CN101247532B - 电子化配线表信息管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于网络管理和无线通讯技术领域，具体为一种电子化配线表信息管理系统。网络管理中最麻烦和复杂的部分就是配线信息的管理，尤其是汇聚层和接入层的配线信息。本发明利用IC、ID、泛在计算等技术将网络配线信息全部实现电子化存储和管理。用IC或ID卡代替网络现场的纸质标签，用移动终端代替纸笔迅速的读取、修改、查找、检索各种网络配线信息，在办公室可以迅速的获取整个网络的配线和拓扑结构图，并实时监控重要设备。使网络维护人员在涉及网络的任何地方随时随地利用信息化手段对整个网络进行实时、准确管理。

Description

电子化配线表信息管理系统

技术领域

本发明属于网络管理和无线通讯技术领域，具体涉及一种电子化配线表信息管理系统。

背景技术

现有的网络管理方法和思想落后。很难对比较大的网络的配线信息进行全面的管理。只能在网络出现故障的时候到现场去排查每一根线。排查的时候需要逐个检查或者参考一些已有的纸质或电子文档，很难做出快速反应。现在的“配线表”一般都是采用纸质的表格张贴在设备现场，方便现场维修人员查看。但是纸质容易损坏，不能按照工作人员的意愿进行查询、修改及统计，即使修改后的数据也很难电子化。有的单位为了对配线信息进行电子化管理，或把“配线表”做成Excel表格形式，或把“配线表”做成网页存放在WEB服务器上。这些电子化的数据和现场的纸质的非电子化数据脱节。另外，这些电子化配线信息千差万别，没有一个统一的电子化标准。

现阶段几乎所有的单位的网络配线管理都是“亡羊补牢”的状态，尤其是接入层的网络。所谓“亡羊补牢”就是平时不去管理或无法管理这些配线信息，一旦网络有问题或者有故障的时候，才去查线，并有可能更改配线连接，更改后也不能统一管理。有些单位可能会对配线信息进行一些管理，但手段和工具有限，基本上靠纸质文档或者EXCEL文档来管理，使用和更新起来都极不方便，并且和现场的配线信息完全脱节。

IC技术和RFID技术，近年来越来越成熟，正在改变着我们的日常生活。Internet技术发展多年，随之成熟的还有网络管理、各种网络协议、Web技术、无线通讯技术等。泛在计算的思想和各种结构也非常成熟。

为了改变手动的、非电子化的配线管理方法。我们按照泛在计算技术的思想和结构，提出了一个完整的电子化配线表信息管理系统，在该系统下可以利用非接触式IC技术或者RFID技术来代替原有的现场的纸质配线信息，使现场的配线信息电子化。再配合嵌入式技术、WEB和数据库等技术来构建一个完整的、成熟的、可以随时随地管理电子化配线表的系统。使得配线信息可以在需要它的任何地方以电子化的形式参与计算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可现场、实时管理配线表的电子化配线表信息管理系统。

为了改变这种亡羊补牢的现状，我们利用最新的信息技术来管理好网络中的每一个设备的配线的办法来“管理好每一只羊”。当羊群有异状时，迅速找到引起异状原因的羊，并找出应对办法。使网络配线管理从无到有、从原始到智能；改变网络管理人员总是在网络有问题再找线路，手忙脚乱、亡羊补牢的工作方式；让网络管理人员随时可以在办公室实时把握现场的情况，远程诊断网络故障；让网络管理人员在现场的成千上百根线中迅速找到自己要找的线路；改变网络管理员在网络配线信息管理时现场信息和办公室信息脱节的现象。比如，某个网络终端的用户不能上网的时候，我们可以迅速的知道哪根线连接到他的终端，这根线又是连接到哪个路由器。然后通过远程控制或者到现场的方式迅速排查这些故障，并最终解决问题。网络升级时可以根据掌握的网络配线信息进行整体规划，迅速完成升级任务。

下面详细说明本发明提出的电子化配线表信息管理系统的结构体系。

1、该系统分为三个部分，分别是：电子标签、移动终端、后台服务。具体体系结构图参见图1。

(1)电子标签

电子标签要取代原有的纸质标签，使得系统原本记录在纸质标签上的文本信息都以电子信息的方式存储在电子标签当中。电子标签在物理上可以是IC卡、RFID标签等多种信息载体。在这里可以给一个电子标签的例子，如符合ISO15693标准的，存储容量为2048比特的RFID标签。该标签内有64块，每块4个字节即32个比特；每一块都有序号，分别是从0到63。标签的读写是通过移动终端或者固定终端对标签内的某一块进行读写，可以指定0到63块中的任意一块。所以，将信息存储到标签内的时候，需要把信息编码成4个字节为一组的字节流。标签内数据读取的时候，也是4个字节为一组读取，再解码成自己需要的信息。

1字节＝8比特；

32比特×64块＝2048比特。

推荐这种标签的主要原因是因为这种标签的容量可以满足要求，并且价格比较便宜。IC卡由于本身没有身份标示，需要预先写入身份。可是IC卡内任何数据可以随时被更改，数据安全得不到保障，而不能作为最佳的选择。但有些场合也是适合的，如安全性要求不高时，对成本却很在乎，可以选择IC卡。超高频的RFID标签通常也要考虑到二个问题，一是安全和使用方便，一是读写器价格昂贵。

