智能運維管理系統(tǒng).doc

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1.1 智能運維管理系統(tǒng) 1.1.1 設(shè)計目標 公安將關(guān)鍵業(yè)務(wù)運行于IT網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之上，那么該系統(tǒng)是否能夠正常運行直接關(guān)系到業(yè)務(wù)是否能夠正常運行的關(guān)鍵之所在。但目前普遍管理人員經(jīng)常面臨的問題是：網(wǎng)絡(luò)變慢了、設(shè)備發(fā)生故障、應(yīng)用系統(tǒng)運行效率很低、想升級改造系統(tǒng)但無法說清問題的真實原因。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的任何故障如果沒有及時得到妥善處理都將會導(dǎo)致很大的影響甚至?xí)蔀闉?zāi)難。因此，如何保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)：預(yù)知故障，即在故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)故障；實時告知，即在第一時間將故障情況通知相關(guān)的管理人員；有效處理，即在預(yù)定的時間內(nèi)處理故障，若未及時處理將采取升級措施；以上問題簡單來說，如何實現(xiàn)“第一時間發(fā)現(xiàn)問題”、“第一時間通知相關(guān)人員”，“第一時間處理問題”，成為智能運維管理系統(tǒng)主管關(guān)注的重點問題。 本系統(tǒng)設(shè)計目標是建設(shè)一套對平臺服務(wù)器、服務(wù)軟件模塊、數(shù)字視頻設(shè)備、監(jiān)控攝像頭和圖像質(zhì)量進行定時巡檢診斷、故障記錄、告警、統(tǒng)計分析、故障旁路、設(shè)備和軟件模塊整合于一體的智能化運維管理系統(tǒng)。 1.1.2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)由設(shè)備巡檢服務(wù)器、視頻信號診斷服務(wù)器、報警轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、網(wǎng)管客戶端和數(shù)據(jù)庫組成。 設(shè)備巡檢服務(wù)器通過向各本服務(wù)器、服務(wù)軟件模塊、數(shù)字視頻設(shè)備發(fā)送巡檢指令來獲取設(shè)備運行狀態(tài)，對于故障設(shè)備，按照服務(wù)器熱備策略自動啟動備份服務(wù)器（如流媒體服務(wù)器），或重啟設(shè)備和服務(wù)模塊，以實現(xiàn)故障旁路和自動恢復(fù)功能。 視頻信號診斷服務(wù)器對系統(tǒng)內(nèi)視頻信號輪巡檢測，檢測結(jié)果在數(shù)據(jù)庫自動產(chǎn)生記錄并告警； 故障信號通過報警轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向網(wǎng)管客戶端、手機和電子郵件發(fā)送告警信息。 為了提高故障檢測診斷效率，增強故障發(fā)現(xiàn)的實時性，設(shè)備巡檢服務(wù)器可以分布部署，設(shè)計在每個分局部署一臺設(shè)備巡檢服務(wù)器，負責對本網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)設(shè)備的巡檢。 報警轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫仍利用一期的設(shè)備，無需另外配置。 系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖如圖4.5所示。 智能運維管理系統(tǒng)原理圖 1.1.3 設(shè)備與工程信息管理 可以對前端所有設(shè)備的信息進行統(tǒng)一管理，管理人員有針對的進行設(shè)備維護，如下圖。 可以對前端所有攝像機設(shè)備的信息進行統(tǒng)一管理，管理人員有針對的進行設(shè)備安裝維護，如下圖。 1.1.4 設(shè)備狀態(tài)巡檢 可以對前端所有設(shè)備進行實時狀態(tài)巡檢，如下圖 1.1.5 視頻信號巡測 對所有的視頻信號輪巡檢測，發(fā)現(xiàn)信號故障時能夠通過網(wǎng)管客戶端進行聲光報警和故障信息顯示，并聯(lián)動顯示故障畫面，自動生成故障記錄，包括檢測時間、監(jiān)控點名稱、故障內(nèi)容等，能自動抓拍故障圖像的圖片保存到檢測記錄中。