孫仲揚

摘要：越來越多的設備使用linux作為操作系統(tǒng)，為了實現(xiàn)對設備的遠程監(jiān)控與診斷，一般都將設備接入互聯(lián)網(wǎng)（或者局域網(wǎng)），再由一臺電腦接入該網(wǎng)絡進行遠程登錄，達到數(shù)據(jù)交換，傳輸?shù)哪康摹?/p>

如今，安卓手機已經(jīng)相當普及，由于操作手機的便捷性，人們操作電腦的時間越來越少，使用手機越來越多，本設計基于安卓系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)對linux系統(tǒng)設備進行遠程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設備問題，便于設備使用人員及管理人員使用，并且對數(shù)據(jù)進行存儲，并且有利于之后對數(shù)據(jù)進行進一步分析挖掘。

關鍵詞：遠程登錄;遠程監(jiān)控;linux系統(tǒng)設備

中圖分類號：TP277?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）16-0038-02

方案設計與實現(xiàn)：

1 ssh 遠程登錄

1.1 ssh簡介。SSH[1] （Secure Shell，安全協(xié)議外殼）是由 IETF （ Internet Engineering Task Force，國際 互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）制定的一族協(xié)議，提供安全遠程登錄、安全文件傳輸?shù)染W(wǎng)絡服務功 能，還可以為其它應用層協(xié)議提供安全“通道”。SSH 對服務端和客戶端提供相互的 身份驗證功能，并且保證傳輸數(shù)據(jù)的加密性和完整性。使用 SSH 還有一個額外的優(yōu)點：它會壓縮傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，縮短傳輸所需的時間。SSH 協(xié)議的軟件程序由客戶端和服務器兩部分組成，以網(wǎng)絡應用層和傳輸層為基礎 [2]。

1.2 ssh驗證。從客戶端來看，SSH提供兩種級別的安全驗證。

第一種級別（基于口令的安全驗證）

只要你知道自己帳號和口令，就可以登錄到遠程主機。所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都會被加密，但是不能保證你正在連接的服務器就是你想連接的服務器[3]。可能會有別的服務器在冒充真正的服務器，也就是受到“中間人”這種方式的攻擊。

第二種級別（基于密匙的安全驗證）

需要依靠密匙，也就是你必須為自己創(chuàng)建一對密匙，并把公用密匙放在需要訪問的服務器上。如果你要連接到SSH服務器上，客戶端軟件就會向服務器發(fā)出請求，請求用你的密匙進行安全驗證。服務器收到請求之后，先在該服務器上你的主目錄下尋找你的公用密匙，然后把它和你發(fā)送過來的公用密匙進行比較。如果兩個密匙一致，服務器就用公用密匙加密“質詢”（challenge）并把它發(fā)送給客戶端軟件。客戶端軟件收到“質詢”之后就可以用你的私人密匙解密再把它發(fā)送給服務器。

用這種方式，你必須知道自己密匙的口令。但是，與第一種級別相比，第二種級別不需要在網(wǎng)絡上傳送口令。

綜上所述，選用安全的ssh協(xié)議來登錄linux設備。驗證方式由于驗證的數(shù)控機床只支持賬號和口令的方式，所以選用第一種方式。

1.3 ssh庫選用。在本項目中引入jsch庫，jsch 是一個基于ssh的java庫，可以支持安卓設備用于ssh登錄以及文件傳輸，shell腳本操作，由于android基于java語言進行開發(fā)，所以可以以導入jar包的方式導入jsch庫。

1.4異步任務庫選用。

此外，還有一個很重要的庫。Rx（ReactiveX，響應式編程）是一種事件驅動的基于異步數(shù)據(jù)流的編程模式，整個數(shù)據(jù)流就像一條河流，它可以被觀測（監(jiān)聽），過濾，操控或者與其他數(shù)據(jù)流合并為一條新的數(shù)據(jù)流。而RxJava是.Net Rx在JVM上的實現(xiàn)。RxJava可以應用于大部分基于JVM的語言，如Scala，Groovy等。

Rxjava引入，用于異步任務操作，并且可以在主線程子線程中切換，因為連接，傳輸文件屬于耗時操作，不能夠在主線程中進行，rxjava還帶有錯誤處理機制，在連接錯誤的時候可以進行處理。

