CN111786794A - 一种基站动环监控系统及监控方法 - Google Patents

一种基站动环监控系统及监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基站动环监控系统，包括智能控制单元、覆盖网络和共享型区块链系统，所述的智能控制单元与覆盖网络连接，共享型区块链系统与覆盖网络连接，所述的智能控制单元负责基站各类接入设备的信号采集和处理，以及部分设备的I/O信号的转发操作；所述的覆盖网络指的是区块链系统中各个记账节点以及接入节点所组成的网络，由各CH节点服务器、云存储服务器、KPI服务器组成；所述的共享型区块链系统是运行于覆盖网络的区块链系统，主要负责跨系统业务信息的流转，本发明还公开一种基站动环监控方法。

Description

一种基站动环监控系统及监控方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基站动环监控系统及监控方法。
背景技术
基站动环监控系统通过将基站智能监控单元构建在底层被监控的智能和非智能设备之上，实现全网基站动环信息的监控、实时告警等功能。因此，动环监控系统的稳定是安全运行的前提，但随着基站数量的增加，现阶段中心服务器架构模式下的系统会显现出负载增加、流量过载等问题，且多对一的模式下容易出现DoS攻击、数据泄露等安全问题；另外，在多用户模式下，现有的系统模式无法达到对细粒度访问权限的控制。
现阶段使用的动环监控系统在服务架构层面、权限管理层面、信息的安全传输层面都存在很大的不足与隐患。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的缺陷，提供一种基站动环监控系统及监控方法。
本发明的技术方案如下：
一种基站动环监控系统，包括智能控制单元、覆盖网络和共享型区块链系统，所述的智能控制单元与覆盖网络连接，共享型区块链系统与覆盖网络连接，所述的智能控制单元负责基站各类接入设备的信号采集和处理，以及部分设备的I/O信号的转发操作；所述的覆盖网络指的是区块链系统中各个记账节点以及接入节点所组成的网络，由各CH节点服务器、云存储服务器、KPI服务器组成；所述的共享型区块链系统是运行于覆盖网络的区块链系统，主要负责跨系统业务信息的流转。
所述的云存储服务器采取Level DB等KV型数据库，选用该数据的优势在于：相较于MySQL和Oracle等关系型数据库，此种非关系型数据库具有很好读写性能的数据库，对应于所述的非结构化数据的存储，可以将非结构化数据的哈希值作为Key键进行存储，以便于后期将交易单数据和非结构化数据进行快速的对应，使得系统有很好的性能。
所述的CH节点服务器参与整个覆盖网络共享型区块链系统的事务，包括监听各节点的交易请求，打包和验证交易，以及同步其他区块和存储数据于云存储服务器，每个CH节点包含一个集群节点信息列表，集群节点信息列表是指每一个集群所包含的智能控制单元的节点信息以及其他形式的接入服务器，该信息列表由CH节点维护，任何加入该集群的服务器或者智能控制单元都需在该服务器认证注册，并由CH节点向PKI服务器进行证书验证，且CH可及时发现脱离集群以及不合法的节点,并进行更新。
所述共享型区块链系统的CH节点具有验证交易和验证区块正确的验证功能，以及生成交易单的生成功能和打包区块的打包功能，他们在PBFT共识算法的规范下协作运行。
所述智能控制单元的功能包括硬件端口信息采集和硬件I/O端口的控制、权限管理、存储管理、通信管理；所述的信息采集包括采集机房环境量、网管动力设备信息和视频监控设备信息；所述的权限管理涉及用户访问管理权限和设备通信权限管理；所述的存储管理主要包括区块、交易单和非结构化文件的存储管理；所述的通信管理的功能包括动环信息的采集和控制、权限的控制管理、内部数据的流转和服务、CH节点的选举服务。
所述共享型区块链系统的区块结构包括区块头和区块体，区块头包括前一个区块的Hash值、由交易单ID生成的Merkle树根哈希值、交易单个数、生成区块的时间戳以及对区块头进行签名的数字签名；区块体是由各交易单构成的。
数字签名是利用非对称加密算法对消息进行计算得到签名,而对签名进行验证,则可验证消息的完整性和签名归属性。
本发明还包括一种基站动环监控方法，应用上述基站动环监控系统，监控过程如下：智能控制单元根据用户的请求信息，将对应的数据存储于共享型区块链系统中，共享型区块链系统将智能控制单元的信息传输到覆盖网络中，覆盖网络中的CH节点服务器各节点判断交易单的类型，将交易单分发到各智能控制单元中，由智能控制单元判断需要更新的固件类型以及各项配置信息。
本发明的有益效果在于：
1.本发明采用共享型区块链系统，能够实现各参与单位间信息的共享和告警，并且能够保证信息的完整性和机密性以及整个系统的稳定性和健壮性，相较于现有的传统动环监控系统，本发明的系统具有多中心服务、抗DoS攻击、基于用户的细粒度权限管理、信息的加密完备程度高和扩展性好的优点。