总之，选择客户最能接受的电子标签，才是最合适的。

(2)移动终端：

电子标签内信息必须能够被方便的读取和修改并通过信息系统统一管理才能使电子化的工作有意义。移动终端就是在网络现场方便的读写标签内的电子信息，并将这些信息统一或者实时反映到后台的管理系统中去的最好工具。

移动终端是一个小型的计算设备，属于嵌入式系统一类。从硬件到软件的设计都比较讲究，一个典型的移动终端的架构是：ARM7系列相当及以上的CPU；最低2M bytes的闪存和2M bytes的SRAM；键盘(20键)和拨轮等输入设备；128×64点阵LCD显示器作为输出；标准的RS-232串行端口或USB等通讯端口；能够读写电子标签；C语言编程环境；可选的无线接口等。

移动终端的基本功能是读取电子标签内的编码内容，将它们转化成文本内容。使用者利用移动终端编辑文本内容，移动终端然后将文本内容转变成编码信息存储到电子标签内。另外，移动终端需要和后台服务进行通讯，可以是有线方式的脱机通讯，也可以是无线方式的实时通讯，总之要保证对电子标签的修改等信息及时反应到后台服务中。移动终端本身有强大的计算功能，能满足现场操作人员的大部分日常工作需求，同时也使现场操作人员通过移动终端可以获得更多更复杂的后台服务功能。

根据移动终端有无无线通讯功能，移动终端的功能要求一般也不一样。如果没有无线通讯，就无法实时地获取后台的数据，也无法把最新的数据实时给后台，必须在移动终端进行大量的计算，所以功能要相对简单，但实现却相当复杂。有无线通讯功能的移动终端就没有这些缺陷，本身只处理一些比较简单的计算，复杂的计算交给后台，后台计算完后将结果实时传递过来，所以功能可以设计的很复杂，但实现简单，大量的计算和处理都放在后台实现。

(3)后台服务：

后台服务必须能够对所有的电子标签的信息进行存储、汇总、计算和分析。通过这些计算向使用者提供更强大的功能。在网络出现故障的时候，能够帮助管理人员迅速找到连接的线路，迅速排除故障。设备损坏和更换时能够迅速得到原有设备的配线信息。必要的时候，能够对网络中重要的设备进行实时监控。后台服务要能够和移动终端进行有线或者无线方式的通讯。

后台服务除了这些基本的服务以外，还对使用系统的所有的人员，系统的覆盖范围都有明确的定义。系统的安全性、易操作性等等都必须在后台完整的实现。

2、系统的管理内容和基本要求

电子化配线表管理的管理内容和核心价值是：将网络配线的管理从出现问题才维护的“亡羊补牢”状态，提升到出问题前的管理和运行中的实时监控，改变了一直以来的网络管理模式。

下面详细说明要实现这样的管理思想，系统模型的各个部分需要满足那些基本的要求、实现那些基本的功能。

(1)配线信息详细划分

有了整体的思想，接下来就是根据整体思想将具体的配线信息存储到标签内。具体的配线信息划分方式有很多种，不同的详细设计有不同的划分方法。这里列举一些常见的划分方式。

网络经过多年的发展以后，目前比较正规的网络基本上包括二个部分，一部分是几乎固定不变的埋在墙内和固定在配线架上的网络配线信息；另外一部分是从网络设备(路由器、交换机)引出的网络的配线信息，这些信息是经常变化的。(当然，有许多比较陈旧的网络没有或几乎没有配线架，这些网络要不就需要重新改造，要不就变通处理。)

由网络设备、配线架(普通网线配线架和光缆配线架，他们结构不同)以及端末(网络的最终端，一般就是直接连接着电脑)组成不同的网络配线信息参见下表。

编号	联结类型	说明	配线内容
				1	设备->设备	设备直接到设备一般会发生在机房，二个设备之间的距离会很近。	设备到设备配线的标志位、设备端口号、设备端口状态、设备端口上联还是下联、相联设备的唯一编号、相联设备端口的编号。

2	设备->配线架	设备所连接的配线架一般在同一个机柜或者在相邻的机柜。	设备到配线架配线的标志位、设备端口号、设备端口状态、设备端口上联还是下联、相联配线架机柜、相联配线架机柜的(U)层、相联配线架的端口编号。
				3	配线架->配线架	配线架到配线架的连接基本上都是走在墙里的暗线，而且这种连接基本上都不怎么变化的。	配线架到配线架配线的标志位、配线架端口号、配线架端口状态、配线架端口上联还是下联、相联配线架的大区、相联配线架的小区、相联配线架的机柜、相联配线架的机柜的(U)层、相联配线架的端口编号。
4	配线架->端末	配线架到端末的连接基本上都是走在墙里的暗线，而且这种连接基本上都不怎么变化的。	配线架到端末的配线的标志位、配线架端口号、配线架端口状态、配线架端口上联还是下联、相联端末的大区、相联端末的小区、相联端末的行编号、相联端末的列编号。

5	光缆配线架->设备	光缆配线架和设备也基本上在一个机房，但有可能不在一起，另外，光缆配线架的端口是成对出现的。	光缆配线架到设备配线的标志位、配线架端口号(成对出现)、配线架端口状态、配线架端口上联还是下联、相联设备的大区、相联设备的小区、相联设备的唯一编号、相联设备的端口编号。
				6	光缆配线架->光缆配线架	光缆配线架和光缆配线架相隔很远，一般是不同区域之间的连接。很少变化。	光缆配线架到光缆配线架配线的标志位、配线架端口号(成对出现)、配线架端口状态、配线架端口上联还是下联、相联配线架的大区、相联配线架的小区、相联配线架的机柜、相联配线架的机柜的(U)层、相联配线架的端口编号(成对出现)。

