网络性能在线自动监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及网络性能在线自动监测系统，包括由若干分布式网络测试点和一中心节点组成的测试包环回单元、中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、实时显示单元以及数据查询单元；本发明部署方便、简单，可以实现对在运网络长期有效监测。
【专利说明】网络性能在线自动监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种网络性能在线自动监测系统。
【背景技术】
[0002]福建电力数据通信网是服务于省电力公司生产管理应用的，网络承载的业务主要是生产管理区和管理信息区的应用系统。具体业务种类主要包括电力调度管理系统、省公司管理系统、综合通信监控系统、用电采集系统管理等，同时需要承载语音业务和视频业务。
[0003]随着电力系统的日益发展，电力系统的全面信息化需求也越来越迫切。目前现在福建电力已经建设了一个覆盖省公司和全省各供电公司及变电站的数据网络，实现了全省电力系统生产管理信息资源的共享，网络可以承载语音、视频、数据。同时由于电力行业的特殊性对安全的需要，在省电力ATM广域网上应用了 MPLS技术，实现了北电PASSPORTATM数据网络与其他基于路由器的纯IP/MPLS网络的互联互通以及MPLS VPN在ATM/MPLS混合网络中的应用。
[0004]电力数据通信网的覆盖范围在不断扩大，网络结构越来越复杂，同时各类应用系统对网络的质量要求也在不断提高，为了切实提高承载网络维护水平和服务质量，必须掌握网络每时每刻的运行质量，尤其对于广域骨干网络更为迫切，因此需要部署一套有效的网络性能在线自动监测系统，能够对在运网络进行7X24小时的实时在线性能监测，及时发现网络的隐患和性能缺陷，在网络服务的质量出现下降之前或在性能问题真正危害到应用系统运行之前探知问题，并报告给网络的维护人员，这样就可以减少由于网络服务质量的下降而导致对电力生产的影响，为全省数据通信网络的优化、改造和扩容提供科学的决策依据。
[0005]目前网络性能监测存在的问题:
1、传统的数据通信信令监测系统由于采取被动监测的方式，已经不能够满足用户主动发现网络性能瓶颈的要求，特别是无法进行端到端的丢包率，时延和抖动的实时监控和准确测量，而这几个指标对于保证语音和视频的业务是至关重要的。还有，对于被动式监测的方式，为了获得可用的指标，需要在网络上的关键路径有关的设备链路都需要相应的监控探头，这一方面增加了成本也增大了管理的复杂度。
[0006]2、使用网络性能测试仪本身虽然能够满足用户主动测试的需求，但是无法有效长期的对测量结果进行统一的管理和分析。因此单纯依靠网络性能测试仪进行测试可以在网络构建之初对设备及组网做一次全面的评估，但是对于现网运行的长期监测、统计分析意义不大。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提出一种部署方便、简单，可以实现对在运网络长期有效监测系统。[0008]本发明采用以下方案实现:一种网络性能在线自动监测系统，其特征在于:包括由若干分布式网络测试点和一中心节点组成的测试包环回单元、中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、实时显示单元以及数据查询单元；所述中心节点通过中央测试控制单元下发监测任务，命令流量发生器向各个分布式网络测试点发送一定速率和一定长度的测试包；所述分布式网络测试点收到测试包后，不做任何处理，直接利用该测试包报文回复给中心节点；所述中心节点的流量接收器接收到环回测试数据包后，数据采集单元进行数据采样后，送至性能数据分析单元进行分析，从而得出该测试数据流从中心节点到分布式网络测试点来回的时间延迟、抖动、丢包率、错序、可用带宽等网络性能参数；当测试指标超过设定的门限值时，数据处理单元能够通过与网管系统接口单元向网管系统发送告警信息，报告网络链路性能的劣化；同时数据处理单元将测试监控实时数据写入MySQL关系数据库，便于监控数据的管理、报表生成和网络状况分析；实时显示单元能、显示网络链路测试指标的实时情况；数据查询单元能够提供历史数据查询功能。
[0009]在本发明一实施例中，还包括一报表生成单元，该报表生成单元根据用户需求生成曰报表，月报表，年报表及各种柱状图、饼状图等统计报表。
[0010]在本发明一实施例中，米用SNMP方式向网管系统发送告警信息。
[0011]在本发明一实施例中，所述显示单元是以实时曲线的方式，显示网络链路测试指标的实时情况，同时实现在界面上以不同的颜色显示当前超过告警门限的测试指标。
[0012]本发明的优点:
系统集成能力:网络性能在线自动监测系统中的各个组成部分彼此协作配合，协调统一，形成一个完整的监控系统，达成了对于全网进行系统监控的目的。
