CN105577446A - 一种轻量级嵌入式网络管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的技术方案包括一种轻量级嵌入式网络管理系统和方法，系统与方法一一对应，包括：网页客户端，提供核心的业务管理、指令发送及模块定制功能；数据交互模块提供对业务的操作进行实现和对数据的交互管理；网元用于对日志和状态信息进行上报。本发明的有益效果为：简化操作，避免了资源使用上的潜在冲突，降低了开发维护成本；松散耦合的模块框架设计，有利于后期的增量开发；灵活可配置的部署方式，可扩展性强。

Description

一种轻量级嵌入式网络管理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种轻量级嵌入式网络管理系统和方法，属于计算机领域。

背景技术

简单网络管理协议（SNMP），由一组网络管理的标准组成，包含一个应用层协议、数据库模型和一组资源对象。该协议能够支持网络管理系统，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。

TIPC是一种透明进程间通信协议，主要适用于高可用(HAL)和动态集群环境。TIPC针对可信网络环境，减少了建立通信连接的步骤和寻址目标地址的操作(在TCP/IP协议，完成这些操作节点间最少也需要9次包交换，而使用TIPC则可以减少到2次)。这可以提高节点间信息交换的频率以及减少节点间等待的时间。

JSON是一种轻量级的数据交换格式。方便人的阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，一般用于提升网络传输速率。

BYOS是邦彦操作系统平台bangyanoperatingsystem。

现有的网络管理具有以下的缺点：

a)现有的许多网络管理框架体系较复杂，有很多未用模块在框架里面，模块可裁剪性和扩展性弱，部署对机器的性能要求高；

b)网络管理各业务模块之间的耦合性大，框架代码和业务代码不能很好分离，导致增量开发成本高；

c)传统的方法是基于TCP/IP上的应用层协议SNMP对系统进行管理，SNMP由于是TCP/IP上层的协议，必定会占用通信端口，与系统业务有资源使用上的冲突,如图1所示，TIPC协议层在分层模型中与TCP/IP模型的网络层处于同一层，在TIPC之上进行通信并不会占用网络层的资源，如果使用SNMP协议，则会挤占掉网络层部分资源；

d)SNMP使用起来较复杂，制定和维护mib(信息管理库)以及相关的沟通成本较高。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的技术方案提供了一种轻量级嵌入式网络管理系统和方法，基于TIPC协议承载JSON序列化后的数据对系统进行管理。

本发明的技术方案包括一种轻量级嵌入式网络管理系统，该系统包括网页客户端、系统交互模块和应用网元，网页客户端通过网络与系统交互模块相连，系统交互模块通过TIPC与应用网元相连，其特征在于：网页客户端使用至少一个交互界面向用户提供实体与交互操作的抽象化管理，提供界面加载和管理，还提供功能模块的自定义增加和删除，并且通过向所述系统交互模块发送指令以完成操作；系统交互模块用于接收所述网页客户端发送的指令，对指令进行数据解析，根据解析内容向所述应用网元和网页客户端执行对应的数据处理和数据下发；应用网元用于接收所述系统交互模块发送的指令，根据该指令向系统交互模块上报对应信息。

根据所述的轻量级嵌入式网络管理系统，所述的网页客户端包括：公共组件模块，用于提供具有业务功能的基础组件，包括向用户提供基础组件编辑界面，进而将基础组件编辑成具有业务功能的界面模块，还包括对界面模块的进一步的编辑和参数设置；管理模块，包括对界面模块的功能加载和管理，还包括对界面模块的修改和删除，还用于提供指令自定义编辑请求指令的交互界面，并进行请求指令的发送；信息交互模块，对请求指令使用TIPC协议封装成JSON数据格式，并通过HTTP协议进行发送至所述系统交互模块，进一步，与所述系统交互模块实现数据下发，还包括对上报信息进行接收及显示。

进一步，根据所述的轻量级嵌入式网络管理系统，所述的网页客户端还包括：编辑展示模块，用于对所述系统交互模块的运行信息进行调取并使用交互界面进行展示，提供编辑界面对系统交互模块的配置进行自定义修改，还提供包括对系统交互模块的启动、关闭和重启的管理界面。

