民航華東DDN網新型網管軟件的設計與實現

汪勇

(上海民航華東通信網絡發展有限公司，上海，200335)

0 引言

DDN網主要是使用數字信道傳輸數據信號的一種數據傳輸網。其自身的核心作用就是去為用戶提供永久性以及半永久性連接的數字數據傳輸信道，其不僅能夠被用在計算機之間的通信，也能夠被使用其對于傳送數字化傳真和數字話音以及數字圖像信號或者是其它的數字化信號。永久性連接的數字數據傳輸信道主要指的是用戶間設置固定連接，傳輸速率不變的獨占到了帶寬電路。半永久性連接的數字數據傳輸信道對用戶來說是非交換性的。可是用戶能夠提出相關的申請，由網絡管理人員對其提出的傳輸速率、傳輸數據的目的地和傳輸路由進行修改。網絡經營者向廣大用戶提供了靈活方便的數字電路出租業務，供各行業構成自己的專用網。基于此自身的特點，本文針對民航華東DDN網新型網管軟件的設計與實現進行相關的分析與總結。

1 軟件開發的必要性

民航華東DDN網主要承擔著華東地區以及中南地區各類空中交通管制業務的傳輸，其網絡是一個星型結構形式，設備采用美國Vanguard路由器，中心節點至各個分節點之間的中繼線路以OSI參考模型中的幀中繼協議來實現數據包的有效交換。整個網絡7×24小時不間斷運行，目前是華東地區雷達、轉報等信號的主要承載網絡。

華東DDN網新型網絡管理系統是由華東空管局網絡公司虹橋網絡交換室開發的、主要面向民航華東DDN網，和華東轉報接入網的一套新型網絡監控與管理的工具軟件，主要針對目前使用的HP OPENVIEW監控軟件的如下不足：（1）無法對全網所有中繼的通斷狀態實施百分之百有效監控。（2）無法對全網所有中繼的CRC誤碼等信息實施主動有效監控。（3）無法對業務端口，特別是TBOP雷達業務端口的各種狀態(虛電路 通斷、擁塞、丟包排隊、雷達數據中斷)實施主動監控，而只能在用戶報修后進行被動處理。（4）用戶界面不直觀，不便于進行分類和統計等方面而進行針對性的改進，并增加了具體業務實時路由跟蹤和大數據統計等功能。該軟件以圖表式的輸出顯示為主，用戶界面與目前市面上主流網管軟件均有較大不同。

2 軟件總體架構

在結構上，該軟件主要劃分為后臺數據采集（主要使用PYTHON實現）和前臺數據分析與展示（主要使用MATLAB平臺實現）。該設計思路既可以滿足對目前Vanguard設備構成網絡的監控管理，也可以為未來的國產華為、華三設備的監控留下空間。

3 軟件功能模塊介紹

3.1 全網中繼線路周期自動巡檢與展示

該模塊將全網所有路由器按照虹橋、浦東、青浦、各空管分局、各空管站以及中南華北節點進行分群劃分，以每個地域所屬來顯示所有中繼的異常狀態。如果為綠色代表當地所有節點中繼完全正常，其他顏色按圖示代表不同的異常狀態需要及時關注和處理。周期中繼巡檢一般巡檢周期為1個小時，用戶可以自定義巡檢周期，也可以切換到手工巡檢模式。完成一次該項巡檢約2-3分鐘。

圖1 全網中繼線路周期自動巡檢與展示模塊

3.2 全網（雷達）TBOP端口周期巡檢與展示

如圖2所示，該模塊將全網所有雷達（或VHF或AIDC相關業務）業務相關路由器，按照路由器編號（橫坐標）和業務端口（縱坐標）來顯示其當前的正常或異常狀態；具體指示燈含義如圖中圖標所示。如果某個TBOP端口發生需要關注的事件（如有LOST丟包），將在窗體右側顯示該端口的具體業務名稱，引起值班員的關注。

圖2 全網（雷達）TBOP端口周期巡檢與展示

3.3 業務實時路由跟蹤模塊

該模塊通過輸入指定業務的輸出端口編號，能自動追蹤該業務在網內當前的實時路由，并實際關聯生產用戶資料，動態輸出信息包括：業務名稱、業務速率、輸出端口屬（DTE/DCE）、業務途經路由器編號、中繼端口號、虛電路DLCI號、所有中繼線路的當前誤碼CRC信息、所有中繼線路的最后一次UP的時間等，如果是涉及到電信聯通的長途出局鏈路，還會自動顯示該線路的運營商保修編號。

3.4 大數據統計與分析模塊

該模塊通過對歷史數據按時間先后進行回放與分析，可以將全網每次中繼中斷（瞬斷）的具體的設備和端口（圖標右側黑體字符）和相應的通斷時間信息（精確到秒，下側藍色字符）進行標注，便于在事后或或更長時間進行分析（如上圖所示），該功能可以與生產講評相關聯。也可以將全網所有中繼誤碼出現異常的線路與端口進行時間展開，篩選并加以關注與分析；在業務層面，也可以將全網所有雷達業務同步端口的LOST、CRC、數據通斷等信息進行關注和分析。

圖3 大數據統計與分析模塊

4 總結

本文提出了實現一套基于運行維護人員需求的民航專用網絡的輔助網管軟件該輔助網管軟件能夠對當前網絡中發生真正重要的事件（中繼端口與業務端口）加以及時關注，而將無效信息過濾；同時該軟件的一些功能也在對故障快速定位和處理進行了積極的探索。