2024年4月28日发(作者：如何连接wifi路由器)

２０１２年９月　西安邮电学院学报　Ｓｅｐ．２０１２　

第１７卷第５期　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩ’ＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＰＯＳＴＳ　ＡＮＤ　ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　Ｖｏ１．１７　Ｎｏ．５　

应急短波通信网分布式网管系统研究　

郭金旺　，李有根　

（１．国防信息学院六系２２队，湖北武汉４３００１０；　２．国防信息学院基础部，湖北武汉４３００１０）　

摘要：　为了有效管理应急短波通信网，对基于Ｗｅｂ的网络管理的优点和实现方式加以研究。利用Ａｐｐｌｅｔ和　

Ｓｅｒｖｌｅｔ技术，提出一种基于Ｗｅｂ的分布式网络管理方案。利用ＪＭＳ技术，采用ＲＭＩ为底层的通信方式，成功地解　

决了分布式的各个模块间的可靠通信。最后，实现了ＭＩＢ浏览器，并简要的描述了配置功能的实现。　

关键词：分布式；Ｗｅｂ；配置管理　

中围分类号：ＴＰ３９３．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—３２６４（２０１２）０５—００４４—０４　

Ｏｎ　ｔｈｅ　ｗｅｂ－ｂａｓｅｄ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　

ＧＵ０　Ｊｉｎｗａｎｇ　，ＬＩ　Ｙｏｕｇｅｎｚ　

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＴｅａｍ　６　Ｓｑｕａｄ　２２，ＰＬＡＡｃａｄｅｍｙｏｆＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ　４３００１０，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｕｎｉｔ，ＰＬＡ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｉ￣ｅｎｓｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ　４３００１０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｍａｎａｇｅ　ｔｈｅ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ　

ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｗｅｂ－ｂａｓｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　

Ａｐｐｌｅｔ　ａｎｄ　Ｓｅｒｖｌｅｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｗｅｂ－ｂａｓｅｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｉｓ　

ｒａｉｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ａｍｏｎｇ　ａｌｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｍｏｄｕｌｅ　ｉｓ　ｓｏｌｖｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＪＭＳ　ｔｅｃｈｎｏｌｏ—　

ｇＹ，ａｎｄ　ＲＭＩ　ａｓ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｉｔ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ａ　ＭＩＢ　ｂｒｏｗｓｅｒ　ａｎｄ　ｇｉｖｅｓ　

ａ　ｂｒｉｅｆ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ，Ｗｅｂ，ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　

由于短波通信的广域覆盖特性，使得应急短波　知识，进而设计一种基于Ｗｅｂ的分布式网络管理系　

通信网具有分布式的特性，网络中的设备种类较多，　

统架构，并针对系统架构给出具体实现方式。　

且由于网络的应急特性，要求网络的建设必须稳定、　

高效［１］，网络的管理也要与之相适应。基于Ｗｅｂ的　

１应急短波通信网简介　

网络管理方式能较好的适应短波通信网络的分布式　

短波通信具有通信距离远、顽存性强等优点［３］，　

特性，是未来网络管理技术发展的趋势之一［２］。　

应急短波通信网就是利用短波手段为应急情况下抢　

以构建应急短波通信网为背景，通过对网络结　

险救援提供通信保障而搭建的分布式通信网络。网　

构的分析，不妨确定系统的设计以目前研究和应用　

络接人部分以短波信道方式承载。核心网部分主要　

较为广泛的基于Ｗｅｂ的网络管理方式为基础手段　

由区域控制中心的全套设备和接人节点中的部分相　

进行。本文拟简单介绍基于Ｗｅｂ的网络管理相关　

关设备构成，各设备之间采用有线方式连接。网络　

收稿日期：２０１２—０７—０１　

作者简介：郭金Ｉｔｔ！（１９８８－－），男，硕士研究生，研究方向为军事通信网络技术。Ｅ－ｍａｉｌ：￣ｗ６６２１０１０＠１６３．ｃｏｍ　

李有根（１９６４－－），男，副教授，硕士，从事外军通信研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｙｏｕｇｅｎ＿Ｏ００＠１６３．ｃｏｍ　

