基于网络链路状态的敏捷自动检测系统的设计与开发

黄志才

（广东电网有限责任公司东莞长安供电局，广东 东莞 523000）

在现代社会发展的过程中，通信技术不断的革新，而网络链路在其中发挥着极其重要的作用。不仅在有线通信之间能够完成节点之间的转换，在无线电进行通信的过程中也能够完成基站与终端之间的通信。而在网络链路进行检测的过程中也有相同的原理，需要通过专业的系统工具才能有效地解决实际问题。开发更多新型网络链路检测系统工具，对于数据库节点模块，链路管理模块以及拓扑图管理模块进行一系列的分析工作。利用ICMP协议并结合网络规划原则，PING链路上的IP地址，接收其返回值来判断它的状态。希望能够设计一款简易敏捷的网络自动检测系统，从整体上提升网络链路检测水平，从根本上提高网络日常维护工作效率。

1 网络链路检测现状研究

1.1 链路基本定义

链路作为现代通信的重要组成部分，在实际使用的过程中完成了两个设备之间的连接工作。无论是有线通信还是无线通信，链路均是极其重要的。在有线通信的过程中，链路主要指的两个节点之间的物理线路，比如说光纤和电缆等在实际使用的过程中起到了连接沟通的作用。而在无线电通信领域当中，链路主要指的是基站和终端设备之间的传播路径空间。不仅在空间中可以传播，在水下也可以进行传播，如水听器和换能器，均需要链路来完成相关的工作。总体上来看，链路指的就是一个节点到相邻节点之间的物理线路，中间没有任何其他的交换节点。在进行通信的过程中，两台设备如两个计算机之间，往往是有许多的链路串联所组成的。而网络链路和物理链路也还有所不同，网络链路主要指的是通过通信协议来控制数据的传输，主要完成互联网的相关数据通信。在使用的过程中，将协议以及相关数据加在硬件上，以此来形成较为完善的网络链路，又称之为逻辑链路。根据通信方式的不同，电路分为点对点和多点连接的链路，在使用的过程中可以应对复杂的场景。与此同时，链路又分为单向通信电路和双向通信电路。而根据容量的不同，也可以将链路分为有容量的通信链路和无容量的通信链路。近些年来，随着我国通信水平的提高，以太网的链路聚合作用不断增强，在各行各业当中均体现出了一定的优越性。尤其是在协议制定的过程中，我国有关公司以及单位更是起到了牵头的作用。在后续网络链路研究的过程中，更需要对网络链路的基本定义和发展方向进行充分的探索。同时研究网络链路检测系统工具，为应用层的相关工作带来一定的帮助。

1.2 网络链路检测常见问题

首先，目前大多数数据网络设备厂家都会完成网络链路检测工作，尤其是在系统工具研发的过程中，更是会根据厂家自己的设备以及协议进行相应的调整。但是由于数据网络设备厂家品牌较多，各个厂家设备对接专业网管无法进行统一管理，尤其是在当数据网络交换机设备多且品牌各异，没有统一网管进行管理时，日常通过人工手动进行网络链路状态检测耗时过长，效率极其低下。同时使得网络链路状态检测比较复杂，并没有一套统一的标准，也没有一套完善的网络链路检测系统工具，使得日常维护工作效率比较低下。同时在进行协议调整标准化对接的过程中，更是困难重重。通过研发一款简易敏捷的网络自动检测系统，保证其效率更高，标准化更强，才能够有效解决实际问题。本研究的创新点在于将所有厂家的设备生成统一的拓扑图，在管理过程中较为便捷，不需要再为不同厂家进行调试工作，打破了技术上的壁垒。同时本软件采用ICMP协议进行网络规划，功能中只需要做到ping链路上的一个IP地址就可以自动地判断出电路的状态。在自动发现链路功能当中，使用的算法比较简单。不需要依赖LLDP、OSPF，IS-IS，BGP，SNMP等复杂的网络协议，也不需要进行专门的配置工作，就可以兼容不同的拓扑结构网络。

