基于H3C智能管理平臺的氣象信息廣域網(wǎng)監(jiān)控

張明 羅雪梅 梁桐睿 薛文靜

摘? 要：為了提升現(xiàn)代氣象業(yè)務(wù)發(fā)展支撐能力，甘肅省氣象信息中心通過分析氣象廣域網(wǎng)現(xiàn)狀及業(yè)務(wù)需求建立了完善的運行管理體系，利用H3C智能管理平臺的網(wǎng)絡(luò)管理工具和NQA模塊實現(xiàn)鏈路監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等各種資源之間的智能聯(lián)動，達到網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)配和最優(yōu)化利用的目的。為氣象信息提供了一個更加穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，保障各類氣象服務(wù)的高質(zhì)量完成。

關(guān)鍵詞：H3C智能管理平臺;拓撲;NQA;鏈路備份

Abstract：In order to improve the support ability of modern meteorological business development，Gansu meteorological information center established a perfect operation and management system by analyzing the current situation and business requirements of the meteorological WAN. The network management tools of H3C intelligent management platform and NQA module were used to realize the intelligent linkage between link monitoring，network equipment and other resources，so as to achieve the dynamic allocation and optimization of network resources. It provides a more stable and efficient network transmission environment for meteorological information，and ensures the high-quality completion of various meteorological services.

Keywords：H3C intelligent management platform;topology;NQA;link backup

0? 引? 言

甘肅省氣象信息廣域網(wǎng)是全省各類氣象業(yè)務(wù)信息收集與分發(fā)的重要網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺，近年來隨著氣象業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，氣象信息傳輸時效要求不斷提高。如何更加有效地管理整個復雜的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全省重要業(yè)務(wù)不中斷的要求，成為甘肅省氣象部門在實際運維管理中面臨的關(guān)鍵問題。

針對以上問題，甘肅省氣象信息中心結(jié)合全網(wǎng)實際情況使用H3C智能管理平臺（iMC）網(wǎng)絡(luò)管理工具，實現(xiàn)了全網(wǎng)可視化的監(jiān)控管理和鏈路備份功能。

1? 甘肅省氣象信息廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)

甘肅省氣象信息廣域網(wǎng)由省級、地市級及縣級三級傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復雜，設(shè)備眾多。包括一個省級網(wǎng)絡(luò)中心，14個地市分中心及69個縣級傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺。省級網(wǎng)絡(luò)中心由一臺H3C SR6608負責全省市級100M MSTP+IPRAN線路接入，一臺H3C SR6608負責全省互聯(lián)網(wǎng)VPN及3G備份線路的接入;地市分中心由一臺H3C MSR 5660負責向上至省級中心的MSTP專線及向下分管縣站的MSTP線路的接入，一臺H3C MSR 5040作為互聯(lián)網(wǎng)VPN及3G出口使用;縣級傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺H3C MSR 3640作為專線MSTP出口使用，H3C MSR 3020做作為互聯(lián)網(wǎng)VPN及3G出口使用。全網(wǎng)采用OSPF動態(tài)路由協(xié)議，通過三條線路使氣象網(wǎng)絡(luò)組建成基于三鏈路雙設(shè)備的備份冗余網(wǎng)絡(luò)。

2? 使用H3C智能管理平臺進行全網(wǎng)監(jiān)控

iMC智能管理平臺具有很多功能，最基礎(chǔ)的就是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控管理功能。通過對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行配置，將其增加到iMC中實現(xiàn)集中管理，iMC可以自動完成設(shè)備識別、獲取設(shè)備配置及運行信息、計算相關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓撲、自動采集設(shè)備性能指標等操作。

2.1? 網(wǎng)絡(luò)拓撲視圖監(jiān)控

iMC智能管理平臺根據(jù)納管設(shè)備MIB中的LLDP等鄰居協(xié)議獲取到設(shè)備的鄰居關(guān)系，計算得出設(shè)備之間的鏈路，并且通過設(shè)備trap上報與主動輪詢雙向確保，快速準確發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，在拓撲中展示設(shè)備和鏈路性能監(jiān)控數(shù)據(jù)。在iMC中添加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之前，需配置源設(shè)備和目標設(shè)備SNMP參數(shù)，必須與iMC上配置一致，以便iMC和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能進行正常通信。

