西北大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

李桂英 ，馬 力，楊建鋒

（1.西北大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，陜西 西安 710069；2.西安郵電學(xué)院 信息中心，陜西 西安 710054）

一、引言

近年來，高校校園網(wǎng)建設(shè)日趨完善，學(xué)校固定資產(chǎn)急劇增加，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如服務(wù)器、交換機(jī)、路由器以及通訊線路等硬件)數(shù)量日益龐大。這些快速的變化不僅要求校園網(wǎng)要具有更高的帶寬、更強(qiáng)大的性能以及保證校園網(wǎng)無中斷運(yùn)行的可靠性，還必須對每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的詳細(xì)信息及其運(yùn)行狀況了如指掌，以確保校園網(wǎng)穩(wěn)定、高效、準(zhǔn)確的運(yùn)行。那么如何提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行的有效性，實(shí)現(xiàn)真正的智能化設(shè)備管理？除了要依靠設(shè)備本身和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可靠性之外，還必須依靠一套有效的管理平臺(tái)來監(jiān)測和管理所有設(shè)備。[1]我們采用 B/S （Browser／Server，瀏覽器／服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，開發(fā)了一套“校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理平臺(tái)”，以期實(shí)現(xiàn)對西北大學(xué)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，從根本上解決設(shè)備管理工作中存在的問題，實(shí)現(xiàn)管理工作的信息化、規(guī)范化和系統(tǒng)化。

二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的現(xiàn)狀和存在的問題

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理是指管理員對服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置、維護(hù)和查詢等操作，從而保證設(shè)備可靠、有效地運(yùn)行。隨著高校網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類和數(shù)量不斷增多，設(shè)備管理涉及的內(nèi)容越來越廣泛，信息越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)量也日益龐大，這些變化給設(shè)備管理和維護(hù)帶來了很多困難。

目前，西北大學(xué)的設(shè)備管理仍處于手工管理階段，管理人員主要通過Excel表格人工記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備管理。這種傳統(tǒng)的手工管理方式下信息的采集和反饋速度慢，數(shù)據(jù)失真、丟失嚴(yán)重，導(dǎo)致了管理人員之間交流合作不順暢，信息反饋不及時(shí)，各種指標(biāo)分析不準(zhǔn)確，管理環(huán)節(jié)脫節(jié)，無法滿足用戶日益增長的管理需求，影響了設(shè)備管理水平的提高。[2]

現(xiàn)在各個(gè)國家和地區(qū)儀器設(shè)備普遍使用信息化管理，[3]市面上也已經(jīng)出現(xiàn)了一些功能強(qiáng)大的設(shè)備管理平臺(tái)，但是這些平臺(tái)功能側(cè)重各有不同，針對性、實(shí)用性不強(qiáng)。如一些平臺(tái)過分側(cè)重網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒y(tǒng)計(jì)功能，對設(shè)備的管理和監(jiān)控則明顯不足，這對于每天面對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶的管理員而言顯然存在著極大的欠缺，可見，現(xiàn)有的管理平臺(tái)無法滿足西北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理工作的需求。因此，建立一套功能完善的、適合西北大學(xué)使用的設(shè)備管理平臺(tái)，滿足和改善現(xiàn)有的設(shè)備管理工作已是勢在必行。

三、設(shè)備管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.平臺(tái)設(shè)計(jì)概述

該平臺(tái)的設(shè)計(jì)是建立在大量的資料收集和深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，在對西北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理現(xiàn)狀有了充分的認(rèn)識(shí)后進(jìn)行的。建立了一套統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，整合了現(xiàn)有的整個(gè)業(yè)務(wù)流程，數(shù)據(jù)庫包含所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置信息、設(shè)備間信息、IP地址信息、域名管理信息和用戶信息等，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理有據(jù)可依、可查，且快速、有效。[1]平臺(tái)主要功能包括對設(shè)備進(jìn)行有效管理 （即對新入庫設(shè)備進(jìn)行信息錄入，對各類設(shè)備進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)等）以及對IP地址和域名進(jìn)行合理分配。

平臺(tái)的最終目的在于：充分挖掘西北大學(xué)服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的潛能，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用率和運(yùn)行水平，激發(fā)網(wǎng)絡(luò)中心管理人員及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的工作積極性，解決該校全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理與監(jiān)控問題。

