《電子技術(shù)應(yīng)用》
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網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)管理軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
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摘要: 布線管理是針對(duì)設(shè)備間,、交換間的工作區(qū)的配線設(shè)備,、線纜,、信息插座等設(shè)施,,按照一定的模式進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄,內(nèi)容包括:管理方式,、標(biāo)識(shí),、色標(biāo)、交叉連接,、跳線等這些內(nèi)容的實(shí)施給用戶系統(tǒng)維護(hù)、管理創(chuàng)造方便,,提高了管理水平和工作效率,,從而實(shí)現(xiàn)了綜合布線系統(tǒng)的靈活性、開放性和擴(kuò)展性,。
Abstract:
Key words :

  布線管理是針對(duì)設(shè)備間,、交換間的工作區(qū)的配線設(shè)備、線纜,、信息插座等設(shè)施,,按照一定的模式進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄,內(nèi)容包括:管理方式,、標(biāo)識(shí),、色標(biāo)、交叉連接,、跳線等這些內(nèi)容的實(shí)施給用戶系統(tǒng)維護(hù),、管理創(chuàng)造方便,提高了管理水平和工作效率,,從而實(shí)現(xiàn)了綜合布線系統(tǒng)的靈活性,、開放性和擴(kuò)展性,。

  綜合布線線纜是綜合布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施,是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中樞神經(jīng)系統(tǒng),,它能為智能建筑提供語音,、數(shù)據(jù)、圖像,、多媒體等系統(tǒng)的應(yīng)用,。得益于綜合布線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)靈活性及高可靠性,它在不斷的擴(kuò)展,,但也帶來新的問題,,主要表現(xiàn)在隨著系統(tǒng)的使用、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,用戶不可避免地要對(duì)連接的纜線移動(dòng),、添加、改動(dòng),,使得跳線不斷變更,,在設(shè)備間主配線架及樓層配線架將會(huì)出現(xiàn)跳線管理的問題,眾多的纜線難免出現(xiàn)混亂,,這一直是用戶和生產(chǎn)廠商極為關(guān)注的問題,。

  因此,提出用布線管理軟件來管理線路資源,,提高管理水平,,目前對(duì)綜合布線系統(tǒng)管理軟件的認(rèn)識(shí)常與網(wǎng)絡(luò)管理軟件、電子配線架等的認(rèn)識(shí)模糊不清,,所以首先闡述綜合布線管理軟件與它們的區(qū)別,。

  綜合布線系統(tǒng)管理軟件是一套系統(tǒng),分模塊對(duì)綜合布線的物理構(gòu)成圖形化的導(dǎo)人數(shù)據(jù)庫,。然后,,對(duì)這些設(shè)備、鏈路,、信息點(diǎn),、終端相關(guān)人實(shí)施精確的、高效率的,、可更改的維護(hù),。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理軟件,目前市場(chǎng)上網(wǎng)絡(luò)管理軟件可以大概分為以下幾類:網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)管理,、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,、日志分析、路由追蹤、檢測(cè)工具,、網(wǎng)絡(luò)套件等,。當(dāng)然,目前也可以按這樣來分類:網(wǎng)管系統(tǒng),、應(yīng)用性能管理,、桌面管理系統(tǒng)、員工行為管理,、安全管理,。通常情況下不太可能將綜合布線管理軟件與桌面管理系統(tǒng)、員工行為管理系統(tǒng)及安全管理系統(tǒng)想混淆,。

  網(wǎng)管系統(tǒng)(NMS)主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè),、配置和故障診斷。主要功能有自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn),、遠(yuǎn)程配置,、性能參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障診斷,。網(wǎng)管系統(tǒng)通常是由2類公司開發(fā),,一類是通用軟件供應(yīng)商;另一類是各個(gè)設(shè)備廠商。通用軟件供應(yīng)商開發(fā)的NMS系統(tǒng)是針對(duì)各個(gè)廠商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用網(wǎng)管系統(tǒng),,目前比較流行的有OpenView,,Micromuse,Concord等網(wǎng)管系統(tǒng),。

  各個(gè)設(shè)備廠商為自己產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專用NMS系統(tǒng)對(duì)自己的產(chǎn)品監(jiān)測(cè),、配置功能非常全面,可監(jiān)測(cè)一些通用網(wǎng)管系統(tǒng)無法監(jiān)測(cè)的重要性能指標(biāo),,還有一些獨(dú)特配置功能,。但是對(duì)其他公司生產(chǎn)的設(shè)備基本上就無能為力了。目前比較流行的設(shè)備廠商網(wǎng)管軟件有Cisco—Works2000,,NetSight,國內(nèi)的Linkmanage,,iManager,。

