调度中心（CTC）网络监控系统的设计与实现

论文摘要

分散自律调度集中系统(又称为CTC:Central Traffic Control)是铁路运输调度指挥的重要行车设备,是提高铁路调度指挥效率、保证行车安全的重要系统。在计算机技术、通信技术、信号技术高度发达以及DMIS系统成功实施的基础上建立的分散自律调度集中系统中,调度中心服务系统占有举足轻重的地位。本文在调度中心服务系统提供的众多应用系统服务中,选取了对调度中心的网络监控系统详细的调研,在充分了解了关于分散自律调度集中体系的具体结构,特别是其网络结构的项目背景后,本文开始了对网络监控系统的架构设计,并且根据其具体的应用实际进行了详细设计,最终将系统实现为对胶济线上分散自律调度集中系统中的网络节点设备图形化的监控管理系统。本文的主要工作是开发一个应用于铁路分散自律调度集中的网络监控系统,该系统通过定义网络节点设备的网络应用接口来采集网络节点设备的运行状态。本网络监控系统以最直观的方式给分散自律调度集中系统的网络维护人员提供设备的实时信息,以便分散自律调度集中系统的维护人员能及时发现问题,确保铁路运行安全。在充分了解分散自律调度集中网络结构和网络节点设备的基础上,分析总结出合理的设计和开发思路。在设计方面,要考虑实时监控的特点,设计要满足系统可维护性和可移植性。在实现方面,在实现设计思想的基础上,分析所采用的网络技术的选择。本文采用简单网络管理协议和网络应用接口等主要技术来实现网络监控系统对于网络节点设备应用软件中的简单变量的监控。由于此网络监控系统基于SNMP协议,所以本文从简单网络管理协议(SNMP)入手,着重对管理信息库(MIB)的结构,抽象语法表示以及SNMP中的具体数据单元进行了分析。本文定义了该系统的结构模型,并对其中的MIB信息进行了扩展。针对网络监控系统的特点,定义了自己的协议数据单元和各模块之间的通讯协议,解决了对胶济线上正在运用中的网络节点设备监控的技术问题。本文在对详细设计部分的论述完成后,开始了网络监控系统的实现情况的论述。根据本网络监控系统的特殊应用实际,本文展示了本网络监控系统图形化的监控界面,并针对各界面下所能实现的各种功能,一一进行了详细的阐述。把一个应用于分散自律调度集中系统中的网络监控系统,完整的展现给了读者。最后,本文对整个网络监控系统从设计到实现做了详细的总结。并针对现今的技术状况和分散自律调度集中系统的发展现状,结合实际对应用于分散自律调度集中系统的网络监控系统进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 网络监控系统的开发背景
• 1.2 分散自律调度集中系统的发展现状
• 1.3 主要工作
• 1.4 论文的组织
• 第2章 业务分析
• 2.1 CTC的系统构成
• 2.2 网络监控系统的架构设计
• 2.2.1 网络监控系统的物理架构
• 2.2.2 网络监控系统的逻辑架构
• 2.2.3 网络监控系统的功能架构
• 第3章 简单网络管理协议
• 3.1 简单网络管理协议的模型
• 3.2 简单网络管理协议分析
• 3.3 简单网络管理协议的协议数据单元
• 3.3.1 get-request协议数据单元
• 3.3.2 get-next协议数据单元
• 3.3.3 get-bulk协议数据单元
• 3.3.4 set-request协议数据单元
• 3.3.5 response协议数据单元
• 3.3.6 Trap协议数据单元
• 3.3.7 Information Request协议数据单元
• 3.4 简单网络管理协议的版本
• 3.4.1 SNMPv1
• 3.4.2 SNMPv2
• 3.5 管理信息库（MIB）
• 3.5.1 管理信息结构
• 3.5.2 对象标识符
• 3.5.3 管理信息库
• 3.6 抽象句法表示法ASN.1
• 3.6.1 数据类型
• 3.6.2 对象结构和内容
• 第4章 对简单变量的监控
• 4.1 系统组成
• 4.2 MIB信息的扩展
• 4.3 协议数据单元的定义
• 4.4 监控系统中的通讯协议
• 4.4.1 注册请求协议（RRP）
• 4.4.2 数据请求协议（GDP）
• 4.4.3 数据设置协议（SDP）
• 4.4.4 配置设置协议（SSP）
• 4.4.5 响应请求协议（REP）
• 4.4.6 陷阱响应协议（TRP）
• 4.4.7 通知响应协议（INP）
• 第5章 网络应用接口
• 5.1 关于套接字
• 5.1.1 协议端口介绍
• 5.1.2 字节传输顺序
• 5.1.3 套接字属性选项
• 5.1.4 套接字定义
• 5.2 套接字的调用
• 5.2.1 创建套接字——socket（）
• 5.2.2 指定本地地址——bind（）
• 5.2.3 建立套接字连接——connect（）
• 5.2.4 监听连接——listen（）
• 5.2.5 数据传输——send（）与recv（）
• 5.2.6 输入/输出多路复用——select（）
• 5.2.7 关闭套接字——closesocket（）
• 5.2.8 获取主机IP——gethostbyname（）
• 第6章 网络监控系统的实现
• 6.1 主要监视界面
• 6.1.1 对中心设备的监视
• 6.1.2 对各站通信设备的监视
• 6.1.3 对车站自律机的监控
• 6.2 网络监控系统可维护性的体现
• 第7章 总结和展望
• 7.1 回顾和总结
• 7.2 网络监控系统的展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表