《网络监控系统设计【论文9500字】》

网络监控系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u一、绪论 1（一）监控系统研究背景 1（二）监控系统国内外现状 1（三）监控系统的特征和分类 11.现代监控系统的特征 12.监控系统结构分类 2（四）研究内容 2二、相关理论概述 3（一）Web服务技术 31.WebService（Web服务） 32.基于B/S架构的Web应用 33.Web服务在监控系统上的优势 3（二）数据捕获技术 3（三）网络监听技术 4（四）本章小结 4三、监控系统总体设计 4（一）监控系统的基本结构 4（二）监控系统的硬件结构分析 4（三）监控系统的软件结构分析 5（四）功能模块需求分析 51.监控客户端界面模块 52.数据监控处理模块 53.数据采集模块 54.数据库模块 5（五）本章小结 6四、告警监控与数据采集模块的实现 6（一）告警监控界面模块的实现 61.告警监控功能结构图 62.告警监控主界面设计 63.告警监控模型类 7（二）数据采集模块实现 71.服务器端采集模块的实现 72.监控代理端的实现 8（三）本章小结 9五、总结与展望 9（一）总结 9（二）展望 9一、绪论（一）监控系统研究背景基于互联网的时代下，计算机技术也得到了高速的进步，社会中所有的生产企业的管理已经融入了信息化的管理模式，通过融入互联网的技术来对企业中的业务重心进行管理，使企业的发展更加的安全、高效率等。监控系统管理也是要通过网络技术和数字化的模式进行管理，使监控系统可以实现快速重组、响应、检测等目标。此论文从网络服务的基础上来对监控系统的作用和结构进行了阐述，并对网络服务技术做了详细的探究。监控系统融入了控制、互联网、计算机等技术，属于新一代的高科技产品，它稳定性高，使用便捷、性能强大，因此比较适用于各行各业的领域中，对各领域的经营和生产进行监督。1980年开始有了监控系统的研究，当时只是集散系统，直到1990年才有了控制系统。随着社会的快速进步，计算机技术的高速发展，监控系统的研究也开始实现了集中模式。近两年又融入了电源集成、交换传输等高科技技术，使监控系统实现了远程管理、互联网管理模式、集中监控等优势。（二）监控系统国内外现状全球第一台计算机的是在20世纪40年代发展的，直到今天已经有很多年的历史，但是监控系统的发展也有四十年的时间。20世纪50年代国外国家开始从军事管理中对监控系统进行研究。监控系统最大的优势就是操作便捷、功能强大、安全性高等特点，自从监控系统诞生以后得到了广泛的关注，并且发展也非常的迅速，它对数据的收集、处理、检测都可以通过自动化控制系统自动完成。所有监控类的设备的管理模式基本相同，都是对数据进行采集和监控。它的诞生过程如下：1970年开始是互联网发展的首要阶段，监控系统的结构属于集中的，是远程控制系统研发的初期。1985年期间，监控系统的结构属于集中式，但是，互联网监控系统的发展已经成为了第二代。1980年至今，监控系统的结构发展成了分散式的，互联网监控系统第三代产生了。通过融入互联网技术和通信等高科技的配合，在研发时所有的设备都融入了配套的微型计算机技术，各个设备可以独立的进行监控，其中通信系统可以由中央监控和通信互联网来完成。1990年互联网可以和所有网络互相连接，因此网络技术开始快速的进步，实现了很多高性能的技术。当前，在社会中通过使用互联网可以快速获得信息并进行交换，使用简单、便捷等。工作中使用互联网可以对快速的传达工作信息、文字、图片等，工作效率有效的得到了提高。另外，学者们还在对互联网如何完成地球村的梦想而进行研究。现在的互联网客户端已经是人们生活中不可缺少的一部分，在生活中、工作中、各行各业的生产领域等等，都已经融入了互联网模式。