[发明专利]一种船舶制造车间工业网络智能监控系统及方法

权利要求书

1.一种根据船舶制造车间工业网络智能监控系统的监控方法，其特征在于，所述船舶制造车间工业网络智能监控系统采用层次结构模型，包括核心层、中间层和设备层：

所述核心层配置船舶制造车间工业网络监控中心，所述船舶制造车间工业网络监控中心是整个船舶制造车间工业网络智能监控系统的中枢神经，用于监控系统与用户交互，用于管理任务分配与协调，用于基于域委托进行主动节点代理的管理授权，用于定义每个域监控器的监控范围，即，每个域监控器监控的网络节点和网段；

所述中间层用于将整个船舶制造车间工业网络监控管理划分为若干特定的区域，在每个区域配置一台域监控器；每台域监控器用于监控域内所有节点的监控；域监控器用于与船舶制造车间工业网络监控中心通信，用于根据船舶制造车间工业网络监控中心下发的管理任务生成主动报文，用于监控域内的信息存储；

所述设备层采用混合模式，包括主动节点、非主动节点和SNMP网络设备；所述主动节点用于对船舶制造车间工业网络进行管理，主动节点用于对本主动节点和其他非主动节点以及SNMP网络设备进行管理，并向中间层提交监控数据；

所述主动节点是指安装主动代理的船舶制造车间工业网络设备，通过主动代理实现主动网络中主动节点的全部功能；所述主动节点既是被管节点也是管理非主动节点的管理节点；所述主动节点通过主动代理实现采集数据，执行网络监控命令；

主动节点包括：

接受模块，用于接受船舶制造车间工业网络监控中心的授权，开始对船舶制造车间工业网络进行监控；

主动服务库管理模块，用于配合船舶制造车间工业网络监控中心管理本地主动服务库；

解释执行模块，用于解释并执行主动报文中的主动代码；

非主动节点和SNMP网络设备管理模块，用于通过调用本地SNMP主动服务、WMI主动服务来管理周围的非主动节点和SNMP网络设备；

数据过滤模块，用于进行数据采集、分析和过滤，减少数据在船舶制造车间工业网络中的流量；

方法包括以下步骤：

步骤1，在整个船舶制造车间工业网络智能监控系统部署初期，首先安装船舶制造车间工业网络智能监控系统的船舶制造车间工业网络监控中心、域监控器、主动节点、非主动节点和SNMP网络设备；

步骤2，船舶制造车间工业网络监控中心通过授权管理模块划分监控域和配置主动节点负责监控的节点；然后，船舶制造车间工业网络监控中心使用主动服务管理将主动服务库导入船舶制造车间工业网络监控中心，并将相应的主动服务推送到主动节点中，进而使船舶制造车间工业网络监控中心开始对整个船舶制造车间工业网络进行监控；其中，当网络监控人员发送监控任务时，船舶制造车间工业网络监控中心的任务分配进程会处理监控任务，并将具体监控任务以主动报文方式发送给相应的域监控器；

步骤3，域监控器接收到载有监控任务的主动报文后，解析载有监控任务的主动报文，生成能够执行船舶制造车间工业网络监控管理任务的主动报文，并将主动报文传送给主动节点；

步骤4，当一个主动报文到达主动节点后，主动节点的主动报文处理器首先判断主动报文类型；如果主动节点不能识别主动报文的类型，那么主动节点丢弃该主动报文；

如果主动节点识别出主动报文是数据采集主动报文，则对主动报文进行安全认证，通过安全认证之后，主动节点的主动报文处理器根据报文类型发送给相应的主动环境，主动环境根据主动报文中的主动代码调用相关主动服务完成数据采集工作；然后执行步骤5；

如果主动节点识别出主动报文是用于管理主动服务库的报文，则将主动报文发送给主动节点的主动服务管理进程；主动服务管理进程根据主动报文的内容对主动服务库进行管理；

步骤5，主动节点执行网络监控任务后，生成数据报告；然后，主动节点将数据报告发送到域监控器；域监控器将收到的数据报告分析、处理后存储在监控数据库，然后，域监控器将数据报告转发给船舶制造车间工业网络监控中心；

