管道網絡質量監控技術研究范文

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摘要：企業經常會發生網絡不穩定、辦公網絡容易癱瘓等故障，但因網絡設備數量龐大，故障排查難度大耗時長，缺乏有效的監控排查手段。隨著管道企業信息化建設的不斷深入，網絡優化等工作也已迫在眉睫，網絡質量監控技術是能源企業構建新一代網絡架構不可或缺的因素。將監控設備部署至管道沿線所有網絡節點，實時監測管道沿線的網絡運行情況，在管道企業網絡應用中將起到重要的作用。

關鍵詞：管道企業；網絡質量；監控技術；網絡優化；故障隱患；安全防護

1項目實施背景

北京管道（以下簡稱公司）的辦公網絡結構繁雜，其中包括陜京一線的衛星通訊線路、陜京二、三線的管道跟隨性光纜和租用通訊運營商的專用線路。所有的業務數據通過區域路由匯聚至北京的核心交換設備上，再經過數據分發至集團區域中心從而提供辦公網業務。

2面臨的問題

一是由于管道斷纜、設備故障、私接設備等原因，公司基層經常發生網絡不穩定、辦公網絡癱瘓等故障。二是管道線路沿途一旦發生斷纜、通信及網絡設備故障時，線路下游的所有場站都將斷網，造成大面積辦公網絡癱瘓、短時間難以消除的嚴重影響。三是網絡故障發生時，由于網絡節點和設備數量龐大，人工故障排查耗時長，往往恢復網絡都需要數小時，缺少一種實時監控排查手段。四是網絡傳輸的信息難以實時傳送并加以分析利用，浪費了大量的信息資源。五是受網絡環境、人為因素影響大，不規范，難以追查管理失誤而造成的責任事故。

3主要做法與設計思路

3.1主要做法

經過長時間的摸索，項目小組根據實際中遇到的網絡故障問題，設計了一套陜京管道網絡監控系統。其架構如下：監控中心服務器設在總部，在全線所有網絡節點下布置網絡監控設備，通過socket心跳包機制定時與監控中心進行通訊，監控中心通過與節點的請求應答機制能短時間內判斷節點是否發生故障，并通過預警短信上報至值班人。除此之外，在重要網絡節點的監控設備上加裝4G通訊模塊，一旦網絡癱瘓，監控設備啟動4G應急網關，運用IPSec通訊隧道加密技術與公司總部進行內網通訊，該重要節點下的所有網絡業務經過輔助路由的4G線路進行數據傳輸，對公司辦公業務的穩定運行增添了雙重保障。在摸索解決網絡監控手段的過程中，經過多方調研網絡監控的相關設備廠商，耗費大量人力物力財力的現場診斷，均不能給出確切結果，但是都提出使用網絡監控系統，費用較高（都在50萬以上，也不包括監控子設備的設計、后期維護以及新需求）。項目小組經過慎重考慮，提出自主研發中心及監控子節點，開始走自主創新的道路，對監控系統進行自主開發。經過編寫、調試、模擬實景測試、上線試運行，并成熟穩定運行了2年多的時間。監控系統最終做到功能實用有效、運行穩定可靠，是與自行設計和采用的關鍵技術要點密切相關的[1]。

3.2設計思路

系統分為監控后臺和管理后臺，如圖1所示，其中監控后臺作為監控中心與監控子設備的通訊接口，采用C/S的設計架構，運用socket心跳包的通訊協議，保證了每個子設備能及時有效的與監控中心進行請求響應，在工程師的操作下，子設備還可對節點內網的網絡環境進行測速、監控、探測等網絡操作輔助手段[2]。而管理后臺作為工程師的監控可視界面，技術采用B/S為架構，可隨時通過瀏覽器訪問監控系統，系統能調取的每個網絡節點的歷史數據從而將容易發生故障的節點優先顯示，并于每日兩次對全線網絡進行網速測試，在故障發生時通過短信接口能及時通知到值班工程師，從而幫助工程師更迅速、方便、快捷的找尋存在故障的網絡節點。通過對歷史運行數據的分析，可有助于今后公司網絡建設和調整時提供指導和優化的建議。

4成效和意義

4.1監控策略

自主設計、開發的網絡速度監控系統，能及時發現網絡存在的問題，實施動態監控網速，及時發現站場和管理處網絡問題，快速解決，不影響辦公，同時提高了公司互聯網的使用質量[3]。例如某基層站職工宿舍一臺筆記本電腦遭受ARP病毒攻擊導致了陜京二線辦公網絡中斷2h。通過頂層設計將原有二層網絡結構改造為三層IP互聯的網絡結構，將問題影響范圍縮小到站場以內，避免整個陜京二線網絡環境遭受病毒攻擊。經過近1年的效果檢驗。此前，基層單位長期反映的基層辦公網絡不穩定，“網絡忽快忽慢”、“問題此起彼伏”的網絡問題也都徹底得到解決。

4.2實現策略

在系統運行期間，網絡每次發生故障時，公司網絡工程師總能在5min內就知道是具體哪個網路節點出現了故障，并快速有效的進行排查和恢復工作[4-5]，大大縮短了網絡故障的恢復時間。例如，有時網絡故障發生在夜里，工程師快速解決后通知基層場站員工進行復測，而現場員工甚至還尚未發現網絡曾發生過癱瘓。以此說明，跟以往基層發現上不了網，數小時后才通知給網絡工程師相比，監控系統的應用，使公司網絡恢復的效率得到提升，使我處應急保障能力、技術水平得到了提升。總之，自主開發的陜京管道全線網絡監控系統，將監控設備部署至管道沿線所有網絡節點，實時監測北京管道的網絡運行情況，及時上報可能存在的故障隱患和問題，并根據參照系統運行的網絡數據，對公司網絡調整與優化，加強網絡安全防護提供保障。

參考文獻：

[1]楊晗.基于C/S結構的網絡服務質量監控系統的設計與實現[D].電子科技大學，2012(01):76.

[2]張振剛.基于信令監測的多維網絡質量監控分析[J].山東通信技術，2011(02):8-10.

[3]劉新杰.互聯網/核心網網絡質量監控的實現和應用實例[J].IT時代周刊，2015:144-148.

[4]楊波靖，陳金水，史芳.網絡質量監控方法和系統[P].中興通訊股份有限公司，2010.

[5]謝勇.網絡環境下在線質量監控系統的研發[D].山東理工大學，2007(05):75.

作者：劉亮 張楠楠 趙寶 單位：中石油北京天然氣管道有限公司