所以，监控系统的研究结合互联网模式是重要的发展标准。（三）监控系统的特征和分类1.监控系统的特征（1）数字化通过把监控系统中的视频信息、控制信息、监控信息、音频信息等，通过模拟化模式将系统中所有的信息转变成数字，系统中的数据传送、信息收集、数据处理等都需要控制系统来完成。监控系统和信息管理都需要数字化和编码的配合才能完成相关的工作，所有的管理和控制都在一个平台中完成。（2）网络化监控系统的结构是由集中式模式慢慢的转变成散式模式，集散式结构是由系统分级来进行完成，通过控制技术来完成多用户、多任务等来使系统实现响应的快速性。监控系统通过使用网络模式可以改善传统的数量限制、布控限制以及设备扩展。通过使用网络化模式可以使监控系统中的软件信息和硬件信息进行有效的互动，从而提高远程控制系统的功能。（3）智能化通过使用计算机模式，可以使监控系统的控制界面更加的统一化、科技化，并实现操作系统的智能化的控制模式，对现场数据的采集、处理、管理都可以自动完成，对音频和视频之间的模式转换、数据收集、报警模式等等都可以实现智能化控制。（4）实时性实时性的计算机系统和传统的计算机系统完全不同，实时系统衡量一个监控系统好坏的重要特征。监控系统对所有事件的监控和响应速度都需要实时性系统来完成，也就是说实时性对外界发生的事件需要多少时间才能完成响应。也就是衡量监控系统的响应速度。监控系统中的信息采集都是经过现场的信号收集，对所有随机发出来的信号进行全程收集。并对收集的信号进行处理和转换，是监控系统成立的重要目标。（5）可靠性可靠性是指监控系统在运行时没有故障行为。如果监控系统在运行时出现了故障行为，监控系统仍然可以通过实时响应对收集的信号进行完整的记录。计算机监控系统的可靠性的衡量可以通过平均故障间隔时间的定量来完成。（6）可维护性可维护性是指对监控系统出现的故障进行维护。如果系统出现了故障是会影响到系统的正常运行，严重的还会造成系统程序错乱。所以，对监控系统进行维护是非常关键的，它可以预防监控系统出现故障，导致监控工作无法正常运行。可维护性工作会受到软件、硬件等众多因素的影响。可以在监控系统运行时进行监控，在不影响系统工作的前提下及时的反应出故障存在的原因。2.监控系统结构分类（1）直接监控系统直接监控系统是由计算机和其他系统组成的，并可以单独对系统功能进行控制。（2）分级系统多级监控系统是由多级或分级的一个综合性的系统组成。通过多台计算机来完成系统中的多项功能，每个分级之间的信息共享由通信来完成。（3）分布式系统集散和分散式的控制系统都成为分布式系统。分布式系统最大的特点就是结构的分布比较层次化，其中系统中的操作管理思想是集中的，但是控制却是分散的。通过控制的分散模式，可以把系统中出现的风险进行分散开，从而提高系统的稳定性。（4）现场总线系统1990年研发出的一种新兴技术就是现场总线系统，它将管理和网络都融入到控制系统中，也是控制系统结构中的一种。由于社会的不断进步，网络、计算机以及通信技术的高速发展，新兴技术也开始不断的出现，控制系统中的sensor、控制器等都通过FCS配合网络技术来进行完成，并实现自动化模式。系统中的信号传送都需要网络信息配合硬件设备的连接，才能完成，并使所有设备之间的使用可以相互配合，实现监控系统的自动化管理模式。（四）研究内容此论文的研究是融入了电信商研发出的网络管理软件完成的，并通过课题有关的知识进行研究，并完成了一个自动化监控系统平台。网络管理软件的主要工作性质是：通过网络服务进行数据采集，对有关的接口进行分析并设计，设计监控系统的整体结构，设计监控警告的客户端，这种服务器可以适用于市场所有品牌的操作系统，对网络性收集的数据进行分析和处理，对网络出现的故障信号时通过配合警告系统传送到网络监控的客户端的界面中，并进行处理。