[0013]全网覆盖能力:网络性能在线自动监测系统具备全网覆盖能力。中心测试节点具备强大的监控流量发送、分析、统计功能，能够同时支持超过100条监控数据流；分布式网络测试节点能够对来自中心测试节点的数据流进行监控
中央集中控制能力:网络性能在线自动监测系统具备中央集中控制能力，实现分布式网络测试节点无人值守。监控系统的所有配置、管理、维护、升级等操作能够集中在中心测试中心来进行，从而节省系统的初期部署成本以及后续的维护成本。
[0014]升级扩容能力:网络性能在线自动监测系统具备良好的升级扩容能力，便于今后更细粒度、更大规模的网络监控的实施。分布式网络测试点部署能够独立、灵活、快速的实施，而且众多测试节点在部署之后的所有的管理、配置、维护、版本升级功能都可以集中在中心测试节点来完成，以便于维护管理,节省成本。
[0015]长时间不间断的监控能力:网络性能在线自动监测系统具备7 X24，连续一天/ 一周/ 一月/ 一年，每天24小时的长时间、不间断的网络监控能力。
[0016]实时监控能力:网络性能在线自动监测系统能够灵活设置采样间隔，对网络链路进行实时测量监控。采样间隔最小为I秒。
[0017]现网监控能力:网络性能在线自动监测系统具备现网监控能力，可以灵活设置监控数据流的流量大小来实现在不中断和不影响网络业务的情况下进行监控。
[0018]网管告警能力:当测试指标超过设定的门限值时(网络链路性能劣化)，网络性能在线自动监测系统能够向网管系统发送告警信息，报告网络链路性能的劣化。为了便于与当前的网管系统进行集成，网络性能在线自动监测系统釆用SNMP方式向网管系统发送告
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[0019]数据库功能:采用了关系数据库来进行监控数据的存储和管理。使用了健壮性、可靠性、性价比在业界都得到了充分验证的MySQL数据库，能够为每一条网络链路的每一天的监控数据生成一张数据库数据表，便于监控数据的管理和维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明所述的网络性能在线自动监测系统框架结构示意图。
[0021]图2为本发明所述所述的网络性能在线自动监测系统测试网络部署图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0023]如图1和图2所示，本发明包括由若干分布式网络测试点和一中心节点组成的测试包环回单元、中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、实时显示单元以及数据查询单元；本发明根据电力系统各业务数 据流的特点确定中心节点，即流量数据包发生节点。同时部署中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、报表生成单元、实时显示单元、数据查询单元。确定分布式网络测试点，主要原则是根据访问业务系统的用户所在节点进行部署。在这些测试点安装分布式网络监控系统即测试包环回单元。综合考虑现网运行情况，在不影响现网正常运行的条件下制定一定的策略，在中心节点通过中央测试控制单元下发监测任务，命令流量发生器向各个分布式网络测试点7*24小时不间断地发送一定速率和一定长度的测试包。分布式网络测试点收到测试包后，不做任何处理，直接利用该测试包报文回复给中心节点。中心节点的流量接收器接收到环回测试数据包后，数据采集单元进行数据采样后(采样间隔为I秒)，送至性能数据分析单元进行分析，从而得出该测试数据流从中心节点到分布式网络测试点来回的时间延迟、抖动、丢包率、错序、可用带宽等网络性能参数。当测试指标超过设定的门限值时(网络链路性能劣化)，数据处理单元能够通过与网管系统接口单元向网管系统发送告警信息，报告网络链路性能的劣化。同时为了便于与当前的网管系统进行集成，网络性能在线自动监测系统采用SNMP方式向网管系统发送告警信息。同时数据处理单元将测试监控实时数据写入MySQL关系数据库，便于监控数据的管理、报表生成和网络状况分析。报表生成单元根据用户需求生成日报表，月报表，年报表及各种柱状图、饼状图等统计报表。实时显示单元能够以实时曲线的方式，显示网络链路测试指标的实时情况，同时实现在界面上以不同的颜色显示当前超过告警门限的测试指标。数据查询单元能够提供历史数据查询功能，使得网络管理人员、网络维护人员能够从大量的监控数据中提取出历史上某一段特定时间内的监控数据，以便于网络状况的分析，以及网络问题的定位。
[0024]本实施例结合福建电力通信网络的实际情况，选择ATM数据骨干网作为测试网络，该网络是福建省电力系统生产运行单位和有关部门传输数据、语音和视频通信的公共基础设施，承载了包括电力调度管理信息系统、省公司信息管理系统、通信监控系统、用电采集系统、等多种重要业务，业务流量较为复杂，选择它作为研究对象具有典型意义。
