網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，包括由若干分布式網絡測試點和一中心節(jié)點組成的測試包環(huán)回單元、中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、實時顯示單元以及數據查詢單元；本發(fā)明部署方便、簡單，可以實現(xiàn)對在運網絡長期有效監(jiān)測。
【專利說明】網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]福建電力數據通信網是服務于省電力公司生產管理應用的，網絡承載的業(yè)務主要是生產管理區(qū)和管理信息區(qū)的應用系統(tǒng)。具體業(yè)務種類主要包括電力調度管理系統(tǒng)、省公司管理系統(tǒng)、綜合通信監(jiān)控系統(tǒng)、用電采集系統(tǒng)管理等，同時需要承載語音業(yè)務和視頻業(yè)務。
[0003]隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展，電力系統(tǒng)的全面信息化需求也越來越迫切。目前現(xiàn)在福建電力已經建設了一個覆蓋省公司和全省各供電公司及變電站的數據網絡，實現(xiàn)了全省電力系統(tǒng)生產管理信息資源的共享，網絡可以承載語音、視頻、數據。同時由于電力行業(yè)的特殊性對安全的需要，在省電力ATM廣域網上應用了 MPLS技術，實現(xiàn)了北電PASSPORTATM數據網絡與其他基于路由器的純IP/MPLS網絡的互聯(lián)互通以及MPLS VPN在ATM/MPLS混合網絡中的應用。
[0004]電力數據通信網的覆蓋范圍在不斷擴大，網絡結構越來越復雜，同時各類應用系統(tǒng)對網絡的質量要求也在不斷提高，為了切實提高承載網絡維護水平和服務質量，必須掌握網絡每時每刻的運行質量，尤其對于廣域骨干網絡更為迫切，因此需要部署一套有效的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，能夠對在運網絡進行7X24小時的實時在線性能監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)網絡的隱患和性能缺陷，在網絡服務的質量出現(xiàn)下降之前或在性能問題真正危害到應用系統(tǒng)運行之前探知問題，并報告給網絡的維護人員，這樣就可以減少由于網絡服務質量的下降而導致對電力生產的影響，為全省數據通信網絡的優(yōu)化、改造和擴容提供科學的決策依據。
[0005]目前網絡性能監(jiān)測存在的問題:
1、傳統(tǒng)的數據通信信令監(jiān)測系統(tǒng)由于采取被動監(jiān)測的方式，已經不能夠滿足用戶主動發(fā)現(xiàn)網絡性能瓶頸的要求，特別是無法進行端到端的丟包率，時延和抖動的實時監(jiān)控和準確測量，而這幾個指標對于保證語音和視頻的業(yè)務是至關重要的。還有，對于被動式監(jiān)測的方式，為了獲得可用的指標，需要在網絡上的關鍵路徑有關的設備鏈路都需要相應的監(jiān)控探頭，這一方面增加了成本也增大了管理的復雜度。
[0006]2、使用網絡性能測試儀本身雖然能夠滿足用戶主動測試的需求，但是無法有效長期的對測量結果進行統(tǒng)一的管理和分析。因此單純依靠網絡性能測試儀進行測試可以在網絡構建之初對設備及組網做一次全面的評估，但是對于現(xiàn)網運行的長期監(jiān)測、統(tǒng)計分析意義不大。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于根據現(xiàn)有技術的不足之處而提出一種部署方便、簡單，可以實現(xiàn)對在運網絡長期有效監(jiān)測系統(tǒng)。[0008]本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn):一種網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括由若干分布式網絡測試點和一中心節(jié)點組成的測試包環(huán)回單元、中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、實時顯示單元以及數據查詢單元；所述中心節(jié)點通過中央測試控制單元下發(fā)監(jiān)測任務，命令流量發(fā)生器向各個分布式網絡測試點發(fā)送一定速率和一定長度的測試包；所述分布式網絡測試點收到測試包后，不做任何處理，直接利用該測試包報文回復給中心節(jié)點；所述中心節(jié)點的流量接收器接收到環(huán)回測試數據包后，數據采集單元進行數據采樣后，送至性能數據分析單元進行分析，從而得出該測試數據流從中心節(jié)點到分布式網絡測試點來回的時間延遲、抖動、丟包率、錯序、可用帶寬等網絡性能參數；當測試指標超過設定的門限值時，數據處理單元能夠通過與網管系統(tǒng)接口單元向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息，報告網絡鏈路性能的劣化；同時數據處理單元將測試監(jiān)控實時數據寫入MySQL關系數據庫，便于監(jiān)控數據的管理、報表生成和網絡狀況分析；實時顯示單元能、顯示網絡鏈路測試指標的實時情況；數據查詢單元能夠提供歷史數據查詢功能。
