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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(cè)試儀為監(jiān)控對(duì)象的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的一種方案，并詳細(xì)討論了軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
 
 
    遠(yuǎn)程監(jiān)控是指在網(wǎng)絡(luò)中由一臺(tái)設(shè)備(客戶端)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件遠(yuǎn)距離監(jiān)視與控制目標(biāo)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(dòng)被控端設(shè)備應(yīng)用程序，執(zhí)行操作指令，獲取結(jié)果�，F(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是實(shí)時(shí)在線的監(jiān)控方式，借助于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，具有控制功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便和可靠性高等特點(diǎn)。
   
    網(wǎng)絡(luò)故障測(cè)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(cè)試網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)場(chǎng)、評(píng)估性能、提供專家解釋。專家親臨故障現(xiàn)場(chǎng)需要耗費(fèi)一定的時(shí)間和財(cái)力，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件可以幫助專家通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)訪問遠(yuǎn)端的測(cè)試設(shè)備，了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)，給出解決方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程專家系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件將為便攜式網(wǎng)絡(luò)故障測(cè)試儀提供有效的遠(yuǎn)程操作、監(jiān)控及遠(yuǎn)程技術(shù)支持能力。
   
    1、遠(yuǎn)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(cè)試儀是一臺(tái)便攜式設(shè)備，通常接人需要測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)中。遠(yuǎn)程監(jiān)控將為用戶提供在個(gè)人電腦上直接觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的能力；同時(shí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，也能為遠(yuǎn)程專家了解網(wǎng)絡(luò)故障，給出解決方案提供便利。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件主要實(shí)現(xiàn)對(duì)異地測(cè)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(shí)現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)通信。
   
    遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控時(shí)，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(duì)命令解釋后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，返回執(zhí)行結(jié)果；同時(shí)設(shè)置服務(wù)器根據(jù)用戶界面所需顯示參數(shù)，定時(shí)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(gè)端點(diǎn)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(jì)的靈活性，易于系統(tǒng)的擴(kuò)展。服務(wù)器端集成在測(cè)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(fù)責(zé)。從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的直接控制監(jiān)控，滿足實(shí)時(shí)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(fù)責(zé)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(jìn)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(qǐng)求，則建立信號(hào)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(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)
   
    2.1 消息輸入／顯示模塊實(shí)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(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(shí)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(xì)節(jié)，使編程簡(jiǎn)單；它對(duì)通信端點(diǎn)進(jìn)行了抽象，提供發(fā)送和接收數(shù)據(jù)機(jī)制及打開、計(jì)算和關(guān)閉會(huì)話的能力。本項(xiàng)目中，客戶端運(yùn)行在Windows操作平臺(tái)下，采用WinSock來編程實(shí)現(xiàn)命令和數(shù)據(jù)信息的傳輸；而服務(wù)端運(yùn)行在Linux操作平臺(tái)下，通信直接使用Socket編程實(shí)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(gè)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(biāo)志該套接字；只有當(dāng)服務(wù)器執(zhí)行完accept()進(jìn)入監(jiān)聽模式、阻塞狀態(tài)后，才能接收客戶端的connect()請(qǐng)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(shí)，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(shí)現(xiàn)
   
    設(shè)備應(yīng)用層中設(shè)計(jì)了Controller調(diào)用管理模塊，負(fù)責(zé)調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備測(cè)試線程，啟動(dòng)服務(wù)器線程，以及服務(wù)器與測(cè)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(fù)責(zé)管理設(shè)備中的所有進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果
   
    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程如下：遠(yuǎn)程客戶首先通過IE瀏覽器將客戶端程序下載到本地，運(yùn)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(rèn)密碼正確后，客戶端出現(xiàn)功能選擇界面；點(diǎn)擊界面按鈕就可以遠(yuǎn)程操作儀器，了解遠(yuǎn)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(huì)提示用戶“服務(wù)器關(guān)閉或網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò)，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(yuǎn)程監(jiān)控的可行性方案，該方案無需改變?cè)�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(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)控和專家支持。遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的編寫采用成熟的套接字編程，實(shí)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(jì)又方便了未來新功能的加入。
   
    基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的開發(fā)已成為目前國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)之一。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的Internet化是監(jiān)控技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，隨著Internet和監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)必將能夠更好地結(jié)合，基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也必將會(huì)得到迅速發(fā)展。