CN114124646B - 一种WebSocket方式的综合网络管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种WebSocket方式的综合网络管理系统及方法。综合网络管理系统采用C#实现基于WebSocket协议的桌面GUI网管客户端和网管服务端，支持多个网管客户端接入网管服务端；综合网络管理系统具备对多种类型的宽带集群子设备不同告警形式的监控功能，包括LTE基站、LTE核心网、交换机、车载终端、站台终端、调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统设备进行告警管理，处理不同形式告警，更好的满足了用户的需求。综合网络管理系统具备以FTP方式对不同车载终端、站台终端进行日志管理，对于传输大数据量数据，减少协议开销，提高效率，便于跨平台使用。

Description

一种WebSocket方式的综合网络管理系统及方法
技术领域
本发明涉及宽带数字集群无线通信设备，特别涉及一种WebSocket方式的综合网络管理系统及方法。
背景技术
在专网无线通信领域中，传统的拉取方式是，客户端定时去检查服务器上的最新数据，这种拉取方式频率要足够高才能保证很高的数据时效性，但高频率会导致多余检查，从而浪费计算机性能并且增加网络流量。传统的多类型设备不同告警形式的监控，需要发布不同的二进制版本进行环境适配，增加软件工程人员工作量。传统的日志管理方式通过自定义协议进行传输，与外部厂家进行对接时，适配复杂。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题和缺陷，本发明提供一种WebSocket方式的综合网络管理系统及方法。本发明是为了减少因用户盲目搜索带来的网络拥塞，能够及时有效地为用户提供有用的信息。传统单个TCP包的实际运载能力是1448字节，意味着发送超过此字节数的数据包时通常进行分包处理，本发明采用WebSocket方式避免分包处理，减少开发人员工作量，提高效率。本发明对于不同设备告警监控采用多种不同协议处理，动态可配置形式进行加载模块，处理不同形式告警，增加了设备监控的灵活性，更好的满足了用户的需求。本发明采用FTP方式管理日志方法适合于传输大数据量数据，减少协议开销，提高效率，便于跨平台使用。
本发明采取的技术方案是：一种WebSocket方式的综合网络管理方法有以下步骤：
一、网管服务端的宽带集群子设备管理模块接收不同宽带集群子设备的数据进行分析，根据报文解析出宽带集群子设备原始告警数据，发送给数据库模块进行处理，数据库模块将原始告警数据存储到宽带集群子设备告警列表。
二、所述宽带集群子设备管理模块将原始告警数据进行提取共有字段操作，生成共有字段的告警数据，然后将共有字段的告警数据发送至核心告警处理模块，所述核心告警处理模块将共有字段的告警数据发送给所述数据库模块进行处理，数据库模块将共有字段的告警数据存储到总告警表。
三、所述核心告警处理模块将共有字段的告警数据通过网管服务端的WebSocket服务模块发送给网管客户端的WebSocket连接监听处理模块，WebSocket连接监听处理模块收到后在UI模块进行显示。
四、所述网管客户端通过UI模块主动访问的方式对日志进行查询操作，所述WebSocket连接监听处理模块将查询指令发送给所述网管服务端的WebSocket服务模块，WebSocket服务模块接收后发送给日志管理模块进行处理，将车载终端号码或者站台终端号码以及查询指令封装成协议数据包，之后由所述宽带集群子设备管理模块将协议数据包发送给对应的车载终端或者站台终端设备，宽带集群子设备管理模块等待所述车载终端或站台终端上传日志并返回上传状态，网管服务端将上传状态返回给WebSocket服务模块，WebSocket服务模块发送给所述WebSocket连接监听处理模块进行接收。
五、所述网管客户端的WebSocket连接监听处理模块根据接收到的上传状态发送给日志解析模块进行解析处理，将日志内容通过所述UI模块进行呈现；网管客户端的共享文件模块建立共享文件夹映射到本地磁盘，用于所述日志解析模块访问其路径下的文件。
