CN105553697A - 一种采用snmp协议的航空电子系统网络管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空电子系统应用软件技术领域，具体涉及采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统。该系统包括用于对被管理端的在线、离线状态和被管理端下挂设备的在线、离线状态管理的在线状态管理模块；用于管理端对自身的软硬件故障和被管理端的软硬件故障进行管理并且将故障信息上报航空电子系统中的维护系统的故障管理模块；用于管理端向维护系统上报自身和被管理端的软硬件配置管理信息的配置管理模块；用于两个管理端之间热备份的双机热备份模块。本发明针对现有航空电子系统综合化程度高，应用分区多以及网络结构复杂，节点设备多的特点，解决了多种航空电子设备在线状态、故障配置管理的问题，并且实现了双管理端热备份。

Description

一种采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统
技术领域
本发明属于航空电子系统应用软件技术领域，具体涉及大型飞机综合化模块化航空电子系统机载网络管理方法。
背景技术
传统的联合式航空电子系统中，各个子系统软硬件专用，功能独立，没有专用的航电网络，也不需要网络管理系统。在新一代民用飞机、军用飞机型号中，飞机对航空电子系统提出了高灵活性、高可靠性以便于升级换代的要求。为了适应航空电子系统技术的发展，综合化模块化航空电子系统(IMA)技术成为当今国际航空电子系统发展的主要趋势。为了满足IMA综合化对信息综合化程度的数量级需求，航空电子系统对通信网络的吞吐量、速率和延迟等提出了更高要求。
航空电子全双工交换式以太网(AvionicsFullDuplexSwitchedEthernet,AFDX)，是一种全双工、高数据率、双冗余的网络，具有更高的可靠性和带宽以及更低的延迟，并且克服了布线复杂、重量过大、维护及改型困难等缺点。AFDX作为新型航空网络互联技术，已经在空客A380/400M、波音B787等飞机上得到成功应用，成为目前国际主流航空电子网络互连的基础。
FC网络是综合计算机通道和数据网络概念提出的一个不同于传统的通道和网络结构的互联方案，是一种具有高实时性、可靠性、带宽、性价比的开放式通信技术，采用通道技术控制信号传输，使用交换或仲裁环拓扑处理介质访问冲突，采用信用策略控制网络流量。
针对上述航电网络，对其进行有效的管理是航电系统正常工作的基本保证，国内机载航空电子系统AFDX网络和FC网络的应用时间较短，尚未形成完善的综合化模块化航空电子系统网络管理应用技术和标准，因此，应用TCP/IP的网络管理中的SNMP协议，设计一种采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统。
基于TCP/IP的网络管理包含两个角色：网络管理端(manager)和网络被管理端(agent)。管理进程和代理进程之间的通信可以有两种方式，一种是管理进程向代理进程发出请求，询问或者按要求改变一个具体的参数值；另一种是代理进程主动向管理进程报告某个重要的事件发生。除了管理端和被管理端之外，网络管理模型还包含三个重要组成部分：
管理信息库(ManagementInformationBase，MIB)：包含所有代理进程的所有可以被查询和修改的参数(RFC1213)，包含EquipmentOnline等。
管理信息结构(StructureofManagementInformation，SMI)：关于MIB的一套公用的结构和表示符号(RFC1155)。
简单网络管理协议(SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP)：管理进程和代理进程之间的通信协议(RFC1157)。
SNMP网络管理模型如附图1所示。
关于管理进程和代理进程之间的信息交互，SNMPv2(RFC1441)定义了7种报文操作形式：
1)get-request操作：从代理进程处提取一个或多个参数值；
2)get-next-request操作：从代理进程处提取一个或多个参数的下一个参数值；
3)set-request操作：设置代理进程的一个或多个参数值；
4)get-response操作：返回的一个或多个参数值，这个操作是由代理进程发出的，是前面3种操作的响应操作；
5)trap操作：代理进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事情发生；
6)get-bulk-request操作：从代理进程读取大块数据；
7)inform-request操作：一个管理进程向另一个管理进程发送信息。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明采用SNMP协议提出了一种用于解决多种航空电子设备在线状态管理、故障管理和配置管理，并能实现实现双机热备份的采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统。
