CN114666197B - 基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法，其中，该系统包括：网管子系统和一个或多个代理子系统；每一代理子系统与网管子系统连接；代理子系统，用于对与代理子系统连接的被管设备进行监控和管理，基于被管设备的标识，将被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中；网管子系统，用于基于工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息，以及向代理子系统下发网络管理指令。本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法，通过依托工业互联网标识解析体系，解决设备类型及数量繁多的问题，保证设备唯一性，能保证数据的权威性和有效性，能实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业的监控。

Description

基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法。

背景技术

随着网络设备种类逐渐增多以及被管设备数量的与日俱增，网络管理系统日趋复杂，数据查询统计次数日趋频繁，溯源和定位信息也愈来愈复杂，从而增加了运维成本。并且，各网管平台各自运营，数据几乎不互通，造成“信息孤岛”的出现，无法统一管理，导致管理成本增加。

针对上述问题，通常采用以下几种方法：第一种方法是采用分级多平台架构，在顶层平台进行数据协调分类，然后去下级平台查询和定位数据；第二种方法是采用数据同步机制，各平台与子平台采用定期同步方式。但第一种方法需要自行搭建分布式网管平台，数据可靠性、安全性由用户自行决定，管理范围有限，如果增加设备类型或设备数量，管理和维护难度也会增加，因此成本较高；第二种方法的实时性得不到保证，而且子平台只能查看自己的数据，不便于实现数据共享。

综上，现有网络管理系统无法实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业的监控。

发明内容

本发明提供一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法，用以解决现有技术中无法实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业的监控的缺陷，实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业的监控。

本发明提供一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，包括：网管子系统和一个或多个代理子系统；每一所述代理子系统与所述网管子系统连接；

所述代理子系统，用于对与所述代理子系统连接的被管设备进行监控和管理，基于所述被管设备的标识，将所述被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中；

所述网管子系统，用于基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息，以及向所述代理子系统下发网络管理指令。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述代理子系统包括：

标识解析模块，用于管理所述被管设备的标识。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述代理子系统还包括：

告警管理模块，用于在获得所述被管设备的故障信息的情况下，基于所述被管设备的标识，将所述被管设备的故障信息存储于工业互联网标识解析体系中。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述代理子系统还包括：

维修管理模块，用于在所述被管设备满足维修标准的情况下，将所述被管设备的维修信息存储于工业互联网标识解析体系中。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述代理子系统还包括：

告警上报模块，用于向所述网管子系统上报所述被管设备的告警信息。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述网管子系统包括：

命令模块，用于向所述代理子系统下发网络管理指令。

根据本发明提供的一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，所述网管子系统还包括：

查询模块，用于基于所述被管设备的标识，查询工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

本发明还提供一种基于上述任一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统的网络管理方法，包括：

代理子系统接收与所述代理子系统连接的被管设备的网管信息；

所述代理子系统基于所述被管设备的标识，将所述被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中；

网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

根据本发明提供的一种网络管理方法，所述网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息，包括：

所述网管子系统基于所述被管设备的标识，查询工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

根据本发明提供的一种网络管理方法，还包括：

所述网管子系统向所述代理子系统下发网络管理指令。

本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法，通过依托工业互联网标识解析体系，解决设备类型及数量繁多的问题，保证设备唯一性，提高设备故障追溯效率，所有查询及修改通过工业互联网标识解析体系中的递归节点和二级节点进行，能保证数据的权威性和有效性，能实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业甚至于跨国家的监控，并且能解决数据孤岛问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统的结构示意图之一；

图2是本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统的结构示意图之二；

图3是本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统的交互示意图；

图4是本发明提供的元数据的数据定义的示意图；

图5是本发明提供的代理子系统的结构框图之一；

图6是本发明提供的代理子系统的结构框图之二；

图7是本发明提供的标识解析模块的工作流程示意图；

图8是本发明提供的告警上报模块的工作流程示意图；

图9是本发明提供的网管子系统操作网元的时序示意图；

图10是本发明提供的网管子系统查询网元的时序示意图；

图11本发明提供的网络管理方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，且不涉及顺序。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合图1至图11描述本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统及方法。