六、所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块与外部的宽带集群子设备连接，宽带集群子设备中的 LTE基站、LTE核心网、交换机通过SNMP协议进行通信，通过不同目标标识符进行区分，所述 LTE基站、LTE核心网、交换机将告警信息上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块；车载终端、站台终端通过UDP分组数据通信，所述车载终端、站台终端将设备状态上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块；调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统通过TCP通信，所述调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统将设备状态上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块。
步骤一中，所述宽带集群子设备告警列表包括以下字段：设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称、网元IP、网元类型、附加信息、系统类型、告警事件类型、告警原因。
步骤二中，所述原始告警数据提取共有字段包括：设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称，提取的共有字段作为核心告警处理模块的告警数据，通过设备ID与告警ID作为唯一标识。
所述网管服务端对宽带集群子设备进行告警管理执行以下操作：
a、网管服务端启动后，读取配置文件中各个宽带集群子设备监控使能的开关状态，进行启动宽带集群子设备管理模块。
b、启动的宽带集群子设备管理模块发起对宽带集群子设备的连接请求，如果连接成功则进行发送同步信令和等待告警上报通知，如果连接失败，则继续进行连接。
c、进行同步信令后等待同步结果，同步失败则继续发送同步信令等待同步结果，同步成功后对收到的告警数据进行处理。
d、等待告警上报通知，如果没收到告警上报通知则继续等待告警上报通知，收到告警上报通知后对收到的告警数据进行处理。
e、将收到的告警数据根据设备属性进行告警判断，如果设备属性为上报设备状态类型，则接下来进一步判断：如果判断当前状态为已连接或者未启用，则产生自定义编码告警ID，生成告警恢复数据；如果当前状态为未连接，则产生自定义编码告警ID，生成告警数据；如果设备属性为上报设备告警类型，则分析出告警数据或告警恢复数据。
f、将宽带集群子设备管理模块解析出的原始告警及告警恢复数据进行入库操作，存入宽带集群子设备告警列表。
g、将核心告警处理模块的告警数据存入数据库告警总表中，并通过WebSocket方式发送至网管客户端的UI模块进行显示，结束流程。
所述网管服务端通过FTP方式对不同车载终端、站台终端进行日志管理执行以下操作：
1、网管服务端设置共享文件夹。
2、网管客户端进行共享文件连接初始化。
3、网管服务端创建FTP服务。
4、网管客户端将ISSI号码、日志类型、时间条件通过WebSocket发送日志查询请求至网管服务端。
5、网管服务端等待请求，当收到请求数据后，根据ISSI号码、时间判断本地是否存在该日志，若存在，则通知网管客户端解析后界面显示，结束流程；若不存在，将发送日志查询信令给对应ISSI号码的车载终端、站台终端；等待对应ISSI号码车载终端、站台终端上传日志，收到上传完成标识后，则通知网管客户端解析后进行界面显示，结束流程。
所述一种WebSocket方式的综合网络管理系统由网管客户端和网管服务端两部分组成，若干个网管客户端分别与网管服务端通过网线经交换机进行连接，两者之间通过WebSocket进行通信；每个网管客户端包括WebSocket连接监听处理模块、UI模块、共享文件模块、日志解析模块，其中，WebSocket连接监听处理模块与UI模块、日志解析模块逻辑连接；日志解析模块与UI模块逻辑连接；所述网管服务端包括WebSocket服务模块、数据库模块、宽带集群子设备管理模块、核心告警处理模块、日志管理模块；其中，WebSocket服务模块与核心告警处理模块、日志管理模块逻辑连接；宽带集群子设备管理模块与核心告警处理模块、数据库模块、日志管理模块逻辑连接；同时宽带集群子设备管理模块又与外部的由车载终端、站台终端、LTE基站、LTE核心网、交换机、调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统组成的宽带集群子设备通过以太网进行物理连接；核心告警处理模块与数据库模块逻辑连接；每个网管客户端的WebSocket连接监听处理模块与网管服务端的WebSocket服务模块逻辑连接进行数据交互。