  2布線管理軟件的關(guān)鍵問題和解決方法

  2.1靈活性和可擴(kuò)展性

  對(duì)于本軟件的需求分析,通常做法是通過調(diào)研,,了解可能存在的設(shè)備種類,,被關(guān)心的設(shè)備屬性,不同的層級(jí)關(guān)系,,然后將這些信息綜合設(shè)計(jì)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫,,然后提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的管理。

  然而,這種方法存在2個(gè)問題:

  (1)耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng),,需要不斷和網(wǎng)絡(luò)布線成員的進(jìn)行溝通,,并且由于每個(gè)人的關(guān)注點(diǎn)不一樣,導(dǎo)致牽涉的屬性變量膨脹;

  (2)不靈活,,需求分析人員總是希望能了解用戶的所有需求,,需求了解完畢后,就假定所有的需求被了解,,然后進(jìn)行設(shè)計(jì),、編碼工作,這樣導(dǎo)致將來要關(guān)注新的屬性時(shí),,軟件不能靈活處理,。

  針對(duì)這個(gè)問題,認(rèn)為采取用戶配置和模板的方法,,既可以減少軟件實(shí)現(xiàn)花費(fèi)的時(shí)間,,又可以保證最大范圍的靈活性。提供用戶配置的功能,,用戶根據(jù)自己所關(guān)心的屬性進(jìn)行配置;提供模板的功能,,用戶可以利用其他人已經(jīng)配置好的模板,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),。從而減少耗費(fèi)的時(shí)間和對(duì)軟件使用的復(fù)雜度,。

    在具體網(wǎng)絡(luò)中有著各種不同的設(shè)備和連線,設(shè)備可能是路由器,,交換機(jī)等,,連線指連接設(shè)備的鏈路,可能有光纖,、銅纜,,而連線通過端口和設(shè)備相連,隨著設(shè)備和鏈路隨著新技術(shù)的發(fā)展不斷涌現(xiàn),,人們對(duì)設(shè)備和連線所關(guān)心的屬性不斷變化,。為了應(yīng)對(duì)這種動(dòng)態(tài)需求,需要將軟件建立在一個(gè)抽象的模型上,,而模型中的元素相關(guān)屬性可以動(dòng)態(tài)進(jìn)行修改,,才能滿足這種變化的需求。因此將網(wǎng)絡(luò)抽象成一個(gè)具有節(jié)點(diǎn)和鏈路的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),,節(jié)點(diǎn)可以物化成設(shè)備,,該設(shè)備可能帶有端點(diǎn),鏈路指用于代替連接設(shè)備的連線,。同時(shí)在Internet規(guī)劃時(shí),,設(shè)計(jì)者們引入了分層的概念,如現(xiàn)在的TCP/IP協(xié)議。因此針對(duì)這個(gè)模型,,這里引入了層級(jí)的概念,,可以包括實(shí)際的層次關(guān)系,如建筑,、樓層,、房間等,以及虛擬的層級(jí)如內(nèi)網(wǎng),、外網(wǎng),、園區(qū)網(wǎng)等,從而便于規(guī)劃網(wǎng)絡(luò),。

    在設(shè)計(jì)過程中,,對(duì)于層次、設(shè)備,、鏈路,、設(shè)備端口有默認(rèn)的邏輯屬性,如用于標(biāo)示的id號(hào),,該號(hào)提供給軟件系統(tǒng)使用,,用戶不可見,同時(shí)提供用戶可見的name屬性,,由用戶設(shè)置,。此外,對(duì)于設(shè)備必須有端口數(shù)的屬性,。對(duì)于鏈路有連接的兩端端口的id標(biāo)示符,。這些必須的屬性構(gòu)成了模型的必備參數(shù),用戶其他關(guān)心的屬性可以動(dòng)態(tài)配置,。這些必需屬性就可以構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),,一條鏈路就可以這樣描述:id為d1的設(shè)備的端口p1連接到id為d2的設(shè)備端口p2,無數(shù)條鏈路就構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò),,這是從端點(diǎn)進(jìn)行描述,,也可以從設(shè)備進(jìn)行描述,即無數(shù)設(shè)備間的連接構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò),,從設(shè)備描述可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)連接的復(fù)雜性,,避免軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)查詢時(shí)的計(jì)算量。