RxJava特點

·函數(shù)響應式編程

·異步

·事件驅動的

·基于觀察者模式

·專門的出錯處理，當使用RxJava出現(xiàn)錯誤時，它不會直接拋出異常，而是會執(zhí)行OnError（）方法;

·并發(fā)，可以很容易實現(xiàn)多線程

1.5建立連接。

private void initPingCNCData（final String ip， final String password， final CallbackContext callbackContext）{

Observable.create（new Observable.OnSubscribe（） {

@Override

public void call（Subscriber<？ super String> subscriber） {

//1.ping device，檢測對方ip是否能聯(lián)通

boolean res = AllUitls.ping（ip， 3）;

//2.建立session連接

JSch jsch = new JSch（）;

try {

session = jsch.getSession（HOST， ip， 22）;

session.setPassword（password）;

session.connect（）;

int result = 0;

//根據(jù)返回值判斷是否連接成功

if （！res） {

callbackContext.error（"connectfalse"）;

} else {

subscriber.onNext（"Device connected"）;

//建立連接完成，可讀取數(shù)據(jù)

getFilesInfo （session）;

subscriber.onCompleted（）;

}

} catch （JSchException e） {

e.printStackTrace（）;

}

}

}

}）.subscribeOn（Schedulers.io（））

.timeout（20， TimeUnit.SECONDS）

.observeOn（AndroidSchedulers.mainThread（））

.subscribe（new Subscriber（） {

@Override

public void onError（Throwable throwable） {

callbackContext.error（"connectfalse"）;

}

@Override

public void onNext（String str） {

//連接成功，接下來的工作在這里進行

}

}）;

}

2 scp讀取文件

scp是secure copy的縮寫，是用來進行遠程文件拷貝的。數(shù)據(jù)傳輸使用 ssh，并且和ssh 使用相同的認證方式，提供相同的安全保證。

scp命令是 SSH 中最方便有用的命令了，試想，在兩臺服務器之間直接傳送文件，僅僅用 scp 一個命令就完全解決了。你可以在一臺服務器上以 root 身份運行 #scp servername：/home/ftp/pub/file1 ./ 這樣就把另一臺服務器上的文件 /home/ftp/pub/file1 直接傳到本機器的當前目錄下，當然你也可以用 #scp /tmp/file2 servername：/boot 把本機上的文件 /tmp/file2 送到另一臺機器的 /boot 目錄下。而且整個傳送過程仍然是用 SSH 加密的

private int getFilesInfo（String fileFullPath， Session session） {

int res = -1;

String[] arg = new String[2];

arg[0] = fileFullPath;

arg[1] = cordova.getActivity（）.getFilesDir（） + File.separator + temp;

int count = 3;

do {

res = ScpFrom.scpFrom（arg， session）;

count--;

} while （res ！= 0 && count ！= 0）;

return res;

}

3 安卓設備讀取xml文件并解析

可擴展標記語言，標準通用標記語言的子集，是一種用于標記電子文件使其具有結構性的標記語言。

在電子計算機中，標記指計算機所能理解的信息符號，通過此種標記，計算機之間可以處理包含各種的信息比如文章等。它可以用來標記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型，是一種允許用戶對自己的標記語言進行定義的源語言。它非常適合萬維網(wǎng)傳輸，提供統(tǒng)一的方法來描述和交換獨立于應用程序或供應商的結構化數(shù)據(jù)。是Internet環(huán)境中跨平臺的、依賴于內容的技術，也是當今處理分布式結構信息的有效工具。早在1998年，W3C就發(fā)布了XML1.0規(guī)范，使用它來簡化Internet的文檔信息傳輸。

Pull解析XML：

Xml pull提供了開始元素和結束元素，當某個元素開始時，我們可以調用parser.nextText從XML文檔中提取所有字符數(shù)據(jù)。當解釋到一個文檔結束時，自動生成EndDocument

常用接口類：XmlPullParser， XmlSreializer， XmlPullParserFactory

特點是代碼實現(xiàn)較為簡單，非常適合移動設備，安卓系統(tǒng)內置pull解析器，而且安卓系統(tǒng)內部默認使用pull來解析xml文件

case XmlPullParser.START_TAG：

if （parser.getName（）.equals（"Name"）） {

String temp = parser.nextText（）;

if （temp.contains（"SINUMERIK"）） {

res += "{＼＼＼＼"name＼＼＼＼"：＼＼＼＼"" + temp + "＼＼＼＼"，";