本发明所产生的有益效果是：
一、通过WebSocket方式的综合网络管理系统减少了不停轮询的方式，采用查询和上报的方式，减少了网络拥塞，采用WebSocket通信减少了TCP流协议的难度，减少分包拆包处理，提高了程序的鲁棒性。
二、对于不同设备告警监控采用多种不同协议处理，动态可配置形式进行加载模块，处理不同形式告警，增加了设备监控的灵活性，更好的满足了用户的需求。
三、FTP方式管理日志方法适合于传输大数据量数据，减少协议开销，提高效率，便于跨平台使用。
附图说明
图1 为本发明的系统设备连接示意图；
图2为本发明系统设备架构图；
图3为本发明的综合网络管理系统对宽带集群子设备告警管理流程图；
图4为本发明的综合网络管理系统通过FTP方式对不同车载终端、站台终端进行日志管理流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，综合网络管理系统采用C#实现基于WebSocket协议的桌面GUI网管客户端和网管服务端，支持多个网管客户端接入网管服务端。综合网络管理系统由网管客户端和网管服务端两部分组成，若干个网管客户端（网管客户端1、网管客户端2...网管客户端n）分别与网管服务端通过网线经交换机进行连接，两者之间通过WebSocket进行通信。
如图2所示，每个网管客户端包括WebSocket连接监听处理模块、UI模块、共享文件模块、日志解析模块，其中，WebSocket连接监听处理模块与UI模块、日志解析模块逻辑连接；日志解析模块与UI模块逻辑连接；所述网管服务端包括WebSocket服务模块、数据库模块、宽带集群子设备管理模块、核心告警处理模块、日志管理模块；其中，WebSocket服务模块与核心告警处理模块、日志管理模块逻辑连接；宽带集群子设备管理模块与核心告警处理模块、数据库模块、日志管理模块逻辑连接；同时宽带集群子设备管理模块又与外部的由车载终端、站台终端、LTE基站、LTE核心网、交换机、调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统组成的宽带集群子设备通过以太网进行物理连接；核心告警处理模块与数据库模块逻辑连接；每个网管客户端的WebSocket连接监听处理模块与网管服务端的WebSocket服务模块逻辑连接进行数据交互。
网管服务端宽带集群子设备管理模块根据配置文件中宽带集群子设备监控使能的开关状态，进行动态加载。宽带集群子设备管理模块分别为：车载终端管理模块、站台终端管理模块、LTE基站管理模块、LTE核心网管理模块、交换机管理模块、调度台管理模块、全网录音系统管理模块、时钟系统管理模块、ATS系统管理模块。
WebSocket方式的综合网络管理方法包括综合网络管理系统对宽带集群子设备实现告警管理，并通过FTP方式对车载终端、站台终端实现日志管理，步骤如下：
一、网管服务端的宽带集群子设备管理模块接收不同宽带集群子设备的数据进行分析，根据报文解析出宽带集群子设备原始告警数据，发送给数据库模块进行处理，数据库模块将原始告警数据存储到宽带集群子设备告警列表（见表1）。宽带集群子设备告警列表包括以下字段： 设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称、网元IP、网元类型、附加信息、系统类型、告警事件类型、告警原因。
表1 宽带集群子设备告警列表
Figure 742779DEST_PATH_IMAGE002
二、宽带集群子设备管理模块将原始告警数据进行提取共有字段操作，生成共有字段的告警数据，然后将共有字段的告警数据发送至核心告警处理模块，核心告警处理模块将共有字段的告警数据发送给数据库模块进行处理，数据库模块将共有字段的告警数据存储到总告警表（见表2）。
表2 总告警表
表字段 表数据1 表数据2
设备ID 35 22
告警名称 梅岭北路站BBU2101 GNSS接收机搜索卫星故障 桂林路站RRU141403 RRU链路断