图1是本发明提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统的结构示意图之一。下面结合图1描述本发明实施例的基于工业互联网标识解析的网络管理系统。如图1所示，该网络管理系统100包括：网管子系统101和一个或多个代理子系统102；每一代理子系统102与网管子系统101连接。

具体地，该网络管理系统主要分为代理子系统和网管子系统两个部分。如图2所示，作为代理子系统上级的网管子系统101搭建一套；根据业务需求搭建一套或多套代理子系统102。代理子系统102与工业互联网标识解析体系中的二级节点互联互通，它们都与上级的网管子系统101交互，不同代理子系统102之间是隔离不互通的。该网络管理系统与工业互联网标识解析体系之间的交互情况如图3所示。

代理子系统102，用于对与代理子系统连接的被管设备进行监控和管理，基于被管设备的标识，将被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中。

具体地，代理子系统102将标识解析技术与网络管理结合，实现一物一标识，用标识进行设备管理，被授予权限人员和实体可进行设备维护，更新设备运行数据，而且可对设备的整个运维周期进行管理。

工业互联网标识解析体系提供了一种可靠的标识数据共享平台，标识数据可跨领域跨行业共享，标识数据不可随意篡改。

需要说明的是，首先定义元数据。元数据可以包括两类：设备的元数据和代理子系统的元数据。设备元数据包括设备名称、设备地址等信息，并且可以包括设备所属代理子系统handle信息等。代理子系统的元数据可以包括代理名称、代理IP地址等信息。元数据的数据定义可以如图4所示。

代理子系统102用于主要实现对网元(即被管设备)的监控管理，主要包括运维管理和标识解析SDK或RestFul API的接入。如图4所示，其中运维管理包括配置管理、安全管理、故障管理和性能管理。每个管理功能采用一个控制对象实现，对象中的每个接口实现管理功能中的各个子功能。标识解析SDK或RestFul Api是一个独立的模块，基础版本由二级节点供应商提供，主要负责对接工业互联网标识解析体系，完成对网元标识的相关操作，包括标识注册、标识解析、标识修改、标识删除等接口。运维管理与标识解析相结合，实现网元的标识化管理，并且同步到本地数据库中，如图5所示。

可选地，代理子系统101是在被管设备网络增加一个或多个代理服务器，该代理服务器完成对指定网络的监管。一个代理服务器可监管多台设备，代理服务器可以实现网管基本功能，包括配置管理、安全管理、故障管理和性能管理等。

网元即是被管设备、服务器或者是一个网络。

配置管理主要实现对网元或网络参数的配置，配置完成后同步到标识体系中。

安全管理主要实现网元及网络的访问性进行配置管理。

故障管理主要实现对网元告警上报信息接收、阈值配置和告警开关配置、对网元进行故障申报、维护管理等，可对故障处理流程信息进行查询、统计等。

性能管理主要实现对网元性能参数设置管理、性能统计和优化，对网元性能参数进行配置，采集性能数据并保存到数据库。

代理子系统102可以提供对网元的标识解析功能，包括标识注册、标识解析、标识修改、标识删除等功能，将网元基本信息保存到企业节点中。从某种意义上说，标识解析功能可看作代理子系统的一个工具包。

可选地，代理子系统102可以定时采集设备数据，采集周期由用户自行决定，同时将发生变化的设备数据同步到标识体系的企业节点中，保证数据一致性。

网管子系统101，用于基于工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息，以及向代理子系统下发网络管理指令。

具体地，网管子系统101作为代理子系统102的上级平台，与各个代理子系统102是互联互通的，代理子系统102看作是上层网管系统的网元，作为网管代理子系统102的上一级，同样实现网管基本功能：如配置管理、安全管理、故障管理、性能管理、拓扑管理和报表管理。

