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關鍵詞:分布式電源;微電網;光伏發電;風力發電;管理控制
Distributed generation and Microgrid control technology
WANG Jun, LIN Li, LI Quan, SUN Zhang, WANG Hui-ling
(Xihua University Institute of electric information, Sichuan Chengdu 610039)
Abstract: Distributed power supply has investment province, flexibility, compatibility with the environment and other characteristics, is the realization of the utilization of new energy sources. In order to reduce the adverse effects of distributed power and make the photovoltaic generating unit, a wind power generation unit, load, energy storage device and control apparatus consisting of small power - micro grid, micro network satisfies the power supply reliability and quality, safety. Micro electric network control technology is stable and reliable operation of micro power system key technology. Based on this, this paper focuses on the introduction of wind and photovoltaic distributed power generation technology, and based on the distributed power control technology of micro net management. To explore the field of research and development prospects.
Keywords: distributed power supply; microgrid; photovoltaic power generation; wind power generation; management and control
全球能源危機及環境惡化已成為全球關注的重點問題。可持續發展思想迅速成為國際社會共識,開發利用可再生能源開始受到世界各國的廣泛關注。我國目前已全面邁出建設堅強智能電網的步伐,滿足經濟快速發展對電力的需求。智能電網建設的一項重要內容便是實現新能源的利用,著力實現可再生能源集約化開發、大規模、遠距離輸送和高效利用,改善能源結構。分布式電源這些技術具有投資省、發電方式靈活、與環境兼容等特點,基于分布式電源建立的微網,又可以提供傳統的電力系統無可比擬的可靠性和經濟性,越來越多應用于電網。
本文闡述了分布式電源的特點,重點介紹了分布式電源的典型技術如太陽能和風能發電技術。并對并網帶來的技術問題進行簡單的探討。與此同時介紹了微網管控技術進行闡述。
1 研究背景
1.1 分布式電源的概念及其背景
分布式電源[1]指小型(容量一般小于50 MW)、向當地負荷供電、可直接連到配電網上的電源裝置。它包括分布式發電裝置與分布式儲能裝置。
分布式發電(DG)裝置一般分為兩類化石能源發電和可再生能源發電。石能源發電常見的如熱電冷聯產發電、燃氣輪機發電和內燃機組發電。可在能能源是近年研究的熱點,它包括水力、風能、地熱、太陽能、生物能及潮汐發電。其中風能在我國發展迅速,近10年,新疆、內蒙、廣東、浙江、遼寧建幾十個風場,總裝機2 000多萬kW,2015年末并網風電裝機容量達1億千瓦。預計到2030年風力發電將為人類提供三成電力 。光伏發電技術已經開始市場化運作,我國兆瓦級的光伏電站有寧夏石嘴10兆瓦光伏電站,上海崇明1兆瓦光伏電站,上海臨港新城1.2兆瓦光伏,浙江2兆瓦級屋頂光伏電站,賀蘭山脈50兆瓦光伏電站。2009年7月21日,財政部、科技部、國家能源局聯合了《關于實施金太陽示范工程的通知》,決定綜合采取財政補助、科技支持和市場拉動方式加快國內光伏發電的產業化和規模化發展,并計劃在2~3年內,采取財政補助方式支持不低于500兆瓦的光伏發電示范項目。該項目誕生意味著太陽能產業在政策面上,將會得到更大力度的支持。
分布式儲能[2](DES)裝置有電化學儲能(如蓄電池儲能裝置)、電磁儲能(如超導儲能和超級電容器儲能等)、機械儲能裝置(如飛輪儲能和壓縮空氣儲能等),熱能儲能裝置。
關鍵詞:PCM接入設備;以太網;網管
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A
1 概述
阿克蘇電力通信網中的接入網設備數量較多。PCM接入設備網管目前采用串口方式,造成了網元易托管,網元上線速度及回讀數據較慢,造成了設備運行維護部門不能及時、準確掌握PCM接入網設備運行狀況,難以快速有效地進行通信接入網故障排查,給日常維護帶來極大不便,影響通信接入網的正常有序運行。
2 接入網的現狀
阿克蘇供電有限責任公司所轄7座220kV、27座110kV變電站內,PCM接入設備的運行狀態可以通過兩種方式進行網管,一是通過高科網管軟件Vango6.55識別不同設備的設備號,經PCM一個2M中的某個64kb/bit的時隙網管網元,二是通過高科網管軟件Vango6.55識別不同設備的IP地址,經設備的以太網口由綜合數據網網管網元。目前,阿克蘇供電公司均采用第一種方法進行網管,但是這種方法網管網元,網元上線速度和數據回讀速度較慢,造成了設備運行維護部門不能及時、準確掌握PCM接入網設備運行狀況,難以快速有效地進行通信接入網故障排查,給日常維護帶來極大不便,影響通信接入網的正常有序運行。
采用第二種方法進行網管,可以快速準確地回讀網元數據,查看網元的運行狀態,準確定位通信接入設備的故障點,完善通信接入網結構。因此,有必要將阿克蘇地區變電站四級接入網通信設備由串口網管方式轉變為網口網管方式。
3 PCM接入設備以太網網管實施可行性及建設方案
在公司所轄通信接入網范圍內,PCM接入設備網管目前采用串口方式,串口線易損壞,且在串口通信中,設備運行數據回讀慢,網元易脫管,不易定位設備故障,業務中斷時間長,運行維護成本費用較高,影響四級通信接入網的正常穩定運行。
現有的綜合數據網由光傳輸設備提供以太網通道,光傳輸設備運行穩定,安全性高,以太網通道性能良好。
3.1將PCM接入設備由串口網管方式轉變為網口網管方式,可迅速監控到設備運行狀態,定位故障點,提高通信工作效率。
3.2 PCM接入設備網管接入綜合數據網的交換機,通過不同的網段、劃分不同的VLAN進行區分,在定位綜合數據網故障時,通信專業可第一時間通過PCM接入設備的網管通斷來判定綜合數據網的通道是否正常,排除通道問題可縮短業務中斷時間。
中心機房布放接入設備至綜合數據網交換機、綜合數據網交換機至網管工作機的網線;現場更改PCM接入設備的網絡地址,布放至綜合數據網交換機的網線;中心機房更改網管的通信方式為網口連接,并且刪除原來的網元,創建相應更改地址后的設備網元;通過網口通信上載各變電站網元數據,實現PCM接入系統以太網網管。
將PCM通信接入設備的網管實現方式由串行通信更改為網絡通信,在110kV及以上變電站進行通信接入系統的以太網網管采集,實現阿克蘇供電公司中心機房PCM接入設備的以太網網管。
阿克蘇供電公司通信PCM接入系統如下圖所示:
結語
阿克蘇電力通信接入網PCM接入設備實現以太網網管后,通過整合優化現有網絡資源,提高接入設備數據讀取速度,減少故障修復時間;同時,合理高效地利用通信網的通信系統資源,提高通信網絡管理水平,保證通信基礎數據的安全,從而進一步提高阿克蘇地區通信設備運行維護水平和運維人員的通信管理水平,保障阿克蘇地區電網的安全穩定運行。
該項目的實施,提高PCM接入網設備的網管速度,減少通信故障處理的時間,對設備運行狀態在一定程度上實現了可控、能控、在控,及時發現設備薄弱環節和故障點,快速響應和處理故障,提高了設備可靠運行能力和通信工作效率,減少了通信設備維護費用。
論文摘要:當前計算機網絡的發展特點規模不斷夸大,復雜性不斷增加,異構性越來越高。如果不能高效的對網絡系統進行管理,就很難保證提供一個令人滿意的服務。網絡管理是網絡發展中一個很重要的內容,其重要性已在各個方面得到體現。首先是對網絡管理就發展現狀、網絡協議等方面進行簡單介紹,后又淺述了目前常見的兩種網絡管理模式、存在問題及前景發展趨勢。
1網絡管理技術概述
1.1網絡管理技術的發展