本发明的具体技术方案是：
本发明提出了一种采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：包括在线状态管理模块、故障管理模块、配置管理模块、双机热备份模块；
所述在线状态管理模块用于对被管理端的在线、离线状态和被管理端下挂设备的在线、离线状态的管理；
所述故障管理模块用于管理端对自身的软硬件故障和被管理端的软硬件故障进行管理并且将故障信息上报航空电子系统中的维护系统；
所述配置管理模块用于管理端向维护系统上报自身和被管理端的软硬件配置管理信息；所述配置管理信息包括软件版本号、硬件序列号和配置表版本号；
所述双机热备份模块用于两个管理端之间的热备份。
上述被管理端的在线、离线状态管理具体是：
管理端周期性查询网络中的所有被管理端，采用get-request命令提取各被管理端进程中的EquipmentOnline参数，管理端根据get-request命令的执行情况和返回的EquipmentOnline参数的值判断该设备的在线、离线状态；
所述被管理端的在线、离线状态下挂设备管理具体是：由被管理端对其在线信息进行收集和管理，并将其存放在所述的EquipmentOnline参数中。EquipmentOnline参数的最高位表示被管理端的在线状态信息，其它位按照对应关系表示被管理端下挂设备的在线状态信息。
上述故障管理模块对被管理端的软硬件故障管理具体是：当被管理端的故障状态发生改变时，被管理端通过Trap操作将状态上报给管理端，管理端处理后上报航空电子系统中的维护系统。所述故障状态由系统代号、分系统代号、位置信息和故障名称编码构成，所述故障名称编码包括自身内部故障、通信故障或失效、电子盘故障或失效。
上述配置管理模块的具体管理流程是：管理端接收配置数据请求，并发送自身和被管理端的配置管理信息；管理端通过Get-Request命令获取被管理端的配置管理信息，并与自身配置管理信息一起上报给航空电子系统中的维护系统。
上述双机热备份模块采用inform-request操作实现两个管理端之间的热备份。
本发明的优点在于：
1、本系统实现了管理端周期性查询各个航空电子设备的在线状态，可以管理跨网络协议的设备。
2、本系统的被管理端检查到自身故障时将故障信息上报管理端，具有故障管理能力。
3、本系统管理端收到航电系统中的维护系统的配置数据请求后，收集自身和被管理端的配置管理信息，并能够向维护系统发送；
4、本系统管理端具有双机热备份能力，可用于AFDX、FC等多种机载交换网络中，适用性强。
附图说明
图1为管理端和被管理端在系统中的分布图。
图2为SNMP/MIB在航电网络中的协议图。
图3为双机备份状态图。
具体实施方式
本发明的综合化模块化航空电子系统高速网络管理技术作为飞机机载航电系统的一部分，该类型IMA结构航电系统包括两台互为余度的综合处理计算机，以及通过高速机载网络进行连接的其他分系统(包含非液压系统、环控系统等非航电系统)，其中有些分系统还通过其他总线连接其他计算机系统或者计算机模块。综合处理计算机分系统包括两台互为余度的机柜，每台机柜中包含若干块电源模块、通用处理模块、数据处理模块、图形生成模块、交换机模块等，系统构型如附图1所示。
航电系统网络管理端作为一种应用驻留在机载综合核心处理计算机的通用处理模块(CPM)之中，并通过专用高速数据网络与交换机连接，实时管理航电系统中交联的各种模块和设备及子系统。除管理端驻留的通用处理模块外，其它模块均作为航电系统网络管理的被管理端出现，管理端和被管理端的构型如附图2所示。
网络管理端的SNMP/MIB在航电网络中的协议栈的位置与OSI的对比如附图3所示，航电网络中SNMP协议的位置跟TCP/IP下的SNMP协议类似，不同的是航电系统软件以分区操作系统的形式运行，管理端作为应用层协议运行在分区操作系统中。类似地，在航电网络被管理端，如果运行分区操作系统，则需要在某个分区中运行代理进程，如果运行非分区操作系统，则需要启动代理任务。
在航电网络中，所有端系统和交换机中都具有管理信息库(MIB)。MIB库是所有代理进程包含的，能够被管理进程进行查询和设置的信息的集合。MIB库为树形结构图，树上的每个结点在拥有一个对象标识的同时还有一个文字名。例如标识“1.4.5.1”就和文字名“ESID”相对应。在SNMP的API的实现时，可以通过标识符或者文字名进行查询。管理信息库的结构如表1所示。
表1MIB库的结构
下面对本发明的系统进行详细描述：
本发明的系统包括在线状态管理模块、故障管理模块、配置管理模块、双机热备份模块；
在线状态管理模块用于对被管理端的在线、离线状态和被管理端下挂设备的在线、离线状态的管理；
故障管理模块用于管理端对自身的软硬件故障和被管理端的软硬件故障进行管理并且将故障信息上报航空电子系统中的维护系统；
配置管理模块用于管理端向维护系统上报自身和被管理端的软硬件配置管理信息；所述配置管理信息包括软件版本号、硬件序列号和配置表版本号；
双机热备份模块用于两个管理端之间的热备份。
具体的说，被管理端的在线、离线状态管理具体是：