配置管理可以实现对单个网元的配置，也可实现对代理子系统102的配置，配置完成后，相关配置信息需要同步到标识解析体系中。

安全管理主要实现对用户权限角色、所有网元及代理子系统102的访问性进行管理。

故障管理主要实现对网元故障阈值配置、故障开关配置、故障类型、故障级别、故障知识库的配置，同时实现对故障工单进行管理等。

性能管理主要实现对网元及代理子系统102性能参数配置，同时创建性能数据周期采集任务，这些任务可以下发到代理子系统102，由代理子系统102实现周期性数据采集。

拓扑管理主要完成对网元及代理子系统102的分层展示，实时定位网元在地图上的位置，并展示网元与代理子系统102的逻辑关系。

报表管理主要根据网元及代理子系统102相关参数，根据不同维度，如时间、区域等维度生成相关报表模板。

网管子系统101可对代理子系统102进行命令下发，采用TCP或WebService等协议进行数据传输，确保数据的可靠性和和准确性。

网管子系统101下发命令主要包括配置管理、性能管理、告警管理等命令类型。其中配置管理命令主要是对网元及代理子系统102的配置，性能管理命令主要是对代理子系统102性能指标的管理。

网管子系统101通过递归节点进行标识查询，根据标识码进行查询，能快速定位网元所在企业节点信息，并获取网元基本信息，同时可以获取到网元的所有故障信息、性能数据和运维记录。

本发明实施例通过依托工业互联网标识解析体系，解决设备类型及数量繁多的问题，保证设备唯一性，提高设备故障追溯效率，所有查询及修改通过工业互联网标识解析体系中的递归节点和二级节点进行，能保证数据的权威性和有效性，能实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业甚至于跨国家的监控，并且能解决数据孤岛问题。

基于上述任一实施例的内容，代理子系统102包括：标识解析模块，用于管理被管设备的标识。

具体地，管理被管设备的标识，可以包括网元的增加、修改、删除等子功能，增加网元子功能调用标识解析模块的增加标识接口，实现标识注册，根据设备元数据对应保存相关信息，还需要保存所属代理子系统地址信息，同时将网元信息保存到数据库中；修改网元子功能调用标识解析模块的修改标识信息接口，实现标识信息修改，同时将修改后的网元信息保存到数据库中；删除网元子功能调用标识解析的删除标识接口，实现标识删除，同时删除数据库中对应的标识信息。操作流程如图7所示。

基于上述任一实施例的内容，代理子系统102还包括：告警管理模块，用于在获得被管设备的故障信息的情况下，基于被管设备的标识，将被管设备的故障信息存储于工业互联网标识解析体系中。

具体地，代理子系统102可以主动上报设备故障信息，故障信息包括两类：设备主动上报故障和代理子系统根据规则触发生成的故障。

第一类主动上报故障由网元发起，并进行故障上报，上报协议及格式由网元决定，可以是UDP/TCP或其它协议，上报时间和周期具有不确定性；

第二类故障由代理子系统根据规则触发生成，如阈值故障，如果数据超过给定阈值上限或小于给定阈值下限，代理子系统自动生成故障，同时采用UDP/TCP或其它协议进行故障上传。

网元故障作为网管系统一部分，因其多变性，一般不写入标识体系，但故障最后发送时间，故障内容，故障发生次数、最近报修时间、报修人、报修原因、历史故障存储地址等信息需要写入到标识体系。

基于上述任一实施例的内容，代理子系统102还包括：维修管理模块，用于在被管设备满足维修标准的情况下，将被管设备的维修信息存储于工业互联网标识解析体系中。

具体地，当网元达到需维修标准时，需要下线进行维修，维修管理模块记录维修时间、维修人员、故障原因等信息。当维修完成，记录上线时间、故障解决方案等信息到维修管理模块。并且，维修管理模块更新网元的标识信息，记录最后维修信息和网元状态。