告警等级 一般告警 严重告警
设备类型 LTE基站 LTE基站
告警ID 11198 11206
告警时间 2020/10/11 8:50 2020/10/3 7:23
告警位置 梅岭北路站 桂林路站
故障名称 GNSS接收机故障 RRU链路断
提取共有字段包括：设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称，提取的共有字段作为核心告警处理模块告警数据，通过设备ID与告警ID作为唯一标识。
三、将核心告警处理模块告警数据通过WebSocket服务模块发送给网管客户端的WebSocket连接监听处理模块，WebSocket连接监听处理模块收到后在UI模块进行显示。
四、网管客户端通过UI模块主动访问的方式对日志进行查询操作，WebSocket连接监听处理模块将查询指令发送给网管服务端的WebSocket服务模块，WebSocket服务模块接收后发送给日志管理模块进行处理，将车载终端号码或者站台终端号码以及查询指令封装成协议数据包，之后由宽带集群子设备管理模块将协议数据包发送给对应的车载终端或者站台终端设备，宽带集群子设备管理模块等待车载终端或站台终端上传日志并返回上传状态，网管服务端将上传状态返回给WebSocket服务模块，WebSocket服务模块发送给WebSocket连接监听处理模块进行接收。
五、网管客户端的WebSocket连接监听处理模块根据接收到的上传状态发送给日志解析模块进行解析处理，将日志内容通过UI模块进行呈现；网管客户端的共享文件模块建立共享文件夹映射到本地磁盘，用于日志解析模块访问其路径下的文件。
六、网管服务端的宽带集群子设备管理模块与外部的宽带集群子设备连接，宽带集群子设备中的 LTE基站、LTE核心网、交换机通过SNMP协议进行通信，通过不同目标标识符进行区分， LTE基站、LTE核心网、交换机将告警信息上报给网管服务端的宽带集群子设备管理模块；车载终端、站台终端通过UDP分组数据通信，车载终端、站台终端将设备状态上报给网管服务端的宽带集群子设备管理模块；调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统通过TCP通信，调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统将设备状态上报给网管服务端的宽带集群子设备管理模块。
如图3所示，综合网络管理系统对宽带集群子设备进行告警管理执行以下操作：
a、网管服务端启动后，读取配置文件中各个宽带集群子设备监控使能的开关状态，进行启动宽带集群子设备管理模块。
b、启动的宽带集群子设备管理模块发起对宽带集群子设备的连接请求，如果连接成功则进行发送同步信令和等待告警上报通知，如果连接失败，则继续进行连接。
根据宽带集群子设备类型启动不同的协议栈，宽带集群子设备类型为SNMP协议，在固定端口监听等待数据上报信息，在第一次与其子设备连接上后，进行告警数据同步申请。宽带集群子设备类型为TCP协议，向一个固定IP端口发起连接或者在本机某一个固定端口监听等待接入，连接建立后，定时获取子设备状态信息。
宽带集群子设备类型为UDP协议，在固定端口监听数据，定时获取子设备状态信息。
c、进行同步信令后等待同步结果，同步失败则继续发送同步信令，等待告警上报通知，同步成功后对收到的数据进行处理。进行同步信令后等待同步结果，同步失败则继续发送同步信令等待同步结果，同步成功后对收到的告警数据进行处理。
d、等待告警上报通知，如果没收到告警上报通知则继续等待告警上报通知，收到告警上报通知后对收到的数据进行处理。
e、将收到的告警数据根据设备属性进行告警判断，如果设备属性为上报设备状态类型，则接下来进一步判断：如果判断当前状态为已连接或者未启用，则产生自定义编码告警ID，生成告警恢复数据；如果当前状态为未连接，则产生自定义编码告警ID，生成告警数据；如果设备属性为上报设备告警类型，则分析出告警数据或告警恢复数据。
每种告警具有一个告警ID对此告警进行唯一标识，告警ID有两种形式，一种是系统预定义，一种是通过一种自定义编码方式：设备ID与告警类型组合产生。根据上报及同步的数据进行分类，如果是直接上报告警及其恢复，宽带集群子设备管理模块通过系统预定义告警ID进行告警和恢复的操作。如果是上报设备状态，宽带集群子设备管理模块需要对上次状态与本次状态对比获得告警与恢复信息。当本次状态与上次状态不一致时，若本次状态为未连接，则认为告警；若本次状态为已连接或未启用时，则认为告警恢复。宽带集群子设备管理模块通过自定义编码告警ID进行告警和恢复的操作。
