ADSL网管系统的实现
发布时间：2006-10-14 4:05:40   收集提供：gaoqian
黑龙江省数据通信局 车雪松
　　ADSL是一项变得越来越为家庭和中小企业用户所熟知的宽带技术，它被称为“非对称”是由于其双向或双工带宽中的大部分被分配给了下行方向，即向用户发送数据的方向。ADSL下行速率可高达6.1Mbps，而上行速率最多为640Kbps。由于ADSL技术具有在带宽和资费上的优势，各ISP都在广泛地推广ADSL业务。

　　一个大型ISP的网络往往由许多节点组成，ADSL设备被分布在各个节点中为用户提供接入服务，同时每个节点中又可能存在不同厂家的或同一厂家的不同型号的ADSL设备。目前的情况是，各厂家提供的ADSL网管系统只是针对本身设备或单个节点的ADSL设备进行网络管理，而无法对ISP所有各节点的不同种类的ADSL设备进行统一管理。笔者对黑龙江省所采用的ADSL设备进行了分析研究，开发出一套ADSL网络管理系统，将全省各节点的各种ADSL设备统一到了一个管理平台上。

系统的总体设计

　　为了提高整个系统的运行效率，同时也为了使系统管理员在访问网管系统时有一个好的视觉效果，我们将ADSL网络管理系统分为前台和后台两个部分。前、后台程序相对独立运行。前台程序用HTML语言编写，调用后台程序的输出结果并加入说明。后台程序用C语言编写，负责采集数据、处理数据、生成结果输出。另外，为了便于前台和后台的交互，在系统中采用CGI技术来显示ADSL接入设备的面板。这样系统管理员在需要调用此网络系统时，在任意计算机上调用浏览器就可以看到相应ADSL设备的运行情况。

　　对于一个ADSL网络管理系统来说，第一步要做的事情就是采集ADSL接入设备上有关接入端口当前占用情况的原始数据。我们利用SNMP协议来获得这些数据，通过开发基于UDP的SNMP通信程序取得ADSL接入设备上MIB中的相应项。如果没有一个唯一对应的MIB项是我们所需要的，还可以通过取得ADSL上每个接入端口状态的方法来最终统计出所需要的数据。

　　在采集数据时生成两种库文件：一种为.temp文件,另一种为.che文件。这两种库文件都是文本文件。首先将取得的原始数据放入每台ADSL接入设备所对应的数据库中，因为对每台ADSL接入设备来说，其槽位和端口号是固定的，所以此数据库可以简化为一个文本文件，其内容是顺序存放的端口状态，而文件名则为相应ADSL接入设备的网管IP地址＋.temp。这样，当后台程序的采集部分执行完毕后，对每台ADSL接入设备就有了一个唯一对应的库文件，文件内容为当前该设备各端口的状态标识，每次后台程序执行时这些库文件被清空重写。.che库文件存放的内容为每天各节点的占用端口数及总的占用端口数，每条记录对应两个数据项，分别为端口数及所对应的时间。

