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本文給出了以客戶／服務(wù)器模式為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)故障測試儀為監(jiān)控對象的遠程監(jiān)控軟件設(shè)計的一種方案，并詳細討論了軟件設(shè)計和實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
 
 
    遠程監(jiān)控是指在網(wǎng)絡(luò)中由一臺設(shè)備(客戶端)通過遠程監(jiān)控軟件遠距離監(jiān)視與控制目標設(shè)備(服務(wù)器端)的技術(shù)。操作者可以監(jiān)視被控端設(shè)備的屏幕顯示，啟動被控端設(shè)備應(yīng)用程序，執(zhí)行操作指令，獲取結(jié)果。現(xiàn)代遠程監(jiān)控技術(shù)是實時在線的監(jiān)控方式，借助于計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，具有控制功能強、操作簡便和可靠性高等特點。
   
    網(wǎng)絡(luò)故障測試儀是基于Linux操作系統(tǒng)的嵌入式手持設(shè)備，主要用于測試網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)場、評估性能、提供專家解釋。專家親臨故障現(xiàn)場需要耗費一定的時間和財力，遠程監(jiān)控軟件可以幫助專家通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)訪問遠端的測試設(shè)備，了解網(wǎng)絡(luò)運行參數(shù)，給出解決方案，實現(xiàn)遠程專家系統(tǒng)。遠程監(jiān)控軟件將為便攜式網(wǎng)絡(luò)故障測試儀提供有效的遠程操作、監(jiān)控及遠程技術(shù)支持能力。
   
    1、遠程監(jiān)控軟件的功能和結(jié)構(gòu)

    1.1 軟件主要功能
   
    網(wǎng)絡(luò)故障測試儀是一臺便攜式設(shè)備，通常接人需要測試的網(wǎng)絡(luò)中。遠程監(jiān)控將為用戶提供在個人電腦上直接觀測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的能力；同時當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，也能為遠程專家了解網(wǎng)絡(luò)故障，給出解決方案提供便利。因此，遠程監(jiān)控軟件主要實現(xiàn)對異地測試儀的操作功能，顯示設(shè)備返回的狀態(tài)；通過在設(shè)備間建立起的數(shù)據(jù)交換通道，實現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)通信。
   
    遠程監(jiān)控軟件實現(xiàn)在監(jiān)控時，獲取客戶端發(fā)出的控制命令，控制服務(wù)器根據(jù)應(yīng)用層協(xié)議對命令解釋后執(zhí)行相應(yīng)的動作，返回執(zhí)行結(jié)果；同時設(shè)置服務(wù)器根據(jù)用戶界面所需顯示參數(shù)，定時執(zhí)行操作返回結(jié)果數(shù)據(jù)刷新界面。
   
    1.2 軟件體系結(jié)構(gòu)
   
    軟件功能分解到通信的兩個端點上，即客戶端和服務(wù)器端，采用Client／Server模式。這樣能提高設(shè)計的靈活性，易于系統(tǒng)的擴展。服務(wù)器端集成在測試儀中，與設(shè)備的其他功能模塊協(xié)調(diào)工作，為客戶端提供執(zhí)行共享資源的管理應(yīng)用程序人口；客戶端則提供交互界面及結(jié)果顯示；數(shù)據(jù)交換通道的建立由雙方的數(shù)據(jù)通信模塊負責。從而實現(xiàn)點到點的直接控制監(jiān)控，滿足實時性要求。軟件體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

    ① 客戶端的主要功能模塊為：消息輸入／顯示模塊，通信管理模塊。消息輸入模塊負責將用戶界面的按鈕事件傳送到通信模塊，通信模塊將命令信息發(fā)送到受控端；受控端執(zhí)行操作后返回的成功或失敗信息交由客戶端消息顯示模塊根據(jù)信息的格式進行顯示。
   
    ② 服務(wù)器端的主要功能模塊為：通信管理模塊，命令解釋模塊，函數(shù)調(diào)用模塊。服務(wù)器處于偵聽狀態(tài)， 一旦接收到合法的連接請求，則建立信號通路，通過通信管理模塊接收客戶端發(fā)來的命令信息，經(jīng)解釋模塊解釋后，調(diào)用函數(shù)執(zhí)行相應(yīng)的指令，并將結(jié)果返回到客戶端。
   
    2、遠程監(jiān)控軟件設(shè)計
   
    2.1 消息輸入／顯示模塊實現(xiàn)
   
    客戶端輸入／顯示模塊的開發(fā)采用Visual C++，利用模塊化、通用性強的特點，實現(xiàn)遠程監(jiān)控中用戶界面的編寫。用戶顯示界面保持與設(shè)備界面的一致，方便用戶操作。
   