追溯網絡管理的歷史,已經相當久遠,自從有了電話交換網,就有了對通信網絡的管理,只不過與現在相比,當時網絡設備的種類不多,而且網絡管理技術自動化程度不高。計算機網絡管理技術的發展是與Internet發展同步的,從20世紀80年代開始,隨著一系列網絡管理標準的出臺,出現了大量的商用網絡管理系統,但各種網絡系統在結構上存在著或大或小的差異,至今還沒有一個大家都能接受的標準。當前,網絡管理技術主要有以下三種:誕生于Internte家族的SNMP是專門用于對Internet進行管理的,雖然它有簡單適用等特點,已成為當前網絡界的實際標準,但由于Internet本身發展的不規范性,使SNMP有先天性的不足,難以用于復雜的網絡管理,只適用于TCP/IP網絡,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2兩種版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所補充。隨著新的網絡技術及系統的研究與出現,電信網、有線網、寬帶網等的融合,使原來的SNMP已不能滿足新的網絡技術的要求;CMIP可對一個完整的網絡管理方案提供全面支持,在技術和標準上比較成熟.最大的優勢在于,協議中的變量并不僅僅是與終端相關的一些信息,而且可以被用于完成某些任務,但正由于它是針對SNMP的不足而設計的,因此過于復雜,實施費用過高,還不能被廣泛接受;分布對象網絡管理技術是將CORBA技術應用于網絡管理而產生的,主要采用了分布對象技術將所有的管理應用和被管元素都看作分布對象,這些分布對象之間的交互就構成了網絡管理.此方法最大的特點是屏蔽了編程語言、網絡協議和操作系統的差異,提供了多種透明性,因此適應面廣,開發容易,應用前景廣闊.SNMP和CMIP這兩種協議由于各自有其擁護者,因而在很長一段時期內不會出現相互替代的情況,而如果由完全基于CORBA的系統來取代,所需要的時間、資金以及人力資源等都過于龐大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相結合成為基于CORBA的網絡管理系統是當前研究的主要方向。
1.2網絡管理協議
網絡管理協議一般為應用層級協議,它定義了網絡管理信息的類別及其相應的確切格式,并且提供了網絡管理站和網絡管理節點間進行通訊的標準或規則。
網絡管理系統通常由管理者(Manager)和( Agent)組成,管理者從各那兒采集管理信息,進行加工處理,從而提供相應的網絡管理功能,達到對管理之目的。即管理者與之間孺要利用網絡實現管理信息交換,以完成各種管理功能,交換管理信息必須遵循統一的通信規約,我們稱這個通信規約為網絡管理協議。
目前有兩大網管協議,一個是由IETF提出來的簡單網絡管理協議SNMP,它是基于TCP / IP和Internet的。因為TCP/IP協議是當今網絡互連的工業標準,得到了眾多廠商的支持,因此SNMP是一個既成事實的網絡管理標準協議。SNMP的特點主要是采用輪詢監控,管理者按一定時間間隔向者請求管理信息,根據管理信息判斷是否有異常事件發生。輪詢監控的主要優點是對的要求不高;缺點是在廣域網的情形下,輪詢不僅帶來較大的通信開銷,而且輪詢所獲得的結果無法反映最新的狀態。
另一個是ISO定義的公共管理信息協議CMIP。CMIP是以OSI的七層協議棧作為基礎的,它可以對開放系統互連環境下的所有網絡資源進行監測和控制,被認為是未來網絡管理的標準協議。CMIP的特點是采用委托監控,當對網絡進行監控時,管理者只需向發出一個監控請求,會自動監視指定的管理對象,并且只是在異常事件(如設備、線路故障)發生時才向管理者發出告警,而且給出一段較完整的故障報告,包括故障現象、故障原因。委托監控的主要優點是網絡管理通信的開銷小、反應及時,缺點是對的軟硬件資源要求高,要求被管站上開發許多相應的程序,因此短期內尚不能得到廣泛的支持。
1.3網絡管理系統的組成
網絡管理的需求決定了網管系統的組成和規模,任何網管系統無論其規模大小如何,基本上都是由支持網管協議的網管軟件平臺、網管支撐軟件、網管工作平臺和支撐網管協議的網絡設備組成。
網管軟件平臺提供網絡系統的配置、故障、性能以及網絡用戶分布方面的基本管理。目前大多數網管軟件平臺都是在UNIX和DOS/WINDOWS平臺上實現的。目前公認的三大網管軟件平臺是:HP View、IBM Netview和SUN Netmanager。雖然它們的產品形態有不同的操作系統的版本,但都遵循SNMP協議和提供類似的網管功能。
不過,盡管上述網管軟件平臺具有類似的網管功能,但是它們在網管支撐軟件的支持、系統的可靠性、用戶界面、操作功能、管理方式和應用程序接口,以及數據庫的支持等方面都存在差別。可能在其它操作系統之上實現的Netview、Openview、Netmanager網管軟件平臺版本僅是標準Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MS Windows操作系統上實現的Netview 網管軟件平臺版本Netview for Windows 便僅僅只是Netview的子集。
網管支撐軟件是運行于網管軟件平臺之上的,支持面向特定網絡功能、網絡設備和操作系統管理的支撐軟件系統。
網絡設備生產廠商往往為其生產的網絡設備開發專門的網絡管理軟件。這類軟件建立在網絡管理平臺之上,針對特定的網絡管理設備,通過應用程序接口與平臺交互,并利用平臺提供的數據庫和資源,實現對網絡設備的管理,比如Cisco Works就是這種類型的網絡管理軟件,它可建立在HP Open View和IBM Netview等管理平臺之上,管理廣域互聯網絡中的Cisco路由器及其它設備。通過它,可以實現對Cisco的各種網絡互聯設備(如路由器、交換機、集線器等)進行復雜網絡管理。
1.4網絡管理的體系結構
網絡管理系統的體系結構(通常簡稱網絡拓撲結構)是決定網絡管理性能的重要因素之一。通常可以把其分為集中式和非集中式兩類體系結構。
目前,集中式網管體系結構通常采用以平臺為中心的工作模式,該工作模式把單一的管理者分成兩部分:管理平臺和管理應用。管理平臺主要關心收集的信息并進行簡單的計算,而管理應用則利用管理平臺提供的信息進行決策和執行更高級的功能。
非集中方式的網絡管理體系結構包括層次方式和分布式。層次方式采用管理者的管理者MOM(Manager of manager)的概念,以域為單位,每個域有一個管理者,它們之間的通訊通過上層的MOM,而不直接通訊。層次方式相對來說具有一定的伸縮性:通過增加一級MOM,層次可進一步加深。分布式是端對端(peer to peer)的體系結構,整個系統有多個管理方,幾個對等的管理者同時運行于網絡中,每個管理者負責管理系統中一個特定部分“域”,管理者之間可以相互通訊或通過高級管理者進行協調。
對于選擇集中式還是非集中式,這要根據實際場合的需要來決定。而介于兩者之間的部分分布式網管體系結構,則是近期發展起來的兼顧兩者優點的一種新型網管體系結構。
2網絡管理技術的種類
2.1分布對象網絡管理技術
目前廣泛采用的網絡管理系統模式是一種基于Client/Server技術的集中式平臺模式。由于組織結構簡單,自應用以來,已經得到廣泛推廣,但同時也存在著許多缺陷:一個或幾個站點負責收集分析所有網絡節點信息,并進行相應管理,造成中心網絡管理站點負載過重;所有信息送往中心站點處理,造成此處通信瓶頸;每個站點上的程序是預先定義的,具有固定功能,不利于擴展。隨著網絡技術和網絡規模尤其是因特網的發展,集中式在可擴展性、可靠性、有效性、靈活性等方面有很大的局限,已不能適應發展的需要.
2.2基于WEB的網絡管理模式
隨著 Internet技術的廣泛應用,Intranet也正在悄然取代原有的企業內部局域網,由于異種平臺的存在及網絡管理方法和模型的多樣性,使得網絡管理軟件開發和維護的費用很高, 培訓管理人員的時間很長, 因此人們迫切需要尋求高效、方便的網絡管理模式來適應網絡高速發展的新形勢。隨著Intranet和WEB 及其開發工具的迅速發展,基于WEB的網絡管理技術也因此應運而生。基于WEB的網管解決方案主要有以下幾方面的優點:(1)地理上和系統間的可移動性:系統管理員可以在Intranet 上的任何站點或Internet的遠程站點上利用 WEB 瀏覽器透明存取網絡管理信息;(2)統一的WEB瀏覽器界面方便了用戶的使用和學習,從而可節省培訓費用和管理開銷;(3)管理應用程序間的平滑鏈接:由于管理應用程序獨立于平臺,可以通過標準的HTTP協議將多個基于WEB的管理應用程序集成在一起,實現管理應用程序間的透明移動和訪問;(4)利用 JAVA技術能夠迅速對軟件進行升級。 為了規范和促進基于WEB的網管系統開發,目前已相繼公布了兩個主要推薦標準:WEBM和JMAPI。兩個推薦標準各有其特色,并基于不同的原理提出。
WEBM方案仍然支持現存的管理標準和協議,它通過WEB技術對不同管理平臺所提供的分布式管理服務進行集成,并且不會影響現有的網絡基礎結構。JMAPI 是一種輕型的管理基礎結構,采用JMAPI來開發集成管理工具存在以下優點:平臺無關、高度集成化、消除程序版本分發問題、安全性和協議無關性。
2.3 CORBA技術
CORBA技術是對象管理組織OMG推出的工業標準,主要思想是將分布計算模式和面向對象思想結合在一起,構建分布式應用。CORBA的主要目標是解決面向對象的異構應用之間的互操作問題,并提供分布式計算所需要的一些其它服務。OMG是CORBA平臺的核心,它用于屏蔽與底層平臺有關的細節,使開發者可以集中精力去解決與應用相關的問題,而不必自己去創建分布式計算基礎平臺。CORBA將建立在ORB之上的所有分布式應用看作分布計算對象,每個計算對象向外提供接口,任何別的對象都可以通過這個接口調用該對象提供的服務。CORBA同時提供一些公共服務設施,例如名字服務、事務服務等,借助于這些服務,CORBA可以提供位置透明性、移動透明性等分布透明性。
