摘 要：綜合布線管理軟件用來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)布線中涉及到的設(shè)備、鏈路，同時(shí)提供一種可視化的管理方案，便于構(gòu)造合適的網(wǎng)絡(luò)，以及發(fā)現(xiàn)布線中可能存在的問(wèn)題。闡述布線管理軟件的發(fā)展歷程、與網(wǎng)絡(luò)管理軟件的區(qū)別、以及目前已經(jīng)有的產(chǎn)品和解決方案。同時(shí)針對(duì)布線管理軟件中的關(guān)鍵問(wèn)題：易擴(kuò)充和可擴(kuò)展性、鏈路查找準(zhǔn)確和全面性、可視化管理提出了解決方法，實(shí)現(xiàn)一個(gè)利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可視化管理軟件。最后，對(duì)布線管理軟件的發(fā)展方向進(jìn)行闡述，包括智能布線管理軟件的出現(xiàn)和發(fā)展，以及與布線管理軟件相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：綜合布線管理軟件;深度優(yōu)先算法;數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可視化設(shè)計(jì);網(wǎng)管系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.07 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004373X(2008)1610303

Design and Realization of Network Integrated Wiring Management Software

ZHENG Aihua

(China Aerospace Engineering Consultation Center，Beijing，100037，China)

Abstract：Integrated wiring network management software is used to manage network device，link information，and a visual management method is provided to construct network and find problem existed in network design.The progress of network wiring management software，the difference between network management software，and existed products and solutions are described A solution for three key issues are given:easy expansion and scalability，accurately and comprehensively search，the visualization management.A user datadriven visualization management software is implemented.Finally，the management software′s future including intelligent management and relevant international standards are proposed.

Keywords：integrated wiring network management software;depth propriety algorithm;datadriven visualization design;network management system

1 引 言

布線管理是針對(duì)設(shè)備間、交換間的工作區(qū)的配線設(shè)備、線纜、信息插座等設(shè)施，按照一定的模式進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄，內(nèi)容包括：管理方式、標(biāo)識(shí)、色標(biāo)、交叉連接、跳線等這些內(nèi)容的實(shí)施給用戶(hù)系統(tǒng)維護(hù)、管理創(chuàng)造方便，提高了管理水平和工作效率，從而實(shí)現(xiàn)了綜合布線系統(tǒng)的靈活性、開(kāi)放性和擴(kuò)展性。

綜合布線線纜是綜合布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它能為智能建筑提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等系統(tǒng)的應(yīng)用，并在不斷的擴(kuò)展中。這得益于綜合布線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)靈活性及高可靠性，但也帶來(lái)新的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在隨著系統(tǒng)的使用、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，用戶(hù)不可避免地要對(duì)連接的纜線移動(dòng)、添加、改動(dòng)，使得跳線不斷變更，在設(shè)備間主配線架及樓層配線架將會(huì)出現(xiàn)跳線管理的問(wèn)題，眾多的纜線很難避免出現(xiàn)混亂，這一直是用戶(hù)和生產(chǎn)廠商極為關(guān)注的問(wèn)題。

因此，提出用布線管理軟件來(lái)管理線路資源，提高管理水平，目前對(duì)綜合布線系統(tǒng)管理軟件的認(rèn)識(shí)常與網(wǎng)絡(luò)管理軟件、電子配線架等的認(rèn)識(shí)模糊不清，所以首先闡述綜合布線管理軟件與它們的區(qū)別。

綜合布線系統(tǒng)管理軟件是一套系統(tǒng)，分模塊對(duì)綜合布線的物理構(gòu)成圖形化的導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。然后，對(duì)這些設(shè)備、鏈路、信息點(diǎn)、終端相關(guān)人實(shí)施精確的、高效率的、可更改的維護(hù)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)管理軟件，目前市場(chǎng)上網(wǎng)絡(luò)管理軟件可以大概分為以下幾類(lèi)：網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、日志分析、路由追蹤、檢測(cè)工具、網(wǎng)絡(luò)套件等。當(dāng)然，目前也可以按這樣來(lái)分類(lèi)：網(wǎng)管系統(tǒng)、應(yīng)用性能管理、桌面管理系統(tǒng)、員工行為管理、安全管理。通常情況下不太可能將綜合布線管理軟件與桌面管理系統(tǒng)、員工行為管理系統(tǒng)及安全管理系統(tǒng)想混淆。

網(wǎng)管系統(tǒng)（NMS）主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、配置和故障診斷。主要功能有自動(dòng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、遠(yuǎn)程配置、性能參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障診斷。網(wǎng)管系統(tǒng)通常是由2類(lèi)公司開(kāi)發(fā)，一類(lèi)是通用軟件供應(yīng)商；另一類(lèi)是各個(gè)設(shè)備廠商。 通用軟件供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的NMS系統(tǒng)是針對(duì)各個(gè)廠商網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用網(wǎng)管系統(tǒng)，目前比較流行的有OpenView，Micromuse，Concord等網(wǎng)管系統(tǒng)。