第１７卷第５期　郭金旺，李有根：应急短波通信网分布式网管系统研究　・４５・　

具备一定的和外部电话网／ＩＰ网以及其他应急短波　

网互联的能力，以支持应急情况下不同部门的联合　

网络的任意一个工作站上进行操作。　

（４）支持可扩展标记语言应用［６］。系统可采用　

可扩展标记语言（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ，　

行动与信息交互。区域控制中心按照重点方向设　

置，以保证对灾害地区的有效覆盖。接入节点则依　

据短波频率和短波信道质量以及灾害区域的面积分　

布设置若干个，以满足对重点灾害地区的可靠覆盖。　

网络的管理以两层的管理架构为依托，位于区域控　

ＸＭＬ）来存储管理信息，用ＸＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ进行管理　

信息建模，用Ｘｐａｔｈ定位和过滤管理信息，用ＸＳＬＴ　

对管理信息进行简单的处理等。　

（５）分布式特性。Ｗｅｂ服务本身作为一种分布　

制中心的区域网络管理系统负责对全网进行管理，　

位于接入节点的节点网络管理系统负责对接人节点　

的收发信机等网元设备进行管理。网络的功能实体　

结构如图１所示。　

区域控制中心　

鬈篓翼篡ｆ管理系统　Ｉ广１　一　信息服务平台　　佰思胍分　百　

外部电话　

．．．．．．．．．．．．

ｊＩ．．．一　

应急　

短波业务控制器卜＿Ｊ　网关　

指挥部　

、　

。其它应急　

一

短波网．　

ｌ蕃童栗囊　

图１网络功能实体结构　

２基于Ｗｅｂ的分布式网管系统设计　

随着网络和通信技术的不断发展，网络结构日　

益复杂和异构化，网络管理技术也得到了快速发展。　

基于ｗｅｂ的网络管理系统已经成为网络管理技术　

的发展方向。基于Ｗｅｂ的网络管理指的是指以　

Ｗｅｂ浏览器的方式通过基于Ｗｅｂ的网络管理平台　

实现对网络的管理。　

２．１基于Ｗｅｂ的网络管理优点　

基于Ｗｅｂ技术的网络管理系统具有分布性、易　

于扩展和易于集成等特性，较好的利用了传统的集　

中式和分层式网络管理模式的优势，它具有以下主　

要优点Ｌ４　］。　

（１）统一的管理操作界面。管理人员不必重复　

学习不同厂商开发的操作界面，而是通过通用的　

ｗｅｂ浏览器进行操作。　

（２）平台无关性。可以在任何平台下访问，只要　

该平台下装有合适的Ｗｅｂ浏览器，从而解决了又多　

平台结构引发的互操作问题。　

（３）可移动性。网络管理人员不必受限于传统　

的网管中心进行管理活动，而是通过Ｗｅｂ浏览器在　

式对象技术，基于Ｗｅｂ服务的网络管理站可以通过　

Ｗｅｂ网管平台进行通信，增加了网络管理系统的分　

布性和容错性。　

２．２基于Ｗｅｂ的网络管理基本模型　

基于Ｗｅｂ的网络管理基本模型如图２所示。　

整个模型由Ｗｅｂ浏览器、Ｗｅｂ服务器、管理应用服　