[0009]在本發(fā)明一實施例中，還包括一報表生成單元，該報表生成單元根據用戶需求生成曰報表，月報表，年報表及各種柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計報表。
[0010]在本發(fā)明一實施例中，米用SNMP方式向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息。
[0011]在本發(fā)明一實施例中，所述顯示單元是以實時曲線的方式，顯示網絡鏈路測試指標的實時情況，同時實現(xiàn)在界面上以不同的顏色顯示當前超過告警門限的測試指標。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點:
系統(tǒng)集成能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)中的各個組成部分彼此協(xié)作配合，協(xié)調統(tǒng)一，形成一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)，達成了對于全網進行系統(tǒng)監(jiān)控的目的。
[0013]全網覆蓋能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具備全網覆蓋能力。中心測試節(jié)點具備強大的監(jiān)控流量發(fā)送、分析、統(tǒng)計功能，能夠同時支持超過100條監(jiān)控數據流；分布式網絡測試節(jié)點能夠對來自中心測試節(jié)點的數據流進行監(jiān)控
中央集中控制能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具備中央集中控制能力，實現(xiàn)分布式網絡測試節(jié)點無人值守。監(jiān)控系統(tǒng)的所有配置、管理、維護、升級等操作能夠集中在中心測試中心來進行，從而節(jié)省系統(tǒng)的初期部署成本以及后續(xù)的維護成本。
[0014]升級擴容能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具備良好的升級擴容能力，便于今后更細粒度、更大規(guī)模的網絡監(jiān)控的實施。分布式網絡測試點部署能夠獨立、靈活、快速的實施，而且眾多測試節(jié)點在部署之后的所有的管理、配置、維護、版本升級功能都可以集中在中心測試節(jié)點來完成，以便于維護管理,節(jié)省成本。
[0015]長時間不間斷的監(jiān)控能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具備7 X24，連續(xù)一天/ 一周/ 一月/ 一年，每天24小時的長時間、不間斷的網絡監(jiān)控能力。
[0016]實時監(jiān)控能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠靈活設置采樣間隔，對網絡鏈路進行實時測量監(jiān)控。采樣間隔最小為I秒。
[0017]現(xiàn)網監(jiān)控能力:網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)具備現(xiàn)網監(jiān)控能力，可以靈活設置監(jiān)控數據流的流量大小來實現(xiàn)在不中斷和不影響網絡業(yè)務的情況下進行監(jiān)控。
[0018]網管告警能力:當測試指標超過設定的門限值時(網絡鏈路性能劣化)，網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息，報告網絡鏈路性能的劣化。為了便于與當前的網管系統(tǒng)進行集成，網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)釆用SNMP方式向網管系統(tǒng)發(fā)送告
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[0019]數據庫功能:采用了關系數據庫來進行監(jiān)控數據的存儲和管理。使用了健壯性、可靠性、性價比在業(yè)界都得到了充分驗證的MySQL數據庫，能夠為每一條網絡鏈路的每一天的監(jiān)控數據生成一張數據庫數據表，便于監(jiān)控數據的管理和維護。