故障內(nèi)容包括視頻信號干擾、圖像過白、過黑、聚焦模糊、畫面凍結(jié)等質(zhì)量問題； 1) 清晰度檢測（Sharpness & Content） 該功能將對實時視頻的畫面清晰程度（Sharpness）和信息含量（Content）做出評價，從而及時發(fā)現(xiàn)以下故障： 對焦發(fā)生異常 被偶然異物遮擋（如柳絮團） 被人為地蒙蔽 （這類危險對于銀行、金庫等敏感地帶的攝像頭尤其重要） 由于PTZ（云臺）故障或被人為移動，視野無意義 2) 視頻干擾檢測 （Noise & Snow） 該功能主要的監(jiān)測對象是：由于線路老化，傳輸故障，或者接觸不良，或受到電磁干擾，而在視頻畫面上出現(xiàn)的點狀，刺狀，帶狀的干擾。 由于攝像頭的干擾故障形式非常多樣，在文安視頻診斷系統(tǒng)中將呈帶狀，網(wǎng)狀帶有周期性的干擾交由 “噪聲”檢測項監(jiān)測，而將點狀，刺狀的隨機干擾交由“雪花”檢測項監(jiān)測，從而提高診斷的準確性。 雪花噪聲、彩色帶狀滾屏的復(fù)合干擾 折疊干擾（輕） 折疊干擾（重） 網(wǎng)狀紋 3) 亮度異常檢測（Brightness & Darkness） 該功能將對視頻的明暗程度進行診斷，由于在不同時段可改變診斷計劃和監(jiān)測閾值，亮度異常檢測在晝夜都能發(fā)揮作用。 亮度過高 增益控制紊亂（忽亮忽暗） 4) 偏色檢測（Color Bias） 該功能對視頻的顏色信息進行分析，它的特點是當視頻中出現(xiàn)豐富色彩時，能夠區(qū)分它們是由自然場景帶來的，還是由于攝像頭自身故障產(chǎn)生的，從而使攝像頭偏色檢測實用化。 黃、紫帶狀偏色 單純性青色偏色 自然綠色場景，不誤報 5) PTZ（云臺）控制功能診斷 前端的PTZ攝像頭在安裝一段時間后，可能發(fā)生部分或全部PTZ功能異常的情況，例如，左轉(zhuǎn)失靈，上下倒序等等。該功能能夠自動對PTZ的各指令進行測試，使管理人員準確及時地把握系統(tǒng)內(nèi)PTZ的運行情況。不過，此功能需要系統(tǒng)擁有控制前端PTZ的權(quán)限。 6) 視頻凍結(jié)檢測（Freeze） 發(fā)生視頻凍結(jié)時，監(jiān)控中心的畫面靜止，攝像頭的實時畫面無法被正常紀錄，而由于并未發(fā)生視頻信號丟失，常常難以引起人員注意。通過使用文安視頻診斷系統(tǒng)的Freeze監(jiān)測功能，就能及時發(fā)現(xiàn)這類隱患。 7) 視頻缺失檢測（Freeze） 該功能監(jiān)測攝像頭視頻信號中斷的故障。 1.1.6 網(wǎng)絡(luò)流量檢測 n 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測的常用方法 對網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測的常用技術(shù)分為： 基于流量鏡像（在線TAP）的協(xié)議分析技術(shù)； 基于硬件探針的分布式監(jiān)測技術(shù)； 基于SNMP的監(jiān)測技術(shù)； 基于Netflow的監(jiān)測技術(shù)這四種常用技術(shù)。 n 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測的原理介紹 1）基于流量鏡像協(xié)議分析 流量鏡像（在線TAP）協(xié)議分析方式是把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的某個端口（鏈路）流量鏡像給協(xié)議分析儀，通過7層協(xié)議解碼對網(wǎng)絡(luò)流量進行監(jiān)測。與其他3種方式相比，協(xié)議分析是網(wǎng)絡(luò)測試的最基本手段，特別適合網(wǎng)絡(luò)故障分析。缺點是流量鏡像（在線TAP）協(xié)議分析方式只針對單條鏈路，不適合全網(wǎng)監(jiān)測。 2）基于硬件探針的監(jiān)測技術(shù) 硬件探針是一種用來獲取網(wǎng)絡(luò)流量的硬件設(shè)備，使用時將它串接在需要捕捉流量的鏈路中，通過分流鏈路上的數(shù)字信號而獲取流量信息。 一個硬件探針監(jiān)視一個子網(wǎng)(通常是一條鏈路)的流量信息。對于全網(wǎng)流量的監(jiān)測需要采用分布式方案，在每條鏈路部署一個探針，再通過后臺服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，收集所有探針的數(shù)據(jù)，做全網(wǎng)的流量分析和長期報告。與其他的3種方式相比，基于硬件探針的最大特點是能夠提供豐富的從物理層到應(yīng)用層的詳細信息。但是硬件探針的監(jiān)測方式受限于探針的接口速率，一般只針對1000M以下的速率。而且探針方式重點是單條鏈路的流量分析，Netflow更偏重全網(wǎng)流量的分析。 3）基于SNMP的流量監(jiān)測技術(shù) 基于SNMP的流量信息采集，實質(zhì)上是測試儀表通過提取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Agent提供的MIB（管理對象信息庫）中收集一些具體設(shè)備及流量信息有關(guān)的變量?；赟NMP收集的網(wǎng)絡(luò)流量信息包括：輸入字節(jié)數(shù)、輸入非廣播包數(shù)、輸入廣播包數(shù)、輸入包丟棄數(shù)、輸入包錯誤數(shù)、輸入未知協(xié)議包數(shù)、輸出字節(jié)數(shù)、輸出非廣播包數(shù)、輸出廣播包數(shù)、輸出包丟棄數(shù)、輸出包錯誤數(shù)、輸出隊長等。