f、将宽带集群子设备管理模块解析出的原始告警及告警恢复数据进行入库操作，存入宽带集群子设备告警列表；
g、将核心告警处理模块告警数据存入数据库告警总表中，并通过WebSocket方式发送至网管客户端的UI模块进行显示，结束多种类型宽带集群子设备告警管理流程。
综合网络管理系统实现具备对多种类型的宽带集群子设备不同告警形式的监控功能。
如图4所示，综合网络管理系统通过FTP方式对车载终端、站台终端进行日志管理执行以下操作：
1、网管服务端设置共享文件夹。
2、网管客户端进行共享文件连接初始化。
3、网管服务端创建FTP服务。
4、网管客户端将ISSI号码、日志类型、时间条件通过WebSocket发送日志查询请求至网管服务端。
5、网管服务端等待请求，当收到请求数据后，根据ISSI号码、时间判断本地是否存在该日志，若存在，则通知网管客户端解析后界面显示，结束流程；若不存在，将发送日志查询信令给对应ISSI号码的车载终端、站台终端；等待对应ISSI号码车载终端、站台终端上传日志，收到上传完成标识后，则通知网管客户端解析后进行界面显示，结束流程。
网管客户端通过访问网管服务端共享文件夹方式进行读取车载终端、站台终端日志进行解析，显示界面，并导出电子表格。

Claims (6)

1.一种WebSocket方式的综合网络管理方法，其特征在于：所述方法有以下步骤：
一、网管服务端的宽带集群子设备管理模块接收不同宽带集群子设备的数据进行分析，根据报文解析出宽带集群子设备原始告警数据，发送给数据库模块进行处理，数据库模块将原始告警数据存储到宽带集群子设备告警列表；
二、所述宽带集群子设备管理模块将原始告警数据进行提取共有字段操作，生成共有字段的告警数据，然后将共有字段的告警数据发送至核心告警处理模块，所述核心告警处理模块将共有字段的告警数据发送给所述数据库模块进行处理，数据库模块将共有字段的告警数据存储到总告警表；
三、所述核心告警处理模块将共有字段的告警数据通过网管服务端的WebSocket服务模块发送给网管客户端的WebSocket连接监听处理模块，WebSocket连接监听处理模块收到后在UI模块进行显示；
四、所述网管客户端通过UI模块主动访问的方式对日志进行查询操作，所述WebSocket连接监听处理模块将查询指令发送给所述网管服务端的WebSocket服务模块，WebSocket服务模块接收后发送给日志管理模块进行处理，将车载终端号码或者站台终端号码以及查询指令封装成协议数据包，之后由所述宽带集群子设备管理模块将协议数据包发送给对应的车载终端或者站台终端设备，宽带集群子设备管理模块等待所述车载终端或站台终端上传日志并返回上传状态，网管服务端将上传状态返回给WebSocket服务模块，WebSocket服务模块发送给所述WebSocket连接监听处理模块进行接收；
五、所述网管客户端的WebSocket连接监听处理模块根据接收到的上传状态发送给日志解析模块进行解析处理，将日志内容通过所述UI模块进行呈现；网管客户端的共享文件模块建立共享文件夹映射到本地磁盘，用于所述日志解析模块访问其路径下的文件；
六、所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块与外部的宽带集群子设备连接，宽带集群子设备中的 LTE基站、LTE核心网、交换机通过SNMP协议进行通信，通过不同目标标识符进行区分，所述 LTE基站、LTE核心网、交换机将告警信息上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块；车载终端、站台终端通过UDP分组数据通信，所述车载终端、站台终端将设备状态上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块；调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统通过TCP通信，所述调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统将设备状态上报给所述网管服务端的宽带集群子设备管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种WebSocket方式的综合网络管理方法，其特征在于：步骤一中，所述宽带集群子设备告警列表包括以下字段：设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称、网元IP、网元类型、附加信息、系统类型、告警事件类型、告警原因。