根据所述的轻量级嵌入式网络管理系统，所述的系统交互模块包括：公共组件子模块，提供基础组件平台功能接口，包括提供数据解析、脚本扩展；前台代理子模块，提供与所述网页客户端及网页服务代理、SNMP代理、SOAP代理的对接，用于接受所述网页客户端的指令请求，对指令请求进行解析并发送，提供数据接口实现扩展的代理服务接入，代理服务接入遵循数据接口规则，还用于接受所述应用网元上报信息；业务调度子模块，接受所述前台代理子模块解析的网页客户端指令请求，并根据指令请求将指令发送至对应子模块，还用于接收所述应用网元上报信息，并将伤心信息进一步发送至所述网页客户端；业务处理子模块，用于对业务调度子模块发出请求指令进行实现，提供对网元配置的管理、系统设备管理、告警框架管理以及对系统日志的管理，还用于提供扩展功能模块的业务；数据交互子模块，用于提供网络管理系统与所述应用网元之间的数据交互，还用于提供所述业务管理模块与数据库的数据交互，进一步，上述通讯交互与数据交互都是通过封装接口进行交互。

根据所述的轻量级嵌入式网络管理系统，所述的系统应用网元包括：对下发指令请求进行接收，根据指令请求调取网元自身状态数据与日志信息，然后进行封包成上报信息通过通信接口且遵循TIPC协议发送至所述数据交互子模块。

本发明的技术方案还包括一种轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法包括：使用至少一个交互界面向用户提供实体与交互操作的抽象化管理，提供界面加载和管理，还提供功能模块的自定义增加和删除，并且通过向所述系统交互模块发送指令以完成操作；接收所述网页客户端发送的指令，对指令进行数据解析，根据解析内容向所述应用网元和网页客户端执行对应的数据处理和数据下发；接收所述系统交互模块发送的指令，根据该指令向系统交互模块上报对应信息。

进一步，该方法还包括：提供具有业务功能的基础组件，包括向用户提供基础组件编辑界面，进而将基础组件编辑成具有业务功能的界面模块，还包括对界面模块的进一步的编辑和参数设置；对界面模块的功能加载和管理，还包括对界面模块的修改和删除，还用于提供指令自定义编辑请求指令的交互界面，并进行请求指令的发送；请求指令使用TIPC协议封装成JSON数据格式，并通过HTTP协议进行发送至所述系统交互模块，进一步，与所述系统交互模块实现数据下发，还包括对上报信息进行接收及显示。

在一个优选的实施方案中，该方法还包括：对所述系统交互模块的运行信息进行调取并使用交互界面进行展示，提供编辑界面对系统交互模块的配置进行自定义修改，还提供包括对系统交互模块的启动、关闭和重启的管理界面。

进一步，该方法还包括：提供基础组件平台功能接口，包括提供数据解析、脚本扩展；提供与所述网页客户端及网页服务代理、SNMP代理、SOAP代理的对接，用于接受所述网页客户端的指令请求，对指令请求进行解析并发送，提供数据接口实现扩展的代理服务接入，代理服务接入遵循数据接口规则，还用于接受所述应用网元上报信息；接受所述前台代理子模块解析的网页客户端指令请求，并根据指令请求将指令发送至对应子模块，还用于接收所述应用网元上报信息，并将伤心信息进一步发送至所述网页客户端；用于对业务调度子模块发出请求指令进行实现，提供对网元配置的管理、系统设备管理、告警框架管理以及对系统日志的管理，还用于提供扩展功能模块的业务；用于提供网络管理系统与所述应用网元之间的数据交互，还用于提供所述业务管理模块与数据库的数据交互，进一步，上述通讯交互与数据交互都是通过封装接口进行交互。

进一步，该方法还包括：对下发指令请求进行接收，根据指令请求调取网元自身状态数据与日志信息，然后进行封包成上报信息通过通信接口且遵循TIPC协议发送至所述数据交互子模块。