从上述六种配线信息可以看出，在我们的配线信息中有三个最基本的组成元素，即网络设备、网络配线架和光缆配线架。这些元素的个体信息自身在网络配线表当中也是非常必要的，我们将这些实体抽象成信息点。每个信息点都必须有以下属性才能使以上六种配线信息变得完整。但是，属性也不能随便增加，信息点本身就是对实物的抽象，使得配线表信息不依赖实物本身的属性，而以某个点为基础。在以后的实施当中不依赖于具体的设备，而是我们可以自由定义的信息点。

信息点	说明	基本属性
			网络设备信息点	所有配线信息要依赖设备，但是作为一个信息点就可以自由的更换设备，也就是说不依赖一个具体的设备。	设备信息点本身的唯一的编号，IP地址，所在位置的大区，所在位置的小区，自身标志位，自身状态。

配线架信息点	配线架本身包括二种，一种是普通网络配线架，一种是光缆配线架。主要区别是，光缆配线架的端口是成对出现的。配线架的信息基本不会改变，一旦本身改变，信息也会改变，所以和具体的配线架绑定也可以，但不绑定具体配线架，绑定配线架的具体点会更合适。	配线架信息点本身的唯一的编号，所在位置的大区，所在位置的小区，所在机柜，所在U层，自身标志位，自身状态。
			端末信息点	端末包括电脑、端末等所有连接在配线最末端的设备。由于端末的种类非常多，所以只能给端末定义一个统一的表达方式，那就是位置。位置又可以按照行和列来划分。	所在位置的大区，所在位置的小区，所在位置的行，所在位置的列，行和列的组合成端末扩展位。

对这些划分出来的信息点和配线信息的属性进行编码后，就可以存储到电子标签内。移动终端也就能够去读写这些信息了。

(2)电子标签的存储内容和存储方式

电子标签内的信息编码是将纸质信息点及其配线信息的内容从文字说明转换成数字及字符，用数字及字符来表达这些在自然界有实体意义的实物。为了使这些实物信息编码后能够参与系统的各种计算，必须增加一些必要的属性才能保证计算的完整性。所有的信息点的属性和自身信息都被编码成最短2进制的数字，可以很方便的做为电子数据存储在芯片、Flash和磁盘当中。

选择好电子标签，并确定信息编码后，就是信息存储。因为标签内在物理上是分块的，所以利用这个物理特性，将固定的内容存放在固定的物理位置上，既能够节省不少存储空间，也能够从逻辑上将这些信息分开。当然为了增加标签的存储的灵活性以及可扩展性，我们也可以不用将他们存放在固定的位置上，而是将这些信息连续存放，然后按照固定的大小和预先定义的格式将他们拆分。

下表是设备信息按照固定位置存储方式的存储结构：

表中可以看出，标签分64块，每块4个字节，每个字节8bit。在设备的标签中将标签的第0、1块固定存储64bit的数字签名。第2块固定存储32bit的GUID。第3块固定存放32bit的IP。第四块前16bit存放大区和小区，最后8bit存放信息点种类。第64块存放流水号，第5-56块中的每一块固定存放一个端口的配线信息，其他块预留。

连续存储的方式见下表：

字节1	字节2	字节3	字节4	字节5	字节6
						数字签名	数字签名	数字签名	数字签名	数字签名	数字签名
字节7	字节8	字节9	字节10	字节11	字节12
						数字签名	数字签名	GUID	GUID	GUID	GUID
字节13	字节14	字节15	字节16	字节17	字节18
						IP	IP	IP	IP	大区(0-8位)	大区9，10小区
字节19	字节20	字节21	字节22	字节23	字节24
						信息点种类	1号口配线	1号口配线	1号口配线	2号口配线	……

从表中可以看出预先编码的信息大小基本固定，只要将需要存储的信息按照一定的顺序组成一串一起存入标签内就可以，无论开始位置是不是第一个字节都不影响。

(3)移动终端的必要功能

在总体的管理思想的指导下，我们需要定义一般的移动终端的功能。也就是说，移动终端至少有那些功能才能实现我们的管理思想和核心价值。根据移动终端有无无线通讯能力，下面分别列举出部分基本功能。

有线通讯条件下功能如下：

功能名称	功能说明
		身份识别	每个使用移动终端的用户身份的识别
数据上传和下载	将移动终端内保存的信息点及其配线最新信息上传到后台服务，同时从后台服务中下载移动终端所需要的基础数据及必要的信息点和其配线信息
		现场贴标签	预先将需要贴电子标签的信息点的信息下载下来，然后到现场拿一张经过初始化的标签贴在适当的位置，利用移动终端将刚刚下载的信息点信息直接写入电子标签，并在表面写上必要文字内容就可以。贴完以后的信息需要上传，后台服务就能清楚哪些已贴标签。
信息点标签读取、修改和写入	移动终端读取每个标签内的编码，并将它们解析成可以理解的明文。使用人员可以通过移动终端修改这些明文，然后将它们写入标签。写入的时候，将明文重新编码。
		上联/下联设备查询	可以输入任意一个配线架的端口信息或端末的端口信息，然后利用移动终端迅速扫描电子标签，移动终端会自动判断出该端口上联到那个设备。下联的信息直接在标签内就表示清楚。

