铁路信号集中监测网管系统设计与实现

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1、铁路信号集中监测网管系统设计与实现　　摘要：铁路信号集中监测网管系统（以下简称网管系统），不仅实现了对铁路信号集中监测系统（以下简称监测系统）网络的实时监控，而且对监测系统软件和硬件也进行实时监控，为保障监测系统的正常运行提供了有力的保障。　　关键词：铁路信号；集中监测；网管　　1概述　　监测系统是铁路信号重要的维护系统。随着科技的进步，铁路的发展，尤其是近几年高铁的快速发展，面对各个铁路局的不断增加的需求，软硬件的升级以及网络通道的升级改造，监测系统的稳定性和可靠性受到了极大的挑战，亟需一个网管系统来进行管理。　　网管系统除了具备普通网管所具有的

2、网络管理功能之外，可以对监测系统的站机程序进行实时的监控，还可以对站机工控机的运行情况进行监控。　　2设计思路　　本系统设计采用C&S架构，开发平台采用.NET。　　网管服务器，作为计算中心，对监测系统网络中所有设备进行实时扫描，包括站机、路由器、交换机等，对采集的数据进行运算，产生报警，并接收且响应来自终端的实时请求。　　数据库服务器，作为存储中心，存储所有历史报警数据。　　网管终端，以图形化和表格的形式展示当前网络状态和站机运行情况。　　2.1主拓扑显示　　以电务段为单位，对整个监测网络进行宏观的展示。包括段中心交换机和中心路由器，各个车站的站

3、机和路由器，以及它们之间的通道状态，全部展示在主拓扑图上。图元正常状态显示为绿色，如果出现异常，会实时改变为红色，并且弹出实时报警框，报告详细报警信息。鼠标悬停某个设备图元，如果该设备存在未恢复报警，则全部列出。见图1。　　2.2路由器和交换机管理　　右击路由器或交换机图元，可进行ping、telnet、tracert等常用网络管理操作；双击图元，可查看设备名字、设备厂家、设备型号等基本信息，以及设备所有端口信息，包括端口名、端口状态、端口IP、端口?Χ松璞该?、端口发送/接收负载、端口可靠性等。见图2。　　2.3站机管理　　双击站机图元，查看当前

4、站机软件的运行情况，以及工控机的信息，包括站机程序版本、操作系统版本、IP地址、子网掩码、网关、实时丢包率、实时错包率、实时传输速度、CPU、内存、硬盘的使用率等，见图3；单击端口实时状态，可以查看站机端口的实时状态，包括can口、串口、网口的信息，具体包括接口地址、接口描述、通断状态、下位机版本、是否合法等，见图4。　　3工作原理　　3.1网络管理　　（1）网络通断状态的判断　　使用SNMP协议对设备的通断状态进行扫描。所有设备需要开通SNMP服务，并配置community。服务器在进行扫描时，根据community进行验证，若SNMP连接正常，

5、则认为网络连通，否则，认为网络中断。　　（2）路由器和交换机基本信息的获取　　路由器和交换机需要开通SNMP服务并设置community，服务器发送SNMP消息，根据OID获取路由器和交换机的设备名、厂家和设备型号，以及其所有接口的原始数据，包括接口的接口描述（ifDescr）、可接收最大数据包（ifMtu）、带宽（ifSpeed）、物理地址（ifPhysAddress）、发送字节数（ifOutOctets）、接收字节数（ifInOctets）、发送错包数（ifOutErrors）、接收错包数（ifInErrors）、发送丢包数（ifOutDisc

6、ards）、接收丢包数（ifInDiscards）等。分别根据发送和接收字节、发送和接收错包数、发送和接收丢包数，计算实时传输速度、错包率以及丢包率。若实时传输速度、错包率和丢包率超过阈值，则产生报警，实时更新终端主拓扑网元状态，弹出实时报警框提示。　　3.2站机端口管理　　（1）CAN口和串口实时状态扫描　　站机程序对下位机的can口和串口进行实时的扫描，在状态发生变化时主动上送到网管服务器，网管服务器根据站机上送的配置，判断其是否合法，若合法地址中断，则产生报警，并刷新网元状态；如果非法地址连通，则产生报警，刷新网元状态。　　（2）网口实时状态

7、扫描　　服务器对站机同一个网段内的有效IP进行扫描，发现其接入车站路由器，根据其是否合法的配置进行判断，如果合法地址中断，则产生报警，并刷新网元状态；如果非法地址连通，则产生报警，刷新网元状态。　　3.3站机工控机管理　　站机程序以及工控机运行状态：　　服务器通过发送SNMP消息，根据iso.org.dod.internet.mgmt.mib-2.systemMIB树下面的OID获取站机工控机的名称、操作系统版本、IP地址、子网掩码、默认网关信息等，根据iso.org.dod.internet.mgmt.mib-2.hostMIB树下面的OID获取

8、CPU、内存和硬盘的原始数据，进行计算后得到实时CPU使用率、内存使用率和硬盘使用情况，如果超过阈值，则产生报警，并刷新站