各個(gè)設(shè)備廠商為自己產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專(zhuān)用NMS系統(tǒng)對(duì)自己的產(chǎn)品監(jiān)測(cè)、配置功能非常全面，可監(jiān)測(cè)一些通用網(wǎng)管系統(tǒng)無(wú)法監(jiān)測(cè)的重要性能指標(biāo)，還有一些獨(dú)特配置功能。但是對(duì)其他公司生產(chǎn)的設(shè)備基本上就無(wú)能為力了。目前比較流行的設(shè)備廠商網(wǎng)管軟件有CiscoWorks2000，NetSight，國(guó)內(nèi)的Linkmanage，iManager。

2 布線管理軟件的關(guān)鍵問(wèn)題和解決方法

2.1 靈活性和可擴(kuò)展性

對(duì)于本軟件的需求分析，通常做法是通過(guò)調(diào)研，了解可能存在的設(shè)備種類(lèi)，被關(guān)心的設(shè)備屬性，不同的層級(jí)關(guān)系，然后將這些信息綜合設(shè)計(jì)成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的管理。

然而，這種方法存在2個(gè)問(wèn)題:

(1) 耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，需要不斷和網(wǎng)絡(luò)布線成員的進(jìn)行溝通，并且由于每個(gè)人的關(guān)注點(diǎn)不一樣，導(dǎo)致?tīng)可娴膶傩宰兞颗蛎洠?/p>

(2) 不靈活，需求分析人員總是希望能了解用戶(hù)的所有需求，需求了解完畢后，就假定所有的需求被了解，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼工作，這樣導(dǎo)致將來(lái)要關(guān)注新的屬性時(shí)，軟件不能靈活處理。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，認(rèn)為采取用戶(hù)配置和模板的方法，既可以減少軟件實(shí)現(xiàn)花費(fèi)的時(shí)間，又可以保證最大范圍的靈活性。提供用戶(hù)配置的功能，用戶(hù)根據(jù)自己所關(guān)心的屬性進(jìn)行配置；提供模板的功能，用戶(hù)可以利用其他人已經(jīng)配置好的模板，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，從而減少耗費(fèi)的時(shí)間和對(duì)軟件使用的復(fù)雜度。

在具體網(wǎng)絡(luò)中有著各種不同的設(shè)備和連線，設(shè)備可能是路由器，交換機(jī)等，連線指連接設(shè)備的鏈路，可能有光纖、銅纜，而連線通過(guò)端口和設(shè)備相連，隨著設(shè)備和鏈路隨著新技術(shù)的發(fā)展不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)設(shè)備和連線所關(guān)心的屬性不斷變化。為了應(yīng)對(duì)這種動(dòng)態(tài)需求，需要將軟件建立在一個(gè)抽象的模型上，而模型中的元素相關(guān)屬性可以動(dòng)態(tài)進(jìn)行修改，才能滿(mǎn)足這種變化的需求。因此將網(wǎng)絡(luò)抽象成一個(gè)具有節(jié)點(diǎn)和鏈路的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)可以物化成設(shè)備，該設(shè)備可能帶有端點(diǎn)，鏈路指用于代替連接設(shè)備的連線。同時(shí)在Internet規(guī)劃時(shí)，設(shè)計(jì)者們引入了分層的概念，如現(xiàn)在的TCP/IP協(xié)議。因此針對(duì)這個(gè)模型，這里引入了層級(jí)的概念，可以包括實(shí)際的層次關(guān)系，如建筑、樓層、房間等，以及虛擬的層級(jí)如內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)等，從而便于規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于層次、設(shè)備、鏈路、設(shè)備端口有默認(rèn)的邏輯屬性，如用于標(biāo)示的id號(hào)，該號(hào)提供給軟件系統(tǒng)使用，用戶(hù)不可見(jiàn)，同時(shí)提供用戶(hù)可見(jiàn)的name屬性，由用戶(hù)設(shè)置。此外，對(duì)于設(shè)備必須有端口數(shù)的屬性。對(duì)于鏈路有連接的兩端端口的id標(biāo)示符。這些必須的屬性構(gòu)成了模型的必備參數(shù)，用戶(hù)其他關(guān)心的屬性可以動(dòng)態(tài)配置。這些必需屬性就可以構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一條鏈路就可以這樣描述：id為d1的設(shè)備的端口p1連接到id為d2的設(shè)備端口p2，無(wú)數(shù)條鏈路就構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這是從端點(diǎn)進(jìn)行描述，也可以從設(shè)備進(jìn)行描述，即無(wú)數(shù)設(shè)備間的連接構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，從設(shè)備描述可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)連接的復(fù)雜性，避免軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)查詢(xún)時(shí)的計(jì)算量。如圖1所示。

