网络综合布线管理软件设计和实现

　　1 引言

　　布线管理是针对设备间、交换间的工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施，按照一定的模式进行标识和记录，内容包括：管理方式、标识、色标、交叉连接、跳线等这些内容的实施给用户系统维护、管理创造方便，提高了管理水平和工作效率，从而实现了综合布线系统的灵活性、开放性和扩展性。

　　综合布线线缆是综合布线系统的基础设施，是整个网络的中枢神经系统，它能为智能建筑提供语音、数据、图像、多媒体等系统的应用。得益于综合布线系统网络灵活性及高可靠性，它在不断的扩展，但也带来新的问题，主要表现在随着系统的使用、网络的发展，用户不可避免地要对连接的缆线移动、添加、改动，使得跳线不断变更，在设备间主配线架及楼层配线架将会出现跳线管理的问题，众多的缆线难免出现混乱，这一直是用户和生产厂商极为关注的问题。

　　因此，提出用布线管理软件来管理线路资源，提高管理水平，目前对综合布线系统管理软件的认识常与网络管理软件、电子配线架等的认识模糊不清，所以首先阐述综合布线管理软件与它们的区别。

　　综合布线系统管理软件是一套系统，分模块对综合布线的物理构成图形化的导人数据库。然后，对这些设备、链路、信息点、终端相关人实施精确的、高效率的、可更改的维护。关于网络管理软件，目前市场上网络管理软件可以大概分为以下几类：网络资产管理、网络监控、日志分析、路由追踪、检测工具、网络套件等。当然，目前也可以按这样来分类：网管系统、应用性能管理、桌面管理系统、员工行为管理、安全管理。通常情况下不太可能将综合布线管理软件与桌面管理系统、员工行为管理系统及安全管理系统想混淆。

　　网管系统(NMS)主要是针对网络硬件设备进行监测、配置和故障诊断。主要功能有自动拓扑发现、远程配置、性能参数监测、故障诊断。网管系统通常是由2类公司开发，一类是通用软件供应商;另一类是各个设备厂商。通用软件供应商开发的NMS系统是针对各个厂商网络设备的通用网管系统，目前比较流行的有OpenView，Micromuse，Concord等网管系统。

　　各个设备厂商为自己产品设计的专用NMS系统对自己的产品监测、配置功能非常全面，可监测一些通用网管系统无法监测的重要性能指标，还有一些独特配置功能。但是对其他公司生产的设备基本上就无能为力了。目前比较流行的设备厂商网管软件有Cisco—Works2000，NetSight，国内的Linkmanage，iManager。

　　2布线管理软件的关键问题和解决方法

　　2.1灵活性和可扩展性

　　对于本软件的需求分析，通常做法是通过调研，了解可能存在的设备种类，被关心的设备属性，不同的层级关系，然后将这些信息综合设计成一个数据库，然后提供网络数据的管理。

　　然而，这种方法存在2个问题：

　　(1)耗费时间长，需要不断和网络布线成员的进行沟通，并且由于每个人的关注点不一样，导致牵涉的属性变量膨胀;

　　(2)不灵活，需求分析人员总是希望能了解用户的所有需求，需求了解完毕后，就假定所有的需求被了解，然后进行设计、编码工作，这样导致将来要关注新的属性时，软件不能灵活处理。

　　针对这个问题，认为采取用户配置和模板的方法，既可以减少软件实现花费的时间，又可以保证最大范围的灵活性。提供用户配置的功能，用户根据自己所关心的属性进行配置;提供模板的功能，用户可以利用其他人已经配置好的模板，进行网络设计。从而减少耗费的时间和对软件使用的复杂度。

　　在具体网络中有着各种不同的设备和连线，设备可能是路由器，交换机等，连线指连接设备的链路，可能有光纤、铜缆，而连线通过端口和设备相连，随着设备和链路随着新技术的发展不断涌现，人们对设备和连线所关心的属性不断变化。为了应对这种动态需求，需要将软件建立在一个抽象的模型上，而模型中的元素相关属性可以动态进行修改，才能满足这种变化的需求。因此将网络抽象成一个具有节点和链路的网状结构，节点可以物化成设备，该设备可能带有端点，链路指用于代替连接设备的连线。同时在Internet规划时，设计者们引入了分层的概念，如现在的TCP/IP协议。因此针对这个模型，这里引入了层级的概念，可以包括实际的层次关系，如建筑、楼层、房间等，以及虚拟的层级如内网、外网、园区网等，从而便于规划网络。

　　在设计过程中，对于层次、设备、链路、设备端口有默认的逻辑属性，如用于标示的id号，该号提供给软件系统使用，用户不可见，同时提供用户可见的name属性，由用户设置。此外，对于设备必须有端口数的属性。对于链路有连接的两端端口的id标示符。这些必须的属性构成了模型的必备参数，用户其他关心的属性可以动态配置。这些必需属性就可以构成一个网络，一条链路就可以这样描述：id为d1的设备的端口p1连接到id为d2的设备端口p2，无数条链路就构成了一个网络，这是从端点进行描述，也可以从设备进行描述，即无数设备间的连接构成了一个网络，从设备描述可以简化网络连接的复杂性，避免软件实现的复杂度和实现查询时的计算量。如图1所示。