务集、管理信息库（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅ，　

ＭＩＢ）、网络管理平台和被管资源六个部分组成。　

１　ｗｌｅｂ浏览器　ｌ　

１　ｗｗｂｗ　服务器　器Ｉ　儿　

配置管理　

管理应用　

服务集　

性能管理　

故障管理　安全管理　＞．一一——、、　

计费管理　＼、

。

一／　

ｊ｝　

网络管理平台　

ｌ　Ａｇｅｎｔ　Ｉ『Ａ　

图２基于Ｗｅｂ的网络管理基本模型　

２．３基于Ｗｅｂ的网络管理（ＷＢＭ）实现方式　

基于Ｗｅｂ的网络管理有两种实现方式Ｉ－７＿８］。第　

一

种是代理方式，即在一个工作站上运行ｗｅｂ服务　

器作为代理。浏览器用户只与代理通信。此方式下，　

网络管理软件作为一个应用程序是介于浏览器和被　

官网络设备之间的。在管理过程中，网络管理软件负　

责将收集到的网络管理信息传送到Ｗｅｂ浏览器，并　

将传统网络管理协议转换成ｗｌｅｂ协议（如ＨＴｒＰ）。　

第二种是嵌入式方式，每个网络设备都具有Ｗｅｂ服　

务器功能，都有自己的ｗｅｂ地址。网络管理员可以　

通过浏览器直接访问并管理该设备。此方式下，网络　

管理应用集成在网络设备中，网络管理应用无需进行　

复杂的协议转换，所有的管理信息都是通过Ｈ１ｖ　

协议传送。这两种方式都优点，在未来的网络管理应　

用中，这两种网络管理方式都将被应用。本系统的设　

计采用第一种基于代理的ＷＢＭ方案。　

・

４６・　西安邮电学院学报　２０１２年９月　

２．４基于Ｗｅｂ的分布式网络管理系统结构设计　

是通过ＳＮＭＰ的几个操作原语对支持ＳＮＭＰ的网　

络设备端口状态、流量等性能数据进行采集；３）支持　

会话初始化协议（Ｓｅｓｓｉｏｎ　Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＳＩＰ）　

的数据采集方式。这种方式主要是针对短波业务控　

制器这类支持ＳＩＰ的设备，通过将管理信息封装在　

ＳＩＰ的ＳＤＰ中实现数据采集［１¨。　

（８）被管网络设备：是指网络中的各类被管设　

根据以上分析，结合应急短波通信网的网络结　

构以及网络的分布式特性　引，提出如图３所示的分　

布式网络管理系统结构图。　

Ｉ　ＨＴＴＰ隧道　

Ｗｅｂ服务器　ｌ　

圈ｒ　

ｌ管　

据库　

应用　

服务器　

备，包括短波网络控制器、网关、收发信机等设备。　

散鬏曩步　

散藿婪理　

３　系统实现　

３．１　Ｊａｖａ编程语言　

ＦＴＰ数据采集　ｌ　

Ｉ　

ｌ　ＳＩＰ数据采集　ｌ　

数据采ｌ集模块　

图３系统结构　

一一一一一一　

ｌ　ＳＮＭＰ数据采集　

ｌ　

系统的开发统一使用Ｊａｖａ语言。Ｊａｖａ语言具　

有面向对象、可移植性、鲁棒性和安全性等特性，并　

且提供了并发的机制，具有很高的性能。通过Ｊａｖａ　

开发的应用程序（Ａｐｐｌｅｔ）具有动态、安全、跨平台等　

特点［　］，可在支持Ｊａｖａ的浏览器中运行，它不但可　