2.2 查找鏈路

軟件主要提供了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃功能和鏈路管理功能，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是指用戶(hù)根據(jù)層級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在適當(dāng)?shù)膶蛹?jí)中添加設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備間的連接；在構(gòu)建完網(wǎng)絡(luò)后，可以進(jìn)行端點(diǎn)到端點(diǎn)的鏈路查詢(xún)以及鏈路各設(shè)備、端口等的屬性查詢(xún)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要用戶(hù)有較多的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)配置層級(jí)、設(shè)備、鏈路后可以完整描述自己的意圖。在構(gòu)建好網(wǎng)絡(luò)后，可以利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的贖金提供鏈路查詢(xún)，指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，查找出問(wèn)題設(shè)備的連接端口到主機(jī)房或者到指定端口要經(jīng)過(guò)的鏈路，提供各設(shè)備和鏈路的信息給網(wǎng)絡(luò)管理人員使用，用于確定可能存在問(wèn)題的鏈路。

鏈路查找是指在構(gòu)建完網(wǎng)絡(luò)后，提供端到端的查詢(xún)，其中心思想是網(wǎng)絡(luò)的深度優(yōu)先遍歷算法，找出所有的路徑 。算法中心思想是：獲取設(shè)備間連線的鄰接矩陣，先確定兩點(diǎn)之間的鏈路經(jīng)過(guò)的設(shè)備，然后確定設(shè)備間的連接情況。如設(shè)備間的鏈路個(gè)數(shù)和鏈路相關(guān)的屬性等。在明確兩點(diǎn)間的所有鏈路之后，網(wǎng)絡(luò)管理員可以判斷網(wǎng)絡(luò)不通的問(wèn)題出現(xiàn)在哪一段鏈路上。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是由端點(diǎn)和端點(diǎn)簡(jiǎn)單連接組成，在查找鏈路時(shí)，如果以端點(diǎn)作為節(jié)點(diǎn)，則會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：一是鏈路繁多，計(jì)算量大；二是反映不出用戶(hù)關(guān)心的內(nèi)容，用戶(hù)總是從宏觀上掌握信息，如設(shè)備間的連接，而不是設(shè)備間端口的連接，因此首先定位端點(diǎn)間經(jīng)過(guò)的設(shè)備，然后再考慮設(shè)備間的鏈路，這樣需要考慮的節(jié)點(diǎn)就少很多，計(jì)算量也小很多。設(shè)備間的鏈接構(gòu)成了一個(gè)無(wú)向網(wǎng)，查找網(wǎng)中2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的節(jié)點(diǎn)，可以采用深度優(yōu)先遍歷算法和廣度優(yōu)先遍歷算法，在這里采用深度優(yōu)先算法。圖以鄰接矩陣的方式進(jìn)行存取，即從端口表的數(shù)據(jù)出發(fā)，得到設(shè)備為單位構(gòu)成設(shè)備間的鄰接矩陣，供算法進(jìn)行存取。同時(shí)提供1個(gè)臨時(shí)數(shù)組用于保存算法遍歷時(shí)是否經(jīng)過(guò)了某設(shè)備，提供1個(gè)變量用于存放找到一條鏈路后經(jīng)過(guò)的相關(guān)設(shè)備。v 表示查找的起點(diǎn)；des表示查找的目標(biāo)點(diǎn)；length表示查找的下一個(gè)點(diǎn)在整個(gè)路徑的位置。gVisited數(shù)組用于存放遍歷足跡；gmExistLink變量用于存放已經(jīng)有的路徑；gPath數(shù)組用于存放一條路徑；gDeviceCount用于統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備個(gè)數(shù)，gAdjMax設(shè)備間連接的鄰接矩陣。

void SearchPathes(int v，int des，int length) {

if (gVisited［v］) return;

gPath［length-1］ = v;

if (v == des)

{

//得到一條鏈路，保存在gPath中，其節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為length

vector< int > vTemp;

for(int i=0;i

{

vTemp.push_back(*(gPath+i));

}

gmExistLink［link_id］ = vTemp;

link_id++;

}

else

{

gVisited［v］ = true;

for (int i = 0; i < gDeviceCount; i++)

{

if(*(gAdjMax+v*gDeviceCount+i)!=0 !gVisited［i］)

{

SearchPathes (i，des，length+1);

}

}

gVisited［v］ = 1;

}

}

2.3 可視化設(shè)計(jì)