    2.2 通信模塊實現(xiàn)
   
    (1) Socket編程
   
    數(shù)據(jù)通信模塊中的數(shù)據(jù)通道建立采用Socket編程。Socket支持TCP／IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作；它屏蔽了網(wǎng)絡(luò)底層的通信細節(jié)，使編程簡單；它對通信端點進行了抽象，提供發(fā)送和接收數(shù)據(jù)機制及打開、計算和關(guān)閉會話的能力。本項目中，客戶端運行在Windows操作平臺下，采用WinSock來編程實現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)信息的傳輸；而服務(wù)端運行在Linux操作平臺下，通信直接使用Socket編程實現(xiàn)。
   
    (2) 通信建立
   
    服務(wù)器與客戶端開始都必須調(diào)用socket()函數(shù)產(chǎn)生一個Socket套接字；然后服務(wù)器調(diào)用bind()函數(shù)，將套接字與本地網(wǎng)絡(luò)地址捆扎在一起，在網(wǎng)絡(luò)上標志該套接字；只有當服務(wù)器執(zhí)行完accept()進入監(jiān)聽模式、阻塞狀態(tài)后，才能接收客戶端的connect()請求并決定是否接收數(shù)據(jù)；建立連接后，客戶端與服務(wù)器之間便可以雙向傳輸數(shù)據(jù)。服務(wù)器主要通信代碼：
   
    listenfd=socket(AF—INET，SOCK—STREAM，0)
    bind(1istenfd，(SOCKADDR ％)&sockaddr—echo，sizeof(struct sockaddr_in))
    echofd=accept(1istenfd，(SOCKADDR ％)(&sockaddrcli)，&sizeof(SOCKADDR))；
    while((read—n=read(echofd，revbuf，BUFLEN))0)
    {．一／／指令解釋與函數(shù)調(diào)用}
    if((write—n=write(echofd，okbuf，strlen(sendbuff)))0)
    {．一／／將結(jié)果返回給客戶端}
   
    其中，客戶端與服務(wù)器間制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，所有的數(shù)據(jù)和指令信息統(tǒng)一編碼，編碼格式為：命令代碼：數(shù)據(jù)部分(各數(shù)據(jù)之間用#分隔)。在傳輸用戶密碼時，采用事先約定好的數(shù)據(jù)加密密匙，以防明文形式傳輸造成的信息泄漏。
   
    2.3 調(diào)用模塊實現(xiàn)
   
    設(shè)備應(yīng)用層中設(shè)計了Controller調(diào)用管理模塊，負責調(diào)用現(xiàn)場設(shè)備測試線程，啟動服務(wù)器線程，以及服務(wù)器與測試線程間指令和返回結(jié)果的傳遞。服務(wù)器收到客戶端指令，交由解釋模塊解釋后傳送給Controller，等待Controller的結(jié)果參數(shù)返回給客戶即可。Controller是設(shè)備的核心，負責管理設(shè)備中的所有進程。
   
    2.4 軟件流程
   
    圖2為軟件核心流程。

圖2 軟件核心流程

    3、實驗結(jié)果
   
    遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程如下：遠程客戶首先通過IE瀏覽器將客戶端程序下載到本地，運行客戶端程序，顯示如圖3所示，按照提示輸入服務(wù)器IP地址和用戶密碼。待服務(wù)器接受連接，確認密碼正確后，客戶端出現(xiàn)功能選擇界面；點擊界面按鈕就可以遠程操作儀器，了解遠程網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，例如圖4為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)顯示結(jié)果。如果服務(wù)器沒有開放或是由于網(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通，則會提示用戶“服務(wù)器關(guān)閉或網(wǎng)絡(luò)出錯，稍后再試”。

圖3 用戶登錄界面

圖4 用戶監(jiān)控界面

    4、結(jié)束語
   
    本研究給出了一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的便攜式設(shè)備遠程監(jiān)控的可行性方案，該方案無需改變原有設(shè)備的控制系統(tǒng)，通過添加數(shù)據(jù)接入方式，將原有設(shè)備接入遠程監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對遠程設(shè)備的監(jiān)控和專家支持。遠程監(jiān)控軟件的編寫采用成熟的套接字編程，實現(xiàn)了軟件面向設(shè)備、面向功能量身定制。其模塊化設(shè)計又方便了未來新功能的加入。
   
    基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控的開發(fā)已成為目前國內(nèi)外的研究熱點之一。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的Internet化是監(jiān)控技術(shù)的一個發(fā)展趨勢，隨著Internet和監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，這兩個網(wǎng)絡(luò)必將能夠更好地結(jié)合，基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)也必將會得到迅速發(fā)展。