本发明的有益效果为：简化操作，避免了资源使用上的潜在冲突，降低了开发维护成本；松散耦合的模块框架设计，有利于后期的增量开发；灵活可配置的部署方式，可扩展性强。

附图说明

图1所示为现有技术与本发明方案实现底层数据交互的差异图；

图2所示为根据本发明实施方式的系统总体结构框图；

图3所示为根据本发明实施方法的网页客户端结构框图；

图4a所示为SNMP协议与TIPC协议的数据交互模块差异图；

图4b所示为根据本发明实施方式的详细数据交互模块图；

图5a所示为根据本发明实施方式的网页客户端请求处理流程框图；

图5b所示为根据本发明实施方式的信息上报处理流程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的轻量级嵌入式网络管理系统和方法适用于网络管理。

图2所示为根据本发明实施方式的系统总体结构框图。该系统包括网页客户端、系统交互模块、应用网元，网页客户端通过网络与系统交互模块相连，系统交互模块通过TIPC与应用网元相连，其特征在于，该系统包括：网页客户端使用至少一个可交互界面向用户提供实体与交互操作的抽象化管理，提供功能模块的功能模块的界面加载和管理，还提供功能模块的自定义增加和删除，并且通过向所述系统交互模块发送指令以完成对操作的执行；系统交互模块用于接收所述网页客户端发送的指令，对指令进行数据解析，根据解析内容向所述应用网元和网页客户端执行对应的数据处理和数据下发；应用网元用于接收所述系统交互模块发送的指令，根据指令向系统交互模块进行对应信息上报。

图3所示为根据本发明实施方法的网页客户端结构框图。浏览器客户端的核心是桌面管理模块（DesktopManage）它是整个网络管理主界面的支架，对应用桌面、任务栏、窗口（window）实体及交互操作进行抽象，负责对功能模块界面加载和管理，并灵活支持界面模块的增加与卸载。网络管理的各种业务功能由各个界面模块通过http的调取/推送方法与后台交互来实现。

图4a所示为SNMP协议与TIPC协议的数据交互模块差异图。传统的实现示在数据交互模块和被管理系统之间的数据传输和表现方式与本发明技术方案不一样，已经在背景技术已经说明。该方法尤其是在被管理系统中已经采用TIPC协议的情况下更为适用，可直接利用已有的TIPC传输通道进行数据传送。本发明的技术方案所实现的数据交互模块工作过程如下A~D所示：

A、数据交互模块根据TIPC协议查找被管理系统中的进程（系统中的某一具体单元，以下简称系统进程），与之建立联系；

B、数据交互模块即可通过系统进程收集系统状态、运行信息；

C、系统用户使用浏览器可查看数据交互模块收集到的系统状态及运行信息；

D、系统用户使用浏览器可通过数据交互模块进行系统配置；系统用户使用浏览器可通过数据交互模块进行系统重启等管理操作。

图4b所示为根据本发明实施方式的详细数据交互模块图。数据交互模块软件结构主要分为5层，公共组件层，前台代理层，业务调度层，业务处理层，数据存储和网元通信层，由各层软件交互完成不同应用场景下的业务功能实现。具体如下(1)~(5)所示

(1)公共组件层：提供基础组件平台功能，集成JSON数据解析，XML数据解析，Python脚本扩展，BYOS等功能；

(2)前台代理层：与web客户端及其他网络管理系统对接层，包括httpweb服务代理，snmp代理，soap代理等，代理将前台相关操作转化为消息发送给业务调度层，将来扩展其他前台代理时，只要遵循相关的消息接口即可接入；

(3)业务调度层：负责处理前台代理的相关接口消息，投递到对应的业务处理模块，业务处理模块上报的消息通过业务调度投递到对应的前台代理处理；

(4)业务处理层：负责处理网络管理具体的业务模块，主要有配置管理，设备管理，告警管理，日志管理等，遵循相关的消息接口即可方便扩展，这部分可根据产品和项目的要求灵活配置业务模块，具体管理如下所示：