    2.2查找鏈路

    軟件主要提供了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃功能和鏈路管理功能,,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是指用戶根據(jù)層級(jí)來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,在適當(dāng)?shù)膶蛹?jí)中添加設(shè)備,,進(jìn)行設(shè)備間的連接;在構(gòu)建完網(wǎng)絡(luò)后,,可以進(jìn)行端點(diǎn)到端點(diǎn)的鏈路查詢以及鏈路各設(shè)備、端口等的屬性查詢。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要用戶有較多的經(jīng)驗(yàn),,通過配置層級(jí),、設(shè)備、鏈路后可以完整描述自己的意圖,。在構(gòu)建好網(wǎng)絡(luò)后,,可以利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的贖金提供鏈路查詢,指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),,查找出問題設(shè)備的連接端口到主機(jī)房或者到指定端口要經(jīng)過的鏈路,,提供各設(shè)備和鏈路的信息給網(wǎng)絡(luò)管理人員使用,用于確定可能存在問題的鏈路,。

    鏈路查找是指在構(gòu)建完網(wǎng)絡(luò)后,,提供端到端的查詢,其中心思想是網(wǎng)絡(luò)的深度優(yōu)先遍歷算法,,找出所有的路徑,。算法中心思想是:獲取設(shè)備間連線的鄰接矩陣,先確定兩點(diǎn)之間的鏈路經(jīng)過的設(shè)備,,然后確定設(shè)備間的連接情況,。如設(shè)備間的鏈路個(gè)數(shù)和鏈路相關(guān)的屬性等。在明確兩點(diǎn)間的所有鏈路之后,,網(wǎng)絡(luò)管理員可以判斷網(wǎng)絡(luò)不通的問題出現(xiàn)在哪一段鏈路上,。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是由端點(diǎn)和端點(diǎn)簡(jiǎn)單連接組成,在查找鏈路時(shí),,如果以端點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn),,則會(huì)導(dǎo)致以下問題:一是鏈路繁多,計(jì)算量大;二是反映不出用戶關(guān)心的內(nèi)容,,用戶總是從宏觀上掌握信息,,如設(shè)備間的連接,而不是設(shè)備間端口的連接,,因此首先定位端點(diǎn)間經(jīng)過的設(shè)備,,然后再考慮設(shè)備間的鏈路,這樣需要考慮的節(jié)點(diǎn)就少很多,,計(jì)算量也小很多,。設(shè)備間的鏈接構(gòu)成了一個(gè)無向網(wǎng),查找網(wǎng)中2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的節(jié)點(diǎn),,可以采用深度優(yōu)先遍歷算法和廣度優(yōu)先遍歷算法,,在這里采用深度優(yōu)先算法。圖以鄰接矩陣的方式進(jìn)行存取,,即從端口表的數(shù)據(jù)出發(fā),,得到設(shè)備為單位構(gòu)成設(shè)備間的鄰接矩陣,,供算法進(jìn)行存取。同時(shí)提供1個(gè)臨時(shí)數(shù)組用于保存算法遍歷時(shí)是否經(jīng)過了某設(shè)備,,提供1個(gè)變量用于存放找到一條鏈路后經(jīng)過的相關(guān)設(shè)備,。v表示查找的起點(diǎn);des表示查找的目標(biāo)點(diǎn);length表示查找的下一個(gè)點(diǎn)在整個(gè)路徑的位置。gVisited數(shù)組用于存放遍歷足跡;gmExistLink變量用于存放已經(jīng)有的路徑;gPath數(shù)組用于存放一條路徑;gDevice—Count用于統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備個(gè)數(shù),,gAdjMax設(shè)備間連接的鄰接矩陣,。

    2.3可視化設(shè)計(jì)