3.根据权利要求1所述的一种WebSocket方式的综合网络管理方法，其特征在于：步骤二中，所述原始告警数据提取共有字段包括：设备ID、告警名称、告警等级、设备类型、告警ID、告警时间、告警位置、故障名称，提取的共有字段作为核心告警处理模块的告警数据，通过设备ID与告警ID作为唯一标识。
4.根据权利要求1所述的一种WebSocket方式的综合网络管理方法，其特征在于：所述网管服务端对宽带集群子设备进行告警管理执行以下操作：
a、网管服务端启动后，读取配置文件中各个宽带集群子设备监控使能的开关状态，进行启动宽带集群子设备管理模块；
b、启动的宽带集群子设备管理模块发起对宽带集群子设备的连接请求，如果连接成功则进行发送同步信令和等待告警上报通知，如果连接失败，则继续进行连接；
c、进行同步信令后等待同步结果，同步失败则继续发送同步信令等待同步结果，同步成功后对收到的告警数据进行处理；
d、等待告警上报通知，如果没收到告警上报通知则继续等待告警上报通知，收到告警上报通知后对收到的告警数据进行处理；
e、将收到的告警数据根据设备属性进行告警判断，如果设备属性为上报设备状态类型，则接下来进一步判断：如果判断当前状态为已连接或者未启用，则产生自定义编码告警ID，生成告警恢复数据；如果当前状态为未连接，则产生自定义编码告警ID，生成告警数据；如果设备属性为上报设备告警类型，则分析出告警数据或告警恢复数据；
f、将宽带集群子设备管理模块解析出的原始告警及告警恢复数据进行入库操作，存入宽带集群子设备告警列表；
g、将核心告警处理模块的告警数据存入数据库告警总表中，并通过WebSocket方式发送至网管客户端的UI模块进行显示，结束流程。
5.根据权利要求1所述的一种WebSocket方式的综合网络管理方法，其特征在于：所述网管服务端通过FTP方式对不同车载终端、站台终端进行日志管理执行以下操作：
1、网管服务端设置共享文件夹；
2、网管客户端进行共享文件连接初始化；
3、网管服务端创建FTP服务；
4、网管客户端将ISSI号码、日志类型、时间条件通过WebSocket发送日志查询请求至网管服务端；
5、网管服务端等待请求，当收到请求数据后，根据ISSI号码、时间判断本地是否存在该日志，若存在，则通知网管客户端解析后界面显示，结束流程；若不存在，将发送日志查询信令给对应ISSI号码的车载终端、站台终端；等待对应ISSI号码车载终端、站台终端上传日志，收到上传完成标识后，则通知网管客户端解析后进行界面显示，结束流程。
6.一种WebSocket方式的综合网络管理系统，其特征在于：所述综合网络管理系统由网管客户端和网管服务端两部分组成，若干个网管客户端分别与网管服务端通过网线经交换机进行连接，两者之间通过WebSocket进行通信；每个网管客户端包括WebSocket连接监听处理模块、UI模块、共享文件模块、日志解析模块，其中，WebSocket连接监听处理模块与UI模块、日志解析模块逻辑连接；日志解析模块与UI模块逻辑连接；所述网管服务端包括WebSocket服务模块、数据库模块、宽带集群子设备管理模块、核心告警处理模块、日志管理模块；其中，WebSocket服务模块与核心告警处理模块、日志管理模块逻辑连接；宽带集群子设备管理模块与核心告警处理模块、数据库模块、日志管理模块逻辑连接；同时宽带集群子设备管理模块又与外部的由车载终端、站台终端、LTE基站、LTE核心网、交换机、调度台、全网录音系统、时钟系统、ATS系统组成的宽带集群子设备通过以太网进行物理连接；核心告警处理模块与数据库模块逻辑连接；每个网管客户端的WebSocket连接监听处理模块与网管服务端的WebSocket服务模块逻辑连接进行数据交互。
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