電力通信網(wǎng)多數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)集中管理方法
【專利摘要】電力通信網(wǎng)多數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)集中管理方法，本發(fā)明基于管理端，代理和節(jié)點(diǎn)的三層架構(gòu)，通過JMX和TCP/IP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)管理端的一鍵啟動(dòng)、運(yùn)行配置、主備管理、協(xié)議提交、庫(kù)協(xié)議檢索、控制指令獲取和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境備份功能；代理端的節(jié)點(diǎn)自發(fā)現(xiàn)、節(jié)點(diǎn)監(jiān)視器、節(jié)點(diǎn)協(xié)議加載和節(jié)點(diǎn)運(yùn)行控制；節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)、守護(hù)、告警采集、性能采集、配置采集和控制指令執(zhí)行。通過自動(dòng)偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)采控節(jié)點(diǎn)的在線狀態(tài)，進(jìn)行集中操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程協(xié)議部署，配置更新和數(shù)據(jù)采集操作。并且對(duì)于節(jié)點(diǎn)工作的全過程，提供監(jiān)視輸出、保存日志、備份、暫停、運(yùn)行、銷毀等相關(guān)操作和功能。
【專利說明】電力通信網(wǎng)多數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)集中管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于JMX和TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)網(wǎng)信息采集。實(shí)現(xiàn)分布式環(huán)境下電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備告警信息的采集和實(shí)施監(jiān)控。
【背景技術(shù)】
[0002]在此處鍵入【背景技術(shù)】描述段落隨著企業(yè)IT規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，IT資源數(shù)量不斷增加，IT資源的分布也越來(lái)越分散。可以想象，甚至對(duì)于一家只有幾百臺(tái)PC公司的IT管理人員來(lái)說，分發(fā)一個(gè)安全補(bǔ)丁并且保證其在每臺(tái)PC上的安裝，如果只依賴人工來(lái)完成那簡(jiǎn)直就是一場(chǎng)噩夢(mèng)。這樣，IT管理系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。JMX--Java ManagementExtensions,即Java管理擴(kuò)展，是一個(gè)為應(yīng)用程序、設(shè)備、系統(tǒng)等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列異構(gòu)操作系統(tǒng)平臺(tái)、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，靈活的開發(fā)無(wú)縫集成的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)管理應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)可以非常容易的使應(yīng)用程序具有被管理。
[0003]JMX的實(shí)現(xiàn)是要包括:
設(shè)備層(Instrumentation Level):主要定義了信息模型。在JMX中，各種管理對(duì)象以管理構(gòu)件的形式存在，需要管理時(shí)，向MBean服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)。該層還定義了通知機(jī)制以及一些輔助元數(shù)據(jù)類。
[0004]代理層(A gent Level):主要定義了各種服務(wù)以及通信模型。該層的核心是一個(gè)MBean服務(wù)器，所有的管理構(gòu)件都需要向它注冊(cè)，才能被管理。注冊(cè)在MBean服務(wù)器上管理構(gòu)件并不直接和遠(yuǎn)程應(yīng)用程序進(jìn)行通信，它們通過協(xié)議適配器和連接器進(jìn)行通信。而協(xié)議適配器和連接器也以管理構(gòu)件的形式向MBean服務(wù)器注冊(cè)才能提供相應(yīng)的服務(wù)。
[0005]數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集，又稱數(shù)據(jù)獲取，是利用一種裝置，從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并輸入到系統(tǒng)內(nèi)部的一個(gè)接口。數(shù)據(jù)采集技術(shù)廣泛引用在各個(gè)領(lǐng)域。
[0006]被采集數(shù)據(jù)是已被轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)的各種物理量，如溫度、水位、風(fēng)速、壓力等，可以是模擬量，也可以是數(shù)字量。采集一般是采樣方式，即隔一定時(shí)間(稱采樣周期)對(duì)同一點(diǎn)數(shù)據(jù)重復(fù)采集。采集的數(shù)據(jù)大多是瞬時(shí)值，也可是某段時(shí)間內(nèi)的一個(gè)特征值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)量測(cè)是數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量測(cè)方法有接觸式和非接觸式，檢測(cè)元件多種多樣。不論哪種方法和元件，均以不影響被測(cè)對(duì)象狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境為前提，以保證數(shù)據(jù)的正確性。數(shù)據(jù)采集含義很廣，包抱對(duì)面狀連續(xù)物理量的采集。在計(jì)算機(jī)輔助制圖、測(cè)圖、設(shè)計(jì)中，對(duì)圖形或圖像數(shù)字化過程也可稱為數(shù)據(jù)采集，此時(shí)被采集的是幾何量(或包括物理量，如灰度)數(shù)據(jù)。