已修改信息查看

每一个利用移动终端修改的信息点的信息都被保存在移动终端内，可以随时查看。这些数据上传之后就不能保留在移动终端内。

备注：这些功能灵活配合使用能够发挥出更大的效果。比如说信息点移动时将一个信息点从A地点移动到B地点，可以读出A地点的信息点信息读出，然后原封不动的写入到B地点的信息点内就可以。

无线通讯条件下功能除了包含有线通讯条件下的功能外，还包含以下一些功能：

功能名称	功能说明
		基础信息管理	基础信息会同时被多个操作员使用，所以它的修改必须实时反映到远端的服务器当中去，供大家共同使用。在有线通讯条件下，无法做到这一点。无线通讯条件下就可以做到这一点。
信息点信息查看	可以查看所有的信息点的信息以及相关的配线信息。这些信息不可以随便修改。必须能将具体内容写入标签，才能完成修改。同时，可以查看和恢复每个

	信息点的配线信息的历史记录。这些操作都是在远程服务器端实现，手持机只是发送请求，并取得返回结果。
		路径查询	可以查看某个具体的信息点到另一个具体的信息点或者具体的端末所经过的所有的具体的设备、配线架。这些操作都是在远程服务器端实现，手持机只是发送请求，并收取返回结果。
网络结构图查看	可以从某一个具体的信息点开始，查看和这个信息点相联的所有的其他信息点或者端末，配线架在这个过程是被透明处理的。不过可以查看二个信息点或者信息点和端末之间所经历的配线架和路径。这些操作都是在远程服务器端实现，手持机只是发送请求，并收取返回结果。

备注：虽然，现场贴标签、上联/下联信息点查看等功能在有线和无线条件下都有实现，但是它们在实现方式上有很大区别。它们都是实时从后台取得数据，并存储数据到后台，不需要上传和下载功能。

(4)后台服务的必要功能

同样，后台服务也只有实现了一定的功能才能完整的体现出整体的管理思想。下面列举后台服务的部分重要功能：

功能名称	功能说明
		基础信息管理	管理大区域、小区域、用户和有线通讯时的端口号。在移动终端和标签内大区和小区只存储编号，这地方可以将大区和小区的内容和编号对应起来。大区的数目根据区域的编码会受到限制，每个大区对应的小区的数目也会根据编码受到限制。

信息点及配线表信息管理	这里可以查看现场的所有的信息点和它们配线信息的详细信息。但是不能在这里直接修改这些信息，因为这些信息都是现场的实际情况，只有拿移动终端到现场修改完标签内信息以后，将移动终端内的信息上传，这些信息才能被修改。这样做是为了防止现场和管理系统内脱节。这里还可以查看某一个具体信息点的所有以前修改的历史记录，并可以将数据恢复到某一历史记录点。
		路由器或交换机状态的监控	可以根据需要实时监控网段内所有或部分的交换机或路由器的状态，当他们出现异常时报警，网络管理员迅速做出应对。
点到点路径查询	某个端末有故障时，可以在管理软件内查询出该信息点到核心层的路径，然后逐个远程登录这些路径中的关键节点，可以迅速排除故障。远程无法排除的可以到现场也能迅速找到要排查的点，迅速且高效。
		配线信息结构图生成	配线信息图也是非常有必要的，许多情况下工作人员需要某一段网络或者整个网络的拓扑图。在管理软件内将这些拓扑图都形象化，更容易理解和管理。
各种报表	为了管理和统计目的的报表，有信息点报表，有设备到端末报表，有配线架到设备报表等。可以根据实际需求增加。

EXCEL配线信息导入	因为现在许多单位都是用纸质的方式或者EXCEL的方式管理配线表，所以为了方便将原有的配线信息转化成管理系统内能够管理的信息点配线信息，特地增加了这个功能。
		数据备份等功能	为了数据安全而设定的，可以手动备份，也可以设定时间自动备份。

备注：这里只列举了后台服务的基本功能种的部分，在实际应用中，会根据具体的体系结构的不同，而要求后台有不同的功能。这里不再累述。

3、不同应用环境下的不同体系结构

在实际应用中，用户的实际情况总是千差万别。如果要构建出一些能够满足实际需求的应用系统需要考虑很多因素，会受到用户的实际使用需求、开发商的投入和成本的回收周期等等因素的制约。为了满足不同的用户的需求，我们可以设计出以下几种不同版本的系统。参见下表：

下面再针对这七种系统作综合的对比和说明。

(1)“单机版管理系统”和“试用版管理系统”

单机管理系统和有线通讯的移动终端一起工作，共同实现对电子化配线信息的完整管理。试用版是将单机上的一些重要功能屏蔽，并且有使用次数的限制，让使用人员在免费的状态下熟悉电子化配线表管理平台。

整个单机版的体系结构是C/S结构。并且所有的功能的实现都是在客户端完成，数据结构不需要编码，按照要求在数据库内建立对应的表，数据库只是存储功能。这样的体系结构必然造成客户端的软件计算量大，影响系统的性能和速度，但是成本低，适合网络比较小的单位。

(2)“服务器版管理系统”和“无线服务器版管理系统”

服务器版是为了扩展系统的功能和性能以满足更高的客户需求而设定的。该版本采用多层结构设计，有移动终端、客户端、业务逻辑层和数据层。客户端处理尽量简单，复杂的数据处理和业务逻辑处理都放在业务层和数据层，业务层和数据层统称为服务器端。这样，保证了速度、性能和安全性之余，使客户端的要求大大降低。

