專利名稱：一種串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種串行總線集群式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)。
如

圖1所示，對于由多臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)需要遠(yuǎn)程管理監(jiān)控時，通常，必須在每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)安置一個嵌入式的計算機系統(tǒng)即管理單元，由這個管理單元按照各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來完成以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包形式傳遞的管理監(jiān)控信息的編/解碼操作；且各級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理信息及監(jiān)控信息都是通過網(wǎng)絡(luò)通道傳輸?shù)摹＿@種遠(yuǎn)程管理監(jiān)控模式存在的問題是1、由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜性，勢必對每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)安裝的嵌入式計算機系統(tǒng)即管理單元的處理能力的要求就比較高，使得整體系統(tǒng)變得復(fù)雜。這一方面增加了系統(tǒng)成本，更重要的是系統(tǒng)的復(fù)雜性提高，必然會對系統(tǒng)的可靠性、易操作、易維護性帶來不利的影響。2、由于管理監(jiān)控信息是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部流動——稱為“帶內(nèi)管理”，勢必嚴(yán)重依賴與各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連的主傳輸系統(tǒng)，一般而言，主傳輸系統(tǒng)往往又是最重要的管理對象，這樣，往往會由于主傳輸系統(tǒng)的故障導(dǎo)致管理監(jiān)控?zé)o法實施，這對管理系統(tǒng)而言無疑是一個比較大的缺陷。3、在以這種方式實現(xiàn)的管理系統(tǒng)中，管理者看到的是一個個完全獨立的管理對象，體現(xiàn)不出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)真正的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種松散的對象分布會占用大量的管理信息資源，使得管理系統(tǒng)的效率難以提高；同時還給故障的診斷和判別帶來比較多的麻煩。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，它包括若干臺用能夠滿足同時完成主傳輸通道和獨立總線傳輸要求的線纜聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部包括有主傳輸控制單元和管理單元，各管理單元是通過一條獨立于主傳輸系統(tǒng)的多節(jié)點的串行管理總線相連。
所述串行管理總線與主傳輸線在線纜插口處合用一根雙絞線，所述串行管理總線只占用所述雙絞線中的一對絞線。
所述若干個管理單元中與遠(yuǎn)程管理中心相連的管理單元為主管理單元，該主管理單元設(shè)有一個支持遠(yuǎn)程多節(jié)點串行總線的接口，該接口用于完成與其它管理單元之間的管理監(jiān)控信息的通訊。
所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都分配有一個唯一的索引編號作為識別標(biāo)志。
本發(fā)明用一個獨立的串行管理總線將被管理的多臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所屬的各管理單元進行聯(lián)接；在這些管理單元中有一個主控管理單元，可以通過網(wǎng)絡(luò)接口接收遠(yuǎn)程的管理控制信息，并對獨立串行管理總線進行管理，向其它管理單元轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)程管理控制信息；其余的管理單元作為從控管理單元，在管理總線上接受主控管理單元的控制，接收由主控管理單元轉(zhuǎn)發(fā)的遠(yuǎn)程管理控制信息，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
由本發(fā)明的技術(shù)方案分析可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點第一，對于下級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B、C、D)而言，由于其管理單元不再需要對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行處理，因而對管理單元的處理能力的要求大大降低，可以采用非常簡單的處理器即可，因而成本更低是顯而易見的，但更重要的是簡單的管理單元可靠性比傳統(tǒng)的復(fù)雜系統(tǒng)(包括硬/軟件)更高，這對于需要進行遠(yuǎn)程管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說是非常重要。
第二，雖然物理線纜連接仍為傳統(tǒng)的UTP-5，但由于下級的網(wǎng)絡(luò)發(fā)備管理總線是獨立的，避免了傳統(tǒng)方案中由于網(wǎng)絡(luò)主傳輸控制單元故障而導(dǎo)致管理監(jiān)控?zé)o法實施的尷尬局面。即使是主傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，仍然可以由管理單元診斷后通過獨立的串行管理總線上報管理終端工作站，這對于整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行監(jiān)控和故障定位意義重大。