[0025]ATM网络上新建一个IP VPN做为测试用VPN，采用VR互联的方式，VR名为TEST,省公司到各地市之间使用NPVC的方式，使用一个C类地址192.168.10.0/24用于ATM VR/TEST的广域互联地址。使用192.168.11.0/24地址段做为测试服务器和ATM交换机以太网口的互联地址。整个测试VPN采用OSPF路由协议，并且与承载业务同时在线运行在骨干网的线路上，这样可以真实的反映出的业务的流量情况，为验证测试的准确性提供了基础。
[0026]根据电力系统各业务集中运行的特点确定省公司为中心节点。同时在省公司通信机房安装部署中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、报表生成单元、实时显示单元、数据查询单元。中心测试节点具备强大的监控流量发送、分析、统计功能，能够同时支持超过100条监控数据流。将各地区局节点确定为分布式网络测试点，在这些测试点安装分布式网络监控系统即测试包环回单元。综合考虑现网运行情况，灵活设置测试数据包的流量大小，在省公司中心节点通过中央测试控制单元下发监测任务，命令流量发生器向各个地区局分布式网络测试点7*24小时不间断地发送一定速率和一定长度的测试包。确保在不中断和不影响网络业务的情况下进行监控。各地区局测试点收到测试包后，不做任何处理，直接利用该测试包报文回复给省公司节点。省公司中心节点的流量接收器接收到环回测试数据包后，数据采集单元进行数据采样后(采样间隔为I秒)，送至性能数据分析单元进行分析，从而得出该测试数据流从中心节点到分布式网络测试点来回的时间延迟、抖动、丢包率、错序、可用带宽等网络性能参数。当测试指标超过设定的门限值时(网络链路性能劣化)，数据处理单元能够通过与网管系统接口单元向网管系统发送告警信息，报告网络链路性能的劣化。同时为了便于与当前的网管系统进行集成，网络性能在线自动监测系统采用SNMP方式向网管系统发送告警信息。
[0027]网络性能在线自动监测系统报表单元具备日报表、月报表、年报表生成功能，同时可根据用户的需求定制，比如:生成2008年6月8号，福建省电力公司到泉州局的网络链路的监控日报表；生成2008年5月份，福建省电力公司到厦门局的网络链路的监控月报表；生成2007年度，福建省电力公司到龙岩局的网络链路监控年报表。同时能够对测试指标进行统计分析，能够生成柱状图、饼状图等统计报表，比如:生成网络链路平均时延位于IOms~100ms, IOOms~200ms, 200ms~300ms,…的网络链路指标的分布情况。该系统还可以实时曲线的方式，显示网络链路测试指标的实时情况同时界面上以不同的颜色显示当前超过告警门限的测试指标。网络性能在线自动监测系统能够提供历史数据查询功能，使得网络管理人员，网络维护人员能够从大量的监控数据中提取出历史上某一段特定时间内的监控数据，以便于网络状况的分析，以及网络问题的定位。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种网络性能在线自动监测系统，其特征在于:包括由若干分布式网络测试点和一中心节点组成的测试包环回单元、中央测试控制单元、流量发生接收装置、数据采集单元、性能数据分析单元、数据处理单元、MySQL关系数据库、与网管系统接口单元、实时显示单元以及数据查询单元；所述中心节点通过中央测试控制单元下发监测任务，命令流量发生器向各个分布式网络测试点发送一定速率和一定长度的测试包；所述分布式网络测试点收到测试包后，不做任何处理，直接利用该测试包报文回复给中心节点；所述中心节点的流量接收器接收到环回测试数据包后，数据采集单元进行数据采样后，送至性能数据分析单元进行分析，从而得出该测试数据流从中心节点到分布式网络测试点来回的时间延迟、抖动、丢包率、错序、可用带宽等网络性能参数；当测试指标超过设定的门限值时，数据处理单元能够通过与网管系统接口单元向网管系统发送告警信息，报告网络链路性能的劣化；同时数据处理单元将测试监控实时数据写入MySQL关系数据库，便于监控数据的管理、报表生成和网络状况分析；实时显示单元能、显示网络链路测试指标的实时情况；数据查询单元能够提供历史数据查询功能。
2.根据权利要求1所述的网络性能在线自动监测系统，其特征在于:还包括一报表生成单元，该报表生成单元根据用户需求生成日报表，月报表，年报表及各种柱状图、饼状图等统计报表。
3.根据权利要求1所述的网络性能在线自动监测系统，其特征在于:采用SNMP方式向网管系统发送告警信息。
4.根据权利要求1所述的网络性能在线自动监测系统，其特征在于:所述显示单元是以实时曲线的方式，显示网络链路测试指标的实时情况，同时实现在界面上以不同的颜色显示当前超过告警门限的测试指标。
【文档编号】H04L12/26GK103560930SQ201310528311
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】林洁, 张明扬, 葛元鹏 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司信息通信分公司