核心层只有一个船舶制造车间工业网络监控中心；

监控域定义域监控器监控范围，即所包含的节点和网段被管资源；

该船舶制造车间工业网络智能监控系统中的主动报文采用XML描述；

(1)船舶制造车间工业网络监控中心

船舶制造车间工业网络监控中心是整个船舶制造车间工业网络智能监控系统的中枢神经，为网络管理员提供一个跨平台、统一的网络监控管理工具；船舶制造车间工业网络监控中心具备如下功能：

1)提供船舶制造车间工业网络智能监控系统的操作界面；

2)分析船舶制造车间工业网络监控管理任务，将具体监控任务分配到域监控器；

3)对主动节点管理授权，包括划分域监控器负责的监控域和主动节点负责监控的节点；

4)负责注册和管理主动服务；

5)负责维护主动节点的主动服务库；

6)船舶制造车间工业网络监控中心在系统维护时可以与主动节点直接通信，但是在执行网络监控任务时并不直接管理主动节点；

7)提供负责处理来自于域监控器的数据报告、故障处理报告、异常处理报告的数据服务；

8)负责诊断全局网络状态和故障；

(2)域监控器

域监控器是船舶制造车间工业网络智能监控系统的第二层，是船舶制造车间工业网络智能监控系统的重要处理中心；域监控器负责监控域内所有节点的监控，监控域的范围一般是不变的，只有网络拓扑结构发生重大变化时，监控域的范围才变化；域监控器具有如下功能：

1)接收船舶制造车间工业网络监控中心分配的监控管理任务，根据监控管理任务生成主动报文，并将主动报文发送到主动节点；

2)接收和响应来自监控域内主动节点的服务请求；

3)接收和处理来自船舶制造车间工业网络监控域内主动节点的状态、故障和异常报告；

4)分析船舶制造车间工业网络监控域内的网络状态和性能；

5)存储监控域内所有的网络监控数据；

域监控器接收来自船舶制造车间工业网络监控中心的监控管理任务，生成基于XML的主动报文，并将主动报文发送到主动节点；主动节点收到主动报文后，根据主动报文中的主动代码执行网络监控任务并生成数据报告；接着，主动节点将数据报告发送到域监控器；域监控器将收到的数据报告分析、处理后存储在监控数据库，接着域监控器将数据报告转发给监控中心；

(3)主动节点

船舶制造车间工业网络智能监控系统中，车间工业网络设备可以分为主动网络设备和非主动网络设备；主动网络设备是指具有节点操作系统和执行环境，并可以运行主动代码来完成监控任务的主动节点；传统的网络设备被动地接收信息轮询和管理，而主动网络设备能够主动管理设备，包括定期报告网络运行状态、主动监测网络异常事件、主动执行网络监控任务；非主动网络设备包括非主动节点和SNMP网络设备；非主动节点是指网络中没有安装主动节点操作系统和执行环境的网络主机；SNMP网络设备是指传统的网络交换设备，包括交换机、路由器；非主动网络设备只能完成管理者指点的简单任务；

主动代理具有如下功能：

1)接受船舶制造车间工业网络监控中心的授权，开始对船舶制造车间工业网络进行监控；

2)配合船舶制造车间工业网络监控中心管理本地主动服务库；

3)解释并执行主动报文中的主动代码；

4)通过调用本地SNMP主动服务、WMI主动服务来管理周围的非主动节点和SNMP网络设备；

5)进行数据采集、分析、过滤，减少数据在船舶制造车间工业网络中的流量，降低域监控器的计算任务；

主动服务库负责主动服务的存储；对主动服务库的动态维护可以动态增加或修改主动节点的功能；

(4)主动报文

在船舶制造车间工业网络智能监控系统中，主动报文作为各个组成部分的数据通信载体负责主动程序和数据的传输；在船舶制造车间工业网络监控中心，主动报文负责将监控任务传送到域监控器；域监控器解析载有监控任务的主动报文，生成能够执行船舶制造车间工业网络监控管理任务的主动报文，并将主动报文传送给主动节点；主动节点执行船舶制造车间工业网络监控管理任务，并将数据结果封装到主动报文中通过域监控器返回到船舶制造车间工业网络监控中心。