此论文对网络服务系统的研究重点放在了数据模块设计中。本文共五章，各章安排如下:第一章概述了监控系统的意义和内容，在网络监控系统的基础上对国内外的发展现状进行了分析。第二章对网络服务系统的有关知识和性能进行了介绍，也是研发监控系统重要标准。第三章监控系统的整体设计进行了阐述，并对系统的功能模块的设计和模块的分类进行了论述。第四章对网络服务采集模块和告警监控模块的完成步骤进行了详细的介绍。第五章总结和未来展望，对此论文的工作过程进行了总结和归纳，并对未来的发展方向进行了展望。二、相关理论概述（一）Web服务技术1.网络服务（Web服务）计算机中的在线服务就是网络服务，所有的应用软件和客户端都可以通过互联网来进行访问网络在线服务。网络服务就是通过网络来分布所有模块相符合的部件，并对指定地的任务进行完成，网络服务和其他的网络服务在共享信息时，是需要通用标准语言编程、UDDI、WSDL等标准的配合。互联网协议在使用时可以利用标准化的，协议HHTTP和协议SOAP在完成访问时需要把网络服务放在互联网模式和内部的局域网上才能完成文本的传输。2.基于B/S架构的Web应用由于网络服务技术的不断升级，目前三层架构模式使用的最为广泛，如表现层和网络服务器、数据层和相关数据库、逻辑层和相关的应用服务系统。表现层时屏幕页面，逻辑层就是对所有的信号进行集中处理，数据层就是处理采集的数据，就是所为的三层架构。三层架构可以对市场逻辑进行深入分析，可以对更高、更复杂的网络服务系统进行处理，慢慢的变成多层架构。对于网络服务的应用程序中出现的语言、平台、数据和协议等差异，就需要利用更高性能的系统集成来解决这些差异。这些问题也是网络服务技术发展的一个阻碍。但是XML的出现刚好可以为解决网络服务的重要因素。3.Web服务在监控系统上的优势1)对于系统中的UDDI，是由网络服务技术统一进行描述、发现而集成的，对语言差异进行了消除，只要有互联网的地方都可以对网络服务的监控系统进行使用，对企业的生产和销售进行监控，因此监控系统可以适用于全世界的各个地方。2)通过使用网络监控系统，管理者可以不用现场进行监控，只用通过拥有互联网的网络服务系统就可以进行远程监控，并随时获取网络监控信息，对系统传达的预警信息，可以通过分析、预测和计算进行及时的处理，直接在系统界面进行操作处理系统故障。3)通过使用网络监控系统，可以使企业和企业之间的信息共享，从而使企业快速了解市场信息，提高生产效率。网络服务还可以使企业将所有的混合和抽象的自身进行自动化组合。如果企业的生产设备出现了故障，就可以通过网络服务把这些信息共享给企业企业，也就所谓的商务网络服务，企业和企业之间可以快速共享信息，并提高生产效率，这些就是网络发展的重要目的。（二）数据捕获技术网络服务技术是标准化的，它对所有的应用程序进行了定义，它可以完成各种平台中的语言编程，并通过各种语言编写出不同的程序来实现相互通信。对于网络服务技术中的XML标准在所有平台出现时，可以建立一个和平台、语言无关的技术，帮助所有平台通过这个技术来实现所有应用之间的集成和连接。网络服务思想向将一组应用WebServices组成，如果两个服务在相同的标准中来对自己进行宣传，那么就能结合自己所需的标准在两个服务中选择其中一个。另外，还可以通过网络来帮助计算机之间相互共享信息，并下载自己所需要的服务，从而来提高计算机中应用程序的效率。（三）网络监听技术网络服务的应用角色可以有很多种。企业中所有的网络服务可以互相服务，网络服务器中可以单独设计出一个接口，这样不同企业之间的网络服务也可以实现相互服务，对企业中的各项事务进行执行。网络服务还可以帮助管理者管理所有业务的流程，对最上层的服务流程通过合作、通讯和流程进行描述。这些描述都可以通过WSFL来完成。在现实中人们经常使用HTTP来进行对网络技术进行选择，因为它可以从所有互联网中来进行对网络服务技术进行服务。