CN110224737B - 面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法 - Google Patents

面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法。由基础网络服务进程ABS提供Web服务，通过统一接口代理请求到网络控制程序NCP，NCP通过RPC管理中心站信道单元，ABS从分级管理器LTL提供的统一接口获取分级信息，LTL通过广播的方式不断更新拓扑网络的信息，ABS通过统一接口传递事件消息到消息服务器MTW，MTW实时上传信息到用户浏览器。采用本发明方法设计的每个网控中心可以独立运行，上级网络控制中心可以访问下级别网络控制中心。

Description

面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法
技术领域
本发明属于卫星应急通信领域，特别是一种面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法。
背景技术
卫星应急通信系统是KU频段星状VSAT系统，由中心站和远端站组成，用于解决突发事件下的通讯问题。网控中心是卫星系统地面系统的管理和控制中心，其主要功能是监测、控制和管理所有卫星资源，保证全网可靠运行。
目前，网控中心大多采用多用户多权限方式进行异地管理。一种方式是只架构一个网控中心，异地用户与网控中心架设专网访问，优点是网控中心设计简单，缺点是一旦专线网络出现故障，异地用户将无法访问系统。另外一种方式是架设多个网控中心，异地用户使用专线网络进行数据同步，保证数据的准确性，优点是不会过度依赖网络，即时网络暂时断开，异地用户也能保证系统正常提供服务，缺点是同步机制设计复杂，同步时容易出现问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向卫星应急通信系统的多级别网络控制中心的设计方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法，多级网控中心由基础网络服务进程ABS提供Web服务，通过统一接口代理请求到网络控制程序NCP，NCP通过远程过程调用RPC管理中心站信道单元，ABS从分级管理器LTL提供的统一接口获取分级信息，LTL通过广播的方式不断更新拓扑网络的信息，ABS通过统一接口传递事件消息到消息服务器MTW，MTW实时上传信息到用户浏览器。
本发明与现有技术相比，其显著优点：相比传统的网控中心，本发明同时具有部署方便且安全可靠的优点。每个网控中心都是独立的网控中心，不需要进行同步，只需要在部署完毕后向上级的网控注册，LTL将自动进行级别管理和认证，部署方便。每个网控中心的运行不依赖与其他的网控中心，即时网络断开，也能继续提供服务，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
图2是本发明的多级网控拓扑结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明的关键点是多级网管的设计方式，结合JWT认证和LTL分级管理进程实现网控中心的多级管理，并且每个网控中心可以独立运行，且各网控中心之间具有权限管理功能。
如图1，本系统由基础网络服务ABS提供Web服务，通过HTTP代理请求到网络控制程序NCP，NCP通过RPC管理中心站信道单元，ABS从分级管理器LTL提供的HTTP接口获取分级信息，LTL通过广播的方式不断更新拓扑网络的信息，ABS通过HTTP传递事件消息到消息服务器MTW，MTW实时上传信息到用户浏览器；本发明能够提高卫星应急通信系统的稳定性、高效性和易扩展性。
网控中心部署在异地，且不需要进行同步，首先需要解决的是权限认证问题。
因为每个网控中心都是独立的网控中心，因此每个网控中心都有自己的数据库和用户信息，传统的基于数据库的session认证不能使用，否则将涉及到数据库同步的问题。本系统使用JWT认证，优点是不需要依赖数据库，只需要在部署时采用相同JWT key即可。
即使不同的网控中心能够互相认证信息，也需要有进程去管理不同网控中心的级别信息，本系统使用LTL管理不同网控中心的级别信息，LTL提供HTTP接口，用户可以通过该接口配置网控的基本信息，该配置接口由ABS代理访问，需要配置的信息包括上级的网控地址、本级别的网控名称和访问地址。用户配置时如果不是根级别的网控，LTL会向配置好的上级的网控地址发起注册，注册信息包含访问接口、名称和网控的唯一标识，然后会返回配置以及注册结果，如果注册成功会返回上级的网控的唯一标识，否则返回失败原因。
LTL会定期向下级别的网控发起验证信息，下级别的网控程序会返回本地的网络拓扑，LTL会更新网络拓扑缓存信息，同时提供HTTP接口用于查询网络拓扑结构，该接口也通过ABS代理，前端可以从ABS提供的代理接口访问LTL中的网络拓扑信息。拓扑结构如图2所示。
结合JWT认证方式和LTL分级管理进程，实现了异地网控中心的分级管理。
上级别的网控中心可以通过下级别的网控中心的用户认证，因此可以实现多级别用户权限的功能。即时网络因故障断开，每个网控中心仍然能稳定提供服务。
ABS提供一个用于获取token的接口，用户可以通过这个接口进行登录，接口内容如下:
Figure 946987DEST_PATH_IMAGE002
Token包含的内容如下:
User id 用户的唯一标识
User name 用户名
NC id 网控标识
Is staff 管理员标识
Exp token有效时间
Token中的网控标识表示token签发的网控中心，当用户携带该token信息访问其他网控中心时，网控中心可以通过该字段识别用户来源。
LTL缓存的网络拓扑每个节点结构如下:
NC id 网控标识
NC name 网控名称
Address 网络地址
Is online 表示是否在线
Higher id 上一级网控中心的网控标识
Children 下一级网控中心信息
ABS提供了代理访问接口，只需要直到网控中心的标识，就可以通过代理的方式访问到所有下级的网控中心，如下:
方法 GET/POST/PUT/PATCH/DELETE
URL /api/abs/proxy/id/*
只需要有网控中心标识，通过LTL验证，就可以访问其接口，该请求会逐级代理到目标网控中心。
此外，事件也需要跨网控中心推送，MTW会通过ABS从LTL获取到上一级网控中心的地址，然后推送消息到上一级网控中心。
每个网控中心有自己的信道单元管理进程，即NCP。NCP通过JSON RPC的方式连接管理中心站的所有信道单元，当用户需要获取或者控制信道单元时，向ABS发起请求，请求接口如下:
方法 GET/POST/PUT/PATCH/DELETE
URL /api/abs/ncp/*
可以是GET、POST、PUT、PATCH或者DELETE方法。ABS会代理该URL下的请求到NCP，NCP返回用户想要的信道单元信息或者对信道单元进行管理操作。
综上所述，每个网控中心可以独立运行，上级网络控制中心可以访问下级别网络控制中心，无需进行数据同步，本发明的网控中心进行模块化设计，易拓展，方便维护。