甘肅省氣象信息中心已將全部廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備納入iMC智能管理平臺，管理員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)靈活地繪制出自己關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)拓撲視圖，使用顯著的顏色把故障狀態(tài)直觀地反映在拓撲中的設(shè)備和鏈路圖標上。通過查看拓撲即可知道網(wǎng)絡(luò)的整體運行狀態(tài)，可以很方便地對設(shè)備和鏈路進行管理維護。

2.2? 網(wǎng)絡(luò)拓撲視圖監(jiān)控存在的問題

信息中心在日常工作中發(fā)現(xiàn)，對設(shè)備的運維管理僅僅依靠網(wǎng)絡(luò)拓撲視圖監(jiān)控是不夠的，因為運營商專線存在設(shè)備及中繼故障、二層故障不易發(fā)現(xiàn)的問題，嚴重影響專線用戶的感知[1]。當運營商專線中間環(huán)節(jié)某處出現(xiàn)故障但設(shè)備接口都正常時，iMC的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖顯示線路依舊是正常的。iMC檢查線路中斷的機制有兩種：

（1）設(shè)備發(fā)送trap信息至iMC，iMC匹配預設(shè)的trap機制產(chǎn)生告警。如果兩端設(shè)備的端口狀態(tài)都是up的，就不會產(chǎn)生trap信息;

（2）通過平臺預設(shè)的輪詢機制去檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口狀態(tài)。

上述情況，當兩端設(shè)備的端口在物理層和協(xié)議層都是up狀態(tài)時，就不會產(chǎn)生告警，導致監(jiān)控線路的通斷產(chǎn)生盲點，只有當設(shè)備不可達時，才會知道線路已經(jīng)故障[2]。氣象觀測業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)運行中斷時限要求很高，最重要的就是預防業(yè)務(wù)傳輸中斷，有故障要及早發(fā)現(xiàn)處理，因此需要結(jié)合更加完善的監(jiān)控手段。

2.3? 基于NQA技術(shù)的鏈路監(jiān)控

為了滿足氣象業(yè)務(wù)監(jiān)測實時性的要求，甘肅省氣象信息中心根據(jù)我省氣象廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，區(qū)分主備鏈路特點，設(shè)計省市分級管理技術(shù)方案，完成了基于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析（Network Quality Analyzer，NQA）技術(shù)的監(jiān)控模塊開發(fā)、測試等工作。NQA技術(shù)適用于H3C等系列設(shè)備，通過發(fā)送測試報文，對網(wǎng)絡(luò)性能或服務(wù)質(zhì)量進行分析，可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)丟包率、網(wǎng)絡(luò)時延、網(wǎng)絡(luò)抖動等性能的監(jiān)測[3]。通過NQA的測試結(jié)果，用戶可以及時了解網(wǎng)絡(luò)的性能狀況，對網(wǎng)絡(luò)故障進行診斷和定位。

H3C智能管理中心NQA管理模塊主要提供與網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控有關(guān)的NQA特性網(wǎng)管側(cè)的管理。管理員根據(jù)業(yè)務(wù)需求對NQA任務(wù)進行管理，對已經(jīng)創(chuàng)建的NQA實例任務(wù)進行監(jiān)控，并實時產(chǎn)生告警，同時通過實例拓撲的鏈路狀態(tài)展示鏈路聯(lián)通性，實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，及時通知業(yè)務(wù)模塊進行相應(yīng)處理。

2.4? NQA監(jiān)控配置步驟

基于我省氣象廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要在iMC中進行如下的NQA配置：

（1）自定義ICMP-Echo作為監(jiān)控指標（NQA種類），ICMP-Echo不僅能夠測試不可達率、丟包率、錯誤率和環(huán)回時間，并且選用ICMP-Echo作為監(jiān)控項可以實現(xiàn)NQA和拓撲的結(jié)合;

（2）對主鏈路MSTP和備份鏈路VPN配置NQA實例，導入創(chuàng)建的NQA種類（ICMP-Echo）和NQA等級（NQA-TEST、VPN-NQA）。根據(jù)電信專線MSTP和VPN備份線路各自的特點，分別自定義NQA閾值（不可達率、傳輸率、最大RTT、平均RTT）?？梢葬槍Σ煌l(fā)送端口創(chuàng)建多個NQA實例，在拓撲上也將根據(jù)這個端口的告警影響對應(yīng)的鏈路狀態(tài)，目前全網(wǎng)共計手動創(chuàng)建實例150余條;