2.功能分析

該平臺(tái)是專門為西北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心量身定制的一款專業(yè)化軟件，用來管理西大所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)備間、IP地址和域名。平臺(tái)主要包括五個(gè)功能：設(shè)備管理、設(shè)備間管理、區(qū)域管理、域名管理以及IP地址的管理，管理員可自由添加、刪除和修改設(shè)備配置信息，實(shí)現(xiàn)西大三個(gè)校區(qū)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和IP地址的合理利用。在平臺(tái)性能方面，要求建立完善的用戶認(rèn)證機(jī)制和安全機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的安全性、可靠性以及平臺(tái)良好的可擴(kuò)展性。

3.功能設(shè)計(jì)

設(shè)備管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)必須科學(xué)，功能必須合理，如圖1所示是這一平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)。

圖1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)

四、平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

1.實(shí)現(xiàn)原則

（1）易用性：平臺(tái)采用B/S架構(gòu)模式。目前市面上的設(shè)備管理軟件大都采用了C/S架構(gòu)模式，這類平臺(tái)功能豐富、交互性好，但使用時(shí)需要專門的客戶端軟件，且跨平臺(tái)操作性差，受地理?xiàng)l件的限制。現(xiàn)今流行的B/S架構(gòu)模式則克服了這一缺陷，用戶只需通過瀏覽器便可隨時(shí)隨地訪問該平臺(tái)，免去了客戶端安裝和使用的麻煩，具有良好的可擴(kuò)展性和維護(hù)性，給管理人員的操作帶來了極大的方便。

（2）友好性：設(shè)備管理平臺(tái)是面向網(wǎng)絡(luò)中心所有工作人員的，所以其操作界面必須友好。所謂友好，主要是操作簡單、實(shí)用、便利，能適應(yīng)大多數(shù)用戶的使用習(xí)慣。[4]

（3）安全性：平臺(tái)擁有一套完善的用戶身份認(rèn)證機(jī)制和安全機(jī)制，不同身份的用戶擁有不同的平臺(tái)操作權(quán)限和管理范圍，管理員可進(jìn)行用戶權(quán)限劃分。用戶登錄時(shí)需進(jìn)行身份校驗(yàn)，通過這種安全性操作保證了整個(gè)平臺(tái)運(yùn)行的安全性和可靠性。

（4）交互性：工作平臺(tái)還兼具交流平臺(tái)的功能，具有通知公告、重要信息發(fā)布以及用戶登錄系統(tǒng)平臺(tái)后與在線的其他用戶交流工作心得和學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識(shí)等功能，參與虛擬世界，充分享受信息化建設(shè)的成果。[4]

（5）擴(kuò)展性：由于校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷變化，所以設(shè)備管理平臺(tái)也必須是可擴(kuò)展的，以適應(yīng)校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)模的不斷壯大。平臺(tái)采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，開發(fā)過程中考慮以后的擴(kuò)展采用三層架構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)訪問層，業(yè)務(wù)邏輯層和表示層，同時(shí)提供必要的接口，為以后接入數(shù)字校園網(wǎng)做好了準(zhǔn)備。[5]

2.平臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)

該平臺(tái)采用了B/S體系架構(gòu)，利用ThinkSNS開發(fā)框架，以及目前Web開發(fā)的黃金組合LAMP（即Linux+Apache+MySQL+PHP）進(jìn)行開發(fā)。該組合中的各個(gè)成員都是開放源代碼的，具有開發(fā)、更新速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)一個(gè)專業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理平臺(tái)。平臺(tái)主要分為前臺(tái)和后臺(tái)兩個(gè)模塊，前臺(tái)面向所有網(wǎng)絡(luò)管理人員和維護(hù)人員，在這里用戶可就自己工作中遇到的問題或得到的經(jīng)驗(yàn)與大家共同交流討論，讓問題能夠及時(shí)解決，經(jīng)驗(yàn)可以相互共享，如圖2所示。通過后臺(tái)登錄界面管理員可進(jìn)入設(shè)備管理后臺(tái)，對設(shè)備進(jìn)行添加、刪除、修改和查詢等操作以及對IP地址和域名進(jìn)行合理分配。平臺(tái)的最大特點(diǎn)在于：針對性、實(shí)用性強(qiáng)，充分滿足了西北大學(xué)的設(shè)備管理需求。

圖2 平臺(tái)前臺(tái)界面

平臺(tái)主要包括以下七個(gè)功能模塊：

（1）數(shù)據(jù)字典：數(shù)據(jù)字典是設(shè)備管理工作中的一個(gè)重要組成部分，用來對所有數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行管理。主要包括設(shè)備基本數(shù)據(jù)（如產(chǎn)品代理商、經(jīng)費(fèi)來源、合同號(hào)、設(shè)備狀態(tài)、操作系統(tǒng)、所屬設(shè)備間類型）和IP地址信息（IP使用狀態(tài)、IP分配類型、IP使用類型），可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除和修改等操作。