“服务器版管理系统”的移动终端和客户端的通讯方式是有线方式，“无线服务器版管理系统”的移动终端和客户端的通讯方式是无线局域网。客户端功能和单机版的功能基本一致，“服务器版管理系统”的移动终端的功能和各种处理及实现方式也和单机版相同，“无线服务器版管理系统”的移动终端在实现方式上和单机版大为不同，移动终端可以实时的和服务器端进行通讯，将系统的大部分功能放在移动终端来处理，使客户端的计算复杂度大大降低。这二个版本都可以根据需求做二次开发，使这二个版本能满足更多的用户需求。这二个版本可以支持更大的网络，一个服务器端可以支持更多的移动终端和客户端。一般可以满足有几十万台电脑的单位的管理需求。移动终端和客户端可以是成对出现，也可以一个客户端对应多个移动终端。客户端和移动终端的数量基本不受限制，但数目越多付出的代价越大。

无线服务器版的移动终端和后台服务器进行通讯的时候，通过无线局域网进行连接。此时，需要有协议支持。协议就是通讯双方约定的一组通讯规范和安全机制，本身及返回结果在传输过程中都是加密的。下面列举协议中的二、三条规范。

编号	请求名称	请求参数	返回结果	说明
					1	加密方式	命令字、公共密钥	成功/失败	建立连接以后，传送数据之前都会进行加密方式的确认，保证对方能够解密接下来传输过去的数据。
2	身份确认	命令字、身份数据、验证位	成功/失败	将客户端的身份数据加密后传输到网关，网关解密后确认其是否合法，并返回结果。验证位是为了保证数据传输过程中不丢失，一般是除以一个32位2进制数据以后的余数。
					3	基础信息检索	命令字、身份数据、检索条件、验证位	记录集、验证位。	解密后验证身份数据，然后将检索条件解释成SQL语句进行检索。结果记录格式预先定义。结果集比较大需要分帧传送，并且也需要效验位。

服务器端业务逻辑层。该部分将需要处理的各种复杂的业务逻辑放在一起处理，便得每个客户端可以摆脱复杂的业务逻辑的处理。在实现方式上，尽量利用大型数据库所自带的各种机制进行实现，这种做法可以使的业务逻辑和数据存储之间处理更加高效。一个业务逻辑层可以同时处理多个客户端的请求工作，但无论多少个逻辑层只可以同时操作一个数据层。

服务器端数据层。数据层一般只负责数据的输出和存储，目前比较成熟的大型数据库是该层的最好选择。合理的配置和使用数据层将直接影响整个系统的性能，所以要尽量做到数据层和业务层的最优化配置。

(3)“Internet版管理系统”、“无线Internet版管理系统”和“蜂窝网络版管理系统”

这些版本管理系统利用Internet、3G等技术使数据和业务在一个中心统一管理，各个客户端可能非常分散。这样的结构适用于一些很大的单位，如中国电信、中国移动等。另外，只要有一个运营单位，就可以使得很多中小型的单位不用自己构建一个服务器端，只需要很少的费用购买移动终端，并支付少量的服务器的年租费就可以得到完整的高质量的系统服务。

“Internet版管理系统”和“无线Internet版管理系统”的主要区别是移动终端是否通过无线局域网和客户端进行通讯。“蜂窝网络版管理系统”是利用2.5G、3G等技术，使移动终端和远程服务器之间进直接行实时通讯，而不是通过客户端。这样就要求网关必须对移动终端和服务器的通讯进行验证。

由于体系结构的变化，需要增加额外的部分。首先是对分散的客户的认证和授权，然后是如何保证每个被授权的客户端或移动终端如何安全、有效的和服务器端通讯并配合工作。

远程客户端和移动终端的授权非常重要。并不是每个人都能够通过公网上连接到服务器，并享受系统服务。只有经过授权的客户端或移动终端才能够得到服务。那么如何给必要的人授权呢？客户端软件这时候已经完全免费，任何一个人都可以通过我们的公共平台来下载客户端，并安装和使用它。但是，这个客户端并不能访问远程服务器，只能得到一些模拟的数据。要得到远程的、安全的、经过授权的服务，必须通过一个被授权的移动终端来申请。该移动终端可以在市场上购到，移动终端发布到市场之前，经过运营商授权。在Internet版或无线Internet版中，用户可以通过客户端将移动终端的合法授权信息发布到公共平台上，并注册自己的信息；在蜂窝网络版中用户通过移动终端直接将自身的合法授权信息发布到公共平台上，并注册自己的信息。运营商可以根据移动终端及注册的信息为该客户分配一个合法的访问服务器端的身份。

经过授权的客户并不能直接访问服务器的数据层和逻辑层。而是先要访问服务器的授权访问网关，向网关请求自己需要的功能。网关收到请求以后，处理请求，并将处理结果返回。这就是客户端和网关之间的协议。协议本身及返回结果在传输过程中都是加密的。该协议和上述的移动终端和客户端之间通讯的协议略有不同，这里的协议分二个部分。一部分是客户端和网关之间的协议，另一个部分是网关和服务器之间的协议。

4、硬件初始化及管理系统

为了方便管理所有在使用的手持移动终端和各种标签。运营商要给每一个使用单位分配一个唯一的密钥和序列号。利用这些密钥和序列号给每一个标签进行三重DES加密，每个移动终端和标签在使用之前都必须经过运营商的加密和签名，这会使单位之间不能串用移动终端，也不能串用或者随便买一张标签来使用，便于控制和管理每一个单位。