基于上述任一实施例的内容，代理子系统102还包括：告警上报模块，用于向网管子系统上报被管设备的告警信息。

具体地，如图8所示，告警上报可以主要包括网元主动故障上报和阈值越限告警。告警上报模块发起故障上报和阈值越限告警，除了在数据库记录故障发生的详细信息，还会调用标识解析的修改标识接口，在标识解析体系记录网元故障发生次数和发生时间，如果有新的故障上报，故障发生次数增加一次，发生时间也会修改，更新为当前时间。

基于上述任一实施例的内容，网管子系统101包括：命令模块，用于向代理子系统下发网络管理指令。

具体地，网管子系统101进行配置管理主要通过命令下发的方式实现配置，如网元创建、网元修改、网元删除、网元查询及代理子系统的增删改查等操作。其中网元创建、网元修改和网元删除都是基于代理子系统进行，所以都需要下发命令到代理子系统，代理子系统根据命令类型决定采用哪个接口进行操作，操作完成后，返回信息给网管子系统，如图9所示。

基于上述任一实施例的内容，网管子系统101还包括：查询模块，用于基于被管设备的标识，查询工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息。

具体地，网管子系统保存所有网元的基本信息，当查询某个网元时，网元查询不依赖于代理子系统，而是在本地数据库或缓存中获取到网元对应标识码，即网元的前缀和后缀字符串，然后调用工业互联网标识解析系统的递归节点获取到网元信息，如图10所示，上级网管查询网元时序图所示。如果想要获取更多信息，如告警、维修记录等，则需要根据网元信息中的代理子系统标识信息，继续调用递归节点，获取网元所属代理子系统的标识信息，根据获取到的代理子系统标识信息的IP地址，上级网管向代理子系统发起查询请求，从而得到网元的历史告警、性能监测数据和故障处理记录，达到快速故障定位及溯源，实现一码全览，追根溯源。同时根据数据分析对网络进行优化处理。

从安全角度考虑，为了适应不同人员管理，采用分权限管控设备标识或数据信息，普通人员仅能查询到设备的基本信息、维修记录，管理人员可以查询到设备的基本参数、性能监测数据、历史告警和故障处理信息。

更进一步，为了实现数据快速共享，可以为网元进行赋码，通过网管系统为网元生成二维码，从而无需手动输入网元信息，即可用手机微信小程序或其它APP，通过扫描二维码进行信息查询，从而进行故障定位、溯源及整个运维周期管理，极大降低运维成本，提升工作效率。

网管子系统通过递归节点进行标识查询，根据标识码进行查询，能快速定位网元所在企业节点信息，并获取网元基本信息，同时可以获取到网元的所有故障信息、性能数据和运维记录。

网管子系统可接收代理子系统上报消息，网管系统通过开放端口或消息拦截方式进行消息接收，上报内容一般为告警消息；

网管子系统与代理子系统建立心跳连接，心跳周期可配置，确保与代理子系统建立长连接，同时同步代理运行状态。

图11是本发明提供的网络管理方法的流程示意图。基于上述任一实施例的内容，一种网络管理方法的执行主体可以为上述任一实施例提供的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，如图11所示，该方法包括：步骤1101、步骤1102和步骤1103。

步骤1101、代理子系统接收与代理子系统连接的被管设备的网管信息。

具体地，代理子系统可以定时采集设备数据，采集周期由用户自行决定。

步骤1102、代理子系统基于被管设备的标识，将被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中。

具体地，代理子系统基于被管设备的标识，将发生变化的设备数据同步到标识体系的企业节点中，保证数据一致性。

步骤1103、网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息。

具体地，网管子系统可以通过递归节点进行标识查询，根据标识码进行查询，能快速定位网元所在企业节点信息，并获取网元基本信息，同时可以获取到网元的所有故障信息、性能数据和运维记录。