基于CORBA的網絡管理系統通常按照Client/Server的結構進行構造。其中,服務方是指針對網絡元素和數據庫組成的被管對象進行的一些基本網絡服務,例如配置管理、性能管理等.客戶方則是面向用戶的一些界面,或者提供給用戶進一步開發的管理接口等。其中,從網絡元素中獲取的網絡管理信息通常需要經過CORBA/SNMP網關或CORBA/CMIP網關進行轉換,這一部分在有的網絡管理系統中被抽象成CORBA的概念.從以上分析可以看出,運用CORBA技術完全能夠實現標準的網絡管理系統。不僅如此,由于CORBA是一種分布對象技術,基于CORBA的網絡管理系統能夠克服傳統網絡管理技術的不足,在網絡管理的分布性、可靠性和易開發性方面達到一個新的高度。
3網絡管理技術發展中存在的問題
目前,在網絡應用的深入和技術頻繁升級的同時,非法訪問、惡意攻擊等安全威脅也在不斷推陳出新,愈演愈烈。防火墻、VPN、IDS、防病毒、身份認證、數據加密、安全審計等安全防護和管理系統在網絡中得到了廣泛應用。雖然這些安全產品能夠在特定方面發揮一定的作用,但是這些產品大部分功能分散,各自為戰,形成了相互沒有關聯的、隔離的“安全孤島”;各種安全產品彼此之間沒有有效的統一管理調度機制,不能互相支撐、協同工作,從而使安全產品的應用效能無法得到充分的發揮-。
從網絡安全管理員的角度來說,最直接的需求就是在一個統一的界面中監視網絡中各種安全設備的運行狀態,對產生的大量日志信息和報警信息進行統一匯總、分析和審計;同時在一個界面完成安全產品的升級、攻擊事件報警、響應等功能。
但是,一方面,由于現今網絡中的設備、操作系統、應用系統數量眾多、構成復雜,異構性、差異性非常大,而且各自都具有自己的控制管理平臺、網絡管理員需要學習、了解不同平臺的使用及管理方法,并應用這些管理控制平臺去管理網絡中的對象(設備、系統、用戶等),工作復雜度非常之大。
另一方面,應用系統是為業務服務的;企業內的員工在整個業務處理過程中處于不同的工作崗位,其對應用系統的使用權限也不盡相同,網絡管理員很難在各個不同的系統中保持用戶權限和控制策略的全局一致性。
另外,對大型網絡而言,管理與安全相關的事件變得越來越復雜;網絡管理員必須將各個設備、系統產生的事件、信息關聯起來進行分析,才能發現新的或更深層次的安全問題。
4網絡管理技術發展的前景展望
隨著現代企業和網絡、通訊技術的不斷發展,企業網管軟件也不斷推陳出新,網絡管理技術的發展前景無疑是廣闊的。計算機網絡規模的擴大和復雜性的增加,網絡管理在計算機網絡系統中的地位越來越重要。
未來的網絡管理呈現如下發展趨向。第一,多廠家、多技術的融合。隨著計算機技術、網絡技術和通訊技術的融合,統一的、綜合的網管正日益顯示出重要性。因為沒有哪個單獨的產品能滿足網管方方面面的需要,所以在購買回來的網管軟件的基礎上,往往需要進行二次開發或和別的網管產品進行集成。以前進行網管產品的集成是一件很痛苦的事情。比如,廠商A 的產品要求運行在Unix 平臺上,而廠商B 的產品必須運行在WindowsNT 環境中;再有, 必須是廠商A 的某一指定版本和廠商B 的其一指定版本才能進行集成,任意一方單獨升級都會破壞這種集成。例如在電信環境中,以前在傳輸網、本地網、IP 數據網、電話網等分別由不同的部門維護,信息也不能共享。而用戶和運營商都要求通過一個控制臺能對多個互聯的網絡進行管理, 只有建立起多廠商的、多技術領域的綜合網管體系,才能符合需要。第二,基于Web 的網管。隨著基于Web 的網絡管理的出現,集成新問題在一定程度上得到解決。用戶只需點擊URL 鏈接,就可以從一個系統轉到另一個系統,而無需考慮他們運行在何種平臺上。基于Web 的網絡管理的實現有兩種方式。第一種方式是方式,即在一個內部工作站上運行Web 服務器() 。在這種方式下,網絡管理軟件作為操作系統上的一個應用,它介于瀏覽器和網絡設備之間。在管理過程中,網絡管理軟件負責將收集到的網絡信息傳送到瀏覽器(Web 服務器),并將傳統管理協議(如SNMP) 轉換成Web 協議(如HTTP)。第二種實現方式是嵌入式,它將Web 功能嵌入到網絡設備中,管理員可通過瀏覽器直接訪問并管理該設備。在這種方式下,網絡管理軟件和網絡設備集成在一起。網絡管理軟件無須完成協議轉換,所有的管理信息都可以通過HTTP 協議傳送。第三,面向業務的網管。新一代的網絡管理系統,已開始從面向網絡設備的管理向面向網絡業務的管理過渡。這種網管思想把網絡服務、業務作為網管對象,通過實時監測和網絡業務相關的設備、應用, 通過模擬客戶實時測量網絡業務的服務質量,通過收集網絡業務的業務數據,實現全方位、多視角監測網絡業務運行情況的目的,從而實現網絡業務的故障管理、性能管理和配置管理。第四,基于CORBA 技術的網管。CORBA 最初的提出是為了滿足異構平臺上分布式計算的需要。它有以下優點摘要:可在一個分布式應用中混用多種語言、支持分布對象、提供高度的互通性等。OMG已經提出了基于CORBA 的網管系統的體系結構,使用CORBA 的方法來實現基于OSI 開放接口和OSI 系統管理概念。TMF 和X/ OPen 聯合開展的J IDM 任務組己經開發出SNMP/CMIP/ CORBA 的互通靜態規范描述和動態交互式轉化方法。可以預見,CORBA 將在網絡管理和系統管理中占有越來越重要的地位。
現代化的網絡管理技術集通信技術、Internet服務技術和信息處理技術于一身。隨著網絡規模迅速擴大,網絡的復雜程度也日益加劇。為適應網絡大發展的這一時代需要,在構建計算機網絡時必須高度重視網絡管理的重要性,重點從網管技術和網管策略設計兩個大的方面全面規劃和設計好網絡管理的方方面面,以保障網絡系統高效、安全地運行。
參考文獻
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[3]趙慧、蔡希堯,“網絡管理體系結構綜述”,《計算機科學》,1999
服務器主要的工作是不斷地接收由被控端發送過來的加密數據,并且將接收到的資料和數據直接處理或發送給主控端進行處理,然后將主控端的操作指令發送到被控端。主控端的主要工作是,當主控端連入Internet之后,不受時間和空間的限制,在任何時間和地點可以對服務器發過來的信息進行操作和處理,并且能將被控端的情況顯示在屏幕上,主控端對信息進行操作處理之后,發出控制信息,然后由服務器轉發以保證控制的合法。被控端類似于客戶端,當程序運行之后,自動收集包括操作系統環境、IP地址、硬盤空間等信息在內的多方面的資料,然后將收集到的資料進行加密處理,發送給服務器,并同時申請被控。與傳統的C/S結構相比,基于Web的網絡管理系統沒有時間和空間的限制,安裝和升級也非常方便。其主要特點有:①Web融合了Web功能與網管技術,為網絡管理員提供了比傳統工具更強大的能力。管理員不再受網管工作站的約束,能在任何站點、通過任何Web瀏覽器監測和控制公司網絡,并解決了很多由于多平臺結構產生的網絡互操作性問題;②WBM可以通過瀏覽器連接到一個專門的IntranetWeb站點上,使用戶能夠訪問網絡和服務的更新,避免了用戶與網管組織部門的直接聯系;③WBM提供了比傳統的命令驅動的遠程登錄屏幕更直接、更易用、更為用戶所熟悉和操作的Web圖形界面,操作簡單,促進了更多的用戶去利用網絡運行狀態信息;④WBM的實現僅需要基于Web的服務器,所以便于快速而簡便地集成到Intranet企業網。
2基于Web網絡管理的功能
隨著Web技術的不斷發展,它的網絡管理功能也日趨成熟。主要技術職能涉及配置管理、性能管理、安全管理、計費管理、故障管理等技術。
2.1網絡配置管理
配置管理是網絡管理的基礎,其目的是為用戶提供更多服務,比如網絡拓撲結構服務、資源提供、業務提供等。配置管理主要是對網絡中的配置參數進行設置或調整[1]。現如今,互聯網技術實時更新,互聯網運行環境實時變動。我們必須走在技術前沿,隨著互聯網環境的變動不斷更新網絡配置,這樣才能滿足用戶個性化的使用需求。
2.2網絡性能管理
基于Web網絡管理技術的監測和控制實施網絡性能管理,目的是對網絡設備的性能進行優化和調整。而性能監測則是通過采集和整理網絡運行的基本信息來掌握網絡性能的變動方向,深度挖潛風險點,以便更加科學地實施網絡管理[3]。
2.3網絡安全管理
保證網絡資源安全是實施網絡安全管理的主要目的。在Web運行階段實施網絡安全管理,目的是阻斷非法事件入侵,深度檢測并追蹤鎖定入侵點,對遭受攻擊的文件進行恢復,同時獲取相關數據。這要求網絡管理中心必須分析、記錄所采集的數據參數,針對網絡入侵事件展開防御,確保網絡安全運行[4]。
2.4網絡計費管理
統計網絡資源利用率,合理計算和收取用戶使用網絡服務的費用,核算網絡成本效益,這是網絡計費管理的主要內容。計費管理包括使用率度量過程、計費處理過程和賬單管理過程。但在實際使用過程中,對于不同的用戶需要使用不同的計費管理方式。
2.5網絡故障管理
在Web下的互聯網技術,不僅要對各種網絡軟、硬件資源進行合理配置,還需要降低網絡的故障率,確保網絡安全穩定的運行。基于Web的網絡管理技術主要是動態跟蹤、檢測、診斷、隔離、校正和記錄網絡運行中的異常事件,以便進一步優化調整網絡運行環境,確保網絡服務穩定、持續[2]。
3基于Web的網絡管理技術的實現模式
基于Web的網絡管理系統主要是允許通過Web瀏覽器管理網絡運行過程,可以通過兩種方法去實現基于Web的網絡管理模式:一種是嵌入方式,是在網絡設備中嵌入Web功能,每個設備的Web地址是唯一的,以便于管理員直接訪問并進行設備管理。網絡管理軟件與網絡設備集成在一起,所有的管理信息都是通過協議傳送,所以在這種方式下網絡管理軟件無須完成協議轉換。由于它具有遠程操作和對不同設備的圖像進行處理的特點,適合應用于小規模的環境中。結構如圖1所示。第二種是方式,是在一個服務站中加入Web服務器,使其成為瀏覽器用戶的網絡管理的者,服務站通過SNMP與被管設備通信,同時可通過協議端口與用戶建立聯系。這種管理模式把管理系統和設備的優點都集于一身,還可以靈活地進行訪問網頁。它類似于網絡中的虛擬網,但可以在簡單的網絡協議上進行,因此,這種方式大多應用于傳統的網絡設備中。