功能：

单位信息管理。每一个使用电子配线管理系统的单位信息在这里登记入册，并且给他们分配密钥和数字签名。记录他们用了哪些移动终端、哪些标签以及其他的必要的信息。这些信息可以查询、统计等。

移动终端重新初始化。每个出厂的移动终端都是裸机，需要将相应电子配线管理系统烧进去，每个单位烧进去的系统序列号和参数都不一样。保证每个单位系统和移动终端的独特性。

标签初始化。和移动终端一样，每个单位使用的标签也需要在这个系统里面添加相应的数字签名、密码和序列号以后，才能从一张裸标签，变成一张有用的标签。每一个标签的签名、密码和序列号都是不一样的。使的标签的使用得到严格的控制。

附图说明

图1为系统模型的体系结构图。

图2为单机版软件的体系结构图。

图3为服务器版软件的体系结构图。

图4为Internet版管理系统的体系结构图。

图5为无线服务器版管理系统的体系结构图。

图6为无线Internet版管理系统的体系结构图。

图7为蜂窝网络版管理系统的体系结构图。

图中标号：1为电子标签，2为移动终端，3为客户端和后台服务，4为标签内电子数据，5为移动终端内电子数据，6为后台服务和客户端内的电子数据，7为手持终端通过无线方式读取、编辑标签中的电子数据，8为手持终端通过有线或无线连接客户端或后台服务器，9表示移动终端内的数据是电子标签内数据和后台服务器中数据的桥梁，10表示电子标签内数据和后台服务内数据一致，11为有线连接，12为数据层，13为全部或部分业务逻辑，14为后台服务器，15为以太网，16为注册授权中心，17为公共服务平台，18访问控制网关，19为Internet网络，20为无线局域网，21为3G等蜂窝网络。

具体实施方式

1、不同体系结构的系统的选择

单机系统比较适合比较小的网络，一般电脑台数在1500台以下。移动终端、标签数量和系统软件比较少，所以系统的价格也比较低，功能简单也不会产生额外的费用。但是，系统虽小都要靠自己去维护，还是要求维护人员有一定的业务水平，有时甚至需要运营方上门去维护和服务。

服务器版适合比较大的网络，电脑台数在20万左右都可以承受。移动终端和客户端的数量最多可以扩展到十几套，标签数量也会随者实际需求增加，系统软件也会比较贵。另外，选择无线的服务器版本还是有线的服务器版本完全依靠网络环境的实际情况。如果网络环境没有无线网只能选择有线的服务器版本。不过无线的服务器版本使用起来安全、快捷、简单，只是成本更高。

Internet版本和蜂窝网络版本既适合超大用户也适合小用户。超大用户的如电信、联通和移动等大型网络运营商。小的用户是几百台甚至是几十台电脑的企业，这些单位使用的前提是有一个运营商构建好一个Internet版本和蜂窝网络版本的运营环境，每个小单位远程申请一个账号，然后利用移动终端和远程的运营商的Internet版本或蜂窝网络版本互动来管理自己的配线数据。小单位只要向Internet版本和蜂窝网络版本运营商支付月租费或者年租费就可以。当然，蜂窝网络版本相对Internet版本而言使用简单、方便、高效和快捷。但是租用费用会高。不过无线Internet版本中使用无线局域网也能够做到简单、方便和高效，也能节省不少钱。

2、标签和移动终端的要求

选择好系统之后，就是选择标签和移动终端。标签有很多种，但是根据环境和附着的物体的不同可以选择防金属标签和普通的标签，这二者在价格上相差很多，所以除非万不得已，否则不用选择金属标签，一般的普通标签就可以。另外，即使有金属的环境下也还有一些变通的办法，我们可以用一个专用的木板或者就用普通的双面胶将普通标签附着在金属表面上。只要粘贴的好，效果不会比金属标签差。另外，标签上有许多空白的部分，可以写编号和信息点的种类。当然，所有的标签必须经过管理系统的初始化。

同样，确定好管理系统之后，就基本上确定好移动终端的通讯方式和功能等。但是仍然有一个质量好坏、价格高低的移动终端的选择的问题。选择好以后，同样需要经过初始化、烧系统和加密等过程以后才能使用。

标签的个数和移动终端的个数需要根据现场的信息点的个数来确认。

3、设备信息点和配线架信息点确认

选择好系统、标签及设备移动设备以后，接下来的就是盘查现场到底有多少个设备、多少个配线架，它们自身的信息如何。设备包括路由器、交换机甚至是HUB。按照正常的网络布线，每一个设备都应该有一个配线架。但是有一些比较老的或者不规范的网络布线当中，常常没有配线架，或者是很老的配线架。这时候我们也需要将他们按照正常的配线架处理，有时候需要虚拟一个配线架。另外，要区分网络配线架和光缆配线架。要对这些设备和配线架所在的物理位置、机柜以及U层作很详细的统计。

4、各个信息点配线信息确认

确认好信息点以后就是确认每一个信息点的配线信息。在确认配线连接时，只记录单方向的连接，要注意上联和下联的关系，每个设备信息点的配线信息只有一个上联多个下联。配线关系严格按照已经定义的六种配线来划分，基本上不会有其他特殊的。当然会存在一些不规范的或特殊的，能变通成通用的配线规则就按照通用的规范的来操作，不能变通的要记录下来，升级系统或者以后做二次开发。比如：第三部分所说的一些没有配线架的情况，可以虚拟配线架，当然也就可以虚拟这个配线架所对应的配线信息。