　　在后台程序的数据处理部分，其输入为数据采集部分的输出，可统计出现有设备的端口占用情况和设备的运行情况。

系统的程序实现

1．总体流程

前台程序

 
后台程序
图1 程序流程图
2．SNMP通信程序
　　后台程序进行数据采集时利用基于UDP的SNMP协议获取ADSL接入设备上的端口状态信息。利用SNMP协议进行通信的过程如图2所示。
图3 通信过程图
　　本文以华为公司的ADSL设备为例介绍程序的实现过程。华为的MA5100提供对用户的接入服务，MA5100采用标准插框结构设计，每框16个槽位，可插16块板，其中7块为ADSL用户接入板，每块板上提供16个端口。
　　有关端口状态的MIB项如下：
　　1.3.6.1.4.1.2011.2.6.3.6.3.2.1.1.0.0.0
　　其中，倒数第三个0代表机框号为0，当MA5100为单机框时，此项为0。倒数第二个0代表槽位号为0，为了获取一个设备上的所有用户状态信息，在此项上分别填入0～6。倒数第一个0代表端口号为0，在程序中应依次填入0～15。
　　以上的MIB项有7个取值，分别代表的含义为：0：激活；1：去激活；2：物理损坏；3：正在激活；4：正在去激活；5：阻塞；6：解阻塞。其中我们取0和3状态为用户在线状态。
　　我们利用adslwalk程序来遍历MIB树，该程序每执行一次，获取一块板上的信息，需执行7次获取一台设备上的所有信息。以下为adslwalk程序的主要部分，程序中的函数调用了如图3所示的一些基本通信函数：
if ((fp=fopen(filebuf,“a”))==NULL)
printf(“cann’t open file\n”);
while (1)
{
pdu = snmp_pdu_create(SNMP_PDU_GETNEXT);
snmp_add_null_var(pdu, name, name_length);
status = snmp_synch_response(ss, pdu,＆response);
for (vars = response－>variables; vars; vars = vars－>next_variable)
{
memcpy((char ＊)name, (char ＊)vars－>name,
vars－>name_length ＊ sizeof(oid));
name_length = vars－>name_length;
sprint_value(buf,vars－>name,vars－>
name_length,vars);
j=strlen(buf);
buf[j]=‘\n’;
buf[j＋1]=‘\0’;
fwrite(buf,strlen(buf),1,fp);
} /＊ End of var processing loop ＊/
}
fclose(fp);
adslwalk程序执行时的格式为：
adslwalk 10.10.20.30 public
1.3.6.1.4.1.2011.2.6.3.6.3.2.1.1.0.0
　　其中10.10.20.30为指定MA5100设备的网管地址。程序执行完毕后，生成名为10.10.20.30.temp的文件，文件内容为该MA5100的用户端口状态信息。
3．CGI程序
　　 在本系统中，为了便于前台和后台之间的交互，笔者采用了CGI技术，用它在WWW中生成MA5100设备的面板图。
　　 标准的CGI程序是用户和后台的直接交互，而我们所编写的CGI程序则将.temp库文件作为程序输入部分。
　　以下为本系统中CGI程序的主要部分：
strcpy(filename,homedir);
strcat(filename,“10.10.20.30.temp”);
draw(filename);
/＊下面是绘图函数＊/
draw(ptr)
char ＊ptr;
{
FILE ＊fp;
struct stat statbuf;
char buf[200];
int i=0,j,k;
char inputs[200];
if ((fp=fopen(ptr,“r”))==NULL)
printf(“<H4 ALIGN=center>can’t open file
</A></H4>\n”);
fstat(fileno(fp),＆statbuf);
if (statbuf.st_size!=0)
{
i=0;
while (!feof(fp))
{
fgets(buf,sizeof(buf)－1,fp);
if (strstr(buf,“0”))
inputs[i]=‘0’;
else
if (strstr(buf,“3”))
inputs[i]=‘3’;
else
inputs[i]=‘5’;
i＋＋;
}
printf(“<TABLE ALIGN=center BORDER=2>”); printf(“<TR><TH>TH><TH>0</TH>
<TH>1</TH><TH>2</TH><TH>3</TH><TH>4</TH><TH>5</TH><TH>6</TH></TR>”);
for (k=0;k<16;k＋＋)
{
printf(“<TR>”);
for (j=0;j<7;j＋＋)
{
if (j==0)
printf(“<TD>％d</TD>”,k);
if (inputs[j＊16＋k]==‘0’)
printf(“<TD bgcolor=00FF00>％c
</TD>”,inputs[j＊16＋k]);
else{
if (inputs[j＊16＋k]==‘3’)
printf(“<TD bgcolor=FFFF00>％c
</TD>”,inputs[j＊16＋k]);
else
printf(“<TD bgcolor=FF0000>％c
</TD>”,inputs[j＊16＋k]);
}
}
printf(“</TR>”);
}
printf(“</TABLE>”);
}
fclose(fp);
return(0);
}
上述程序放置在/cgi－bin目录下，当管理员按下查看面板图的按钮时，系统调用该程序输出结果。在前台的HTML文件中我们用以下的语句来调用CGI程序：
<H3 ALIGN=left><A HREF=“/cgi－bin/adsltable”>Table</A></H3>
4．各种图片的生成程序
以Solaris操作系统为例，加载ZBLIB、GDLIB软件包，就可以在Solaris下用C语言编写程序，将采集来的数据生成JPG、PNG等压缩格式的图片。
5．后台程序的调度
以Solaris操作系统为例，在Solaris中利用Crontab来定期重复执行相关命令。Crontab命令的定期执行是由Cron daemon完成的。Cron daemon实时检查系统的/var/spool/cron/crontabs目录，根据指定的时间运行相应的程序。
Cron daemon根据每个Crontab文件中的命令定期运行系统任务，Crontab文件的每行代表一条命令，每行开头是该条命令执行的日期和时间。
时间域的顺序为：分、小时、日期、月、星期。例如：
0 20 ＊ ＊ 0 ，4 /etc/cron.d/logchecker
表示每周日、周四晚8点运行logchecker。
Crontab存放在/var/spool/cron/crontabs目录中系统默认的Crontab文件中。
建立Crontab的过程如下：
设置全局变量EDITOR：
＄setenv EDITOR /usr/bin/vi
建立Crontab文件：
＄crontab －e
按语法要求，加入要求系统定时完成的任务。
存盘退出。
查看Crontab内容用以下命令：
＄crontab －l
　　下面是一个应用实例：
[root@search che]＃ crontab －l
＃ This is a crontab file , please don't edit it unless necessary .
0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 ＊ ＊ ＊ ＊ /home/httpd/html/gddemo.sh
19,49 ＊ ＊ ＊ ＊ /home/httpd/html/private/adslgddemo
＃The end.
　　其中第4行为对ADSL网络管理系统后台程序的调度，在每小时的19分和49分各执行一次，也就是每半小时执行一次。
摘自《计算机世界》
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50