4基于Web的網絡管理技術的實現方法
基于Web的網絡管理技術經過多年的發展已漸趨成熟,要實現這種管理方案,可以采用以下技術手段和方法:
4.1采用CORBA集成型分布式技術
CORBA是一種面向對象的分布式中間件技術,所有服務都以對象方法的形式提供,通過向提供服務的對象發請求來實現。集成CORBA和Web技術,并對網絡管理系統進行封裝,采用CORBA、Java和Web技術相結合的三層網絡管理體系結構,如圖3所示。實現步驟為:首先,基于IDL來描述接口,編譯文件進,通過多種路徑來實施程序,信息接收可通過自動創建組件對象來實現,服務器程序生成并成功注冊后,結合使用分布式的組件種類庫、主程序以及IDL碼樁,對操作進程中的CPU、IP、流量、內存以及空間環境實施監控。基于HTTP協議和Web服務器支持JavaApplet,最終達到網絡管理的目的[5]。
4.2移動Agent分布式網絡管理技術
它基于網絡管理要求通過動態形式進行。系統在即將結束網絡管理任務時,會自動創建具備資源訪問功能的Agent來取代客戶和服務器。移動Agent網絡管理模型主要由網管站、移動Agent和被管節點三個部分組成。工作原理如圖4所示。其中,網管站負責生成它收集到的數據并派遣移動Agent進行處理。移動Agent在各被管節點間遷移并進行網管操作和收集數據,但完全按照網管站預先指定的路線和策略,并且與系統Agent交互完成網管站交給它的網管任務。
4.3集成式的網絡管理技術
這種技術綜合了Web、CORBA和Agent三種技術的管理應用,實現了網絡管理系統的可集成性和可擴展性,同時擁有可移植性、靈活性、智能性、互操作性和跨平臺操作性能優勢。在網絡管理服務器層,可以利用Java實現CORBA服務器程序,最大限度地實現分布式網管的擴展性和伸縮性,還可以利用Java實現移動Agent最大限度地利用網絡計算資源。層可分為無Agent執行環境的被管設備和提供Agent執行環境的被管設備兩類。
5結語
關鍵字:計算機網絡管理WEB
Abstract
Alongwiththescaleexpansionandincreaseofthecomputernetwork,thenetworkmanagementismoreandmoreimportantinthecomputernetworksystemstatus.Thisarticlefirstintroducedcomputernetworkmanagementagreementinthesimple,thenintroducedcommontwokindsofnetworkmanagementpatternatpresent.
Keywords:computernetworkmanagementWEB
一、網絡管理技術概述
1.網絡管理技術的現狀
網絡管理這一學科領域自20世紀80年代起逐漸受到重視,許多國際標準化組織、論壇和科研機構都先后開發了各類標準、協議來指導網絡管理與設計,但各種網絡系統在結構上存在著或大或小的差異,至今還沒有一個大家都能接受的標準。當前,網絡管理技術主要有以下三種:誕生于Internte家族的SNMP是專門用于對Internet進行管理的,雖然它有簡單適用等特點,已成為當前網絡界的實際標準,但由于Internet本身發展的不規范性,使SNMP有先天性的不足,難以用于復雜的網絡管理,只適用于TCP/IP網絡,在安全方面也有欠缺。已有SNMPv1和SNMPv2兩種版本,其中SNMPv2主要在安全方面有所補充。隨著新的網絡技術及系統的研究與出現,電信網、有線網、寬帶網等的融合,使原來的SNMP已不能滿足新的網絡技術的要求;CMIP可對一個完整的網絡管理方案提供全面支持,在技術和標準上比較成熟.最大的優勢在于,協議中的變量并不僅僅是與終端相關的一些信息,而且可以被用于完成某些任務,但正由于它是針對SNMP的不足而設計的,因此過于復雜,實施費用過高,還不能被廣泛接受;分布對象網絡管理技術是將CORBA技術應用于網絡管理而產生的,主要采用了分布對象技術將所有的管理應用和被管元素都看作分布對象,這些分布對象之間的交互就構成了網絡管理.此方法最大的特點是屏蔽了編程語言、網絡協議和操作系統的差異,提供了多種透明性,因此適應面廣,開發容易,應用前景廣闊.SNMP和CMIP這兩種協議由于各自有其擁護者,因而在很長一段時期內不會出現相互替代的情況,而如果由完全基于CORBA的系統來取代,所需要的時間、資金以及人力資源等都過于龐大,也是不能接受的.所以,CORBA,SNMP,CMIP相結合成為基于CORBA的網絡管理系統是當前研究的主要方向。
2.網絡管理協議
網絡管理協議一般為應用層級協議,它定義了網絡管理信息的類別及其相應的確切格式,并且提供了網絡管理站和網絡管理節點間進行通訊的標準或規則。
網絡管理系統通常由管理者(Manager)和(Agent)組成,管理者從各那兒采集管理信息,進行加工處理,從而提供相應的網絡管理功能,達到對管理之目的。即管理者與之間孺要利用網絡實現管理信息交換,以完成各種管理功能,交換管理信息必須遵循統一的通信規約,我們稱這個通信規約為網絡管理協議。
目前有兩大網管協議,一個是由IETF提出來的簡單網絡管理協議SNMP,它是基于TCP/IP和Internet的。因為TCP/IP協議是當今網絡互連的工業標準,得到了眾多廠商的支持,因此SNMP是一個既成事實的網絡管理標準協議。SNMP的特點主要是采用輪詢監控,管理者按一定時間間隔向者請求管理信息,根據管理信息判斷是否有異常事件發生。輪詢監控的主要優點是對的要求不高;缺點是在廣域網的情形下,輪詢不僅帶來較大的通信開銷,而且輪詢所獲得的結果無法反映最新的狀態。
另一個是ISO定義的公共管理信息協議CMIP。CMIP是以OSI的七層協議棧作為基礎,它可以對開放系統互連環境下的所有網絡資源進行監測和控制,被認為是未來網絡管理的標準協議。CMIP的特點是采用委托監控,當對網絡進行監控時,管理者只需向發出一個監控請求,會自動監視指定的管理對象,并且只是在異常事件(如設備、線路故障)發生時才向管理者發出告警,而且給出一段較完整的故障報告,包括故障現象、故障原因。委托監控的主要優點是網絡管理通信的開銷小、反應及時,缺點是對的軟硬件資源要求高,要求被管站上開發許多相應的程序,因此短期內尚不能得到廣泛的支持。
3.網絡管理系統的組成
網絡管理的需求決定網管系統的組成和規模,任何網管系統無論其規模大小如何,基本上都是由支持網管協議的網管軟件平臺、網管支撐軟件、網管工作平臺和支撐網管協議的網絡設備組成。
網管軟件平臺提供網絡系統的配置、故障、性能以及網絡用戶分布方面的基本管理。目前決大多數網管軟件平臺都是在UNIX和DOS/WINDOWS平臺上實現的。目前公認的三大網管軟件平臺是:HPView、IBMNetview和SUNNetmanager。雖然它們的產品形態有不同的操作系統的版本,但都遵循SNMP協議和提供類似的網管功能。
不過,盡管上述網管軟件平臺具有類似的網管功能,但是它們在網管支撐軟件的支持、系統的可靠性、用戶界面、操作功能、管理方式和應用程序接口,以及數據庫的支持等方面都存在差別。可能在其它操作系統之上實現的Netview、Openview、Netmanager網管軟件平臺版本僅是標準Netview、Openview、Netmanager的子集。例如,在MSWindows操作系統上實現的Netview網管軟件平臺版本NetviewforWindows便僅僅只是Netview的子集。
網管支撐軟件是運行于網管軟件平臺之上,支持面向特定網絡功能、網絡設備和操作系統管理的支撐軟件系統。
網絡設備生產廠商往往為其生產的網絡設備開發專門的網絡管理軟件。這類軟件建立在網絡管理平臺之上,針對特定的網絡管理設備,通過應用程序接口與平臺交互,并利用平臺提供的數據庫和資源,實現對網絡設備的管理,比如CiscoWorks就是這種類型的網絡管理軟件,它可建立在HPOpenView和IBMNetview等管理平臺之上,管理廣域互聯網絡中的Cisco路由器及其它設備。通過它,可以實現對Cisco的各種網絡互聯設備(如路由器、交換機等)進行復雜網絡管理。
4.網絡管理的體系結構
網絡管理系統的體系結構(簡稱網絡拓撲)是決定網絡管理性能的重要因素之一。通常可以分為集中式和非集中式兩類體系結構。
目前,集中式網管體系結構通常采用以平臺為中心的工作模式,該工作模式把單一的管理者分成兩部分:管理平臺和管理應用。管理平臺主要關心收集的信息并進行簡單的計算,而管理應用則利用管理平臺提供的信息進行決策和執行更高級的功能。
非集中方式的網絡管理體系結構包括層次方式和分布式。層次方式采用管理者的管理者MOM(Managerofmanager)的概念,以域為單位,每個域有一個管理者,它們之間的通訊通過上層的MOM,而不直接通訊。層次方式相對來說具有一定的伸縮性:通過增加一級MOM,層次可進一步加深。分布式是端對端(peertopeer)的體系結構,整個系統有多個管理方,幾個對等的管理者同時運行于網絡中,每個管理者負責管理系統中一個特定部分“域”,管理者之間可以相互通訊或通過高級管理者進行協調。