相似的方式還包括RMON。與其他的方式相比，基于SNMP的流量監(jiān)測技術(shù)受到設(shè)備廠家的廣泛支持，使用方便，缺點是信息不夠豐富和準確，分析集中在網(wǎng)絡(luò)的2、3層的信息和設(shè)備的消息。SNMP方式經(jīng)常集成在其他的3種方案中，如果單純采用SNMP做長期的、大型的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控，在測試儀表的基礎(chǔ)上，需要使用后臺數(shù)據(jù)庫。 4）基于Netflow的流量監(jiān)測技術(shù) Netflow流量信息采集是基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（Cisco）提供的Netflow機制實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)流量信息采集。Netflow為Cisco之專屬協(xié)議，已經(jīng)標準化，并且Juniper、extreme、華為等廠家也逐漸支持，Netflow由路由器、交換機自身對網(wǎng)絡(luò)流量進行統(tǒng)計，并且把結(jié)果發(fā)送到第3方流量報告生成器和長期數(shù)據(jù)庫。一旦收集到路由器、交換機上的詳細流量數(shù)據(jù)后，便可為網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)使用量計價、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、病毒流量分析，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測等應(yīng)用提供計數(shù)根據(jù)。同時，Netflow也提供針對QoS（Quality of Service）的測量基準，能夠捕捉到每筆數(shù)據(jù)流的流量分類或優(yōu)先性特性，而能夠進一步根據(jù)QoS進行分級收費。與其他的方式相比，基于Netflow的流量監(jiān)測技術(shù)屬于中央部署級方案，部署簡單、升級方便，重點是全網(wǎng)流量的采集，而不是某條具體鏈路；Netflow流量信息采集效率高，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，成本越低，擁有很好的性價比和投資回報。缺點是沒有分析網(wǎng)絡(luò)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層信息。Netflow方式是網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計方式的發(fā)展趨勢 1.1.7 存儲設(shè)備管理 簡便的存儲管理界面：基于Web GUI，支持Windows/Linux操作系統(tǒng)平臺，通過IE/Firefox瀏覽器，完成存儲管理的所有操作。如下圖 n 在客戶端機器打開WEB瀏覽器，在IE地址欄輸入控制器的IP地址，比如輸入192.168.3.28 ，回車，備注：默認用戶名：sysadmin 密碼：12345 n 網(wǎng)絡(luò)配置 可以修改所有受管轄的控制器模塊的名稱、IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址以及DNS服務(wù)器信息；還可以激活巨型幀和指定巨型幀的大小。如下圖 n 可以對接入系統(tǒng)中的所有存儲設(shè)備的實時硬件連接狀態(tài)，如下圖 1.1.8 用戶投訴管理 接受用戶投訴，形成投訴記錄、維護任務(wù)單，反饋維護處理結(jié)果，形成完整的用戶投訴處理記錄，可查詢、統(tǒng)計、打印。 n 客戶投訴處理流程如下圖 1.1.9 日志管理 系統(tǒng)提供日志查詢與導(dǎo)出功能，日志記錄關(guān)于軟件操作的整個過程，包括操作人員的身份詳細信息，重要信息可以進行打印備案。提供日志查詢頁面，方便用戶查詢歷史信息，可以根據(jù)不同的條件查詢來源，包括: l 來源：管理中心、前端服務(wù)器； l 等級：全部信息、普通信息、重要信息、警告信息、錯誤信息； l 操作：功能操作； l 操作對象：對象的操作，譬如（DVR設(shè)備、組織機構(gòu)、日志處理、報警日志處理等等）； l 操作類型：前部、日志、機構(gòu)、通道、云臺、人員、角色、功能模塊、視頻錄像機、任務(wù)管理； l 用戶：用戶登陸時的用戶名； l 時間：開始時間，結(jié)束時間，中斷時間； 由于一般用戶的需求，在歷史日志列表可以看到日志的來源、等級、操作、操作的對象、操作的類別、操作時間和結(jié)果。 1.1.10 運維管理流程 4. 解決故障，請求確認恢復(fù) 區(qū)域維護站 傳輸中心 交換中心 管理中心 1.申告 2.派單 3.轉(zhuǎn)發(fā) 5、 確認恢復(fù)， 要求銷障 6、銷單