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)框架結構示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明所述所述的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)測試網絡部署圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0023]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括由若干分布式網絡測試點和一中心節(jié)點組成的測試包環(huán)回單元、中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、實時顯示單元以及數據查詢單元；本發(fā)明根據電力系統(tǒng)各業(yè)務數 據流的特點確定中心節(jié)點，即流量數據包發(fā)生節(jié)點。同時部署中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、報表生成單元、實時顯示單元、數據查詢單元。確定分布式網絡測試點，主要原則是根據訪問業(yè)務系統(tǒng)的用戶所在節(jié)點進行部署。在這些測試點安裝分布式網絡監(jiān)控系統(tǒng)即測試包環(huán)回單元。綜合考慮現(xiàn)網運行情況，在不影響現(xiàn)網正常運行的條件下制定一定的策略，在中心節(jié)點通過中央測試控制單元下發(fā)監(jiān)測任務，命令流量發(fā)生器向各個分布式網絡測試點7*24小時不間斷地發(fā)送一定速率和一定長度的測試包。分布式網絡測試點收到測試包后，不做任何處理，直接利用該測試包報文回復給中心節(jié)點。中心節(jié)點的流量接收器接收到環(huán)回測試數據包后，數據采集單元進行數據采樣后(采樣間隔為I秒)，送至性能數據分析單元進行分析，從而得出該測試數據流從中心節(jié)點到分布式網絡測試點來回的時間延遲、抖動、丟包率、錯序、可用帶寬等網絡性能參數。當測試指標超過設定的門限值時(網絡鏈路性能劣化)，數據處理單元能夠通過與網管系統(tǒng)接口單元向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息，報告網絡鏈路性能的劣化。同時為了便于與當前的網管系統(tǒng)進行集成，網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)采用SNMP方式向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息。同時數據處理單元將測試監(jiān)控實時數據寫入MySQL關系數據庫，便于監(jiān)控數據的管理、報表生成和網絡狀況分析。報表生成單元根據用戶需求生成日報表，月報表，年報表及各種柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計報表。實時顯示單元能夠以實時曲線的方式，顯示網絡鏈路測試指標的實時情況，同時實現(xiàn)在界面上以不同的顏色顯示當前超過告警門限的測試指標。數據查詢單元能夠提供歷史數據查詢功能，使得網絡管理人員、網絡維護人員能夠從大量的監(jiān)控數據中提取出歷史上某一段特定時間內的監(jiān)控數據，以便于網絡狀況的分析，以及網絡問題的定位。
[0024]本實施例結合福建電力通信網絡的實際情況，選擇ATM數據骨干網作為測試網絡，該網絡是福建省電力系統(tǒng)生產運行單位和有關部門傳輸數據、語音和視頻通信的公共基礎設施，承載了包括電力調度管理信息系統(tǒng)、省公司信息管理系統(tǒng)、通信監(jiān)控系統(tǒng)、用電采集系統(tǒng)、等多種重要業(yè)務，業(yè)務流量較為復雜，選擇它作為研究對象具有典型意義。
[0025]ATM網絡上新建一個IP VPN做為測試用VPN，采用VR互聯(lián)的方式，VR名為TEST,省公司到各地市之間使用NPVC的方式，使用一個C類地址192.168.10.0/24用于ATM VR/TEST的廣域互聯(lián)地址。使用192.168.11.0/24地址段做為測試服務器和ATM交換機以太網口的互聯(lián)地址。整個測試VPN采用OSPF路由協(xié)議，并且與承載業(yè)務同時在線運行在骨干網的線路上，這樣可以真實的反映出的業(yè)務的流量情況，為驗證測試的準確性提供了基礎。
[0026]根據電力系統(tǒng)各業(yè)務集中運行的特點確定省公司為中心節(jié)點。同時在省公司通信機房安裝部署中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、報表生成單元、實時顯示單元、數據查詢單元。中心測試節(jié)點具備強大的監(jiān)控流量發(fā)送、分析、統(tǒng)計功能，能夠同時支持超過100條監(jiān)控數據流。將各地區(qū)局節(jié)點確定為分布式網絡測試點，在這些測試點安裝分布式網絡監(jiān)控系統(tǒng)即測試包環(huán)回單元。綜合考慮現(xiàn)網運行情況，靈活設置測試數據包的流量大小，在省公司中心節(jié)點通過中央測試控制單元下發(fā)監(jiān)測任務，命令流量發(fā)生器向各個地區(qū)局分布式網絡測試點7*24小時不間斷地發(fā)送一定速率和一定長度的測試包。