一种铁路gprs网络关键网元设备主动监测系统和方法
【专利说明】一种铁路GPRS网络关键网元设备主动监测系统和方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及通信技术领域，具体的说，本发明涉及一种对铁路GSM-R网络中的分组域，即铁路GPRS网络中的全路共用设备(包括RADIUS、DNS、GROS)及GRIS等关键网元设备进行主动监测系统和监测方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前铁路GSM-R网络核心网建设已基本完成，其中提供数据业务的分组域GPRS网络全路共用设备包括RADIUS (安全认证服务器)、DNS (域名服务器)、GROS (GRIS归属服务器)等在北京、武汉两地分别陆续建成，并形成地理冗余备份结构投入运营。铁路GPRS网络中所维护的相关设备大致可以分为两类:一是全路共用设备，包括RADIUS、DNS及GROS设备；二是本局自用的GRIS (GPRS接口服务器)、SGSN、GGSN等设备，承担了本局所有机车在GPRS网络中正常运行的核心网元功能。除GSN设备以外的其它GPRS设备，缺乏有效的网络监控系统进行实时业务层面的监测，难以及时发现设备故障及运行问题，一旦出现业务中断而未能及时发现和处理，将直接影响行车安全。
[0005]针对现有技术存在的不足，提出本发明。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明提供一种对铁路GPRS网络关键网元设备进行实时、主动监测、将监测数据分析结果及监测告警信息广播推送到各个监测客户端、为用户进行可视化展示、可在监测客户端进行监测告警处理操作及告警历史记录查询、配置系统所监测关键网元信息等功能的系统及方法，实现了对铁路全路共用GPRS网络设备(包括RADIUS、DNS、GROS)及GRIS等关键网元设备进行实时、主动监测的功能。
[0008]本发明提供的技术方案是:一种铁路GPRS网络关键网元设备主动监测系统，包括数据采集服务器、汇聚分析服务器、数据库服务器、网管服务器、系统监测服务器、监测客户端等，其中，
所述数据采集服务器向GRPS网络业务系统中的关键网元设备发送功能性或网络连通性测试信息，并将对关键网元设备的测试结果转发给汇聚分析服务器；
所述汇聚分析服务器接收数据采集服务器发送的对关键网元设备的原始测试结果数据，根据设定的逻辑策略进行监测告警判断，并对告警信息进行分类整理，存储入数据库服务器中；整合出对所监测关键网元设备的监测数据分析结果，实时向网管服务器进行推送，并写入监测数据日志文件；响应用户在监测客户端进行的监测告警处理操作、监测告警历史记录查询以及对系统所监测关键网元设备信息配置等服务请求； 所述网管服务器提供汇聚分析服务器和监测客户端之间的通信接口服务，将汇聚分析服务器发送的监测数据分析结果广播推送给各个监测客户端，并接收来自各个监测客户端发送的用户操作数据，并转发给汇聚分析服务器，包括:用户对监测告警处理操作、监测告警历史记录查询以及对所监测关键网元设备信息配置等服务请求；
所述监测客户端用于接收监测数据分析结果并进行可视化实时展示，并为用户提供对实时监测告警信息进行处理操作界面，提供对监测告警历史记录查询以及对所监测关键网元设备信息配置界面；
所述数据库服务器对所监测关键网元设备的实时监测告警及用户处理操作信息、系统所监测关键网元信息列表等数据进行存储管理和访问控制；
所述的系统监测服务器用于对各个服务器的工作状态及系统内部网络连接情况进行实时监控。
[0009]所述的铁路GPRS网络关键网元设备包括对铁路全路共用的RADIUS服务器、DNS服务器、GROS服务器以及GRIS服务器。
[0010]所述的汇聚分析服务器、数据采集服务器、网管服务器与系统监测服务器之间通信方式采用基于Windows操作系统支持数据通信的应用程序框架WCF (WindowsCommunicat1n Foundat1n)。
[0011]所述的监测客户端和网管服务器之间采用自定义协议码，使用套接字传输JSON字符串的通信方式。
[0012]所述的数据采集服务器向所监测关键网元设备发送测试数据的通信协议及数据格式遵循《GSM-R数字移动通信应用技术条件第二分册:列车无线车次号校核信息传送系统》以及《GSM-R数字移动通信应用技术条件第九分册:数据传输应用接口》中所述的相关通信协议及数据帧格式。
[0013]本发明还提供了一种铁路GPRS网络关键网元设备主动监测方法，包括以下步骤: 步骤I)顺序启动各个服务器，包括数据库服务器、汇聚分析服务器、网管服务器、数据采集服务器、系统监测服务器，启动监测客户端，其中，数据采集服务器启动时，向汇聚分析服务器请求所监测关键网元设备信息列表，汇聚分析服务器接收到请求后从数据库服务器读取所监测关键网元设备信息列表，并返回给数据采集服务器，数据采集服务器接收到列表后，针对每一个所监测关键网元设备创建对应的网元测试线程，并根据所监测关键网元设备类型及参数创建套接字对象及测试数据；
步骤2)数据采集服务器的各个网元测试线程向所监测关键网元设备发送测试数据进行功能性测试，等待所监测关键网元返回测试结果数据，如果功能性测试响应超时，则进行网络连通性测试，数据采集服务器将对所监测关键网元的原始测试结果数据发送给汇聚分析服务器；
步骤3)汇聚分析服务器接收到数据采集服务器发送的原始测试结果数据后，根据设定的逻辑策略进行监测告警判断，并对告警信息进行分类整理，存储入数据库服务器中，整合出对所监测关键网元的监测数据分析结果，实时向网管服务器进行推送，并写入监测数据日志文件；
步骤4)网管服务器接收到汇聚分析服务器推送的监测数据分析结果后，将监测数据分析结果放入消息队列中，将消息队列中的监测数据分析结果广播推送给所有登录的监测客户端;
步骤5)监测客户端接收到网管服务器推送的监测数据分析结果后，将监测数据分析结果实时可视化展示给用户；
步骤6)用户在监测客户端界面上对实时监测告警信息进行处理操作，查询监测告警历史记录以及对所监测关键网元设备信息进行配置。
[0014]步骤6)中，所述的用户在监测客户端对监测告警信息进行处理操作包括:
当用户通过监测客户端进行告警处理操作后，监测客户端将操作请求信息经网管服务器发送给汇聚分析服务器，汇聚分析服务器对操作请求进行响应，更新数据库服务器中存储的相应的监测告警记录状态，并将操作结果经网管服务器返回给监测客户端，监测客户端根据操作结果更新监测告警信息界面显示内容。
[0015]步骤6)中，其中所述的用户在监测客户端对监测告警历史记录进行查询包括: 当用户通过监测客户端进行告警历史记录查询操作后，监测客户端将查询请求信息经网管服务器发送给汇聚分析服务器，汇聚分析服务器对查询请求进行响应，根据筛选条件查询数据库服务器中存储的告警历史记录信息，并将查询结果经网管服务器返回给监测客户端，监测客户端将返回的查询结果显示在告警历史记录查询界面。
[0016]步骤6)中，其中所述的用户在监测客户端对所监测关键网元设备信息进行配置包括:
当用户通过监测客户端配置所监测关键网元设备信息后，监测客户端将配置请求信息经网管服务器发送给汇聚分析服务器，汇聚分析服务器对配置请求进行响应，更新数据库服务器中存储的系统所监测关键网元信息，并将操作结果经网管服务器返回给监测客户端