海上油田网络监控研究分析

文/赵岩，中海油信息科技有限公司天津分公司

海上油田网络监控研究分析

文/赵岩，中海油信息科技有限公司天津分公司

在深入分析和总结海洋采油作业区海上网络应用和运维管理情况的基础上，为解决各单位网络运维被动管理的状态，针对网络故障无法准确告警和故障节点判断困难的现状，开发部署适合海上网络环境的综合无线网管及诊断系统，集中管理海上、陆地网络系统中IT设备的基础信息，实时监控管理交换机、无线设备、视频摄像头、RTU等设备的运行情况；绘制网络整体拓扑结构图，对网络通讯质量进行初步的评估分析，同时协助运维管理人员分析故障原因，准确定位故障节点，减少维护时间。

海上油田；网络设备；监控

1 油田网络监控的管理功能

1.1 系统监控对象功能

海洋采油作业区海上网络综合网管及诊断系统监控对象主要分为以下三种类型：可网管型设备主要包括路由器、路由交换机、三层网络交换机、可网管工业级交换机、无线网桥中心端、无线网桥远端等；具备“报警服务”和“性能采集服务”调用监控设备通断状态；可配置IP地址设备包括油水井智能监控模块-RTU、监控摄像头具备“报警服务”和调用ICMP监控设备通断状态功能；非网管型设备包括非网管型交换机、非网管型工业级交换机，可实现拓扑展现功能。

1.2 网络拓扑管理功能

网络拓扑管理主要以海洋采油作业区为单位，建立作业区内企业网自上而下的网络拓扑结构体系，作业区或管理区网络运维人员能够通过系统查看到整体网络的逻辑拓扑结构，包括各网段子网信息、子网之间的网络连接关系、网络节点的设备运行状态等具体管理功能。

1.3 设备运行状态管理功能

系统通过自动定时轮询的方式采集被监管网络设备的性能数据，以图表或图形的方式展现设备的实时性能数据，并可根据需求来定义监测指标，运维管理人员可以通过系统设备性能管理模块掌握全局设备运行状态，查看存在故障的设备及端口。

1.4 链路质量分析功能

通讯链路主要分为海上及陆地无线传输链路、光缆传输链路、和双绞线传输链路三大类。链路质量分析的主要功能是实现对各级传输链路的通讯质量的实时分析和观测，为网络架构和各级节点的规划调整提供依据。链路质量监测参数主要包括：链路类型、时通率、累计流量、瞬时流量、平均值、最大值、链路长度、带宽利用率、信号强度等。

通过资源视图添加监视器任务后，有性能服务进行监视。链路检测参数体现在链路下联设备的各个资源的参数监控。链路质量参数的监测，形成链路质量分析报告，在性能管理里可以查询、导出到excel中。通过资源视图，监视器任务告警规则配置设置流量大小、丢包率天线增益、发射功率、信道带宽等报警监控。通过通断服务来监控设备通断状态，网络阻塞，并体现在拓扑图上。

1.5 告警管理功能

网络诊断系统的告警管理模块应具有全面、智能、准确、及时的告警信息采集、推送、处置和管理功能，针对采集的告警信息进行集中统一处理，为网络运维管理人员提供故障判断和问题处置的相关信息，以便快速确认故障，缩短排障时间，为及时恢复业务运行提供保障。具体体现在告警采集层的屏蔽功能，可按照事件发生时间、告警节点、告警级别、告警分类、设备类型、设备参数等信息进行区别，可以选择告警信息是否需要推送、入库。

1.6 用户权限及日志管理功能

用户管理用于管理系统本身的相关用户及其权限，认证网管系统各级管理及操作人员的身份及控制各级用户的访问权限。日志管理用户记录用户登录、操作、配置等相关信息以及系统本身的运行状况。

2 整体方案设计

2.1 整体架构图

油田网络设备监控系统基于java平台开发，基于标准的网络网络管理系统ICMP、SNMP、STP等协议开发而成。

下图为详细的整体机构设计：

应用层根据需求实现，提供对数据的展现、增加、修改、删除、统计分析展现等功能。包含的告警管理、资产管理、扩展管理、用户登录及权限、GIS、性能管理、设备管理、统计分析。

应用层通过webservice,socket和服务层的进行数据交互。

服务层根据油田网络设备监控系统需求抽象出独立的服务组件，用来采集数据、分析数据、管理业务数据和用户及其权限。包含系统管理服务、系统配置服务、系统安全服务、登录服务、GIS服务、系统配置服务、报警服务、设备管理服务、统计分析服务、日志服务、设备发现服务、性能采集服务。

数据层为服务层各个组件的提供对数据库操作的标注接口。包含数据库、数据缓存。数据库用来持久化数据，数据缓存用来缓存基础数据，提高查询速度。

感知层通过调用ICMP、SNMP采集设备通断、延时、设备资源各个性能指标 。

2.2 网络部署

油田网络设备监控系统分为服务端、客户端两大部分。服务端采集数据、存储数据、提供客户端访问接口。客户端调用服务端接口，展现数据。应用服务器“部署油田网络设备监控系统”，数据库服务器安装mysql存储数据，地图服务器存储地图数据。

3 结语

油田网络监控系统在海上平台的应用可以为海上平台运维人员提供提供准确、及时的报警预警信息，实时监控平台相关网络设备的运行情况可有效提高安全管理水平，保障海上平台生产有条不紊进行。综上所述，分析研究海上油田网络监控的功能以及整体方案设计对海洋采油作业区海上网络应用和运维管理发展具备重要意义。