（2）設(shè)備間管理：對所有設(shè)備間類型及其屬性進(jìn)行管理。設(shè)備間類型主要包括配線間、運(yùn)行室、存儲(chǔ)間；設(shè)備間屬性包括設(shè)備間所屬地域、校區(qū)、樓宇、位置以及是否通光纜、是否有鑰匙等等。

圖3 數(shù)據(jù)字典模塊界面

（3）品牌管理：包括服務(wù)器和電腦等所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的品牌，如IBM、聯(lián)想、惠普等等，并可以隨時(shí)添加、刪除和修改品牌。

（4）區(qū)域管理：實(shí)現(xiàn)區(qū)域的級(jí)聯(lián)式管理。區(qū)域包括地域、校區(qū)和樓宇，三者屬于從屬關(guān)系。地域分為教學(xué)區(qū)、學(xué)生區(qū)和辦公區(qū)，每個(gè)地域又可分為北校區(qū)、南校區(qū)和桃園校區(qū)三個(gè)校區(qū)，每個(gè)校區(qū)又包含了不同的樓宇，如一號(hào)樓、二號(hào)樓等，可進(jìn)行區(qū)域添加、編輯和刪除等操作。通過該功能管理員可清楚的知道某個(gè)樓宇的所屬區(qū)域或者某區(qū)域共有多少樓宇。

圖4 區(qū)域管理模塊界面

（5）設(shè)備管理：實(shí)現(xiàn)對全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理。主要設(shè)備包括服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、光電轉(zhuǎn)換器、PC以及一些設(shè)備附件如光模塊、UPS電池等等，可以對各種設(shè)備的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行查看，對故障設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速定位，可按設(shè)備種類方便的添加、刪除和修改設(shè)備及其所屬信息。

（6）IP地址管理：對IP地址類型和使用狀態(tài)進(jìn)行管理。IP類型包括靜態(tài)IP和動(dòng)態(tài)IP，IP狀態(tài)有使用、未使用和預(yù)留，管理員可批量添加校園網(wǎng)所有IP地址，可根據(jù)具體情況對校園網(wǎng)所有用戶進(jìn)行IP分配，并實(shí)現(xiàn)IP地址與所屬區(qū)域的關(guān)聯(lián)，即給特定的區(qū)域分配特定的IP地址段。

圖5 設(shè)備管理模塊界面

（7）DNS管理：可以對域名解析服務(wù)器進(jìn)行管理；可以管理域名解析，給定域名可以找到該域名解析的IP地址，并且給出相關(guān)信息；給定IP地址，可以找到該IP對應(yīng)的所有域名，并且給出每個(gè)域名的相關(guān)信息，即實(shí)現(xiàn)域名與IP的關(guān)聯(lián)。

平臺(tái)的成功建立，實(shí)現(xiàn)了管理人員對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，當(dāng)遇到網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)可以從設(shè)備信息庫中提取所需數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行及時(shí)有效地排查，減少了管理人員的工作量，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，預(yù)防了網(wǎng)絡(luò)事故的發(fā)生。此外，平臺(tái)具有的可擴(kuò)展性，可以適應(yīng)設(shè)備管理人員對網(wǎng)絡(luò)管理需求的不斷變換。

五、結(jié)束語

目前該平臺(tái)的開發(fā)工作已經(jīng)完成，預(yù)期將于明年在西北大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心投入使用。平臺(tái)提供的設(shè)備管理與監(jiān)控以及IP地址的分配等功能，為網(wǎng)絡(luò)管理員監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，及時(shí)解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障提供了方便，同時(shí)平臺(tái)的成功建立，改善了西北大學(xué)現(xiàn)有的設(shè)備管理工作，提高了工作人員的業(yè)務(wù)水平，讓西北大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理變得更加信息化和智能化。

[1]鄭斯日古楞.校園網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北方工業(yè)大學(xué),2011.

[2]鐘茂生.動(dòng)態(tài)設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技廣場,2004(11):3.

[3]劉淑云,李繼才.高校儀器設(shè)備管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011(1):164-167.

[4]艾力群,艾敏華,歐陽修河.基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備管理信息系統(tǒng)[J].設(shè)備管理與維修,2007(5):10-13.

[5]沈玉強(qiáng),季婧.高校網(wǎng)絡(luò)中心工作平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].科技信息,2011(1):76-77.