2.由于共享型区块链系统提供了多中心化的服务器数据管理功能，因此每个CH节点服务器均可被视为一台传统架构上的中心服务器，其他业务型服务器都可以直接加入到覆盖网络的区块链系统中，或者接入某一CH节点服务器进行业务操作或者数据的获取，该方案从架构上减轻了传统架构中中心服务器的压力，亦避免了因中心服务器宕机而导致的监控系统瘫痪。
3.本发明采用PBFT算法对CH服务器的节点进行规范协作运行，PBFT算法的集群中各个CH服务器地位平等，且不存在中心化下因某方数据问题而导致的数据丢失、错误甚至被篡改等现象，使得信息的完整性、不可篡改性得到了保障，避免数据泄露，能更好地保证系统的信息安全。
附图说明
图1为本发明所述基站动环监控系统的关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示的一种基站动环监控系统，包括智能控制单元、覆盖网络和共享型区块链系统，所述的智能控制单元与覆盖网络连接，共享型区块链系统与覆盖网络连接，所述的智能控制单元负责基站各类接入设备的信号采集和处理，以及部分设备的I/O信号的转发操作；所述的覆盖网络指的是区块链系统中各个记账节点以及接入节点所组成的网络，由各CH节点服务器、云存储服务器、KPI服务器组成；所述的共享型区块链系统是运行于覆盖网络的区块链系统，主要负责跨系统业务信息的流转。所述的云存储服务器采取Level DB等KV型数据库，选用该数据的优势在于：相较于MySQL和Oracle等关系型数据库，此种非关系型数据库具有很好读写性能的数据库，对应于所述的非结构化数据的存储，可以将非结构化数据的哈希值作为Key键进行存储，以便于后期将交易单数据和非结构化数据进行快速的对应，使得系统有很好的性能。
所述的CH节点服务器参与整个覆盖网络共享型区块链系统的事务，包括监听各节点的交易请求，打包和验证交易，以及同步其他区块和存储数据于云存储服务器，每个CH节点包含一个集群节点信息列表，集群节点信息列表是指每一个集群所包含的智能控制单元的节点信息以及其他形式的接入服务器，该信息列表由CH节点维护，任何加入该集群的服务器或者智能控制单元都需在该服务器认证注册，并由CH节点向PKI服务器进行证书验证，且CH可及时发现脱离集群以及不合法的节点,并进行更新。
所述共享型区块链系统的CH节点具有验证交易和验证区块正确的验证功能，以及生成交易单的生成功能和打包区块的打包功能，他们在PBFT共识算法的规范下协作运行。
所述智能控制单元的功能包括硬件端口信息采集和硬件I/O端口的控制、权限管理、存储管理、通信管理；所述的信息采集包括采集机房环境量、网管动力设备信息和视频监控设备信息；所述的权限管理涉及用户访问管理权限和设备通信权限管理；所述的存储管理主要包括区块、交易单和非结构化文件的存储管理；所述的通信管理的功能包括动环信息的采集和控制、权限的控制管理、内部数据的流转和服务、CH节点的选举服务。
所述共享型区块链系统的区块结构包括区块头和区块体，区块头包括前一个区块的Hash值、由交易单ID生成的Merkle树根哈希值、交易单个数、生成区块的时间戳以及对区块头进行签名的数字签名；区块体是由各交易单构成的。通过区块头的Hash值，将每一个区块与前一个区块链接在一起，确保了区块数据不可修改的特性，也保障了数据的时序性。区块头是用于确保区块链信息安全性和完整性的结构，而权限控制头用于为动环监控系统中机房设备的细粒度权限控制提供数据结构基础，该数据结构包括序号、授权者、授权动作、授权设备、状态等信息。
本发明还包括一种基站动环监控方法，应用上述基站动环监控系统，监控过程如下：智能控制单元根据用户的请求信息，将对应的数据存储于共享型区块链系统中，共享型区块链系统将智能控制单元的信息传输到覆盖网络中，覆盖网络中的CH节点服务器各节点判断交易单的类型，将交易单分发到各智能控制单元中，由智能控制单元判断需要更新的固件类型以及各项配置信息。
本发明采用共享型区块链系统，能够实现各参与单位间信息的共享和告警，并且能够保证信息的完整性和机密性以及整个系统的稳定性和健壮性，相较于现有的传统动环监控系统，本发明的系统具有多中心服务、抗DoS攻击、基于用户的细粒度权限管理、信息的加密完备程度高和扩展性好的优点。
由于共享型区块链系统提供了多中心化的服务器数据管理功能，因此每个CH节点服务器均可被视为一台传统架构上的中心服务器，其他业务型服务器都可以直接加入到覆盖网络的区块链系统中，或者接入某一CH节点服务器进行业务操作或者数据的获取，该方案从架构上减轻了传统架构中中心服务器的压力，亦避免了因中心服务器宕机而导致的监控系统瘫痪。
本发明采用PBFT算法对CH服务器的节点进行规范协作运行，PBFT算法的集群中各个CH服务器地位平等，且不存在中心化下因某方数据问题而导致的数据丢失、错误甚至被篡改等现象，使得信息的完整性、不可篡改性得到了保障，避免数据泄露，能更好地保证系统的信息安全。

