網絡監控技術在空管信息化網絡中的應用

沈爾斌

摘要：航空發展進程加快，我國航空技術革新，在近年來向著高速、高質量、實時、全新空管信息化方向發展。空管信息化網絡建設的核心技術是網絡監控技術、互聯網技術和大數據，本文選取網絡監控技術作為研究對象。主要針對空管信息化網絡建設中的網絡監控技術進行分析，詳析網絡監控技術在空管信息化網絡中的具體應用。首先明確空管信息化網絡建設的現狀，明確現狀和存在問題的基礎上指出網絡監控技術中的關鍵技術，就其在空管信息化網路建設中的具體應用進行詳述。

關鍵詞：網絡監控技術;空管信息化;網絡;應用

引言

2018年在京舉辦的信息化新技術研討會的主題是民航空管系統，提出要“向技術要效益、要效率、要安全”，希望在安全發展的基礎上充分發揮技術優勢，推動民航空管系統進一步信息化發展。在十九大中也提出了“智慧社會”的發展方向，對于空管信息化而言，也必須要不斷引入先進技術，保證安全的同時提升服務品質，推動智慧空管建設。空管信息化網絡的建設核心關鍵是網絡監控技術，只有在高水平網絡監控技術支持，高質量軟硬件配備的基礎上，才能構筑高水平、高質量的網絡環境，為航空監管效率的提升奠定基礎，推動航空行業網絡化、規范化發展。

1. 網絡監控技術及我國空管信息化建設現狀

1.1 我國空管信息化建設現狀

我國目前航空公司的空管網絡中主要采用企業通信網絡以及ATC通信網絡，逐步完善網絡信息系統，基礎建設也穩步推進為信息系統發展保駕護航，目前已經取得了長足進步得到新突破。以某航空公司為例，在對其通信網絡的調查和分析中發現，結合大型實時數據系統關聯的用戶終端超過28000臺。以該航空公司為代表的民航企業也不斷加強信息管理、完善信息服務，于此同時還開始著手民航企業的運維管理工作、財政管理工作，期望在這幾年以及未來能夠形成完善的民航管理服務體系。雖然我國不斷推進空管信息化建設，但就和英美這些發達國家的建設相比還具有一定差距和不足。我國民航空管系統建設的不足不僅僅是技術水平的不足，更重要的原因是信息的壟斷和信息高度封閉。在我國未來民航發展當中必須要進一步提升信息資源深度，引入EAT技術提升信息化建設的廣度和網絡化的深度，進一步提升我國航空信息化建設的核心競爭力。在信息化穩步推進的同時還應該同步發展網絡監控技術，本文也是希望就民航系統、空管系統的網絡監控技術進行研究分析。

1.2 網絡監控技術在空管信息化網絡建設中的必要性及意義

1.2.1 監控即時通信系統

我國航空建設經過多年發展，也具有較多的研究和數據，調查和研究結果展示BQQ服務軟件是目前我國大多數航空公司應用的即時通信系統。因此在目前航空系統網絡監控技術發展中，必須要注重BQQ服務軟件監控工作。在當前即時通信系統服務器建設中，應該引入SNMP功能，利用Community String 認證進入后臺管理界面，后臺的進入需要借助What Gold執行。在空管信息化網絡的網絡監控技術中還應該引入Admin 服務，以確保系統能夠實現Restart failure功能，此功能的確定需要依靠NT Service Monitor選項。此外，為保證系統的穩定運行和功能的實現，還需要再服務軟件中內置更多的功能，保證即時通信、實時管理。WhatsUP Gold再通信服務系統中的主要功能是監控，比如若系統中發現故障或者停止運行的時候，BQQ服務軟件中的Admin 服務自動重啟功能能夠在沒有運維人員工作的背景下，保證空管設備、網絡設備各項服務的正常運行，實現空管系統、信息化系統的快速自動恢復。SMS Direct 等選項在系統中能夠及時向工作人員、運維人員進行設備信息、故障原因、故障詳情等信息的傳輸，從而能夠更全面、更快的掌握故障情況，進而提升運維水平和效率。