5、制定查线计划及查线

在信息点信息和配线信息确认的过程中，还要确定有多少信息点有基础资料，有多少信息点没有基础资料。多少信息点可以用快速的方法查线，多少信息点只可以用慢速的方法查线，多少信息点甚至不能查线。最后，根据客户的时间要求制定一个信息点和配线的查线方案和计划。在客户同意以后，根据计划查线，查线的过程中许多方法可以灵活运用，有MAC法、测线仪测线法、观察法等。所谓MAC法就是预先统计各个在用电脑的MAC和模块的位置，然后登录设备，通过设备得知设备的每个端口连接到哪个电脑，从而得知模块的位置。测线仪法是指用测线仪一个一个的查找每一根线的二头。观察法根据环境不同而不同，不可一概而论，一般可以通过信号灯的观察等方法来查线。

6、基础信息设定

确定好信息点和配线信息以后，就是基础信息的设定。基础信息包括用户设定、端末和设备及配线架的位置统计及划分。用户设定比较简单，因为系统的使用范围只限于网络维护人员，所以不必要做过多的权限控制，设定一个超级用户的账号以后，可以自由添加其他用户。位置的划分主要是大区域和小区域的划分，划分时需要注意的不同系统对大区、小区最大个数的限制。

7、配线信息整理和导入

基础信息都整理好以后，需要按照系统固定的格式将收集到的基础信息、信息点信息以及配线信息按照预定的格式整理好，以便一次性导入系统，避免一个个的录入系统。另外，由于在系统最底层存储的都是数字信息，所以我们按照既定的格式整理好这些信息以后，需要将文字信息翻译成编码信息，然后一次性导入到系统中去。这些数据的格式和系统设计时数据的设计和定义有关。当然，基础信息可也以不用一次性导入，可以用手动输入。

8、信息点贴标签

所有的信息点的信息和信息点的配线信息导入到系统之后，需要将这些信息变成现成信息点上的标签内的信息。首先，选择已经导入到系统内的信息点将他们下载到移动设备，此时系统内这些信息点会自动变成下载但未贴标签状态。然后，拿着移动设备和已经初始化的标签到现场，找到相应的信息点，将标签贴在信息点上，并将该信息点对应的信息和配线信息从移动终端中写入到标签内，此时该信息点变成已贴标签状态。贴完标签时，可以根据具体情况对该信息点进行修改。最后，不管有没有修改信息点的信息，都需要将贴完标签的信息点的状态和最新的信息上传。没有贴标签的设备状态又从“下载但未贴标签”转变成“未贴标签”。

9、信息点信息维护

现场贴标签完成后，系统内的信息和现场的信息就会完全一致。工作人员在现场工作的时候，用移动终端扫描一下某个信息点就能知道该信息点的某一个端口下联或上联到的下一个信息点的端口。当某个信息点的配线信息需要更改时，先做相应的物理变动，就是线的变动，然后用移动终端修改标签内信息，使物理变动转变成电子数据的变动。最后，一天工作完以后，将移动终端内的数据统一上传到管理系统，所有的现场变动都自动体现到管理系统中来。以后网络升级或者变动时，信息点可以不变，设备变更只要将物理信息和电子信息向对应就可以。即使信息点有变化，也只要将原有信息点的标签信息完全拷贝一份放入其他的信息点就可以。

10、网络故障排查

当网络有故障的时候，我们只需要先查询相应的信息点到其他关键信息点的路径就可以迅速地找到各个重要的关节点，并且系统可以以图形的形式将这些关节点显示出来，并可以打印出来或者通过移动终端直接查看。当网络局部变动的时候，可以选择该局部网络的最上层信息点节点，或者选择区域，然后系统会将符合条件的所有信息点及其配线信息以结构图形式显示出来，可以打印出来或者通过移动终端直接查看。这样，维护人员可以远程登录相应的信息点的设备做相应的调整、设置和管理，即使不得不去现场也因为有纸质的或电子的树形图做指引，使的排查工作非常方便和简单。

11、各个交换机和路由器等网络节点的状态的实时监控。

利用客户端的实时监控功能，可以将网络管理员关心的或者特别重要的设备的每一个端口的状态、数据的流量等信息实时反应到管理员的面前。超出设定的范围和要求时，系统会自动报警。

12、报表等必要查询输出

系统还设定了许多常用的查询功能和相应的报表输出。使用者可以根据自己的需要查询相应的数据，比如：所有设备到端末的配线信息，某个区域的设备配线信息等等。

Claims (2)

1.一种电子化配线表信息管理系统，其特征在于该系统分为三个部分：电子标签、移动终端、后台服务；其中：

(1)电子标签，使得原本记录在纸质标签上的文本信息以电子信息的方式存储在电子标签当中，该电子标签在物理上是IC卡或RFID标签信息载体，标签内数据的存储方式有固定位置存储和顺序位置存储；

(2)移动终端，在网络现场读写标签内的电子信息，并将这些信息统一或者实时反映到后台服务的管理系统中去；

(3)后台服务，能够对所有的电子标签的信息进行存储、汇总、计算和分析；此外，还对使用系统的所有的人员、系统的覆盖范围以及其它相关的基础信息都有明确的定义；

该管理系统的所管理的电子化配线表信息划分为三种不同的信息点和六种不同的网络配线信息，这些电子化配线表信息主要集中在汇聚层和接入层，分别如下：

(1)三种信息点为：设备信息点，包括路由器、交换机、HUB；配线架信息点，包括网络配线架信息点、光缆配线架信息点；端末信息点，包括模块、电脑；这三种信息点是组成网络配线的基本元素；