生成多媒体的用户界面，还能根据用户的输入做动　

态的改变，支持复杂的计算功能。　

３．２系统通信机制　

３．２．１　Ａｐｐｌｅｔ与服务器间的通信　

系统主要有ｗｅｂ浏览器、ｗｅｂ服务器、应用服　

务器、数据采集模块和被管网络设备几大部分组成。　

下面将各主要模块作简要的分析。　

（１）ｗｅｂ浏览器：作为客户端的实现方式，首先　

通过ＨＴＴＰ协议从服务器装在Ａｐｐｌｅｔ，然后与服务　

服务器端通过Ｓｅｒｖｅｌｅｔ与Ａｐｐｌｅｔ进行通信，可　

用ｊａｖａ．ｎｅｔ包建立双向通信机制，即Ｓｏｃｋｅｔ机制。　

Ｓｅｒｖｅｌｅｔ是一种能对浏览器相应的Ｊａｖａ代码。在服　

务器端配置多个Ｓｅｒｖｅｌｅｔ，如拓扑Ｓｅｒｖｅｌｅｔ、性能　

Ｓｅｒｖｅｌｅｔ等，对Ａｐｐｌｅｔ的不同请求信息，服务器选　

择对应的Ｓｅｒｖｅｌｅｔ进行通信。　

３．２．２采集模块与管理中心的通信　

器的管理应用程序通信，实现信息交流。　

（２）ｗｅｂ服务器：对网络管理员进行登陆认证，　

提供Ｊａｖａ　Ａｐｐｌｅｔ下载服务，显示网络管理工作界面　

并与浏览器端进行交互。　

（３）数据库：数据库是整个系统的基础部分，为　

各种应用提供数据的分布式数据存储、查询等功能　

支撑。　

（４）应用服务器：提供各种管理应用服务和数据　

预处理功能。　

采集模块分布在不同的接入节点内，采集模块　

与管理中心的通信即是与Ｓｅｒｖｅｌｅｔ的通信，通过有　

线方式承载。由于本系统是分布式的，因此采集模　

块也是分布的，采集模块与管理中心的通信机制是　

系统实现的关键部分。　

（５）Ｊａｖａ消息服务（Ｊａｖａ　Ｍｅｓｓａｇｅ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，　

ＪＭＳ）服务器：ＪＭＳ用于模块间的通信，它能在与Ｊａ—　

ｖａ很好的结合的同时实现可靠的通信。　

（６）数据预处理模块：完成数据的过滤，维护数　

据的统一，进行数据的查询、修改、删除等数据库操　

作，保证数据的完整性。　

（７）数据采集模块：该模块是系统与被管网络设　

备交互的接口，是系统设计的基础。本系统中数据　

采集的方式主要有三种：１）支持文件传输协议（Ｆｉｌｅ　

Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＦＴＰ）的数据采集方式。这种方　

式主要是获取下级被管系统或设备通过ＦＴＰ方式　

上报的批量参数数据，以增大传输效率；２）支持简单　

网络管理协议（Ｓｉｍｐｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｐｒｏ—　

ｔｏｃｏｌ，ＳＮＭＰ）的数据采集方式［　］。这种方式主要　

实现分布式通信的方式有多种，如远程方法调　

用［１引（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｍｅｔｈｏｄ　Ｉｎｖｏｃａｔｉｏｎ，ＲＭＩ）、公共对象　