1.2.2 協同辦公系統數據庫建設

在空管信息化網絡建設中還應該注重協同辦公系統數據庫建設，并且將其和網絡監控系統進行協同，本文在設計中引入Oracle Services SKYNEWS數據庫支持辦公系統數據庫建設。為實現協同功能，還在系統中引入SNMP原理，采用和通信系統相同的方式實現系統構建。Whats UPGold支持進入系統后臺，結合NT Service Monitor和Restart failure等服務實現對辦公系統數據庫的實時監控。如果在實時監控中發現系統故障和問題的時候，監控系統能夠迅速給出響應，從而提升實事監控和故障處理效率。

1.2.3 完善端口流量設計

核心交換機作為空管信息化網絡建設的核心部位，我國空管信息化網絡中采用的主要核心交換機類型是CTSC04507 交換機。和監控即時通信系統、辦公數據庫建設相同，為實現實時監控功能，同樣需要在核心交換機中引入SNMP功能，后臺的進入需要Whats UPGold支持。為進一步提升監控水平達到更佳的監控效果，需要在系統中增加端口設計，提升監控系統端口流量設計的完善性，以便于設置流量數據收集時間。實現數據1次/min的收集頻率，實現實時監控交換機端口的流量數據。

2. 網絡監控技術實現關鍵技術分析

2.1 SNMP 技術原理

在本文研究中為提升實時監控水平引入了SNMP（Simple Network Management Protocol，簡單網絡管理協議），實際該協議已經在目前監控系統中進行應用，作為最常用的TCP/IP 網絡管理協議之一，SNMP采用輪詢原理執行實時監控功能。SNMP協議的科學應用能夠有效監測系統中的異常事件，實現和維護人員的有效關聯，將異常事件、異常信息以電子郵件、短信或者聲音的方式傳遞給運維人員。若發現危險問題和危險因素能夠直接給運維人員警示，讓運維人員重視故障信息和危險狀況，并進行及時處理，提升運維水平。

2.2 監控方式

目前網絡監控系統中常用的監控方式主要包括被動監控和主動監控兩種方式。主動監控的對象是航空系統中常見的問題，采用計算機技術、信息技術將這些常見問題信息編碼存儲到監控系統執行預定監控。將監測信息和數據庫中的預存信息進行比對，如果發現異常或者故障的時候系統會警告并傳遞給運維人員，同時將信息存儲到數據中。被動監控方式是主動監控方式的補充，對航空網絡的監控和信息數據的采集主要依靠被動方式實現。

2.3 實現功能

（1）網絡監控技術的首要因素是有效監控網絡設備，包括CPU利用率、借口利用率、端口流量;網絡設備內存利用率、內存使用情況等。將整個網絡設備的監控進行拆分，化整為零實現整個網絡設備的實時監控。

（2）空管信息化系統中鏈路監控的實現主要依靠系統骨干鏈路狀態的監控。

（3）網絡系統及信息化系統的核心是服務器，因此在空管信息化網絡建設中必須要注重服務器監控。服務器監控涉及到服務器的內存、CPU以及硬盤等，同時在監控中還應該關注操作系統的運行狀況。

（4）航空網絡系統的另一重要組成部分是應用系統，因此在航空網絡系統監控中加強應用系統監控對中間件、應用程序和數據庫的監控具有不可忽視的作用。

（5）航空信息化網路的主要外部環境是機房環境，為保證其穩定運行就必須要對機房環境進行有效監控。因此機房濕度、溫度，空調溫度、濕度等環境因素的監控具有重要意義。構建良好的外部機房環境，提升網絡化建設水平。

3. 網絡監控技術在空管信息化網絡中的應用原則

3.1標準性和可擴展性原則

在平臺建設中引入先進的IT管理流程和理想，其標準性、開放性強，同時具有較高的可擴充性和先進性。同時IT管理具備模塊化組織結構，在新網絡建設中能夠更加便捷的添加模塊，滿足最新應用需求，IT管理理念的應用提升了系統的可擴性，對新系統的管理和升級具有重要意義，能夠有效避免重復建設問題。

3.2實用性和易用性原則

在當前系統管理中，客戶更期望易用、直觀、豐富、可自定義的客戶界面，同時還希望系統能夠提供多樣化的圖形界面，保證用戶和管理人員能夠以Web方式執行界面訪問。因此在設計中，需要根據客戶的實際需求進行專業化定制，滿足客戶的實際需求，這種方式還進一步解放了管理人員，從而更好的做好日常運維工作。