對于選擇集中式還是非集中式,這要根據實際場合的需要來決定。而介于兩者之間的部分分布式網管體系結構,則是近期發展起來的兼顧兩者優點的一種新型網管體系結構。二、幾種常見的網絡管理技術
1.基于WEB的網絡管理模式
隨著Internet技術的廣泛應用,Intranet也正在悄然取代原有的企業內部局域網,由于異種平臺的存在及網絡管理方法和模型的多樣性,使得網絡管理軟件開發和維護的費用很高,培訓管理人員的時間很長,因此人們迫切需要尋求高效、方便的網絡管理模式來適應網絡高速發展的新形勢。隨著Intranet和WEB及其開發工具的迅速發展,基于WEB的網絡管理技術也因此應運而生。基于WEB的網管解決方案主要有以下幾方面的優點:(1)地理上和系統間的可移動性:系統管理員可以在Intranet上的任何站點或Internet的遠程站點上利用WEB瀏覽器透明存取網絡管理信息;(2)統一的WEB瀏覽器界面方便了用戶的使用和學習,從而可節省培訓費用和管理開銷;(3)管理應用程序間的平滑鏈接:由于管理應用程序獨立于平臺,可以通過標準的HTTP協議將多個基于WEB的管理應用程序集成在一起,實現管理應用程序間的透明移動和訪問;(4)利用JAVA技術能夠迅速對軟件進行升級。為了規范和促進基于WEB的網管系統開發,目前已相繼公布了兩個主要推薦標準:WEBM和JMAPI。兩個推薦標準各有其特色,并基于不同的原理提出。
WEBM方案仍然支持現存的管理標準和協議,它通過WEB技術對不同管理平臺所提供的分布式管理服務進行集成,并且不會影響現有的網絡基礎結構。JMAPI是一種輕型的管理基礎結構,采用JMAPI來開發集成管理工具存在以下優點:平臺無關、高度集成化、消除程序版本分發問題、安全性和協議無關性。
2.分布對象網絡管理技術
目前廣泛采用的網絡管理系統模式是一種基于Client/Server技術的集中式平臺模式。由于組織結構簡單,自應用以來,已經得到廣泛推廣,但同時也存在著許多缺陷:一個或幾個站點負責收集分析所有網絡節點信息,并進行相應管理,造成中心網絡管理站點負載過重;所有信息送往中心站點處理,造成此處通信瓶頸;每個站點上的程序是預先定義的,具有固定功能,不利于擴展。隨著網絡技術和網絡規模尤其是因特網的發展,集中式在可擴展性、可靠性、有效性、靈活性等方面有很大的局限,已不能適應發展的需要.
2.1CORBA技術
CORBA技術是對象管理組織OMG推出的工業標準,主要思想是將分布計算模式和面向對象思想結合在一起,構建分布式應用。CORBA的主要目標是解決面向對象的異構應用之間的互操作問題,并提供分布式計算所需要的一些其它服務。OMG是CORBA平臺的核心,它用于屏蔽與底層平臺有關的細節,使開發者可以集中精力去解決與應用相關的問題,而不必自己去創建分布式計算基礎平臺。CORBA將建立在ORB之上的所有分布式應用看作分布計算對象,每個計算對象向外提供接口,任何別的對象都可以通過這個接口調用該對象提供的服務。CORBA同時提供一些公共服務設施,例如名字服務、事務服務等,借助于這些服務,CORBA可以提供位置透明性、移動透明性等分布透明性。
2.2CORBA的一般結構
基于CORBA的網絡管理系統通常按照Client/Server的結構進行構造。其中,服務方是指針對網絡元素和數據庫組成的被管對象進行的一些基本網絡服務,例如配置管理、性能管理等.客戶方則是面向用戶的一些界面,或者提供給用戶進一步開發的管理接口等。其中,從網絡元素中獲取的網絡管理信息通常需要經過CORBA/SNMP網關或CORBA/CMIP網關進行轉換,這一部分在有的網絡管理系統中被抽象成CORBA的概念.從以上分析可以看出,運用CORBA技術完全能夠實現標準的網絡管理系統。不僅如此,由于CORBA是一種分布對象技術,基于CORBA的網絡管理系統能夠克服傳統網絡管理技術的不足,在網絡管理的分布性、可靠性和易開發性方面達到一個新的高度。
三、結語
目前,計算機網絡的應用正處于一個爆炸性增長的時期,并且網絡規模迅速擴大,網絡的復雜程度也日益加劇。為適應網絡大發展的這一時代需要,在構建計算機網絡時必須高度重視網絡管理的重要性,重點從網管技術和網管策略設計兩個大的方面全面規劃和設計好網絡管理的方方面面,以保障網絡系統高效、安全地運行。值得注意的是,基于WEB的網管解決方案將是今后一段時期內網管發展的重要方向,相信通過統一的瀏覽器界面實現全面網絡管理的美好愿望將會得到實現。
參考文獻:
[1]黎洪松,裘嘵峰.網絡系統集成技術及其應用.科學出版社,1999
[2]王寶濟.網絡建設實用指南.人民郵電出版社,1999
關鍵詞:internet lan ddn 服務器 計費 ip地址
----從20世紀90年代初迅速發展起來的internet,已經飛速改變了人們的生活和工作。人們被其豐富無窮的信息資源、方便快捷的交流方式深深吸引。但是,許多人沒有能力或條件購置上網所需的微機與線路,比如學生、流動人口和收入較低者。為了滿足這些人群的上網需求,網吧應勢誕生了。就我國國民目前的收入情況分析,投資網吧是一大商機。
----下面介紹怎樣組建網吧以及相關技術。
一、概述
----從經濟實用的角度出發,讓網吧所有的計算機共享一條pstn、isdn、hdsl\ddn等線路訪問internet。投資者需要考慮局域網的組網方式、接入internet的方式、軟件硬件以及耗材。選擇不同的方式,將決定投資者投入的資本多少、網絡的整體性能如何以及管理維護是否方便。
----我們以一家網吧為例。假如該網吧有機器21臺,其中一臺性能較好機器做服務器;星型網絡;局域網ip地址段192.168.0.0至192.168.0.255,掩碼255.255.255.0,intenet ip地址段202.102.236.216至202.102.236.219,掩碼為255.255.255.252,前者可以自定,后者需要向isp申請;ddn專線128kb/s接入internet。
二、局域網
---- lan的網絡拓撲結構廣泛采用的主要有總線型和環型。lan使用的星型結構主要是指用雙絞線構成的網絡。這種使用集線器(hub)構成的星型網,實質上仍然是總線型網絡,也就是我們常說的以太網(ethernet)。
----下面對這兩種網絡結構進行比較。
----1、總線型網絡
(圖一)
c:client(客戶機) s:server(服務器)
----優點:
結構簡單:網絡各節點通過簡單的搭線器(t頭)即可接入網絡
走線量小:星型網絡需要從中心集線器向每個網絡節點單獨甩線,如果不用線槽走線的話,地面上經常爬滿一捆一捆的網線。對于裝修考究的網吧,必須要用線槽、接線盒走線,這會大量增加布線成本和工作量,在需要移動節點位置時,更是麻煩。而總線型網絡所有節點共用一條電纜,走線量要比星型小許多倍,并且看起來很規整,除個別處外,可以不用線槽。所以這種布線方式最適合對網速要求不高,單個房間內有大量節點相臨擺放的網吧使用
成本較底;總線型網絡因用線量小,無需集線器等昂貴的網絡設備,不用線槽、接線盒等結構化布線材料,成本要大大低于星型網絡。如果再采用無盤工作站,是網吧最廉價的解決方案。
擴充靈活:星型網絡在增加節點數目時有時是一件極其痛苦的事,如果在網絡最初規劃時留的空間較小,可能會遇到下列情況:可能會因為只增加一個接點而必須購買一個集線器;要將線槽打開重新下線;如果線巢已滿或用膠沾死,就要重新布線;而總線型網絡只需增加一段電纜和一個t頭就可增加一個節點。
---- 缺點:
最高速度為10m
無法應用交換技術
網絡無法采用分層結構
網絡易癱瘓
----所需設備:
----網絡接口卡(bnc口),同軸電纜(50歐), 搭線器(t型頭),bnc接頭, 端子(50鷗無感電阻)
----2、星型網絡
----星型網絡當然是現在網絡的主流,不過它的優勢對于小規模網吧來說,好象用處不大。
(圖二)
----特點:
可以提供100m的網絡速度
能應用交換技術。以太網的特點是整個網絡同一時刻只能傳遞一組數據,應用交換技術就可以突破這一限制
可以采用分層結構,例如:干網可用千兆,中間層可用百兆,低層可用十兆交換到桌面,可以充分利用網絡資源,減少瓶頸
對于大范圍樓宇、寫字間、計算機分布不規則的情況,布線靈活方便
可采用結構化布線材料,在可能連接計算機的地方安裝接口,而不影響美觀
必須采用專用壓線工具處理網線接頭(rj45接頭),所以安裝接頭工作比較簡單
----所需設備:
----rj45接頭:(水晶頭),雙絞線:有三類(符合ieee802.3 10base-t,用于10m網),五類、超五類(用于100m網)之分,集線器(hub),rj45口網絡接口卡(nic):有10m,100m或10/100m自適應之分。
----客戶機的網絡配置:
----1、安裝網卡
----2、添加tcp/ip協議(win95/98)
----安裝tcp/ip協議。在控制面板網絡配置選項卡中單擊“添加”按鈕,從列表框中選中“協議”后再次單擊“添加”按鈕,然后在“廠商”列表框中選中“microsoft”,在“網絡協議”列表框中選中“tcp/ip”,單擊“確定”按鈕并根據提示插入windows 98安裝光盤即可完成。當然,您需要重新啟動計算機以便使新的設置生效。
----3、指定ip地址。在控制面板->網絡->配置選項卡中選中與網卡綁定的tcp/ip協議,單擊“屬性”按鈕,在ip地址選項中選中指定ip地址選,如192.168.0.1,然后鍵入子網掩碼255.255.255.0。
----4、網絡連通測試。dos模式->命令 ping ip地址,如ping 192.168.0.18。
----服務器的網絡配置:
----1、專線接入internet,需要安裝兩塊網卡,例如3com網卡連局域網,dlink網卡連廣域網;