Claims (6)

1.一种基站动环监控系统，其特征在于：包括智能控制单元、覆盖网络和共享型区块链系统，所述的智能控制单元与覆盖网络连接，共享型区块链系统与覆盖网络连接，
所述的智能控制单元负责基站各类接入设备的信号采集和处理，以及部分设备的I/O信号的转发操作；
所述的覆盖网络指的是区块链系统中各个记账节点以及接入节点所组成的网络，由各CH节点服务器、云存储服务器、KPI服务器组成；
所述的共享型区块链系统是运行于覆盖网络的区块链系统，主要负责跨系统业务信息的流转。
2.如权利要求1所述的基站动环监控系统，其特征在于：所述的CH节点服务器参与整个覆盖网络共享型区块链系统的事务，包括监听各节点的交易请求，打包和验证交易，以及同步其他区块和存储数据于云存储服务器，每个CH节点包含一个集群节点信息列表，该信息列表由CH节点维护，任何加入该集群的服务器或者智能控制单元都需在该服务器认证注册，并由CH节点向PKI服务器进行证书验证，且CH可及时发现脱离集群以及不合法的节点，并进行更新。
3.如权利要求2所述的基站动环监控系统，其特征在于：所述共享型区块链系统的CH节点具有验证交易和验证区块正确的验证功能，以及生成交易单的生成功能和打包区块的打包功能，他们在PBFT共识算法的规范下协作运行。
4.如权利要求1所述的基站动环监控系统，其特征在于：所述智能控制单元的功能包括硬件端口信息采集和硬件I/O端口的控制、权限管理、存储管理、通信管理；所述的信息采集包括采集机房环境量、网管动力设备信息和视频监控设备信息；所述的权限管理涉及用户访问管理权限和设备通信权限管理；所述的存储管理主要包括区块、交易单和非结构化文件的存储管理；所述的通信管理的功能包括动环信息的采集和控制、权限的控制管理、内部数据的流转和服务、CH节点的选举服务。
5.如权利要求1所述的基站动环监控系统，其特征在于：所述共享型区块链系统的区块结构包括区块头和区块体，区块头包括前一个区块的Hash值、由交易单ID生成的Merkle树根哈希值、交易单个数、生成区块的时间戳以及对区块头进行签名的数字签名；区块体是由各交易单构成的。
6.一种基站动环监控方法，应用权利要求1所述的基站动环监控系统，其特征在于，监控过程如下：智能控制单元根据用户的请求采集告警及数据信息，将对应的数据存储于共享型区块链系统中，共享型区块链系统将智能控制单元的信息传输到覆盖网络中，覆盖网络中的CH节点服务器各节点判断交易单的类型，将交易单分发到各智能控制单元中，由智能控制单元判断需要更新的固件类型以及各项配置信息。
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