它也认同企业内部的局域网、网络服务技术等，在使用时可以根据需求来选择WebServices，如性能、稳定性以及安全性。网络服务可以作为更高性能的网络结构和应用信息的第三者。企业内部的网络结构如果有很多种，那么所有结构之间的桥梁可以通过HTTP语言来完成。（四）本章小结此论文在对网络监控系统进行研究时，主要是结合了互联网技术中的网络服务技术，并在网络服务技术的基础上来进行完成网络监控系统的设计，互联网结构中的监控控制系统是一种新兴的高科技技术。三、监控系统总体设计（一）监控系统的基本结构曾经设计的局域网的结构过于简单，管理设备也很单一，网络设备中的数据采集功能也很简单，所以传统的监控系统只有一台服务器配合完成工作。如3.1所示：委托代理委托代理被管理设备被管理设备专用管理协议被管理设备被管理设备图3.1传统网络监控系统的基本结构由于高科技的不断发展，网络管理系统也越来越信息化，网络设备对数据的采集储存性能也越来越强大，由此可见，以前的网络监控的结构并不适用于任何环境下。传统的监控系统已经不发完成社会行业中的各种需求了，当前的网络监控系统是属于智能化、分布化以及远程管理化的模式。（二）监控系统的硬件结构分析对系统中的硬件机构进行描述，并对系统中的地理位置、硬件系统等结构分为以下几层，如采集代理层、客户层以及服务器层。采集代理层的服务器就是为了可以收集所监控的所有信息，并把信息储存在相关的存储器中；客户端层就是可以便于管理者进行管理，当他们在对网络进行管理和查看时可以打开客户端界面直接查看；服务器层是监控系统中的核心，通过服务器管理层来对系统监控的信息进行分析和管理，保存重要信息，对监控出异常信息可以向工作者发出告警信号。（三）监控系统的软件结构分析对系统中所有的硬件结构进行研究后看出，网络监控系统的建立首先就应该有一个最优的客户端和强大的系统功能，可以良好的通过网络来进行数据采集，客户端和强大的系统功能还可以实现服务器管理结构。因此，网络监控系统可以分为四大模块，如数据采集、客户端、数据采集模块、数据监控。(1)数据库模块:数据库模式可以对采集的有效信息进行存储，可以为客户端的分析提供有效的信息和以后系统评估时使用；管理系统通过配置来实现监控客户端、数据存储、数据库配置等提供有效的信息。(2)客户端模块：就是把告警信息和网络采集的数据反应到客户端的界面上。(3)：对监控系统监控的所有数据进行采集。(4)数据监控模块：就系统采集的数据进行分析和处理，并对监控系统中出现的异常信号进行告警，并把结果反馈到客户端的界面。（四）功能模块需求分析1.监控客户端界面模块所有反馈出的有效信息都是通过客户端界面上的监控服务器来完成的，服务器把监控的信息通过界面反应给网络管理者，分为以下几种步骤：（1）用户界面层：通过采集数据建立界面，对用户的信息进行分析和处理。并对系统反应出来的组件应用信号进行处理,如告警、网络拓扑图等等。（2）通行层：对底层的信息API进行屏蔽，只对总线上的信息进行分析和客户端发出的信息进行分析，让数据和通信信息分开处理。（3）逻辑层：把所有信息转变成对应的格式，并对有关的逻辑信息进行分析，并完成客户端数据的接收和传达。2.数据监控处理模块监控系统中的数据处理通过IBM模块来完成的，IBM可以帮助管理者在管理和诊断上提高效率，并在最短的时间内完成高质量的服务，用户就可以把大量的时间和精力用在销售上。IBM模块可以用于智能模式的管理上，也是为以后的发展提供有效的使用价值。3.数据采集模块数据采集模式是由网络服务技术中的采集系统和网络服务监控系统主机上的代理程序来一起完成的。同时还有另一个人机接口，是网络服务技术结构器中的一个文件，一开始在安装时通过数据库进行连接，并对线程池进行修改，用来对网络服务的操作进行控制。