配置管理:主要是网元的数据配置管理，这部分通过python脚本扩展来实现，方便快速定制开发；

设备管理:主要是整个机框的设备维护管理，包括板卡状态，对外物理接口状态的管理等，实现可选用C/Python/Java等手段；

告警管理:告警框架，各网元告警数据管理，提供网络管理告警管理的业务处理框架，实现可选用C/Python/Java等手段；

日志管理:日志框架，各网元日志管理，也包括网络管理本身运行所产生的日志管理，实现可选用C/Python/Java等手段；

模块扩展：后续业务处理功能模块扩展。

(5)数据存储和网元通信层：这一层主要是API的形式提供，主要用来屏蔽数据库的差异，业务模块只见到API提供的对应接口，方便减小数据库选型对业务代码的影响，网元通信也是提供API接口，主要是对BYOS提供的消息接口进行封装，提供网络管理和业务网元之间的消息通信功能。

图5a所示为根据本发明实施方式的网页客户端请求处理流程框图。网页客户端的请求通过http消息下发到前台代理层，前台代理转换http消息为后台定义的通用消息接口下发给业务调度层；业务调度层解析通用消息接口，把请求消息投递给对应的业务处理模块；业务处理模块解析出详细的消息请求内容，针对消息内容进行业务处理，包括数据存储的修改和下发对应的业务网元；若请求不需要网元侧处理，则直接由业务模块直接回响应给业务调度模块，业务调度返回响应给前台代理，由前台代理发http响应给网页客户端。需要网元侧处理的请求，则由业务处理模块发送对应消息给网元侧，收到网元侧回应后，发响应给业务调度。

图5b所示为根据本发明实施方式的信息上报处理流程框图。网元侧信息上报：如图所示，当应用网元有相关信息（告警信息，业务状态信息等）需要上报时，网元打包相关的消息通过TIPC消息发送给网络管理业务模块，譬如告警模块，业务模块收到消息后，进行一些必要的处理（告警字典匹配，告警状态处理，显示内容组装等），组装上报信息，通过消息接口发送给业务调度模块，由业务调度模块转发给前台代理，前台代理组装http消息发给网页客户端，由客户端来显示相关报文信息。

进一步，根据所示图5b还可以实现网络管理业务模块信息上报，由业务模块产生的相关信息（设备状态，网管和设备的连接状态等），业务处理模块（譬如设备管理）产生相关信息后，组装上报信息，通过消息接口发送给业务调度模块，由业务调度模块转发给前台代理，前台代理组装http消息发给网页客户端，由客户端来显示相关报文信息。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种轻量级嵌入式网络管理系统，该系统包括网页客户端、系统交互模块和应用网元，网页客户端通过网络与系统交互模块相连，系统交互模块通过TIPC与应用网元相连，其特征在于：

网页客户端使用至少一个交互界面向用户提供实体与交互操作的抽象化管理，提供界面加载和管理，还提供功能模块的自定义增加和删除，并且通过向所述系统交互模块发送指令以完成操作；

系统交互模块用于接收所述网页客户端发送的指令，对指令进行数据解析，根据解析内容向所述应用网元和网页客户端执行对应的数据处理和数据下发；

应用网元用于接收所述系统交互模块发送的指令，根据该指令向系统交互模块上报对应信息。

2.根据权利要求1所述的轻量级嵌入式网络管理系统，其特征在于，所述的网页客户端包括：

公共组件模块，用于提供具有业务功能的基础组件，包括向用户提供基础组件编辑界面，进而将基础组件编辑成具有业务功能的界面模块，还包括对界面模块的进一步的编辑和参数设置；

管理模块，包括对界面模块的功能加载和管理，还包括对界面模块的修改和删除，还用于提供指令自定义编辑请求指令的交互界面，并进行请求指令的发送；

信息交互模块，对请求指令使用TIPC协议封装成JSON数据格式，并通过HTTP协议进行发送至所述系统交互模块，进一步，与所述系统交互模块实现数据下发，还包括对上报信息进行接收及显示。

3.根据权利要求2所述的轻量级嵌入式网络管理系统，其特征在于，所述的网页客户端还包括：

编辑展示模块，用于对所述系统交互模块的运行信息进行调取并使用交互界面进行展示，提供编辑界面对系统交互模块的配置进行自定义修改，还提供包括对系统交互模块的启动、关闭和重启的管理界面。

