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摘 要:传统的网络故障都是通过用户反馈给网络管理员或者使用电子邮件进行自动反馈,因此对故障的处理有一定的延迟和滞后性。本文将故障检测和SMS短信息相结合设计并实现了一种基于移动平台的网络故障检测与短信息报警系统,通过GSM短信Modem将网络故障信息准确、及时地发送给网络管理人员,使管理人员在第一时间发现故障,迅速做出相应的处理,提高校园网络管理水平和服务质量。
关键词:SMS;网络故障;服务监控;短信息
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1673-8454(2010)21-0053-03
一、引言
随着校园网络规模的不断扩大,服务器和网络设备数量的不断增多,随之而来的是网络管理复杂性的提高以及越来越多网络故障,因此如何及时发现故障并进行处理对网络管理员提出了更高的要求。SMS( Short Message Service) 短信息服务是GSM系统提供的一种GSM终端之间通过服务中心来收发文本等信息的应用服务。短消息的收发都是通过GSM 短信Modem 发送AT 命令来实现的。本文旨在开发一种网络故障检测系统,并通过GSM短信Modem将故障信息发送给网络管理人员,使管理人员在第一时间发现故障,迅速做出相应的处理,提高校园网络管理水平和服务质量。
二、系统设计
通过对校园网络管理的实际需求进行分析得知 ,校园网络故障检测报警系统应该能够实时、直观地反映网络各个节点当前运行的状态;能够实时检测网络故障并及时报警提示,以便管理人员可以及时地采取措施预防或处理故障;对网络运行状态信息进行记录 ,便于统计分析和历史查询。本系统基于网络层ICMP协议,利用Win32平台多线程设计,使用Visual C 技术,结合短信息警报系统来实现对校园网络进行实时监控。为了保证系统的实用和今后的可扩展性,在设计时尽可能使其模块化、可扩展并能兼容新技术。监控系统主要由以下三大部分组成 :链路故障检测模块,自动短信警报系统,查询数据库系统。系统结构如图1所示。
1.链路故障检测模块
基于链路的故障检测模块主要完成IP层面上故障检测,该模块主要完成对网络路由器、交换机、关键服务器等设备是否在线以及可用性检测,采用发送ICMP请求回现报文来实现。为了格式化输出文本以便短信发送模块进行分析和识别,对于故障信息在内容层面按照一定的规则进行设计,对输出文本信息的设计格式如下:
(1)信息类别号:信息发生源,发生时间,事件内容;
(2)信息类别号:表明信息类别, 如状态反馈信息、报警信息等;
(3)信息发生源:发生故障的节点IP地址,名称,地点;
(4)发生时间:标识故障发生时间;
(5)事件内容:发生的具体事件。
最后将故障信息写入消息池供短信息发送系统进行读取和处理。
2.短信息收发模块设计
短信息收发模块主要由GSM短信息收发软件和短信Modem硬件组成。短信息收发软件通过定时读取消息池中的信息,对故障信息进行解析、拆分、编码,然后使用AT指令由GSM Modem硬件部分通过GSM 网络发送给相应管理员手机或终端。同时要将发送信息和故障信息写入数据库保存。其中对短消息编码有3 种形式,即72bits、82bits 和Unicode(UCS2)编码。72bits 编码最多可以传160个ACSII 码小于128 的数据;82bits 编码最多可传140 Byte 的数据,主要用来传送二进制数据信息;Unicode(UCS2)编码是通过国际通用的Unicode 码传送字符的,不区分中英文及数字,每一字符都有两个字节表示,所以只能传送70个字符,目前使用的中文短信的手机采用的都是Unicode (UCS2) 编码。
此模块的硬件部分是一种基于无线GSM技术的 Modem,其嵌入了GSM无线通信模块,插入移动运营商的手机SIM卡,可以与移动运营商的短信中心建立无线连接,短信Modem与服务器通过串口相连,服务器通过串口发送AT指令来控制短信猫,实现短信的自由收发。
3.存储数据库的设计
数据库部分主要用来存储相关的故障信息以方便查询,同时完成故障检测模块和短信息发送模块之间的通讯。主要记录以下信息:故障设备名称信息,故障设备节点的地点信息,故障发生时间,故障路由器/交换机IP地址,管理员姓名,手机号码等信息。
4.系统外部构件
系统外部构件主要包括:GSM 网络、被监控对象及用户手机。GSM 网络是目前国内覆盖范围最广,应用最普遍的无线通信网络。监控对象主要是核心路由器和交换机,关键服务器以及其他的IP网络设备。
本系统部署可以是分布式的,即故障检测、短信息收发模块、数据库运行在不同的计算机上,也可以部署在同一台服务器上。出于可靠性和安全性的考虑,我们将所有的模块都部署在同一台计算机上运行。
三、系统的实现
本系统选用了VC . NET 集成开发环境作为开发平台,其软件模块主要包括基于ICMP协议的网络通信和GSM短信息收发两部分。故障检测程序设计和短信发送报警文本信息是整个软件设计的核心。故障检测使用Raw Socket完成基于ICMP协议的网络检测。报警文本发送部分包括初始化计算机串口、读取信息池中信息、对信息进行编码、组包、执行AT命令来完成文本信息的发送。
1.故障检测模块的软件设计
在 Visual C 平台下,使用Raw Socket发送ICMP报文前,我们要组装报文初始化ICMP的报头, 给Data部分填充数据, 计算校验和。主要代码如下:
(1)初始化RAW Socket创建原始套接字
