嵌入式校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 大連理工大學 李應(yīng)壯

嵌入式校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

大連理工大學計算中心

李英壯Email:lyz@1校園網(wǎng)絡(luò)-----●如同煤氣、水、電一樣，是工作、學習和生活的基礎(chǔ)設(shè)施●是學校建設(shè)、發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本運行成本校園網(wǎng)絡(luò)2一、校園網(wǎng)現(xiàn)狀全交換結(jié)構(gòu)，線速2/3層交換。在整個網(wǎng)絡(luò)沒有瓶頸設(shè)備，每個位置都最大限度的發(fā)揮效能。直接管理到接入交換機的端口。采用MAC+IP+交換機接入端口綁定。分區(qū)域進行訪問流量計費（校園內(nèi)+大連地區(qū)+國內(nèi)+國際）。建設(shè)一個可管理的校園網(wǎng)絡(luò)3校園網(wǎng)核心拓撲圖VRRPMulti-PathOSPFSmartTrunksLSNATForKeyServicesPortMAClockStaticARPEntriesDVMRPIGMPenabledACLs,PolicyRouting,QoSRateLimitIGMPSnooping4西山學生宿舍VH2402S堆疊單模4芯光纜到樓/1000M校園網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單模4芯光纜到樓/1000M校園內(nèi)VH2402S到樓，向下實行端口鎖定多模6芯光纜到樓/100MMATRIXE1光纖接入交換機

北山大學生公寓（2000/2002/東院宿舍）實驗室內(nèi)集線器56大學生宿舍設(shè)備間機柜布局通往學生寢室的線纜各寢室端口編號寢室內(nèi)端口編號電源延時保護7宿舍網(wǎng)絡(luò)設(shè)備8學生宿舍布線點數(shù)2003年前：西山宿舍：5,436點，2點/房間北山宿舍：3,482點，4點/房間合計：8,9182003年：市內(nèi)化院三棟學生宿舍：1,664點北山B區(qū)大學生公寓：4,200點西山7棟新樓：4,800點(04年開通）合計：10,664點

總計：19,582點2004年新建三個校區(qū)宿舍網(wǎng)絡(luò)，約7000點9宿舍網(wǎng)用戶數(shù)量統(tǒng)計2004年1月2003年1月2002年1月2001年3月10校園地下管道圖校園地下管道覆蓋所有區(qū)域11校園內(nèi)光纜線路

網(wǎng)絡(luò)中心到：西山7舍：2×30芯單模/地下管道北山西門：1×30芯單模/地下管道教學區(qū)域內(nèi)各樓宇：1×4芯單模/地下管道1×4芯單模/局部架空1×6芯多模/地下管道西山7舍到：各宿舍樓：1×4芯單模/地下管道北山西門到：各宿舍樓：1×4芯單模/地下管道正在施工：網(wǎng)絡(luò)中心到北山東門研究生公寓2×30芯單模/地下管道122003年11月統(tǒng)計數(shù)據(jù)DNS解析4,500次/分鐘132004年5月14日統(tǒng)計數(shù)據(jù)14各種服務(wù)統(tǒng)計與監(jiān)控15二、校園網(wǎng)管理與運行計算中心機構(gòu)設(shè)置主管校長主管部門中心主任辦公室2人基礎(chǔ)教研室1人運行室9人400臺CAD室6人180臺綜合樓機房3人144臺網(wǎng)絡(luò)實驗室3人網(wǎng)絡(luò)中心7人16宿舍網(wǎng)絡(luò)故障報修與維護目前采用網(wǎng)上故障報修登記，勤工助學學生參與宿舍網(wǎng)絡(luò)故障檢查和維護網(wǎng)絡(luò)中心與學生用戶之間，一旦收費成立，應(yīng)該是一種商業(yè)消費的服務(wù)與承諾關(guān)系計劃建立專業(yè)故障維修與檢查人員、設(shè)備、器材工程搶修LG用戶服務(wù)adobe工程搶修17校園網(wǎng)運行維護中的問題18嵌入式校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

需求與基本設(shè)計模型減少運行職守環(huán)節(jié)人工成本校園區(qū)域和宿舍內(nèi)設(shè)立無人職守設(shè)備間，空調(diào)系統(tǒng)24小時自動運行避免網(wǎng)絡(luò)設(shè)備死鎖等原因帶來的不利因素在每個設(shè)備間安裝一臺PC機，PC機作為測試點和控制機并連接溫度、濕度、水淹、電源等檢測點設(shè)備設(shè)備間安裝安全防盜報警系統(tǒng)和攝像頭進行報警和圖象采集采用C/S模式，服務(wù)器自動采集檢測點的數(shù)據(jù)并進行閥值判斷和報警19改進設(shè)計模型：嵌入式精簡IPv6協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)

采用嵌入式硬件設(shè)備，開放式linux做軟件支持。嵌入式系統(tǒng)具有小巧、靈活、占用資源少，價格相對低廉的特點，非常適合分布式的應(yīng)用在ARM板卡(AdvancedRISCMachines)的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計并實現(xiàn)一個適用于嵌入式操作系統(tǒng)的IPv6協(xié)議棧。該項目的預期目標是實現(xiàn)一個精簡的嵌入式IPv6協(xié)議棧，該系統(tǒng)應(yīng)具有代碼尺寸小，占用的內(nèi)存空間小等適合嵌入式應(yīng)用的特點。結(jié)合校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實際應(yīng)用（網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控），檢驗其性能。在設(shè)計中盡量將協(xié)議棧與操作系統(tǒng)分離開來，降低其對操作系統(tǒng)的依賴性，使其具有較高的可移植性。該項目目前已經(jīng)建立基本實驗模型和開發(fā)基礎(chǔ)。20考慮到系統(tǒng)的開放性、可相互操作性和靈活性，系統(tǒng)創(chuàng)建一個獨立平臺的通用網(wǎng)管系統(tǒng)，使用Web服務(wù)器和瀏覽器來提供靜態(tài)、動態(tài)和交互的管理信息。本系統(tǒng)采用分布式測量方法，在每個測量節(jié)點處（ARM板卡上）安裝一個測量程序，由該程序完成相應(yīng)的測量工作，并將最后的測量結(jié)果返回服務(wù)器。這種結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有很強的可擴展性。當網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)擴展的時候，已有的系統(tǒng)不需要做任何變動，只需要在新增的節(jié)點上放上測量程序，在配置信息中加入新增節(jié)點的相關(guān)測量信息，就可以實現(xiàn)對整個擴展后的系統(tǒng)的監(jiān)測。21系統(tǒng)從功能上分為四個模塊：web管理模塊，供管理員配置控制參數(shù)、察看分析結(jié)果；網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控，負責網(wǎng)絡(luò)延遲、帶寬的測量；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間狀態(tài)的監(jiān)控，監(jiān)控設(shè)備間溫度、濕度；分析處理模塊，對測量數(shù)據(jù)進行曲線擬合，當數(shù)據(jù)超過報警閥值時進行報警。

22嵌入式校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)界面23帶寬監(jiān)控24延遲監(jiān)控25本系統(tǒng)的實現(xiàn)使校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控更加及時，在一定程度上實現(xiàn)了監(jiān)控的智能化，節(jié)省了人力。系統(tǒng)從硬件選用和