[0007]在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)快速發(fā)展的今天，數(shù)據(jù)采集已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)及分布式領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了重要的變化。首先，分布式控制應(yīng)用場(chǎng)合中的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。其次，總線兼容型數(shù)據(jù)采集插件的數(shù)量不斷增大，與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)量也在增加。國(guó)內(nèi)外各種數(shù)據(jù)采集機(jī)先后問世，將數(shù)據(jù)采集帶入了一個(gè)全新的時(shí)代。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于通過自動(dòng)偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)采控節(jié)點(diǎn)的在線狀態(tài)，通過集中操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程協(xié)議部署，配置更新和數(shù)據(jù)采集操作。并且對(duì)于節(jié)點(diǎn)工作的全過程，提供監(jiān)視輸出、保存日志、備份、暫停、運(yùn)行、銷毀等相關(guān)操作和功能。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明基于管理端，代理和節(jié)點(diǎn)的三層架構(gòu)，通過JMX和TCP/IP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)管理端的一鍵啟動(dòng)、運(yùn)行配置、主備管理、協(xié)議提交、庫(kù)協(xié)議檢索、控制指令獲取和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境備份功能；代理端的節(jié)點(diǎn)自發(fā)現(xiàn)、節(jié)點(diǎn)監(jiān)視器、節(jié)點(diǎn)協(xié)議加載和節(jié)點(diǎn)運(yùn)行控制；節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)、守護(hù)、告警采集、性能采集、配置采集和控制指令執(zhí)行。
[0010]管理端:
整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過管理端可以發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)布JMX服務(wù)的代理端，根據(jù)配置文件，自動(dòng)連接。連接后可以在代理端上創(chuàng)建多個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建成功以后，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)議的注入，注入過程中可以對(duì)協(xié)議內(nèi)容進(jìn)行配置和修正。節(jié)點(diǎn)在被注入?yún)f(xié)議后就可以被啟動(dòng)，管理端對(duì)節(jié)點(diǎn)擁有控制權(quán)限，可以控制節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)、暫停、再啟動(dòng)、銷毀。并在節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)以后能對(duì)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)反饋信息報(bào)文進(jìn)行展現(xiàn)。
[0011]代理:
代理了分布式計(jì)算機(jī)上對(duì)節(jié)點(diǎn)控制的服務(wù)，每臺(tái)服務(wù)器只有一個(gè)代理。代理端主要功能是發(fā)布JMX服務(wù)供管理端進(jìn)行連接，接收管理端的指令，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建、協(xié)議接收和部署、節(jié)點(diǎn)暫停、節(jié)點(diǎn)銷毀和節(jié)點(diǎn)監(jiān)視信息的反饋等功能。
[0012]節(jié)點(diǎn):
節(jié)點(diǎn)是由代理創(chuàng)建的，從代理接收操作指令，用于采集各個(gè)設(shè)備網(wǎng)管的信息數(shù)據(jù)的獨(dú)立程序。節(jié)點(diǎn)生成以后處于未激活狀態(tài)，只有在被注入?yún)f(xié)議以后，根據(jù)代理端發(fā)送指令啟動(dòng)協(xié)議，進(jìn)行告警采集、性能采集、配置采集。并通過代理將采集信息和當(dāng)前狀態(tài)實(shí)時(shí)發(fā)送管理端展示。
[0013]
本發(fā)明的方法主要步驟如下:
管理端與代理進(jìn)行交互
代理通過JMX框架發(fā)布節(jié)點(diǎn)控制服務(wù)，管理端獲取代理發(fā)布的服務(wù)后，根據(jù)服務(wù)隊(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)操作；
交互內(nèi)容:
a)代理注冊(cè)服務(wù)
b)管理端對(duì)節(jié)點(diǎn)控制命令(新增、啟動(dòng)、暫停、銷毀、日志收集)
c)管理斷對(duì)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)下發(fā)(業(yè)務(wù)報(bào)文)
d)代理和節(jié)點(diǎn)對(duì)管理斷反饋(心跳，日志)
代理與節(jié)點(diǎn)交互
代理同節(jié)點(diǎn)之間通過TCP協(xié)議進(jìn)行通信，代理新建的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是占用獨(dú)立的端口跟代理進(jìn)行信息交互。
[0014]交互內(nèi)容:
a)節(jié)點(diǎn)端控制指令(新增、啟動(dòng)、暫停、銷毀、日志收集)b)管理器對(duì)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)下發(fā)(業(yè)務(wù)報(bào)文)