3.3安全性原則

提供較高的安全性，不會因管理系統的安全問題給原有系統帶來隱患。

3.4 可靠性原則

對于完善的管理體系而言，要想保證體系的完善有效不僅僅依靠技術，更重要的是應該加強管理。在本文設計中建議將系統劃分為資產管理、基礎管理、流程管理等模塊，在技術完善的基礎上構建規范、高效、科學的管理體制。

3.5 規范性原則

可靠性原則在系統結構、設計方案、設備選擇、技術服務等方面綜合考慮，保證系統能夠安全無故障運行，實現雙機互備運行

4. 空管智能網絡監控處理系統實證分析

4.1 總體構架

在空管智能網絡監控處理系統構建中需要充分考慮技術的穩定性、兼容性和成熟性，基于此構建可擴展、靈活的應用架構。從而實現系統的高性能，保證系統的高可靠性和高度靈活性，從而實現故障時和備用系統自動無縫切換。

4.2 功能設計

4.2.1 服務器及存儲

采用X86服務器進行服務器層設計，根據功能需求差異將存儲功能分區劃分為不同子存儲系統，以此來保證不同數據類型的隔離性和安全性。一般在數據云存儲中進行分區存儲，其主要包括業務數據區、功能服務器模板區和映像文件存放區。另外還應該關注存儲系統，將不同應用系統和不同用戶的數據進行隔離、獨立存儲，從而保證不同系統以及不同用戶的數據無法被非授權者讀寫。

4.2.2 網絡層設計

在本設計中引入交換機虛擬化技術，以此來簡化系統配置、減少系統設備節點，最終構建更高性能、更大二層域的網絡環境。同時這一交換機虛擬化技術的應用還進一步簡化了網絡拓撲結構，擴展性也進一步增加。在當前系統的故障收斂時間要求能夠達到毫秒級，從而能夠保證虛擬機遷移實現環境更加寬松。本文設計中利用二層透明化改造，保證匯聚接入層二層網絡的透明性。不同業務（虛擬服務器）接入不同的二層 VLAN，同一個業務（虛擬服務器）可以在不同網絡分區里靈活部署與遷移。

4.2.3 負載均衡設計

為保證空管信息化網絡和監控系統的負載均衡，還在系統中引入負載均衡設備。負載均衡設備的應用有效保證了內部資源的容錯性，若系統中某一單獨節點出現了問題并不會影響整個系統，將其對用戶的影響降到最低。主要依靠本地負載均衡器實現這一功能，將有問題應用節點進行屏蔽以停止對外服務，同時均衡設備還能夠實現故障節點用戶的正常遷移。系統設計中的基礎是數據庫操作管理系統，能夠有效實現數據庫和主機的協同管理。數據庫增加方式支持批量導入模式和手工增加模式兩種方式。該系統還能夠有效統計管理信息，包括數據庫等級信息、授權點使用情況信息、各個數據熟練統計信息和數據庫狀態分布信息等。同時因負載均衡器的引入還能夠實現對數據庫實時運行狀況的實時統計，包含數據庫會話數、死鎖數實時排行。

結論

空管信息化網絡建設背景下，網絡監控技術的發展與完善至關重要。本文提出的網絡監控系統是基于WhatsUP Gold 系統和SNMP原理的，以此建立起來的系統能夠保證運維人員進入后臺，查看網絡狀態、更改網格配置。最終構建的網路監控系統還引入加密服務以提升其安全性，降低應用風險。在未來發展中，還需要不斷提升工作效率，促進航空事業不斷發展。

參考文獻

[1]黃耀鵬.一種空管自動化系統網絡流量監控的設計與實現[J].數字通信世界，2020（01）：102.

[2]陳朝暉.網絡監控技術在空管信息化網絡中的應用[J].技術與市場，2019，26（06）：105-106.

[3]趙為春，潘樂義，侯惠峰.空管信息網傳輸性能監測與故障定位技術架構[J].指揮信息系統與技術，2019，10（01）：13-18.

[4]管仕明.中南空管智能網絡監控處理系統設計探討[J].智庫時代，2018（32）：241-243.

[5]馬振華.網絡監控技術在空管信息化網絡中的應用研究[J].信息通信，2017（08）：142-143.