本发明实施例通过依托工业互联网标识解析体系，解决设备类型及数量繁多的问题，保证设备唯一性，提高设备故障追溯效率，所有查询及修改通过工业互联网标识解析体系中的递归节点和二级节点进行，能保证数据的权威性和有效性，能实现大量设备跨地域、跨网络、跨行业甚至于跨国家的监控，并且能解决数据孤岛问题。

基于上述任一实施例的内容，网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息，包括：网管子系统基于被管设备的标识，查询工业互联网标识解析体系，获取被管设备的网管信息。

基于上述任一实施例的内容，网络管理方法还包括：网管子系统向代理子系统下发网络管理指令。

具体地，网管子系统101可对代理子系统102进行命令下发，采用TCP或WebService等协议进行数据传输，确保数据的可靠性和和准确性。

网管子系统101下发命令主要包括配置管理、性能管理、告警管理等命令类型。其中配置管理命令主要是对网元及代理子系统102的配置，性能管理命令主要是对代理子系统102性能指标的管理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，包括：网管子系统和一个或多个代理子系统；每一所述代理子系统与所述网管子系统连接；每一所述代理子系统与工业互联网标识解析体系中的二级节点连接；所述网管子系统与工业互联网标识解析体系中的递归节点连接；

所述代理子系统，用于对与所述代理子系统连接的被管设备进行监控和管理，基于所述被管设备的标识，通过与所述代理子系统连接的所述二级节点，将所述被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中；所述代理子系统用于实现对网元的监控管理，包括运维管理和标识解析SDK或RestFul API的接入，其中运维管理包括配置管理、安全管理、故障管理和性能管理，每个管理功能采用一个控制对象实现，对象中的每个接口实现管理功能中的各个子功能，标识解析SDK或RestFul API是一个独立的模块，基础版本由二级节点供应商提供，负责对接工业互联网标识解析体系，完成对网元标识的相关操作，包括标识注册、标识解析、标识修改和标识删除接口，运维管理与标识解析相结合，实现网元的标识化管理，并且同步到本地数据库中；

所述网管子系统，用于基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息，以及向所述代理子系统下发网络管理指令；所述网管子系统通过递归节点进行标识查询，根据标识码进行查询，定位网元所在企业节点信息，并获取网元基本信息，同时获取到网元的所有故障信息、性能数据和运维记录；

所述网管子系统包括：

查询模块，用于基于所述被管设备的标识，通过所述递归节点查询工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

2.根据权利要求1所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，所述代理子系统包括：

标识解析模块，用于管理所述被管设备的标识。

3.根据权利要求2所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，所述代理子系统还包括：

告警管理模块，用于在获得所述被管设备的故障信息的情况下，基于所述被管设备的标识，将所述被管设备的故障信息存储于工业互联网标识解析体系中。

4.根据权利要求2所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，所述代理子系统还包括：

维修管理模块，用于在所述被管设备满足维修标准的情况下，将所述被管设备的维修信息存储于工业互联网标识解析体系中。

5.根据权利要求4所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，所述代理子系统还包括：

告警上报模块，用于向所述网管子系统上报所述被管设备的告警信息。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统，其特征在于，所述网管子系统包括：

命令模块，用于向所述代理子系统下发网络管理指令。

7.一种基于如权利要求1至6任一项所述的基于工业互联网标识解析的网络管理系统的网络管理方法，其特征在于，包括：

代理子系统接收与所述代理子系统连接的被管设备的网管信息；

所述代理子系统基于所述被管设备的标识，将所述被管设备的网管信息存储于工业互联网标识解析体系中；

网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

8.根据权利要求7所述的网络管理方法，其特征在于，所述网管子系统基于工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息，包括：

所述网管子系统基于所述被管设备的标识，查询工业互联网标识解析体系，获取所述被管设备的网管信息。

9.根据权利要求7所述的网络管理方法，其特征在于，还包括：

所述网管子系统向所述代理子系统下发网络管理指令。