（3）按業(yè)務(wù)定義NQA分組：針對MSTP和VPN，管理員將相同業(yè)務(wù)類型的NQA實例劃分到同一NQA分組，以實現(xiàn)對基于業(yè)務(wù)種類的NQA實例監(jiān)控和達成率的計算，如圖1所示;

（4）NQA實例部署完成后，會以設(shè)置好的時間周期測試NQA實例，生成實例拓撲，實現(xiàn)對全省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、專線鏈路和備份鏈路的實時監(jiān)控，如圖2所示。發(fā)現(xiàn)告警時，可以進入拓撲查看聯(lián)動顯示結(jié)果。

NQA實例配置完成后，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用display current- configuration命令可以查看NQA的相關(guān)信息。當管理員在iMC上監(jiān)控到某個NQA實例達成率為0時，可在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用display nqa statistics命令來查看NQA測試的統(tǒng)計信息。

3? 配置NQA、Track和靜態(tài)路由聯(lián)動實現(xiàn)鏈路備份

NQA技術(shù)還可以實現(xiàn)路由自動切換，保障網(wǎng)絡(luò)可靠性與穩(wěn)定性[4]。Track的用途是實現(xiàn)聯(lián)動功能，聯(lián)動功能是通過配置若干策略，在特定事件發(fā)生后，根據(jù)監(jiān)測模塊的監(jiān)控結(jié)果關(guān)聯(lián)應(yīng)用模塊的相應(yīng)策略，從而實現(xiàn)路由控制[5]。Track模塊和NQA監(jiān)測模塊之間通過Track項建立關(guān)聯(lián)，Track模塊根據(jù)監(jiān)測結(jié)果改變Track項的狀態(tài)。甘肅省氣象信息廣域網(wǎng)備份路由器采用NQA、Track模塊和靜態(tài)路由聯(lián)動，利用NQA測試例來監(jiān)測靜態(tài)路由所在鏈路的狀態(tài)，實現(xiàn)靜態(tài)路由有效性的實時判斷。以市級備份路由器為例，市級備份路由器采用雙出口上網(wǎng)（一個接口連接電信、一個接口連接聯(lián)通），公網(wǎng)兩條鏈路采用主備模式，關(guān)鍵配置如下：

在市級備份路由器配置靜態(tài)路由下一跳地址為電信VPN網(wǎng)關(guān)，通過NQA監(jiān)測電信VPN網(wǎng)關(guān)是否可達。當電信MSTP和VPN線路都中斷時，NQA發(fā)現(xiàn)電信VPN網(wǎng)關(guān)不可達，它將通過Track模塊通知靜態(tài)路由，將該靜態(tài)路由項置為無效，轉(zhuǎn)而使用OSPF動態(tài)路由協(xié)議生成的路由通過聯(lián)通3G線路將數(shù)據(jù)發(fā)送給省級備份路由器。如果NQA發(fā)現(xiàn)電信VPN網(wǎng)關(guān)可達，則通過Track模塊通知靜態(tài)路由，將靜態(tài)路由項恢復為有效。利用NQA與靜態(tài)路由聯(lián)動，確保在電信MSTP和VPN鏈路故障時能快速切換至聯(lián)通3G鏈路，實現(xiàn)了全省傳輸線路的動態(tài)實時備份，有效地保證了關(guān)鍵氣象數(shù)據(jù)及時、高效、連續(xù)的傳輸[6]。

4? 結(jié)? 論

甘肅省氣象信息中心針對甘肅省氣象廣域網(wǎng)特點設(shè)計管理監(jiān)控方案，利用H3C智能管理平臺提供的網(wǎng)絡(luò)管理工具，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲視圖與NQA監(jiān)控，保證線路冗余及斷線自動切換，確保了甘肅省氣象信息廣域網(wǎng)各種應(yīng)用系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡介：張明（1984—），女，漢族，陜西藍田人，工程師，碩士研究生，研究方向：計算機網(wǎng)絡(luò)。