撥號接入internet,僅需一塊網卡,配置內部用ip地址。
----2、ip地址配置。3com->192.168.0.168,dlink->202.102.236.218,netmask 255.255.255.252。
----3、用交叉網線將dlink網卡與路由器直連可以節省一個hub(如圖四)。交叉網線的做法如下:
a端:白紅、紅、白綠、白蘭、蘭、綠、白棕、棕;
b端:白綠、綠、白紅、白蘭、蘭、紅、白棕、棕。
三、連接isp
----在規劃接入isp(internet services provider)時,必須著重考慮以下的一些問題:
選擇相應的通信服務。因為租用專線是一項很大的經常性支出,必須認真估算所需要的帶寬。
選擇相應的接入設備與網絡互聯設備。其前期投入支出也不少。
----幾乎所有的用戶都希望以相對便宜的價格獲得相對很高的帶寬。目前正在發展的各類新穎接入技術,主要包括:普通電話公用網的接入、isdn接入、adsl接入、cable modem接入、ddn專線、分組專線、光纖接入等等。這里主要討論常用的兩種接入方式:
----1、撥號接入
(圖三)
----internet:因特網 pstn:公用電話網 modem:調制解調器
----撥號接入分電話撥號與isdn。電話撥號訪問internet最高速率是56kb/s,isdn雙信道捆綁速率可達到128kb/s。要想實現一線多機接入,必須在局域網內安裝一臺服務器,服務器的串口接接modem或isdn適配器,服務器上的網卡連接局域網,配置的ip地址與網內的其他機器在同一地址網段中。電話撥號可以接5臺機器,isdn接10臺機器。與專線接入相比,投資少、配置簡單、施工快、通信費用低。缺點是速度慢,通信質量無保證,易發生掉線、占線等情況。
----在連接modem的服務器上添加撥號網絡,并創建上網連接。因為比較簡單,不再贅述。
----isdn的中文名稱是綜合業務數字網,俗稱“一線通”。一條線路同時承載多種業務,可以連接電話、傳真、微機以及其他終端。基本速率接口有2個b信道和1個d信道(2b+d),傳輸速率144kbps。基群速率接口有30個b信道和1個d信道(30+d),傳輸速率2mbps.綜合業務數字網有窄帶(n-isdn)和寬帶(b-isdn)兩種,窄帶綜合業務數字網向用戶提供2b+d和30b+d兩種,寬帶綜合業務數字網向用戶提供155mbps以上的通信能力,也就是實現了信息高速公路,這是正在開發的服務。
----目前大多網吧采用撥號接入internet的方式。
----2、專線接入
(圖四)
----ddn:數字數據網 r:路由器 s:路由器的串口 e:路由器的以太網口
----常用的專線接入是ddn(數字數據網)方式。速率范圍64kb/s至2mb/s。網吧常用的速率是64kb/s,128kb/s與256kb/s,不過隨著網民對帶寬的要求愈來愈寬,以及isp的線路租用費用降低,這樣的帶寬是必須要擴的。采用ddn,網絡設備需要路由器、ntu、基帶modem或hdsl。這兩種設備的價格都比較昂貴,且專線租用費高。高投入,高回報。速度快、通信質量有保證,不會出現撥號常見的占線、掉線情況,信譽好。64kb/s接10臺機器較好,128kb/s接20臺機器較好,256kb/s接40臺機器較好。
----數字數據網(ddn)是由光纖數字電路和數字交叉連接設備組成為用戶提供高質量的數據專線出租業務。它的特點是:
------同步數據傳輸,不具備交換功能。
------傳輸速率高,網絡時延小。
------全透明網,支持任何規程。
------網絡運行管理簡便。
----數字數據網的速率可以從1.2k-2mbps任選。一條專線既可傳送數據,也可通話,還可定時租用。 根據需要選擇不同業務:點對點、點對多點專用電路、廣播、輪詢等.
----局域網與廣域網之間的互聯,需要用路由器實現協議轉換與尋徑。路由器是比較昂貴的設備,須慎重選擇。一個廣域網口,一個局域網口,一個console口,便足夠使用。常用的路由器有cisco、bay,國產的路由器有華為、邁普等品牌。
----路由器的配置(以cisco2501為例):
----#conf t *進入配置狀態
----#int e0 *配置ethernet以太網口
----#no shutdown *打開端口
----#ip address 202.102.236.217 255.255.255.252 *配置ethernet端口的ip地址
----#int s0 *配置串行廣域網端口
----#no shutodwn *打開端口
----#encapsulation hdlc *設 置hdlc 封 裝
----#ip unnumbered e 0 *設 置ip 地 址 與ethernet0 相 同
----#exit *退出當前配置狀態
----#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 s0 *設置默認路由
----#wr m *保存
----#ping 202.102.229.136 *連通性測試
----使用交叉網線將服務器網卡與路由器互連,不但省掉一個集線器,而且節約ip地址,一個網吧僅用4個ip地址的網段便夠了,也算是對全球internet事業的微薄貢獻。
----為了節省ip地址,提高訪問速度,便于計費與安全管理,建議也使用服務器。
四、服務器
----服務器(proxy servers)顧名思義就是提供網絡服務的服務器,網絡用戶可以通過服務器來訪問internet網上的web服務器、ftp服務器、pop3服務器等等。通過服務器可以實現整個局域網共享一個modem、一條電話線上網,同時又把各工作站訪問過的內容存儲在服務器的cache中,為局域網上的工作站所共享。當用戶訪問網站及其連接時,服務器首先在cache中搜索它的內容,若有所需的就從cache中讀取,若沒有就自動通過modem訪問該網站及其連接,加快訪問速度。
----因為需要大量頻繁地在服務器上存儲數據,最好選用專用服務器,pc級服務器可不是為幾十人同時使用設計的,您也可以選用如下組件組裝:服務器專用機箱(主要是電源和排風扇),服務器級主板,專用cpu,ecc內存,scsi硬盤。不要貪圖便宜,服務器一旦出問題,將使局域網內的所有機器無法上網。
----常用的服務器軟件有ms-proxy、wingate等軟件,都能夠從網上下載。在評測的產品中,ms proxy server對客戶方的支持是最出色的。下面介紹ms-proxy 2.0版本的使用。
----ms proxy server的安裝和設置容易。如果服務器是nt server 4.0操作系統,還需要將服務包升級到service pack 3版本。安裝過程中,有三點注意事項:
local address table configuration(局域網地址表配置)
本例ip地址表范圍為from 192.168.0.1 to 192.168.0.254,局域網內部使用的ip地址段。
client configuration(客戶端配置)
客戶端可以通過計算機名稱與ip地址訪問服務器,服務端口(port)號缺省是80,也可以設置成其他值,例如8080。建議使用ip代替主機名對proxy進行訪問,因為網絡中對主機名字的解析有時候并不是太理想,雖然可以ping通地址,但是直接使用主機名訪問卻不一定能成。
access control(訪問控制)
如果enable access control for the winsock proxy service與enable access control for the web proxy service都選擇的話,winsock 與 web proxy service將受到控制,必須被管理員賦予權限才能使用服務器。不過,在網吧,有網吧管理軟件對所有的機器進行控制,便沒必要再使服務器控制機器的訪問。
----在管理上使用和iis web服務、ftp、gopher服務相同的管理工具,即internet service manager(ism)。ism提供了internet服務的簡單視圖,它使用一系列帶有標簽的對話框,來配置服務器。ms proxy server實際上安裝了三個獨立的服務器:web proxy、winsock proxy和socks proxy。web proxy提供了緩存的http服務、未緩存的ftp服務,以及gopher和ssl服務。winsock proxy還提供了對irc和pop3等其它協議的支持,可以通過ism添加其它的協議。
----ms proxy server可以用于lan或撥號與internet連接,它還支持isdn、t1/e1線路和路由器連接。當通過撥號調制解調器或isdn連接isp時,ms proxy server使用windows nt的遠程訪問服務(ras-remote access service)。如果通過以太網鏈路連接isp,則需要在服務器上安裝兩塊lan網卡。一塊網卡連接本地的lan,另一塊連接internet(如圖四,s指服務器)。可以根據時間進行限定,如把撥號訪問限制在一天中預先指定的時間里,或是限制在一個星期定的幾天里,這樣就可以防止用戶在工作時間之外使用proxy服務。