布線管理軟件通過(guò)圖形化的方式管理各種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息、描述關(guān)聯(lián)關(guān)系，也是一個(gè)根據(jù)數(shù)據(jù)信息的變化，動(dòng)態(tài)地顯示不同圖形狀態(tài)的數(shù)據(jù)前端開(kāi)發(fā)工具。在日常工作中，人們可能會(huì)想到要用各種各樣的畫(huà)圖工具去制圖，如CAD，Visio等，或者用一些信息系統(tǒng)來(lái)管理的各種圖紙資料、設(shè)備資源、管網(wǎng)資源、技術(shù)文檔等。但使用者都有體會(huì)的是，純粹的畫(huà)圖軟件，很難把眾多的設(shè)備信息、連接關(guān)系信息表達(dá)清楚，不同的設(shè)計(jì)圖紙之間也沒(méi)有直觀的連接關(guān)系能夠表達(dá)出來(lái)，更不能對(duì)設(shè)計(jì)圖中用到的設(shè)備材料進(jìn)行快速定位、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì) 。可是表格式的MIS系統(tǒng)又很難清楚表達(dá)復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系的。 就是一些花巨資用GIS系統(tǒng)管理的單位，也已經(jīng)充分意識(shí)到，單是管理設(shè)備資源的地理信息數(shù)據(jù)也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還有眾多的信息如技術(shù)文檔、設(shè)備的細(xì)節(jié)等都無(wú)法通過(guò)一個(gè)設(shè)計(jì)頁(yè)面表達(dá)出來(lái)。因此，無(wú)論目前使用哪一種方覺(jué)得存在明顯的缺陷。其實(shí)原因很簡(jiǎn)單：因?yàn)榧词故且粋€(gè)很簡(jiǎn)單的圖紙，里面的每一個(gè)對(duì)象都有其自身的數(shù)據(jù)屬性、技術(shù)參數(shù)和具體的業(yè)務(wù)特征，同時(shí)它又和系統(tǒng)中的其他對(duì)象發(fā)生關(guān)聯(lián)。而常見(jiàn)的靜態(tài)圖表軟件已經(jīng)不可能把這些關(guān)系、屬性和業(yè)務(wù)特征一一反映出來(lái)，更不能做到圖形與實(shí)物一一對(duì)應(yīng)。另外光有圖紙資料還不能滿(mǎn)足要求，使用者經(jīng)常為了計(jì)算、統(tǒng)計(jì) 、維護(hù)或訪問(wèn)廠家網(wǎng)站的需要，還要使用各種數(shù)據(jù)庫(kù)工具、文字處理系統(tǒng)以及第三方軟件。大量工具的使用，造成了人員技能跟不上、協(xié)調(diào)困難、錯(cuò)誤增多、效率低下等問(wèn)題。

布線管理軟件使用可視化設(shè)計(jì)，對(duì)不同設(shè)備采用不同的標(biāo)識(shí)，根據(jù)設(shè)置的層級(jí)關(guān)系構(gòu)建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)設(shè)備、層級(jí)、鏈路數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性進(jìn)行管理，可以把圖形、數(shù)據(jù)、連接關(guān)系綜合起來(lái)，并且存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而為用戶(hù)提供一個(gè)易用的管理平臺(tái)，為保障項(xiàng)目決策，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等提供幫助。

3 測(cè)試結(jié)果

在采取上述設(shè)計(jì)方法后，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了具有靈活、可配置架構(gòu)的布線管理軟件，搜索算法能快速地在一個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中查找出所有鏈路，目前已經(jīng)用在某部委的管理系統(tǒng)中。

4 發(fā)展趨勢(shì)

布線管理軟件智能化：智能配線管理軟件是與連接PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)時(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，它包括針對(duì)每一用戶(hù)的全部有源和物理無(wú)源元器件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，用最短時(shí)間和最低的費(fèi)用為手段就能夠順利完成網(wǎng)絡(luò)連接的移動(dòng)、添加、變更、維護(hù)等，以及預(yù)置參數(shù)、瀏覽查閱、檢索、內(nèi)容審定等人機(jī)對(duì)話(huà)。

布線管理軟件標(biāo)準(zhǔn)化:目前電信基礎(chǔ)設(shè)施管理的標(biāo)準(zhǔn)是：TIA／EIA606標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)設(shè)施管理標(biāo)準(zhǔn)，是目前國(guó)際上有關(guān)商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的惟一管理標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié) 語(yǔ)

文章對(duì)綜合布線管理軟件的關(guān)鍵問(wèn)題提出了解決方案，達(dá)到了靈活配置和可擴(kuò)展性的要求，同時(shí)提出基于數(shù)據(jù)的可視化設(shè)計(jì)方案，快速的鏈路查找算法。最后對(duì)綜合布線管理軟件的發(fā)展方向進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介 鄭愛(ài)華 女，1964年出生，北京人，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件工程。