4.根据权利要求1所述的轻量级嵌入式网络管理系统，其特征在于，所述的系统交互模块包括：

公共组件子模块，提供基础组件平台功能接口，包括提供数据解析、脚本扩展；

前台代理子模块，提供与所述网页客户端及网页服务代理、SNMP代理、SOAP代理的对接，用于接受所述网页客户端的指令请求，对指令请求进行解析并发送，提供数据接口实现扩展的代理服务接入，代理服务接入遵循数据接口规则，还用于接受所述应用网元上报信息；

业务调度子模块，接受所述前台代理子模块解析的网页客户端指令请求，并根据指令请求将指令发送至对应子模块，还用于接收所述应用网元上报信息，并将伤心信息进一步发送至所述网页客户端；

业务处理子模块，用于对业务调度子模块发出请求指令进行实现，提供对网元配置的管理、系统设备管理、告警框架管理以及对系统日志的管理，还用于提供扩展功能模块的业务；

数据交互子模块，用于提供网络管理系统与所述应用网元之间的数据交互，还用于提供所述业务管理模块与数据库的数据交互，进一步，上述通讯交互与数据交互都是通过封装接口进行交互。

5.根据权利要求4所述的轻量级嵌入式网络管理系统，其特征在于，所述的系统应用网元包括：

对下发指令请求进行接收，根据指令请求调取网元自身状态数据与日志信息，然后进行封包成上报信息通过通信接口且遵循TIPC协议发送至所述数据交互子模块。

6.一种轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法包括：

使用至少一个交互界面向用户提供实体与交互操作的抽象化管理，提供界面加载和管理，还提供功能模块的自定义增加和删除，并且通过向所述系统交互模块发送指令以完成操作；

接收所述网页客户端发送的指令，对指令进行数据解析，根据解析内容向所述应用网元和网页客户端执行对应的数据处理和数据下发；

接收所述系统交互模块发送的指令，根据该指令向系统交互模块上报对应信息。

7.根据权利要求6所述的轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法还包括：

提供具有业务功能的基础组件，包括向用户提供基础组件编辑界面，进而将基础组件编辑成具有业务功能的界面模块，还包括对界面模块的进一步的编辑和参数设置；

对界面模块的功能加载和管理，还包括对界面模块的修改和删除，还用于提供指令自定义编辑请求指令的交互界面，并进行请求指令的发送；

请求指令使用TIPC协议封装成JSON数据格式，并通过HTTP协议进行发送至所述系统交互模块，进一步，与所述系统交互模块实现数据下发，还包括对上报信息进行接收及显示。

8.根据权利要求7所述的轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法还包括：

对所述系统交互模块的运行信息进行调取并使用交互界面进行展示，提供编辑界面对系统交互模块的配置进行自定义修改，还提供包括对系统交互模块的启动、关闭和重启的管理界面。

9.根据权利要求6所述的轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法还包括：

提供基础组件平台功能接口，包括提供数据解析、脚本扩展；

提供与所述网页客户端及网页服务代理、SNMP代理、SOAP代理的对接，用于接受所述网页客户端的指令请求，对指令请求进行解析并发送，提供数据接口实现扩展的代理服务接入，代理服务接入遵循数据接口规则，还用于接受所述应用网元上报信息；

接受所述前台代理子模块解析的网页客户端指令请求，并根据指令请求将指令发送至对应子模块，还用于接收所述应用网元上报信息，并将伤心信息进一步发送至所述网页客户端；

用于对业务调度子模块发出请求指令进行实现，提供对网元配置的管理、系统设备管理、告警框架管理以及对系统日志的管理，还用于提供扩展功能模块的业务；

用于提供网络管理系统与所述应用网元之间的数据交互，还用于提供所述业务管理模块与数据库的数据交互，进一步，上述通讯交互与数据交互都是通过封装接口进行交互。

10.根据权利要求9所述的轻量级嵌入式网络管理方法，其特征在于，该方法还包括：

对下发指令请求进行接收，根据指令请求调取网元自身状态数据与日志信息，然后进行封包成上报信息通过通信接口且遵循TIPC协议发送至所述数据交互子模块。