C)節(jié)點(diǎn)端對(duì)管理器反饋(心跳，日志)
系統(tǒng)健壯性
以下分別對(duì)此系統(tǒng)3層架構(gòu)中的，管理端、代理和節(jié)點(diǎn)在異常情況下如何處理進(jìn)行說明。
[0015]管理端異常解決方案:雙機(jī)主備
主管理端異常終了的情況下，備用管理端啟動(dòng)，執(zhí)行主管理端功能。同時(shí)保持資源文件與主管理端同步。保證系統(tǒng)在異常情況下，系統(tǒng)的健壯性。
[0016]主備管理端的實(shí)現(xiàn)方式:
管理端啟動(dòng)后先監(jiān)聽報(bào)文，根據(jù) 報(bào)文了解當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中是無(wú)管理端運(yùn)行，則將自己設(shè)置為主管理端。啟動(dòng)后，發(fā)送UDP報(bào)文，廣播自己狀態(tài)。發(fā)布自己的JMX服務(wù)。
[0017]另一管理端啟動(dòng)，獲取廣播信息。如已有管理端啟動(dòng)，則自己只能為備用機(jī)。同時(shí)廣播IP，主管理端接收到IP后進(jìn)行JMX服務(wù)連接。同時(shí)連接主機(jī)JMX服務(wù)。
[0018]實(shí)現(xiàn)JMX連接之后，主機(jī)對(duì)本地配置文件進(jìn)行的任何修改操作時(shí)，會(huì)同時(shí)將操作發(fā)送備用管理端，同時(shí)修改備用端本地配置文件，使主備配置文件保持同步。
[0019]在主管理端發(fā)生異常的情況下。備用端監(jiān)聽到此事件，開始啟動(dòng)運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)在主管理端異常終了的情況下，自動(dòng)啟動(dòng)。
[0020]代理異常解決方案:通過系統(tǒng)框架實(shí)現(xiàn)代理，同節(jié)點(diǎn)管理機(jī)低耦合。
[0021]代理發(fā)生異常終了的情況下，一方面會(huì)在管理端反應(yīng)狀態(tài)，管理端會(huì)得知代理發(fā)生異常，另一方面，代理的異常終了不會(huì)印象此代理服務(wù)器上節(jié)點(diǎn)的正常工作。在代理重新啟動(dòng)以后，管理端可以通過控制，讓代理重新連接已經(jīng)工作節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)采集工作。
[0022]節(jié)點(diǎn)異常解決方案:通過復(fù)制原異常節(jié)點(diǎn)，在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)替代原節(jié)點(diǎn)工作，極大的降低節(jié)點(diǎn)異常對(duì)采集造成的影響。
[0023]在節(jié)點(diǎn)發(fā)生異常終了的情況下，代理會(huì)將節(jié)點(diǎn)異常發(fā)送管理端，管理端得知節(jié)點(diǎn)異常以后，可以定位此節(jié)點(diǎn)，并重新建立一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)原節(jié)點(diǎn)采集設(shè)備進(jìn)行采集。
[0024]系統(tǒng)使用報(bào)文說明 心跳報(bào)文格式
心跳報(bào)文描述了管理器與代理、節(jié)點(diǎn)交換的數(shù)據(jù)規(guī)范，規(guī)則定義以Xml方式描述。
[0025]報(bào)文格式的描述信息規(guī)范如下:
〈Message Type=〃〃 >
〈Body Type=””〉
<TypeX/Type>
<StateX/State>
<T imeStampX/TimeStamp〉
<AddrX/Addr>
<PortX/Port>
<NameX/Name>
〈Description>〈Description>
〈/Body〉〈/Message〉
規(guī)則定義Message為當(dāng)前報(bào)文的類型，Body定義當(dāng)前報(bào)文是心跳報(bào)文還是控制報(bào)文。Type的發(fā)送類型是節(jié)點(diǎn)還是代理，State表示報(bào)文發(fā)送方的狀態(tài)，off為未啟動(dòng)，on為啟動(dòng)、pause為暫停，TimeStamp表示當(dāng)前報(bào)文的發(fā)送方時(shí)間，Addr表示報(bào)文發(fā)送方的ip地址，Name表示報(bào)文發(fā)送方的名稱，Description表示報(bào)文發(fā)送方的描述性信息,如節(jié)點(diǎn)無(wú)法啟動(dòng)的原因。
[0026]控制報(bào)文格式
控制報(bào)文描述了管理器與代理、節(jié)點(diǎn)之間下發(fā)控制信息的數(shù)據(jù)規(guī)范，規(guī)則定義以Xml方式描述。
[0027]報(bào)文格式的描述信息規(guī)范如下:
【權(quán)利要求】
1.電力通信網(wǎng)多數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)集中管理方法，其特征在于，基于管理端，代理和節(jié)點(diǎn)的三層架構(gòu)，通過JMX和TCP/IP通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)管理端的一鍵啟動(dòng)、運(yùn)行配置、主備管理、協(xié)議提交、庫(kù)協(xié)議檢索、控制指令獲取和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境備份功能；代理端的節(jié)點(diǎn)自發(fā)現(xiàn)、節(jié)點(diǎn)監(jiān)視器、節(jié)點(diǎn)協(xié)議加載和節(jié)點(diǎn)運(yùn)行控制；節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)、守護(hù)、告警采集、性能采集、配置采集和控制指令執(zhí)行。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103442022SQ201110316657
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月18日
【發(fā)明者】吳張建, 鮑捷, 張紅紅, 唐汗青, 趙立新, 馮辰虎, 馬躍, 邢寧哲, 張維, 王瑾, 唐云善, 金燊, 俞弦 申請(qǐng)人:華北電網(wǎng)有限公司, 南京南瑞集團(tuán)公司