　　2.2查找链路

　　软件主要提供了网络规划功能和链路管理功能，网络规划是指用户根据层级来设计网络结构，在适当的层级中添加设备，进行设备间的连接;在构建完网络后，可以进行端点到端点的链路查询以及链路各设备、端口等的属性查询。网络规划需要用户有较多的经验，通过配置层级、设备、链路后可以完整描述自己的意图。在构建好网络后，可以利用存储在数据库中的赎金提供链路查询，指当网络出现故障时，查找出问题设备的连接端口到主机房或者到指定端口要经过的链路，提供各设备和链路的信息给网络管理人员使用，用于确定可能存在问题的链路。

　　链路查找是指在构建完网络后，提供端到端的查询，其中心思想是网络的深度优先遍历算法，找出所有的路径。算法中心思想是：获取设备间连线的邻接矩阵，先确定两点之间的链路经过的设备，然后确定设备间的连接情况。如设备间的链路个数和链路相关的属性等。在明确两点间的所有链路之后，网络管理员可以判断网络不通的问题出现在哪一段链路上。整个网络是由端点和端点简单连接组成，在查找链路时，如果以端点作为节点，则会导致以下问题：一是链路繁多，计算量大;二是反映不出用户关心的内容，用户总是从宏观上掌握信息，如设备间的连接，而不是设备间端口的连接，因此首先定位端点间经过的设备，然后再考虑设备间的链路，这样需要考虑的节点就少很多，计算量也小很多。设备间的链接构成了一个无向网，查找网中2个节点间的节点，可以采用深度优先遍历算法和广度优先遍历算法，在这里采用深度优先算法。图以邻接矩阵的方式进行存取，即从端口表的数据出发，得到设备为单位构成设备间的邻接矩阵，供算法进行存取。同时提供1个临时数组用于保存算法遍历时是否经过了某设备，提供1个变量用于存放找到一条链路后经过的相关设备。v表示查找的起点;des表示查找的目标点;length表示查找的下一个点在整个路径的位置。gVisited数组用于存放遍历足迹;gmExistLink变量用于存放已经有的路径;gPath数组用于存放一条路径;gDevice—Count用于统计网络中的设备个数，gAdjMax设备间连接的邻接矩阵。

　　2.3可视化设计

　　布线管理软件通过图形化的方式管理各种系统结构、存储数据信息、描述关联关系，也是一个根据数据信息的变化，动态地显示不同图形状态的数据前端开发工具。在日常工作中，人们可能会想到要用各种各样的画图工具去制图，如CAD，Visio等，或者用一些信息系统来管理的各种图纸资料、设备资源、管网资源、技术文档等。但使用者都有体会的是，纯粹的画图软件，很难把众多的设备信息、连接关系信息表达清楚，不同的设计图纸之间也没有直观的连接关系能够表达出来，更不能对设计图中用到的设备材料进行快速定位、准确统计。

　　可是表格式的MIS系统又很难清楚表达复杂的系统结构和连接关系的。就是一些花巨资用GIS系统管理的单位，也已经充分意识到，单是管理设备资源的地理信息数据也是远远不够的，还有众多的信息如技术文档、设备的细节等都无法通过一个设计页面表达出来。因此，无论目前使用哪一种方觉得存在明显的缺陷。其实原因很简单：因为即使是一个很简单的图纸，里面的每一个对象都有其自身的数据属性、技术参数和具体的业务特征，同时它又和系统中的其他对象发生关联。而常见的静态图表软件已经不可能把这些关系、属性和业务特征一一反映出来，更不能做到图形与实物一一对应。另外光有图纸资料还不能满足要求，使用者经常为了计算、统计、维护或访问厂家网站的需要，还要使用各种数据库工具、文字处理系统以及第三方软件。大量工具的使用，造成了人员技能跟不上、协调困难、错误增多、效率低下等问题。

　　布线管理软件使用可视化设计，对不同设备采用不同的标识，根据设置的层级关系构建整个网络的拓扑结构，同时对设备、层级、链路数据的相关属性进行管理，可以把图形、数据、连接关系综合起来，并且存在数据库中，从而为用户提供一个易用的管理平台，为保障项目决策，网络设计等提供帮助。

　　3测试结果

　　在采取上述设计方法后，目前已经实现了具有灵活、可配置架构的布线管理软件，搜索算法能快速地在一个项目数据库中查找出所有链路，目前已经用在某部委的管理系统中。

　　4发展趋势

　　布线管理软件智能化：智能配线管理软件是与连接PC机和网络设备的实时管理的网络数据库，它包括针对每一用户的全部有源和物理无源元器件构成的网络，用最短时间和最低的费用为手段就能够顺利完成网络连接的移动、添加、变更、维护等，以及预置参数、浏览查阅、检索、内容审定等人机对话。

　　布线管理软件标准化：目前电信基础设施管理的标准是：TIA/EIA一606标准，该标准是商业建筑物电信基础设施管理标准，是目前国际上有关商业建筑物电信基础结构的惟一管理标准。

　　5结语

　　文章对综合布线管理软件的关键问题提出了解决方案：快速的链路查找算法，达到了灵活配置和可扩展性的要求，同时提出基于数据的可视化设计方案。最后对综合布线管理软件的发展方向进行简单的分析。