该文件中的程序是不可以随便修改的。如果需求修改就必需通过集中配置文件来一起完成，并且网络服务中的配置也会不断的更新。4.数据库模块此系统中的数据存储是由Oracle软件来完成的。系统使用的平台是UNIX+ORACLE9i，通过存储来完成数据分析。对于数据库的使用，用户可以在需要的时候在进行数据库选择，对所收集的信息进行入库。如果采集系统没有将所采集到的数据进行入库处理，那么这些数据很容易就会丢失。但是数据在选择入库还是不入库都是由用户自行决定。（五）本章小结此论文主要是从网络服务技术的研究和如何实现来进行整体设计的，并对监控系统中的硬件设备进行了分析，并通过四个模块来进行简单的介绍。四、告警监控与数据采集模块的设计（一）告警监控模块的设计1.告警功能主要结构分布图告警就是指：通过监控客户端来对所有告警信号进行处理、实时监控以及查询，下如4.1为分类图，并且告警发生时应该和反应在客户端界面上的时间是同步的，就是告警同步；通过客户端的界面来将告警所反应出来的信息进行展示，就是告警呈现；将告警反应出来的信号和风险程度都实时的传达给监控系统的管理者，就是所谓的告警派工；通过对告警的反应数量和告警内容的评估来判断告警发出的信号是否真实有效，也就是所谓的告警确认；通过对网络中的风险信号进行排除以后，并把客户端界面上以前旧的告警信息进行删除，就是所谓的告警消除。告警监控告警监控告警消除告警确认告警派工告警呈现告警同步告警消除告警确认告警派工告警呈现告警同步图4.1告警监控功能结构图2.客户端界面中的告警监控设计的主界面设计菜单栏:对所有功能的菜单进行展示；工具栏:所有常用功能选项的快捷键；树图区域:所有层次结构提供导航；实时告警监控区域:把所有告警信号都真实的反应到客户端界面上，由数据监控模块提供的告警信号，如下图4.2所示。图4.2实时告警监控实例状态栏:对所有状态信息进行显示。3.告警监控模型类告警模块是由AlarmModule类来进行继承，并建立一个处理信号的列表，创建和处理告警都从右键的菜单中完成，并对MenuFactorypubliccreatePopupIlpAbstractPopupMenuFactory的方式进行了重载，告警也是有右键来进行处理。4.告警监控界面类告警信息的客户端界面由JPanel继承，对所有的显示信息进行告警。其函数为：（1）AlarmTable：I1pTablepublicgel()完成IlpTable返回操作。（2）TableModuleAlarmMonitorModulepublicgetAlarm()完成AlarmMonitorModule的返回操作，并获的告警新信号。（3）DataSourcegetAlarmI1tDefaultpublicDataSource()完成告警数据源的返回工作。（二）数据采集模块实现1.服务器端采集模块的实现系统中最复杂的结构就是网络服务中的数据采集模块，也是体现监控系统性能的重要因素，所以数据采集模块在选择上就特别重要。通过接口和系统的操作来详细分析网络服务的内在情况，下如4.3为网络服务的内部结构图，图中的虚线部分就是网络服务中的数据采集模块，数据采集模块是由系统系信息、主控、配置、调度等六大模块组成。图4.3WebServicesDau内部结构设计上述中的模块都为功能模块，因为网络服务的是由一个协议模块来进行操作的，通过评估模式在现实中的分离，所以最后又加了一个网络服务协议模块，协助处理。（1）主控模块主控模式就是对其他模块进行控制，当系统被打开后五个模块会同时生产，上图可见，主控模块发出的箭头为主线程，通过对模块实例后主控制模块就会定时的对新模块进行更新，并重新获取新的任务。