警功能[3,4]；在監(jiān)控內(nèi)容方面，可增加對(duì)服務(wù)器參數(shù)如硬盤(pán)空間、內(nèi)存使用情況等進(jìn)行分析與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。