----如果客戶pc只使用web和ftp服務,那么只需在瀏覽器的設置項中輸入服務器的名稱或ip地址和端口號。如果想要使用winsock提供的其它協議,則必須安裝ms proxy server提供的客戶軟件。在安裝過程中,ms proxy server創建一個名為mspclnt的共享目錄。要讓客戶pc使用winsock服務器,所要做的配置工作非常簡單:首先連接到這個共享目錄上,然后運行setup.exe程序。這個客戶安裝程序自動安裝一個重定向程序,它把winsock請求重路由到winsock上。這個客戶軟件可以支持ipx和ip兩種連接,所以不一定非要有ip地址。但是,如果客戶方沒有ip地址,則不能使用撥號網絡(dial-up networking)功能。
----ms proxy server提供了強大的cache特性,可以將cache分布在proxy server組或proxy server鏈中,大大節省了費用,路由特性也提供了自動裝載平衡和錯誤容忍功能,進一步改進了功能,增加了可靠性。
----ms proxy server提供了優秀的安全機制,包括一些防火墻的特性,諸如域過濾、包過濾、警告事件、日志功能、口令鑒定等。可以根據ip地址或域名也可以根據協議和端口號進行過濾internet站點。 ms proxy server與windows nt server和iis的安全策略緊密集成,并提供了ssl加密機制。“一旦你安裝了ms proxy server,無論有多少internet客戶訪問你內部的web、郵件或應用服務器,都不會在internet漏一個洞”── 微軟語。
五、網吧的計費管理
----網絡建成連通以后,剩下的便是對網吧的管理。管理包括計算機的日常維護,如清潔衛生、關機開機、硬盤整理、軟件的卸載安裝,以及計費。計費是所有管理工作的重中之中,費時繁瑣,并且不允許絲毫差錯。為了減輕網吧管理的強度,仍掉過去的人工筆記口算,在這里,介紹一個網吧管理軟件,軟件的名稱叫“美萍網管大師”。
----1、什么是美萍網管大師
----當有用戶來上機,他有您機房的會員卡,他走到一臺計算機面前坐下,然后輸入自己的卡號和密碼,立即就可以上機,到了該下機的時候,在自己的計算機上按“下機”命令,這臺計算機立即就鎖定,等待下一個人的到來,服務端自動記錄下他的上機記錄,從它的會員卡中扣除本次上機的費用,而且,在他上機的時候隨時可以看到自己的上機情況——上了多少時間,需要花多少錢等等。---支持會員制管理,以及遠程管理計算機。完全windows界面,操作更靈活、方便。
----2、軟件下載與注冊
----從該網站mpsoft.net下載美萍網管大師的最新版本。下載的軟件是非注冊版,只能使用30天。如果您想長期使用,可到該網址注冊mpsoft.net注冊費為:每臺計算機10元,例如您有21臺計算機,則注冊費為:21臺*10元/臺=210元。
----
----4、系統設置與操作
-----如果欲詳細信息,請查閱該軟件中文安裝使用說明。
【關鍵詞】電力 傳輸網管 省級集中建設
1 傳輸網管系統現狀
通信傳輸設備網管是電力通信網絡管理和運行維護的重要技術手段。經過多年的傳輸網管系統建設,福建公司網管層級分布呈現分層管理模式,省、地市之間網管系統的建設、管理各自獨立,且廠家品牌眾多版本不一,集約化水平較低,給省集中管理帶來一定的困難。
目前福建公司包含9種網管品牌,主要對華為、阿爾卡特等4種主要品牌網管系統進行省級集中建設,網管系統省級中后,省、地、縣網管運行維護和職責重心逐步向省公司轉移。
2 技術演進路線
傳輸設備網管省集中的建設方案主要有四種,廠商EMS/SNMS省物理集中模式、廠商NMS分層統一管理模式、省集中反拉終端模式、單層統一管理模式。前三種建設模式屬于過渡方案,適用于不同建設情況的省份,最終演進為單層統一管理模式。
省物理集中模式是將省內各地市現網已設置的同一廠商EMS/SNMS網管系統物理集中到省公司,各地市公司通過從省公司網管系統反拉終端方式實現遠程業務調度。該方案可利舊現網設置的廠商EMS/SNMS,只需要調整和改造現網DCN結構,改造成本較低, 易于實施。適用于省內各地市公司的傳輸廠商網管系統數量較少,但未來具有一定擴容升級的可能性的廠商。
分層統一管理模式是在省公司新建廠商上層NMS/SNMS主備用網管系統,將現有省內各地市的全部廠商EMS/SNMS接入到上層NMS系統中,實現省內同一廠商網絡設備的統一管理,并配套新建EMS/SNMS與NMS/SNMS系統之間的DCN通信。各地市原有廠商EMS/SNMS網管系統設置可以保持不變,也可以物理集中到省公司,以滿足系統集中維護的需求。本方案能實現統一網絡管理,集中系統維護,對系統故障影響范圍小,可擴展性高,但改造成本大,且后續運維成本高。適用于地市網絡規模大,已建網管系統多、改造難度大的省公司或適用于廠商網管系統結構是分離管理平臺結構的省內地市。
反拉終端管理模式是將地市公司建設或已建的EMS/SNMS網管系統通過部署遠程操作終端的方式,將其集中在省公司,實現各地市網管系統的遠程集中監視。該方案改造成本很低,適用于省內各地市公司應用的傳輸廠商網管系統數量較少,未來不會再擴容升級,且逐漸騰退的廠商。
單層統一管理模式是在省公司按現網廠商不同分別設置主備用子網管理系統(SNMS),具有EMS和SNMS管理功能,管理子網按地市劃分,縣級傳輸網的管理從屬于地市管理子網內。在地市、縣級,不再設置廠商EMS/SNMS網管系統,各地市、縣公司通過從省公司網管系統反拉終端方式實現遠程業務調度。該方案適用于新建系統的省公司,或者省內各地市網絡規模較小,省內網元總數較少,省內各地市網管系統管理冗余度較高,系統資源空閑較高的省公司或廠商。
3 傳輸網管省集中實施策略
根據福建電力網管系統建設現狀和網絡規模,結合省集中管理維護的需求和近遠期的建設目標,福建公司采取分層式省集中模式,建立異地容災備份,在省公司和備調分別部署主備用網絡級網管系統,其余廠家設備、網管采取“淘汰一批、提升一批、集中一批”的方式逐步淘汰替換,分階段開展省集中工作。鑒于目前網管系統建設現狀,采取省公司部署終端遠程訪問地市公司網管系統、省公司部署子網級網管系統并行管理地市公司網絡等過渡模式,通過設備倒騰、網絡改造或雙軌運行、分布割接等方式逐步演進到分層式省集中。
在建設過程中需要考慮以下配套措施:
(1)全網網元標識配置:對省、市、縣通信網管及設備的IP地址和網元ID統一規劃。
(2)DCN網絡建設:建設涵蓋開展涵蓋省、地、縣的DCN網絡建設。
(3)地縣一體化建設:將縣公司網元并入市公司管理,其他廠家品牌逐步進行歸并,并在市公司部署網管服務器,管理全市及所轄縣公司傳輸網絡,地市公司對縣公司實行權限管理。對于網元數較多的廠家品牌,另行部署一套備用網管服務器和一臺備用交換機,形成雙機雙網的部署模式,提高網管系統容災能力。
4 華為網管系統省集中建設
福建電力省公司和各地區都部署有獨立的華為網管系統,使用華為設備的各個縣公司也部署有獨立的T2000網管系統,目前省公司已可以通過反拉終端的管理模式監控全省各地區的傳輸網絡。
華為網管系統省集中選擇分層式省集中管理模式,此管理模式需要網絡級網管系統支撐,考慮到未來網絡的持續演進、技術更新,將目前所使用的T2000網管系統替換為U2000網管系統。從系統高可用性考慮,采用異地容災備份方案,在省公司和備調分別增加一套華為網絡級網管系統,互為主備用關系,通過并行接入地市公司的子網級網管系統,縣公司網絡并入地市公司,縣公司通過客戶端訪問地市公司的服務器管理本區域內的設備,地市公司給縣公司客戶端分配不同的權限,實行分權分域管理,實現省內整個通信網絡的數據集中、管理集中。通信管理系統直接與省公司網管系統的北向接口連接,實現網管數據的集中統一采集。
5 結論
福建公司已完成省、地公司管轄的所有華為傳輸網管接入通信管理系統統一監視,實現1246臺光傳輸設備省通信調度集中監控,設備集中監控率達到90.1%。
通過傳輸網管省級集中建設,實現對省、地、縣三級傳輸網絡的統一監視,告警信息的實時采集和監控;通過對不同廠家告警信息的綜合分析,快速故障定位,提升調度員和運維人員的故障缺陷判斷和應急處置能力。 降低了運維成本,為實現網管系統的一體化管理、集中化建設、集約化運維提供了良好支撐。
參考文獻
[1]李小紅,王茂凌.2014年四川鐵通集中化維護傳輸網管建設方案[J].現代傳輸,2014(06).
關鍵詞:網絡管理;簡單網絡管理協議;網間控制報文協議
中圖分類號:TP393.06 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2011) 23-0000-02
Analysis of Computer Network Management Technology
Yang Jun
(Fujian Fuzhou Haixia Voice Radio,Fuzhou 350001,China)
Abstract:The large-scale application of computer network,making network management systems in computer networks is becoming increasingly important.This paper outlines the basic concepts of network management and network management technology development status,architecture,and management agreements,and then describes several common network management technology,the last of the development trend of network management technology was predicted.