请求代理体系结构（Ｃｏｍｍｏｎ　Ｏｂｊｅｃｔ　Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｂｒｏ—　

ｋｅｒ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＣＯＲＢＡ）、远程过程调用（Ｒｅｍｏｔｅ　

Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　Ｃａｌｌ，ＲＰＣ）等，本系统采用ＪＭＳ来实现　

模块间的通信。ＪＭＳ是Ｊａｖａ平台上有关面向消息　

中间件的技术规范，它便于消息系统中Ｊａｖａ应用程　

序进行消息交换。ＪＭＳ具备良好的扩展性，能较好　

的支持分布式系统。　

前面已经分析，针对不同的Ａｐｐｌｅｔ请求消息，　

服务器采用对应的Ｓｅｒｖｅｌｅｔ程序进行通信，而每个　

Ｓｅｒｖｅｌｅｔ程序都要与远端的数据采集模块进行通　

第１７卷第５期　郭金旺，李有根：应急短波通信网分布式网管系统研究　・４７・　

信。这时，可在服务器端增加一个用于对不同采集　

类数据进行分析、综合和过滤的模块，并完成对数据　

库的维护，把分析综合后的数据送往ＪＭＳ。相应的　

Ｓｅｒｖｅｌｅｔ程序再从消息服务器中取得数据。　

３．２．３　区域管理站之间的通信　

由于整个应急短波通信网是分布式的，不同区　

域通过各自的网络管理站实现对区域网络的管理，　

运行各自独立的功能。但各个管理站之间也会进行　

交互。在本系统的设计中，管理站之间的通信采用　

ＲＭＩ方式进行。ＲＭＩ机制允许对象存在于多个指　

定的地址空间，分布在各种Ｊａｖａ虚拟机上，当两个　

管理站之间需要信息交互时，两个管理站分别充当　

服务器和客户端的角色，服务器创建回调接口Ｃａｌ１一　

ｂａｃｋ，根据回调接口程序员可以像调用本机Ｊａｖａ对　

象的成员方法一样调用远程主机上Ｊａｖａ对象的方　

法，以实现远程调用。　

３．３　Ｍｍ浏览器实现　

ＭＩＢ浏览器是系统实现的重要部分，无论是初　

始化系统配置还是进行故障发现与排除，都需要先　

获得被管设备的ＭＩＢ信息。ＭＩＢ浏览器的功能是　

查询被管设备的管理信息，本文通过采用Ａｄｖｅｎｔ　

ＮｅｔＭｏｎｉｔｏｒ１．１软件包提供的模块，编写相应的属　

性，就可以较为方便的建立一个ＭＩＢ浏览器。通过　

ＭＩＢ浏览器查询到需要的管理信息，如ＳＹＳＴＥＭ　

组的ｓｙｓＮａｍｅ、ｓｙｓＤｅｓｃｒ等。可以用Ｇｅｔ－Ｒｅｑｕｅｓｔ、　

Ｓｅｔ－Ｒｅｑｕｅｓｔ等几种ＳＮＭＰ定义的消息类型进行创　

建和修改等操作。　

３．４配置管理功能的实现方式　

本文仅以配置管理的实现为例，配置管理是系　

统其它管理功能实现的基础。数据采集模块将采集　

到的网络配置数据存储于数据库中，服务器端应用　

程序将网络配置数据通过Ａｐｐｌｅｔ告知用户。当用　

户要对网络进行参数配置时，服务器端将参数传递　

给采集模块，采集模块负责具体参数配置操作，并由　

服务端进行数据库维护工作，最后，Ａｐｐｌｅｔ负责将　

配置结果返回给用户。　

用于实现配置管理的数据信息主要包括一些相　

对固定的信息，包括ＭＩＢ－２ＥＨ］中系统组的对象信　

息，如设备的名称、描述、启动时间、位置等，对应的　

ＭＩＢ对象为ｓｙｓＮａｍｅ、ｓｙｓＤｅｓｃｒ、ｓｙｓＵｐＴｉｍｅ、ｓｙｓ—　

Ｌｏｃａｔｉｏｎ等。这些信息可以通过读取设备的ＭＩＢ　

来获得，对于ＳＮＭＰ的有关信息可以用ＭＩＢ浏览　

器进行显示。对其他的管理功能，如性能管理、故障　

管理等都有与之相对应的ＭＩＢ对象集。　

４结论　

对于应急短波通信网网络管理系统而言而言，　

针对其分布式特性采用基于Ｗｅｂ的网络管理技术　

进行相关设计具有较明显的优势，本文对系统结构　

各功能模块做了简要的分析。最后，提出了配置管　

理功能的实现方式。　

应急短波通信网网络管理系统的最终目标是实　

现一个标准的网络管理方式并将其纳入到国家战备　

应急短波网管理系统中，使不同的部门专网能够进　

行统一的管理。因此，开发统一的管理界面，预留能　

够与其他系统兼容的操作接口以增强系统的可扩展　

性是下一步需要研究的重点。　

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［责任编辑：王辉］