管理端周期性查询网络中的所有被管理端，采用get-request命令提取各被管理端进程中的EquipmentOnline参数，管理端根据get-request命令的执行情况和返回的EquipmentOnline参数的值判断该设备的在线、离线状态；
被管理端的在线、离线状态下挂设备管理具体是：由被管理端对其在线信息进行收集和管理，并将其存放在所述的EquipmentOnline参数中。EquipmentOnline参数的最高位表示被管理端的在线状态信息，其它位按照对应关系表示被管理端下挂设备的在线状态信息。
举例说明，如果get-request命令连续三个周期未得到被管理端进程响应，则说明该被管理端出现故障，网络管理软件应将该被管理端设置为离线状态；如果get-request命令响应成功，网络管理软件还要判断返回的EquipmentOnline参数，如果连续三次获取到的该参数均为0，则说明被管理端应用软件故障，该被管理端应设置为离线状态；否则说明被管理端至少有一个应用软件/分区正常，该被管理端应设置为在线状态。被管理端代理进程对网络管理软件的get-request命令采用get-response操作进行响应，被管理端代理进程执行完get-response操作后，将MIB库中的EquipmentOnline参数清零。
具体的说，故障管理模块对被管理端的软硬件故障管理具体是：当被管理端的故障状态发生改变时，被管理端通过Trap操作将状态上报给管理端，管理端处理后上报航空电子系统中的维护系统；故障状态由系统代号、分系统代号、位置信息和故障名称编码构成，所述故障名称编码包括自身内部故障、通信故障或失效、电子盘故障或失效。
故障信息上报的内容包括：故障信息编码；故障次数(故障第几次发生或消失)；故障状态(存在、不存在)；故障类型：故障首次发生时置为“硬故障”，首次消失时即将故障类型修改为“间歇故障”，该故障状态再次发生改变时维持间歇故障类型不变；状态改变时间(时、分、秒)。
具体的说，配置管理模块的具体管理流程是：管理端接收配置数据请求，并发送自身和被管理端的配置管理信息；管理端通过Get-Request命令获取被管理端的配置管理信息，并与自身配置管理信息一起上报给航空电子系统中的维护系统。
双机热备份模块采用inform-request操作实现两个管理端之间的热备份。
具体的说，网络中两个网络管理端之间采用inform-request操作实现相互的通信，默认其中一个为AFDX网络主管理端，主管理端在工作过程中，每隔500ms周期性向备份管理端发送inform-request信息，该信息包含当前的全网设备在线状态，用于实现功能的备份。
备份管理端在能够正常接收到inform-request的情况下处于备份状态，不主动向外部发送任何消息；在超过三个周期没有收到inform-request信息的情况下，认为主管理端故障，并立刻启动对所有设备的管理。
主管理端在故障恢复后，一旦收到从管理端发送的inform-request信息，即确认从管理端已经接管工作，自身转为静默状态，不再进行任何工作。

Claims (5)

1.一种采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：包括在线状态管理模块、故障管理模块、配置管理模块、双机热备份模块；
所述在线状态管理模块用于对被管理端的在线、离线状态和被管理端下挂设备的在线、离线状态的管理；
所述故障管理模块用于管理端对自身的软硬件故障和被管理端的软硬件故障进行管理并且将故障信息上报航空电子系统中的维护系统；
所述配置管理模块用于管理端向维护系统上报自身和被管理端的软硬件配置管理信息；所述配置管理信息包括软件版本号、硬件序列号和配置表版本号；
所述双机热备份模块用于两个管理端之间的热备份。
2.根据权利要求1所述的采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：所述被管理端的在线、离线状态管理具体是：
管理端周期性查询网络中的所有被管理端，采用get-request命令提取各被管理端进程中的EquipmentOnline参数，管理端根据get-request命令的执行情况和返回的EquipmentOnline参数的值判断该设备的在线、离线状态；
所述被管理端的在线、离线状态下挂设备管理具体是：由被管理端对其在线信息进行收集和管理，并将其存放在所述的EquipmentOnline参数中。EquipmentOnline参数的最高位表示被管理端的在线状态信息，其它位按照对应关系表示被管理端下挂设备的在线状态信息。
3.根据权利要求2所述的采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：故障管理模块对被管理端的软硬件故障管理具体是：当被管理端的故障状态发生改变时，被管理端通过Trap操作将状态上报给管理端，管理端处理后上报航空电子系统中的维护系统；所述故障状态由系统代号、分系统代号、位置信息和故障名称编码构成，所述故障名称编码包括自身内部故障、通信故障或失效、电子盘故障或失效。