(2)根据上述3种信息点，有6种网络配线信息，具体为：设备信息点和设备信息点、设备信息点和网络配线架信息点、网络配线架信息点和网络配线架信息点、网络配线架信息点和端末信息点、光缆配线架信息点和设备信息点、光缆配线架信息点和光缆配线架信息点；

上述电子化配线表信息都存放于电子标签中，而且所有的信息点的属性和自身信息都被编码成最短2进制的数字，这些2进制的数字在电子标签中的存储方式有二种，一为“固定位置存储”，一为“顺序位置存储”；

移动终端的功能根据是否使用无线通讯分为2种：

有线通讯条件下的功能为：

身份识别：判断每个使用移动终端者的身份是否合法；数据上传和下载：将移动终端内保存的数据上传到后台服务器或者将后台服务器数据下载到移动终端；现场贴标签：利用移动终端将某信息点的信息写入其中并贴好标签；信息点标签读取、修改和写入；上联/下联设备查询，移动终端会自动判断出某个端口上联或下联到那个设备；已修改信息查看，上传后已修改信息就不再保留在移动终端内；

无线通讯条件下功能除了上述的各个功能外，还包括以下功能：

基础信息管理：基础信息会同时被多个客户端和移动终端使用；信息点信息查看：可以查看所有的信息点的信息以及相关的配线信息，可以查看和恢复每个信息点的配线信息的历史记录；路径查询：可以查看某个具体的信息点到另一个具体的信息点或者具体的端末信息点所经过的所有的具体的设备、配线架；网络结构图查看：可以从某一个具体的信息点开始，查看和这个信息点相联的所有的其他信息点或者端末信息点；这些计算都是先在远程服务器端实现，然后将结果返回；

后台服务包含以下功能：

基础信息管理：管理大区域、小区域、用户和有线通讯时的端口号信息；

路由器或交换机状态的监控：根据需要，实时监控网段内所有或部分的交换机或路由器的状态，当他们出现异常时报警，便于管理员迅速做出应对；

信息点及配线表信息管理：可以查看现场的所有的信息点和它们配线信息的详细信息，还可以查看某一个具体信息点的所有以前修改的历史记录，并恢复到以前的一个历史记录点；

点到点路径查询：可以查询出某个信息点到核心层的路径，然后逐个远程登录这些路径中的关键节点，可以迅速排除故障；远程无法排除的可以到现场也能迅速找到要排查的点，迅速且高效；

配线信息结构图生成：迅速得到某一段网络或者整个网络的拓扑图，在管理软件内将这些拓扑图都形象化成图形表示，更容易理解和管理；

各种报表：为了管理和统计目的的各种报表，包括信息点报表、设备到端末报表、配线架到设备报表，可以根据实际需求增加；

EXCEL配线信息导入：鉴于现在许多单位都是用纸质的方式或者EXCEL的方式管理配线表，所以将这些信息导入系统，另外，当有大量的配线信息和设备信息需要录入时，采用导入的方法；

数据备份：为了数据安全而设定的，为手动备份，或者设定时间自动备份。

2.根据权利要求1所述的电子化配线表信息管理系统，其特征在于根据应用环境不同具有6种体系结构：

(1)单机版和试用版

系统还包括客户端，所述移动终端和客户端通过有线连接，客户端将功能和数据整合在一起，一个客户端只能支持一台移动终端，试用版是在单机版的基础上限制了客户对软件部分重要功能的使用次数；

(2)服务器版

系统还包括客户端、业务逻辑层和数据层；所述移动终端和客户端进行有线通讯，客户端通过标准的组件和业务逻辑层进行通讯，业务逻辑层和数据层配合工作；业务逻辑层和数据层物理上放在服务器端；一个服务器端有多个客户端，一个客户端有多个移动终端；

(3)Internet版

系统还包括客户端、公共平台、网关、业务逻辑层、数据层；客户端和所述移动终端有线方式连接，一个客户端有多个移动终端；网关、业务逻辑层和数据层组成后台服务器平台；客户端连接后台服务器平台前必须先经过网关的认证；每个客户端必须先在网关注册，注册时通过公共平台登记自己的信息，同时利用客户端将移动终端的身份信息上传到公共平台，通过人为的方式认证移动终端的合法性，从而开通公共平台连接网关的身份；

客户端在顺利通过网关的身份认证以后，就按照预先定义的协议，通过网关向服务器请求服务；业务逻辑层和数据层依然分别负责处理不同的业务请求和数据处理；

客户端和网关的通讯协议包括：

身份验证、基础信息检索协议、基础信息修改协议、信息点检索协议、配线信息检索协议、信息点更新协议、配线表更新协议、配线历史记录查看协议、信息点间路径协议、局域网树形图协议和上联点查找协议；

(4)无线服务器版

和服务器版不同之处在于移动终端和客户端之间的通讯是通过无线局域网的方式来处理的，双方通讯时包含移动终端的基本协议和业务协议；

(5)无线Internet版

和Internet版本不同之处在于移动终端和客户端之间的通讯是通过无线局域网的方式来处理的，双方通讯时包含移动终端的基本协议和业务协议；

(6)蜂窝网络版

系统还包括远端的服务器网关，利用2.5G、3G蜂窝网络，使移动终端直接和远端的服务器网关进行通讯；移动终端和网关之间直接建立协议；网关主要是负责移动终端和后台服务器之间的通讯，直接按照移动终端所需要的数据结构和移动终端通讯，并解析他们之间的协议。

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