}

} else if （parser.getName（）.equals（"MLFB"）） {

res += "＼＼＼＼"mlfb＼＼＼＼"：＼＼＼＼"" + parser.nextText（）+ "＼＼＼＼"，";

}

else if （parser.getName（）.equals（"SerialNo"）） {

res += "＼＼＼＼"serialno＼＼＼＼"：＼＼＼＼"" + parser.nextText（）+ "＼＼＼＼"，";

}

else if （parser.getName（）.equals（"HW-ID"）） {

res += "＼＼＼＼"hwid＼＼＼＼"：＼＼＼＼"" + parser.nextText（）+ "＼＼＼＼"，";

finishFlag = false;

}

break;

case XmlPullParser.END_TAG：

break;

4 將解析出來的信息存入安卓本地sqlite數(shù)據(jù)庫

SQLite是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，是遵守ACID的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它包含在一個相對小的C庫中。它是D.RichardHipp建立的公有領域項目。它的設計目標是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設備中，可能只需要幾百K的內存就夠了。它能夠支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系統(tǒng)，同時能夠跟很多程序語言相結合，比如 Tcl、C#、PHP、Java等，還有ODBC接口，同樣比起Mysql、PostgreSQL這兩款開源的世界著名數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來講，它的處理速度比他們都快。SQLite第一個Alpha版本誕生于2000年5月。

安卓系統(tǒng)中使用的就是sqlite數(shù)據(jù)庫。在本系統(tǒng)中應用對sqlite進行封裝后的Ormlite框架。

OrmLite是一個數(shù)據(jù)庫操作輔助的開源框架，底層還是Sqlite。O-R-M是Object relational mapping（對象關系映射）的縮寫，即業(yè)務實體對象與關系型數(shù)據(jù)庫之間的映射。對象中的屬性與數(shù)據(jù)庫表中的字段一一對應。OrmLite直接操作業(yè)務對象，隱藏了數(shù)據(jù)庫操作的細節(jié)，使我們不用通過sql語句與數(shù)據(jù)庫打交道。OrmLite通過Java注解的方式與數(shù)據(jù)庫建立映射關系。

建立javabean文件，用來映射數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)，建立ormlitedatabasehelper建立java與sqlite數(shù)據(jù)庫之間的關系，將解析出來的xml數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中。

public void upDateParam（String key， String value， String type， String user_name， String project_name， int paramnum） throws SQLException {

ParamAll paramAll = getParamEach（type， key， user_name， project_name， paramnum）.get（0）;

paramAll.setValue（value）;

Dao dao = getDao（ParamAll.class）;

dao.update（paramAll）;

}

5 讀取數(shù)據(jù)庫信息并顯示在手機屏幕上屏幕

通過Ormlitedatabasehelper讀取數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，寫入手機屏幕相應的布局當中。

textView1.setText（listview.get（0））;

textView2.setText（listview.get（1））;

textView3.setText（listview.get（2））;

textView4.setText（listview.get（3））;

textView5.setText（listview.get（4））;

6 驗證

將一臺數(shù)控機床（Linux操作系統(tǒng)）接入局域網(wǎng)，設置好登錄名，密碼，以及ip地址。將手機連入該網(wǎng)絡，打開app進行連接，讀取機床參數(shù)，并顯示在界面上

7 總結優(yōu)缺點

優(yōu)點，可以在任何安卓端獲取設備狀態(tài)信息，對設備進行監(jiān)控，當設備故障報警時，可以及時進行處理，大大提高了設備運行效率。

缺點，實時性有待提高，只能在用戶想要讀取數(shù)據(jù)的時候去讀取數(shù)據(jù)，如果要持續(xù)對數(shù)據(jù)進行讀取要建立更長時間的連接，可以應用安卓系統(tǒng)的service組件進行后臺活動，持續(xù)讀取設備信息。

在網(wǎng)絡條件不好的情況下會讀取失敗，應該建立更完善的容錯機制。

參考文獻：

[1]BARRETT D J， SILVERMANN R E. SSH， The Secure Shell[M]. Sebastopol， CA：O'Reilly， 2001.

[2]史倩竹. SSH 協(xié)議分析與研究.第 15 屆全國計算機新科技與計算機繼續(xù)教育學術會議，秦皇 島，2004.

[3]Petersen R Linux技術大全I-M].北京：機械工業(yè)出版 社，2002：155～156