第三，由于在遠(yuǎn)程管理工作站所看到的管理對象系統(tǒng)是一個與整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對應(yīng)的主/從結(jié)構(gòu)，對于設(shè)備的管理更加直觀；又由于整個系統(tǒng)只需要一個網(wǎng)絡(luò)地址(屬于主管理單元A)，使得整個管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)信息資源的占用大為減少；而且傳輸線纜的共用方式也最大限度地利用了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的閑置資源，并未增加系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成本。這些優(yōu)勢對于提高網(wǎng)絡(luò)管理效率的意義也是非常明顯的。
圖2為本發(fā)明串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖由圖2可以看出，輔助的串行管理總線2在設(shè)備內(nèi)部是獨立的，但是它在設(shè)備接口(UTP-5線纜插口即RJ/45口)處與網(wǎng)絡(luò)傳輸線纜合并。這是由于一般的以太網(wǎng)傳輸接口是RJ/45，它有8個接線端；而傳輸線是非屏蔽雙絞線(一般稱為UTP-5)，有四對絞線，實際的以太網(wǎng)傳輸只使用了其中的4個端子和兩對絞線——另兩對絞線是作為屏蔽用的，在屏蔽絞線中傳輸?shù)皖l小信號時不會影響網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸。因此，本發(fā)明使用其中的一對作為串行管理總線2的物理介質(zhì)。
如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A是本系統(tǒng)的主控設(shè)備，它內(nèi)部包含的管理單元——“主管理單元A”，是整個管理系統(tǒng)的主控管理單元。它的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理單元基本相同，也是從主傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)接口收發(fā)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理終端工作站(以下簡稱網(wǎng)管工作站)傳來的管理監(jiān)控信息，需要具備網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的解析處理能力。但它與傳統(tǒng)單元相比，多出了一個支持遠(yuǎn)程多節(jié)點串行總線的接口，由這個接口來完成與其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所包含的管理單元之間的管理監(jiān)控信息的通訊。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B、C、D等中所包含的管理單元由于直接從串行總線2上收發(fā)管理監(jiān)控信息，免去了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理的工作，因此對其處理能力要求相對來說比較低，一般情況下用通用的單片機即可滿足要求。
管理單元A、B、C、D等之間的電氣連接采用標(biāo)準(zhǔn)的RS-485串行總線協(xié)議，滿足300米以內(nèi)長距離，100Kbps以下低速率和不小于32個節(jié)點的傳輸要求。
所有管理單元的基本任務(wù)是采集本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本信息上報網(wǎng)管工作站，并執(zhí)行網(wǎng)管工作站發(fā)來的管理監(jiān)控指令。不同的設(shè)備其管理功能和指令不同，但信息傳輸采用相同的數(shù)據(jù)包格式，數(shù)據(jù)包內(nèi)的具體指令內(nèi)容由網(wǎng)管工作站根據(jù)相應(yīng)設(shè)備的要求生成。
作為主管理單元A，它除了具備對本地設(shè)備的管理功能和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)協(xié)議的處理功能外，還具備對本地串行總線的通訊管理功能。包括檢測下級設(shè)備的連線狀態(tài)，調(diào)度下級設(shè)備的信息傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)下級設(shè)備的管理監(jiān)控信息等；除此之外，主管理單元A還要建立并維護當(dāng)前串行總線上的設(shè)備信息庫，并將此信息庫上報網(wǎng)管工作站，以保證網(wǎng)管工作站能生成正確的設(shè)備管理監(jiān)控指令。
為保證對被管理設(shè)備的識別和避免設(shè)備通訊時的沖突，總線上所有的被管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都分配到一個唯一的索引編號，所有設(shè)備都是在收到對自己的索引編號呼叫的前提下才與主控設(shè)備A進行通訊。