4.根据权利要求3所述的采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：所述配置管理模块的具体管理流程是：管理端接收配置数据请求，并发送自身和被管理端的配置管理信息；管理端通过Get-Request命令获取被管理端的配置管理信息，并与自身配置管理信息一起上报给航空电子系统中的维护系统。
5.根据权利要求4所述的采用SNMP协议的航空电子系统网络管理系统，其特征在于：所述双机热备份模块采用inform-request操作实现两个管理端之间的热备份。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107566424A (zh) * 2017-10-30 2018-01-09 中电科航空电子有限公司 一种基于ima架构的数据链系统
CN107948014A (zh) * 2017-11-24 2018-04-20 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种基于以太网的cpci总线仿真方法
CN109614285A (zh) * 2018-11-09 2019-04-12 中国航空无线电电子研究所 用于综合模块化航电系统的配置管理方法
CN109617721A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种机载网络管理端双机容错备份方法、装置及存储介质
CN112379977A (zh) * 2020-07-10 2021-02-19 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种基于时间触发的任务级故障处理方法
CN114567518A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 深圳绿米联创科技有限公司 设备状态的提示方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282237A (zh) * 2008-05-27 2008-10-08 中山大学 一种基于snmp协议的综合网管系统
CN101907879A (zh) * 2010-03-12 2010-12-08 大连理工大学 工业控制网络冗余容错系统
CN102185709A (zh) * 2011-04-22 2011-09-14 赛特斯网络科技(南京)有限责任公司 一体化网络服务质量保障管理系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282237A (zh) * 2008-05-27 2008-10-08 中山大学 一种基于snmp协议的综合网管系统
CN101907879A (zh) * 2010-03-12 2010-12-08 大连理工大学 工业控制网络冗余容错系统
CN102185709A (zh) * 2011-04-22 2011-09-14 赛特斯网络科技(南京)有限责任公司 一体化网络服务质量保障管理系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王栋: "基于SNMP的网络管理系统的设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107566424A (zh) * 2017-10-30 2018-01-09 中电科航空电子有限公司 一种基于ima架构的数据链系统
CN107948014A (zh) * 2017-11-24 2018-04-20 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种基于以太网的cpci总线仿真方法
CN109614285A (zh) * 2018-11-09 2019-04-12 中国航空无线电电子研究所 用于综合模块化航电系统的配置管理方法
CN109614285B (zh) * 2018-11-09 2022-05-17 中国航空无线电电子研究所 用于综合模块化航电系统的配置管理方法
CN109617721A (zh) * 2018-12-11 2019-04-12 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种机载网络管理端双机容错备份方法、装置及存储介质
CN112379977A (zh) * 2020-07-10 2021-02-19 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所 一种基于时间触发的任务级故障处理方法
CN114567518A (zh) * 2022-02-15 2022-05-31 深圳绿米联创科技有限公司 设备状态的提示方法、装置、电子设备及存储介质
CN114567518B (zh) * 2022-02-15 2024-03-12 深圳绿米联创科技有限公司 设备状态的提示方法、装置、电子设备及存储介质

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