方法描述:网络服务模块中的主控模块主要是可以对其他模块进行启动，并定时的对新模块进行更新，其函数如下：1)缺省构造函数:网络服务，初始化成员信息；2)缺省析构函数:网络服务();3)实例创建函数:只有主控模块才可以对网络服务系统进行返回，GetInstance()4)初始化实例函数:初始化包括了实例、日志，通过定时的更新配置文件来对新的配置对象进行初始化；Init()5)主控模块停止函数:停止主控模块的工作，并关闭程序，Stop()；6)主执行函数:先对日志、数据整理、系统消息、调度等线程进行启动，在进行循环模式，并对配置模块的在规定的时间内进行更新，run（）；7)任务列表获取函数:对任务列表中的信息进行收集，通过配置模块的更新中来获得更多的任务信息，并存在主控模块中，方便调度模块运行时的使用，RetriveTasks（）。（2）配置更新模块配置模块的任务列表是由配置文件来获取数据库中的采集方式和连接方式的文件信息等，然后在通过对数据库进行连接完成。配置更新模块中的所有文件信息，都是由供采集、供入库来配置完成，其他的模块只对这些配置信息进行读取，并不进行入库保存。配置模块是由主控模块在一定时间内进行调度更新来完成工作的，并不是一个独立的组件。描述:ConfigManager()类的模块通过数据库来获取数据采集，对数据采集进行配置，并对任务列表中的接口来协助完成主控模块对配置更新时的任务，具体函数有：1)构造函数:初始化成员信息，ConfigManager();2)配置文件解析函数:对文件中的内置内容进行分析，并对配置中的实例成员变量进行存放，ParseConfFilen（）；3)原始配置数据读取函数:对列表配置中的所有任务进行读取，初始数据读取，对所有原始配置的数据都进行读取，把oid的子功能是由初始数据oid转变而来的，PrepareRawConfig()，具体名称为：ReplaceIndexUOid与ListsOidRetrive，AllTasksURetrive()，但是，只能对自己的采集任务进行负责；4)任务列表替换函数:可以对旧任务列表中的数据进行替换，使列表中的数据和主控制模块中的数据保持一致；TaslcListServicesGetWeb()。2.监控代理端的实现从上述可见代理端可分为：SubAgent和MasterAgent，SubAgent主要对所有的数据进行采集，但是和Manager之间没有交流；MasterAgent主要是负责和Manager进行互动，对数据采集的工作不负责。计算机主机上只能有一个MasterAgent，但是主机上的SubAgent可能多个，实际中SubAgent一直被MasterAgent而阻碍。下如4.4所示这两个模块的具体位置。此次研究的系统中MasterAgent模块的启动是需要在网络服务来完成，并需要启动时的SubAgent来进行配合；对监控和配置模块更新等数据的取值都需要由专业的模块、服务器端等模块的完成，并将所采集的数据通过数据模块进行处理，对处理模块的有关请求可以通过提取数据来进行完成，对所有的接口处的连接都应该由数据源协助完成。服务器端服务器端MasterAgentMasterAgentSubAgent4SubAgent3SubAgent2SubAgent1SubAgent4SubAgent3SubAgent2SubAgent1图4.4采集代理端模块构成（三）本章小结此论文主要是对告警控制系统和数据的收集功能提出了详细实现方案。在对子代理模块进行分析时，因为代理模块在研发时是在企业局域网中完成的，还会牵扯到企业相关的产权问题，所以，并没有一个详细的系统监控方案和应对的采集方法，只对有关的网络信息采集和模块流程进行了系统命令。五、总结与展望（一）总结此论文对网络服务协议的操作和管理信息通过理论的角度来进行了阐述，也是通过这种方式来完成了网络服务协议的相关监控系统进行管理。并对