本發(fā)明串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)的具體工作流程如下遠(yuǎn)程的網(wǎng)管工作站先通過網(wǎng)絡(luò)建立與主管理單元A的數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)，并詢問設(shè)備信息庫；在接收到主管理單元A發(fā)回的設(shè)備信息庫數(shù)據(jù)后，將所有設(shè)備信息狀態(tài)在管理界面顯示，等待管理操作指令；當(dāng)網(wǎng)管工作站收到管理操作指令后，根據(jù)設(shè)備信息庫的內(nèi)容，生成對相應(yīng)設(shè)備的控制指令，并將其封裝到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文中，發(fā)給主管理單元A；主管理單元A在接收到網(wǎng)管工作站發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文后，解析出控制指令內(nèi)容，確認(rèn)相應(yīng)的控制目標(biāo)設(shè)備的索引編號，并將指令內(nèi)容和設(shè)備索引編號重新封裝到串行總線數(shù)據(jù)報文中，在串行總線上發(fā)送，等待應(yīng)答；串行總線上所有設(shè)備都接收到此報文，但只有與設(shè)備索引編號相符的設(shè)備確認(rèn)此報文有效，執(zhí)行報文中的管理指令，并在規(guī)定時間內(nèi)應(yīng)答；主管理單元A在規(guī)定時間內(nèi)接收到預(yù)期應(yīng)答后，將此應(yīng)答封裝成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)管工作站，本次管理操作完成；如果主管理單元未在規(guī)定時間內(nèi)接收到預(yù)期應(yīng)答，則向網(wǎng)管工作站發(fā)送錯誤警告報文；網(wǎng)管工作站在接收到主管理單元的應(yīng)答報文后，判斷此次操作是否成功，并進行相應(yīng)處理。
以上所述，雖然主要是針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理而研制開發(fā)的，但是它的設(shè)計思路-----將管理總線從主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中分離、獨立出來，可以推廣到與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的其它設(shè)備中去，實現(xiàn)遠(yuǎn)程的管理，比如機房的空調(diào)和電源系統(tǒng)、用戶終端設(shè)備等。這些設(shè)備可能沒有網(wǎng)絡(luò)接口，使用傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理方案難度很高，但應(yīng)用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，就會變得非常簡單，而串行總線所提供的多節(jié)點接入能力，也使得這些設(shè)備的接入變得可能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例和設(shè)計原理，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，它包括若干臺用能夠滿足同時完成主傳輸通道和獨立總線傳輸要求的線纜聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部包括有主傳輸控制單元和管理單元，其特征在于各管理單元是通過一條獨立于主傳輸系統(tǒng)的多節(jié)點的串行管理總線相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述串行管理總線與主傳輸線在線纜插口處合用一根雙絞線，所述串行管理總線只占用所述雙絞線中的一對絞線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述若干個管理單元中與遠(yuǎn)程管理中心相連的管理單元為主管理單元，該主管理單元設(shè)有一個支持遠(yuǎn)程多節(jié)點串行總線的接口，該接口用于完成與其它管理單元之間的管理監(jiān)控信息的通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都分配有一個唯一的索引編號作為識別標(biāo)志。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種串行總線集群式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理系統(tǒng)，它包括若干個主傳輸控制單元和若干個嵌入在主傳輸控制單元內(nèi)的管理單元，它與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的區(qū)別在于各管理單元是通過一條獨立于主傳輸系統(tǒng)的多節(jié)點的串行管理總線相連。由于下級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理總線是獨立的，避免了傳統(tǒng)方案中由于網(wǎng)絡(luò)主傳輸控制單元故障而導(dǎo)致管理監(jiān)控?zé)o法實施的尷尬局面。即使是主傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，仍然可以由管理單元診斷后通過獨立的串行管理總線上報管理終端工作站，這對于整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行監(jiān)控和故障定位意義重大；網(wǎng)絡(luò)管理更加直觀；且占用的網(wǎng)絡(luò)資源大為減少；提高了網(wǎng)絡(luò)管理效率；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成本大大降低。
文檔編號G06F13/38GK1450468SQ0212603
公開日2003年10月22日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者徐大鵬, 鄒紅兵, 郝長鵬, 邱立純 申請人:北京長城鼎興網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有限公司