基于.NET的医院网络设备管理系统设计与应用

李 达，史洪飞

0 引言

网络是医院信息化建设的基础，是各信息系统运行的平台[1]。随着目前医院网络规模和业务的快速发展，各类型网络设备的数量越来越多、越来越复杂，网络设备管理系统的作用也变得越来越重要[2-3]。本文开发的系统主要使用telnet协议，通过输入命令行模式，实现远程管理，减轻维护人员的工作量，提升维护效率，确保医疗信息化网络高效、稳定、安全地运行。

1 telnet协议解析

telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，以23号端口为传输端口，在用户计算机与远程宿主之间建立一条通信线路，使终端主机通过线路与远程设备相连接，提供虚拟终端服务（network virtual terminal，NVT）[4]。它的命令至少包括2个字符的字节序列：IAC（interpreter as command）转义符和命令码[5]。相互连接的双方都是按照标准的NVT格式发送和接收协商选项数据，然后待双方均同意响应命令后才能开始正常通信。

2 系统总体设计

2.1 应用环境

目前，大多数医院内不止部署一套网络，每套网络间物理隔离，且存在多个网络设备，在每套连接网络中，使用本系统即可完成对相应设备的管理。虽然telnet协议通信有服务器和客户机之分[6]，但在程序实现过程中，通信双方是完全对称的，因此，在telnet登录到远程设备之后输入管理命令，即可自动获取信息并进行处理。

2.2 功能描述

2.2.1 网络设备基础设置

查看、修改网络设备基础设置，如用户名、密码、IP地址、VLAN划分等。

2.2.2 网络设备接口管理

查看接口状况、接口性能，更改接口状态，如激活接口、关闭接口等。

2.2.3 网络设备配置备份恢复

支持不同类型设备配置的备份恢复功能，网管人员可选择不同厂商的设备，使用相应的命令行实现远程管理。

3 系统实现

3.1 telnet协议实现

（1）使用TCP协议，指定远程设备IP地址和端口号，创建 Socket连接[7]。

（2）调用Begin Receive()方法用于异步接收数据，遍历Socket接收到的所有数据和控制信息参数，保存在一个字节流中，并对接收到的指令进行解析。以IAC标记区分每条指令，根据不同的命令码，按照telnet协议数据格式转换为相应的字符串。

（3）接收完数据后，根据取得的不同控制信息参数发送回返数据，发出结束后，使用一个匿名委托继续执行接收信息的委托[8]。

3.2 系统功能实现

3.2.1 系统实现流程

根据实现的telnet协议类得到回返数据和接收数据，然后由网络设备的命令参数实现对应的功能模块。软件实现流程如图1所示。

图1 软件实现流程图

3.2.2 系统功能实现

系统各功能模块主要依据网络设备管理命令和telnet协议实现，不同的管理命令对应实现不同的网络设备管理功能。下面以网络设备配置备份恢复功能模块为例，详细介绍其实现原理。

自动备份思科网络交换机的配置功能，首先运行本地的TFTP Server软件（本系统使用的是3Com公司的3CDaemon文件服务器软件），开启TFTP服务器功能，并指定服务器地址和路径，保存交换机备份的配置文件[9]。因院内网络设备较多，因此，在程序实现时，可以对单个设备或多个设备进行配置文件备份，并使用“设备名称#管理IP地址”为名称存储，同时，将备份失败的IP地址保存在指定路径的文本文件中。本功能主要实现代码如下所示：

TelNet ip=new Tel Net(string ip.ToString,23,timeout);

if(ip.Connect()==false)

{Message Box.Show("连接失败");//根据远程IP地址和端口号,连接网络设备

return;} //连接失败后,退出程序

Thread.Sleep(500);//线程休眠，否则无法得到接收数据

ip.Read("username");//得到接收数据

ip.Write(username);//向远程设备发送回返数据

ip.Read("password");

ip.Write(password);

ip.Read("＞")'//输入用户名、密码后,等待设备提示符

ip.Write("en");

ip.Read("password:");ip.W rite(password);ip.Read("#");

ip.Write("copy startup-config tftp：//"+ 上传/下载目录);//使用思科交换机备份命令

ip.Read("?");

ip.Write(" ");

ip.Read("#");

ip.Write("exit");

3.3 系统运行情况

系统现已在院内医疗网和互联网中运行，实现了网管人员对网络设备管理的基本需求，如在网络交换机管理方面，实现了交换机基本参数信息查看、端口管理、VLAN管理等，以及基于思科发现协议的相邻设备的发现，如图2～4所示。同时，对交换机的自动备份配置功能（如图5、6所示），主要实现了核心层设备每月备份配置一次、汇聚层设备每半月备份一次、接入层设备每周备份一次。方便了网络管理人员在应急处置故障，需要更换设备时，可根据交换机名称或管理IP找到对应的最新的备份文件，及时恢复配置，避免了因命令较多或不熟悉而导致的配置失败等问题，提升了网络故障处理和网络设备的管理效率，得到了网管人员的广泛推广和运用，取得了良好的效果。

图2 网络交换机基本参数状态查询

图3 网络交换机端口信息查询

图4 直连设备信息查询

图5 网络交换机配置备份

图6 生成备份文件

4 结语

随着数字化医院建设的不断深入，信息网络设备也不断增加。本系统在应用上操作简单快捷，通过对网络设备的实时控制，方便了管理人员的日常需要。同时，还可进一步拓展其功能，下一步可结合snmp协议，根据MIB库信息，查看网络拓扑情况，并可生成网络拓扑图，应用.NET绘图功能，可视化绘制监控网络设备的运行状态图，全面实现网络管理的智能化和规范化。

[1] 赵浩宇，李刚荣.医院信息系统网络安全建设[J].中国数字医学，2010，5（12）：46-47.

[2] 周毅.基于医院网络问题处理的几点经验交流[J].医疗卫生装备，2012，33（10）：150-151.

[3] 郭凌菱，荣文英，常建国，等.医院网络安全解决方案——三重安全管理系统[J].医疗卫生装备，2012，33（9）：45-46.

[4] 许浩，许卫中，高东怀，等.基于SNMP的网络层拓扑发现算法研究与改进[J].医疗卫生装备，2012，33（1）：55-56.

[5] 葛蓁.基于Telnet协议的网络设备自动管理系统研究[J].软件导刊，2011，10（6）：100-101.

[6] 陈贤敏.基于telnet协议在网络设备管理中的应用[J].浙江工贸职业技术学院学报，2008，8（4）：43-45.

[7] 刘瑞新.C#网络编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2004：210-215.

[8] 郑阿奇.Visual C#网络编程[M].北京：电子工业出版社，2011：182-190.

[9] 王达.Cisco/H3C交换机配置与管理完全手册[M].2版.北京：中国水利水电出版社，2012：201-211.