2 敏捷自动检测系统的设计与开发

2.1 数据库开发

为了保证网络链路检测系统安全可靠运行，首先要对数据库进行设计。在本研究的过程中，使用access2003数据库作为系统的数据库，首先建立以dat为命名的数据库文件，相对应的建立node为命名的节点表。在节点表进行设计的过程中，包括了序号名称，厂家类型，版本，IP地址等20多个字段。同时建立以Link为命名的链路表，其中包含序号，本端名称，本端IP，本端端口，对端名称，对端IP，对端端口，状态，备注等共9个字段。另外还需要建立相关附表，其中包括以NIP命名的节点IP地址段表、以LIP命名的链路IP地址段表、以Alarm命名的告警信息表。在设计的过程中使用access2003数据库作为系统的数据库，主要原因在于该数据库的特点是安全稳定、兼容性强、配置简单。因为该数据库是以磁盘文件形式保存，所以不可以通过网络进行读取，确保了安全性；同时因为本系统上基于windows系统开发，采用微软的数据可以确保兼容性；Access2003是关系型数据库，是以表格的形式记录数据，跟Excel表格类似，所以配置相当简单。在整个设计的过程中较为便捷，能够有效的解决实际问题。而且在后续使用的过程中依托于access2003强大的功能，能够进行拓展开发，确保网络链路检测系统功能的不断完善。

2.2 节点管理模块开发

节点管理模块是网络敏捷自动检测系统的核心功能，主要包括节点发现和检测两大功能。用C#语言编写以ZDG.exe为命名的节点管理模块，需要使用到多线程类Thread，数据库类OleDb，ICMP协议的网络检测类Ping，必须引入using.System.Threading；using.System.Data.OleDb；usingSystem.Net.NetworkInformation； 命 名空间。节点发现功能实现的原理先用数据库的轮询功能查找NIP表里的节点IP段数据，再逐条进行PING检测，用0表示离线，用1表示在线，并把状态为在线在而未添加的节点添加到Node表里，PING检测完成后，用BeginUpdate（）暂时挂起listView1的UI，用EndUpdate重新绘制控件，就可以得到最新的检测结果。节点检测功能实现的原理先用数据库的轮询功能查找Node表里的节点IP数据，再逐条进行PING检测，用0表示离线，用1表示在线，并把返回来状态写入Node表里，PING检测完成后，用BeginUpdate（）暂时挂起listView1的UI，用EndUpdate重新绘制控件，就可以得到最新的检测结果。

2.3 链路管理模块开发

链路管理模块是网络敏捷自动检测系统的另一核心功能。主要包括链路发现和检测两大功能。用C#语言进行编写qic.exe命名的链路管理模块。与节点发现与检测功能类似，同样使用到多线程类Thread，数据库类OleDb，ICMP协议的网络检测类Ping。链路发现功能实现的原理先用数据库的轮询功能查找LIP表里的链路IP段数据，再逐条进行PING检测，用0表示离线，用1表示在线，并把状态为在线在而未添加的链路添加到Link表里，PING检测完成后，用BeginUpdate（）暂时挂起listView1的UI，用EndUpdate重新绘制控件，就可以得到最新的检测结果。链路检测功能实现的原理先用数据库的轮询功能查找Link表里的链路IP数据，再逐条进行PING检测，用0表示离线，用1表示在线，并把返回来状态写入Link表里，PING检测完成后，用BeginUpdate（）暂时挂起listView1的UI，用EndUpdate重新绘制控件，就可以得到最新的检测结果。

2.4 拓扑图管理模块开发

在拓扑图功能应用开发的过程中，主要使用ASP技术来读取数据库里的节点和链路信息，告警信息生成json格式的sws接口。同时使用C#语言编写Oledb.exe命名的电路管理模块，相对应的也要使用需要使用到多线程类Thread，数据库类OleDb，ICMP协议的网络检测类Ping。在模块进行调试的过程中，以设定的频率定时调解sws接口，生成拓朴图状态，随着节点模块和链路模块的数据更新而不停的更新。

3 结束语

总而言之，在现阶段发展的过程中，由于数据网络设备的品牌比较多，在管理的过程中缺乏统一的标准。尤其是在大型复杂的数据网络使用的过程中，由于缺乏统一的网管，导致链路的状态检测耗时过长，效率比较低，未能够有效的解决实际问题。本研究利用ICMP协议并结合网络规划原则，PING链路上的IP地址，接收其返回值来判断它的状态，只需要PING链路上的一个IP地址就可以判断出该链路的状态，简单敏捷。另外使用简单的算法就可以发现新链路，不需要依赖LLDP、OSPF，IS-IS，BGP，SNMP等复杂的网络协议，不需要在设备上做专门的配置，可以兼容不同拓扑结构的网络，极大提高了日常运维工作效率。