Claims (4)

1.一种面向卫星应急通信系统的多级网控中心实现方法，其特征在于：多级网控中心由基础网络服务进程ABS提供Web服务，通过统一接口代理请求到网络控制程序NCP，NCP通过远程过程调用RPC管理中心站信道单元，ABS从分级管理器LTL提供的统一接口获取分级信息，LTL通过广播的方式不断更新拓扑网络的信息，ABS通过统一接口传递事件消息到消息服务器MTW，MTW实时上传信息到用户浏览器；
所述网控中心使用分级管理器LTL管理不同网控中心的级别信息，LTL提供统一的接口，通过该接口配置网控的基本信息，该配置接口由ABS代理访问，需要配置的信息包括上级的网控地址、本级别的网控名称和访问地址。
2.根据权利要求1所述的多级网控中心实现方法，其特征在于：如果配置的不是根级别的网控，LTL向配置好的上级的网控地址发起注册，注册信息包含访问接口、名称和网控的唯一标识，然后返回配置以及注册结果，如果注册成功则返回上级的网控的唯一标识，否则返回失败原因；如果配置的是根级别的网控，则不注册。
3.根据权利要求1或2所述的多级网控中心实现方法，其特征在于：所述LTL定期向下级别的网控发起验证信息，下级别的网控程序返回本地的网络拓扑，LTL更新网络拓扑缓存信息，同时提供接口用于查询网络拓扑结构，该接口通过ABS代理，前端可以从ABS提供的代理接口访问LTL中的网络拓扑信息。
4.根据权利要求3所述的多级网控中心实现方法，其特征在于：所述LTL更新的网络拓扑缓存信息为下级网控信息构成的树状的拓扑结构。
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