確保在不中斷和不影響網絡業(yè)務的情況下進行監(jiān)控。各地區(qū)局測試點收到測試包后，不做任何處理，直接利用該測試包報文回復給省公司節(jié)點。省公司中心節(jié)點的流量接收器接收到環(huán)回測試數據包后，數據采集單元進行數據采樣后(采樣間隔為I秒)，送至性能數據分析單元進行分析，從而得出該測試數據流從中心節(jié)點到分布式網絡測試點來回的時間延遲、抖動、丟包率、錯序、可用帶寬等網絡性能參數。當測試指標超過設定的門限值時(網絡鏈路性能劣化)，數據處理單元能夠通過與網管系統(tǒng)接口單元向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息，報告網絡鏈路性能的劣化。同時為了便于與當前的網管系統(tǒng)進行集成，網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)采用SNMP方式向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息。
[0027]網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)報表單元具備日報表、月報表、年報表生成功能，同時可根據用戶的需求定制，比如:生成2008年6月8號，福建省電力公司到泉州局的網絡鏈路的監(jiān)控日報表；生成2008年5月份，福建省電力公司到廈門局的網絡鏈路的監(jiān)控月報表；生成2007年度，福建省電力公司到龍巖局的網絡鏈路監(jiān)控年報表。同時能夠對測試指標進行統(tǒng)計分析，能夠生成柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計報表，比如:生成網絡鏈路平均時延位于IOms~100ms, IOOms~200ms, 200ms~300ms,…的網絡鏈路指標的分布情況。該系統(tǒng)還可以實時曲線的方式，顯示網絡鏈路測試指標的實時情況同時界面上以不同的顏色顯示當前超過告警門限的測試指標。網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠提供歷史數據查詢功能，使得網絡管理人員，網絡維護人員能夠從大量的監(jiān)控數據中提取出歷史上某一段特定時間內的監(jiān)控數據，以便于網絡狀況的分析，以及網絡問題的定位。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括由若干分布式網絡測試點和一中心節(jié)點組成的測試包環(huán)回單元、中央測試控制單元、流量發(fā)生接收裝置、數據采集單元、性能數據分析單元、數據處理單元、MySQL關系數據庫、與網管系統(tǒng)接口單元、實時顯示單元以及數據查詢單元；所述中心節(jié)點通過中央測試控制單元下發(fā)監(jiān)測任務，命令流量發(fā)生器向各個分布式網絡測試點發(fā)送一定速率和一定長度的測試包；所述分布式網絡測試點收到測試包后，不做任何處理，直接利用該測試包報文回復給中心節(jié)點；所述中心節(jié)點的流量接收器接收到環(huán)回測試數據包后，數據采集單元進行數據采樣后，送至性能數據分析單元進行分析，從而得出該測試數據流從中心節(jié)點到分布式網絡測試點來回的時間延遲、抖動、丟包率、錯序、可用帶寬等網絡性能參數；當測試指標超過設定的門限值時，數據處理單元能夠通過與網管系統(tǒng)接口單元向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息，報告網絡鏈路性能的劣化；同時數據處理單元將測試監(jiān)控實時數據寫入MySQL關系數據庫，便于監(jiān)控數據的管理、報表生成和網絡狀況分析；實時顯示單元能、顯示網絡鏈路測試指標的實時情況；數據查詢單元能夠提供歷史數據查詢功能。
2.根據權利要求1所述的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括一報表生成單元，該報表生成單元根據用戶需求生成日報表，月報表，年報表及各種柱狀圖、餅狀圖等統(tǒng)計報表。
3.根據權利要求1所述的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:采用SNMP方式向網管系統(tǒng)發(fā)送告警信息。
4.根據權利要求1所述的網絡性能在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示單元是以實時曲線的方式，顯示網絡鏈路測試指標的實時情況，同時實現(xiàn)在界面上以不同的顏色顯示當前超過告警門限的測試指標。
【文檔編號】H04L12/26GK103560930SQ201310528311
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】林潔, 張明揚, 葛元鵬 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司信息通信分公司