    布線管理軟件通過圖形化的方式管理各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息,、描述關(guān)聯(lián)關(guān)系,,也是一個(gè)根據(jù)數(shù)據(jù)信息的變化,動(dòng)態(tài)地顯示不同圖形狀態(tài)的數(shù)據(jù)前端開發(fā)工具,。在日常工作中,,人們可能會(huì)想到要用各種各樣的畫圖工具去制圖,如CAD,,Visio等,,或者用一些信息系統(tǒng)來管理的各種圖紙資料、設(shè)備資源,、管網(wǎng)資源,、技術(shù)文檔等。但使用者都有體會(huì)的是,,純粹的畫圖軟件,,很難把眾多的設(shè)備信息、連接關(guān)系信息表達(dá)清楚,,不同的設(shè)計(jì)圖紙之間也沒有直觀的連接關(guān)系能夠表達(dá)出來,,更不能對(duì)設(shè)計(jì)圖中用到的設(shè)備材料進(jìn)行快速定位、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì),。

    可是表格式的MIS系統(tǒng)又很難清楚表達(dá)復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系的,。就是一些花巨資用GIS系統(tǒng)管理的單位,也已經(jīng)充分意識(shí)到,,單是管理設(shè)備資源的地理信息數(shù)據(jù)也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,,還有眾多的信息如技術(shù)文檔、設(shè)備的細(xì)節(jié)等都無法通過一個(gè)設(shè)計(jì)頁面表達(dá)出來,。因此,,無論目前使用哪一種方覺得存在明顯的缺陷。其實(shí)原因很簡(jiǎn)單:因?yàn)榧词故且粋€(gè)很簡(jiǎn)單的圖紙,,里面的每一個(gè)對(duì)象都有其自身的數(shù)據(jù)屬性,、技術(shù)參數(shù)和具體的業(yè)務(wù)特征,同時(shí)它又和系統(tǒng)中的其他對(duì)象發(fā)生關(guān)聯(lián),。而常見的靜態(tài)圖表軟件已經(jīng)不可能把這些關(guān)系,、屬性和業(yè)務(wù)特征一一反映出來,,更不能做到圖形與實(shí)物一一對(duì)應(yīng)。另外光有圖紙資料還不能滿足要求,,使用者經(jīng)常為了計(jì)算、統(tǒng)計(jì),、維護(hù)或訪問廠家網(wǎng)站的需要,,還要使用各種數(shù)據(jù)庫工具、文字處理系統(tǒng)以及第三方軟件,。大量工具的使用,,造成了人員技能跟不上、協(xié)調(diào)困難,、錯(cuò)誤增多,、效率低下等問題。

    布線管理軟件使用可視化設(shè)計(jì),,對(duì)不同設(shè)備采用不同的標(biāo)識(shí),,根據(jù)設(shè)置的層級(jí)關(guān)系構(gòu)建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),同時(shí)對(duì)設(shè)備,、層級(jí),、鏈路數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性進(jìn)行管理,可以把圖形,、數(shù)據(jù),、連接關(guān)系綜合起來,并且存在數(shù)據(jù)庫中,,從而為用戶提供一個(gè)易用的管理平臺(tái),,為保障項(xiàng)目決策,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等提供幫助,。

    3測(cè)試結(jié)果

    在采取上述設(shè)計(jì)方法后,,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有靈活、可配置架構(gòu)的布線管理軟件,,搜索算法能快速地在一個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫中查找出所有鏈路,,目前已經(jīng)用在某部委的管理系統(tǒng)中。

    4發(fā)展趨勢(shì)

    布線管理軟件智能化:智能配線管理軟件是與連接PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,,它包括針對(duì)每一用戶的全部有源和物理無源元器件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),,用最短時(shí)間和最低的費(fèi)用為手段就能夠順利完成網(wǎng)絡(luò)連接的移動(dòng)、添加,、變更,、維護(hù)等,以及預(yù)置參數(shù),、瀏覽查閱,、檢索,、內(nèi)容審定等人機(jī)對(duì)話。

    布線管理軟件標(biāo)準(zhǔn)化:目前電信基礎(chǔ)設(shè)施管理的標(biāo)準(zhǔn)是:TIA/EIA一606標(biāo)準(zhǔn),,該標(biāo)準(zhǔn)是商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)設(shè)施管理標(biāo)準(zhǔn),,是目前國際上有關(guān)商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的惟一管理標(biāo)準(zhǔn)。

    5結(jié)語

    文章對(duì)綜合布線管理軟件的關(guān)鍵問題提出了解決方案:快速的鏈路查找算法,,達(dá)到了靈活配置和可擴(kuò)展性的要求,,同時(shí)提出基于數(shù)據(jù)的可視化設(shè)計(jì)方案。最后對(duì)綜合布線管理軟件的發(fā)展方向進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析,。

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