Raw Socket=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ ICMP);
if (setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (const char*)
关键词:SMS;网络故障;服务监控;短信息
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1673-8454(2010)21-0053-03
一、引言
随着校园网络规模的不断扩大,服务器和网络设备数量的不断增多,随之而来的是网络管理复杂性的提高以及越来越多网络故障,因此如何及时发现故障并进行处理对网络管理员提出了更高的要求。SMS( Short Message Service) 短信息服务是GSM系统提供的一种GSM终端之间通过服务中心来收发文本等信息的应用服务。短消息的收发都是通过GSM 短信Modem 发送AT 命令来实现的。本文旨在开发一种网络故障检测系统,并通过GSM短信Modem将故障信息发送给网络管理人员,使管理人员在第一时间发现故障,迅速做出相应的处理,提高校园网络管理水平和服务质量。
二、系统设计
通过对校园网络管理的实际需求进行分析得知 ,校园网络故障检测报警系统应该能够实时、直观地反映网络各个节点当前运行的状态;能够实时检测网络故障并及时报警提示,以便管理人员可以及时地采取措施预防或处理故障;对网络运行状态信息进行记录 ,便于统计分析和历史查询。本系统基于网络层ICMP协议,利用Win32平台多线程设计,使用Visual C 技术,结合短信息警报系统来实现对校园网络进行实时监控。为了保证系统的实用和今后的可扩展性,在设计时尽可能使其模块化、可扩展并能兼容新技术。监控系统主要由以下三大部分组成 :链路故障检测模块,自动短信警报系统,查询数据库系统。系统结构如图1所示。
1.链路故障检测模块
基于链路的故障检测模块主要完成IP层面上故障检测,该模块主要完成对网络路由器、交换机、关键服务器等设备是否在线以及可用性检测,采用发送ICMP请求回现报文来实现。为了格式化输出文本以便短信发送模块进行分析和识别,对于故障信息在内容层面按照一定的规则进行设计,对输出文本信息的设计格式如下:
(1)信息类别号:信息发生源,发生时间,事件内容;
(2)信息类别号:表明信息类别, 如状态反馈信息、报警信息等;
(3)信息发生源:发生故障的节点IP地址,名称,地点;
(4)发生时间:标识故障发生时间;
(5)事件内容:发生的具体事件。
最后将故障信息写入消息池供短信息发送系统进行读取和处理。
2.短信息收发模块设计
短信息收发模块主要由GSM短信息收发软件和短信Modem硬件组成。短信息收发软件通过定时读取消息池中的信息,对故障信息进行解析、拆分、编码,然后使用AT指令由GSM Modem硬件部分通过GSM 网络发送给相应管理员手机或终端。同时要将发送信息和故障信息写入数据库保存。其中对短消息编码有3 种形式,即72bits、82bits 和Unicode(UCS2)编码。72bits 编码最多可以传160个ACSII 码小于128 的数据;82bits 编码最多可传140 Byte 的数据,主要用来传送二进制数据信息;Unicode(UCS2)编码是通过国际通用的Unicode 码传送字符的,不区分中英文及数字,每一字符都有两个字节表示,所以只能传送70个字符,目前使用的中文短信的手机采用的都是Unicode (UCS2) 编码。
此模块的硬件部分是一种基于无线GSM技术的 Modem,其嵌入了GSM无线通信模块,插入移动运营商的手机SIM卡,可以与移动运营商的短信中心建立无线连接,短信Modem与服务器通过串口相连,服务器通过串口发送AT指令来控制短信猫,实现短信的自由收发。
3.存储数据库的设计
数据库部分主要用来存储相关的故障信息以方便查询,同时完成故障检测模块和短信息发送模块之间的通讯。主要记录以下信息:故障设备名称信息,故障设备节点的地点信息,故障发生时间,故障路由器/交换机IP地址,管理员姓名,手机号码等信息。
4.系统外部构件
系统外部构件主要包括:GSM 网络、被监控对象及用户手机。GSM 网络是目前国内覆盖范围最广,应用最普遍的无线通信网络。监控对象主要是核心路由器和交换机,关键服务器以及其他的IP网络设备。
本系统部署可以是分布式的,即故障检测、短信息收发模块、数据库运行在不同的计算机上,也可以部署在同一台服务器上。出于可靠性和安全性的考虑,我们将所有的模块都部署在同一台计算机上运行。
三、系统的实现
本系统选用了VC . NET 集成开发环境作为开发平台,其软件模块主要包括基于ICMP协议的网络通信和GSM短信息收发两部分。故障检测程序设计和短信发送报警文本信息是整个软件设计的核心。故障检测使用Raw Socket完成基于ICMP协议的网络检测。报警文本发送部分包括初始化计算机串口、读取信息池中信息、对信息进行编码、组包、执行AT命令来完成文本信息的发送。
1.故障检测模块的软件设计
在 Visual C 平台下,使用Raw Socket发送ICMP报文前,我们要组装报文初始化ICMP的报头, 给Data部分填充数据, 计算校验和。主要代码如下:
(1)初始化RAW Socket创建原始套接字
Raw Socket=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ ICMP);
if (setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (const char*)