Keywords:Network management;Simple Network Management Protocol;Internetwork Control Message Protocol
隨著人們對計算機網絡依賴性的增強,網絡管理越來越受到人們的重視。網絡管理本身是一項極其復雜的工作,它對網絡上的各種設備進行管理、監視和控制,及時地向管理人員報告網絡狀態,確保一定范圍內的網絡及其網絡設備能夠穩定、可靠、高效地運行,提高網絡的服務質量和效率。盡管網絡管理技術在不斷地發展,但不論到何時都不會出現讓網絡管理人員一勞永逸的網管工具,這些網絡管理工具也僅僅讓網絡管理變得容易一些,而不會全部代替人的工作。
一、計算機網絡管理概述
網絡管理就是指監督、組織和控制網絡通信服務以及信息處理所必需的各種活動的總稱。網絡管理技術是指網絡管理員使用網絡管理工具對存在于網絡上的資源進行操作,對網絡資源進行監視、測試、配置、分析、評價、控制、分配和調度等活動的統稱。他們的目的是確保一定范圍內的網絡及其網絡設備能夠穩定、可靠、高效地運行,保證網絡系統正常高效運行,滿足用戶需求。根據國際標準化組織對網絡管理的定義,一個網絡管理系統需要定義系統功能、網絡資源的表示形式、網絡管理信息的表示和系統的結構。
計算機網絡管理功能有五大類,分別為故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、計費管理;網絡管理協議有兩種主要的,分別為SNMP和CMIP,SNMP是由IETF提供的網絡管理協議,CMIP是ISO提供的公共管理信息協議;網絡管理系統主要由管理員、管理、管理信息數據庫、服務設備構成。網絡管理系統的體系結構通常分為集中式和非集中式兩類體系結構。非集中方式的網絡管理結構體系又分為分布式與層次式這兩類。網絡管理技術有:SNMP、SNMPv1及SNMPv2、CMIP,主要的網絡管理技術為CORBA,其綜合了以上幾種管理技術的優點。
二、計算機網絡管理技術發展現狀
計算機網絡管理技術的發展是與Internet發展同步的,自二十世紀八十年代起網絡管理技術逐漸引起重視。一系列國際標準化組織、論壇和科研機構開發的網絡管理標準陸續出臺,也使得網絡系統在結構上存在著或大或小的差異,隨著網絡管理系統日趨復雜化和差異化,直至目前還未有一個統一的技術標準。現在使用最多的有以下三種標準:Internte的SNMP、CMIP和CORBA。其中SNMP是專用于Internet,具有管理簡單適用等特點,是網絡管理技術現實標準,但SNMP只適用于TCP/IP網絡,Internet本身發展的不規范性,使SNMP難以用于復雜的網絡管理,且安全系數不高。CMIP是ISO提供的公共管理信息協議,本來是作為SNMP的替代者被推出的。CMIP可實現全面支持一個完整的網絡,并提供相應的管理方案,在技術和標準上比較成熟。因其過于復雜,話費過大,推廣起來有一定的難度。CORBA采用了分布對象技術,將所有的管理應用和被管元素都看作分布對象,這些分布對象之間進行交互,從而實現網絡管理,很好的解決了CMIP、SNMP中管理者需要采用輪詢的方式不斷地訪問者的缺點,降低了網絡的業務量負荷,加強了網絡管理的實時性,但其結構依然龐大,短期內取代不了SNMP和CMIP。SNMP、CMIP和CORBA三者相結合發展才是當前計算機網絡管理技術研究的主要方向。
三、計算機網絡管理技術分析
(一)基于Web的網絡技術管理模式
作為全新的建立在Web上的網管模式,自從出現伊始就表現出強大的生命力。Web易操作性和靈活性的特點使得其具有巨大的潛力和發展的空間,它具有易操作性和靈活性的特點。許多技術專家和用戶稱其將對用戶網絡管理方式的變革起到革命性的作用。Web網絡管理實現方式分兩種。一是方式,二是嵌入式。前者在一個內部工作站上運行Web服務器,此時網絡管理軟件作為操作系統上的一個應用,運行于瀏覽器和網絡設備之間。后者將Web功能嵌入到網絡設備中,管理員可通過瀏覽器直接訪問并管理該設備。
基于Web的網絡技術管理結構主要由層、管理服務器層及客戶端3層構成。其中層主要完成被管資源或業務的功能;管理服務層分為網管服務器和Web服務器兩個子層,其中網管服務器為網絡和系統進行全面有效的管理提供各種服務;客戶端管理功能是提供一個基于Web的人機界面,用于完成具體的網管操作功能。
隨著網絡結構日益復雜和異構化,Web技術正在悄悄地改變著網絡管理的方式,傳統的網絡管理系統發展到基于Web的網絡管理系統已經是時代不可逆轉的潮流。但Web真正實現取代傳統的網絡管理模式,還需要網絡管理系統供應商、網絡設備供應商和國際標準組織做大量的基礎工作。
(二)分布式網絡管理技術
分布式管理指通過將管理任務分布到多個網點的多個服務器及多個人身上,而使管理信息系統部門能夠管理好大型網絡環境。分布式網絡與中央控制式網絡相對應,其核心思想是將信息和智能分布到網絡各處,使得管理變得更加自動。它沒有中心,不會出現整體出現崩潰的局面。在分布式網絡上,節點之間互相連接,數據可以選擇多條路徑傳輸,不必考慮網絡的拓撲結構。使得在問題源或更靠近問題源的地方能夠做出基本的決策,因而具有更高的可靠性。分布式管理為網絡管理員提供了更加有效地管理手段,其一直是推動網絡管理技術發展的核心技術。CORBA技術是分布式網絡管理技術的一種。
CORBA即公共對象請求體系結構,是由OMG組織制訂的一種標準的面向對象應用程序體系規范。CORBA在分布式處理中,通過對象請求ORB接收客戶端發出的處理請求,并為客戶端在分布環境中找到實施對象,令實施對象接收請求,向實施對象傳送請求的數據,對實施對象的實現方法進行處理,并將處理結果返回給客戶。CORBA是一個把所有的管理應用和被管元素都看作分布對象的計算平臺,它允許不同的程序之間透明地進行相互操作,這些分布對象之間的相互作用成就了網絡管理,而不用關心對方位于何地、由誰來設計、運行于何種軟硬件平臺以及用何種語言來實現等。但是由CORBA管理技術單獨實現計算機網絡,需要的資金、時間、和人力資源將是十分巨大的。
四、網絡管理的未來趨勢
目前廣泛采用的基于Client/Server技術的集中式平臺模式,具有組織結構簡單,學習容易,使用快捷的特點。但在實際的應用過程中發現中心網絡管理技術站點會超負荷運行,造成通信瓶頸,影響信息處理效率,另外功能不利于擴展。
分布式管理具有共享狀態、監視、及拓撲映像信息的能力。能在不同層級和不同地方集成不同的方案,支持不斷變化的、不斷增長的網絡環境,能夠在更接近問題源的地方將問題加以處理。具有降低網絡管理費用、節省網絡帶寬、減少當機時間和高的可靠性。
網絡技術和網絡模式逐漸向可擴展性、高可靠性、時效性和靈活性方向發展,分布式網絡管理技術可以很好的解決集中式技術存在的問題,具有良好的發展前景。
參考文獻:
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關鍵詞:熱網管道;直埋無補償技術;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.258
0 引言
在經濟飛速發展的當今社會,需要進行集中供熱的區域逐年遞增,居民對供暖的要求也越來越高,這就需要相關工作人員及時對熱網管道的安裝技術進行創新,而合理的運用熱網管道直埋無補償技術可以在很大程度上提高供熱工作的質量和效率,提高居民對供熱工作的滿意度,從而促進社會的和諧發展。
1 熱網管道直埋無補償技術的原理
彈性變形法是熱網管道直埋無補償技術的核心,它的原理是通過對供熱管道的彈性變形范圍進行合理有效的控制,使供熱管道始終處于具有彈性的工作狀態,從而提高通過管道進行供熱工作的質量。軸向應力是在應用直埋無補償技術時無法避免產生的壓力,供熱管道需要對軸向應力起到主要的承受作用,而作為熱網管道直埋無補償技術的基礎理論,第三強度理論將軸向應力分為一次、二次以及三次應力三個方面,并且根據不同的特性加以劃分:一次應力的主要產生途徑是在處于工作壓力下的直管中所產生的相應應力,也就是所謂的“內壓環向應力”;二次應力即“溫度應力”,是由無法在直管中進行自由釋放的熱脹冷縮的壓力所產生的相應應力,例如在直管溫度升高或降低的過程中所產生的應力;三次應力也被稱為“峰值應力”,即直管在承受一次、二次應力后進行釋放變形所產生的相應應力[1]。在進行熱網管道直埋的過程中,管道所承受的二次應力的壓力要遠大于一次應力,所以想要提高熱網管道直埋無補償技術的安全性,就需要相關工作人員對溫度應力加以重視。
2 熱網管道直埋無補償技術的實施過程
2.1 冷安裝的原理
隨著相關工作人員多次的實踐,直埋無補償技術逐漸代替了直埋補償技術成為對熱網管道進行直埋過程中的主要技術,而進行直埋無補償技術的主要安裝方式又分為冷安裝以及預應力安裝兩種,冷安裝作為當前最主要的安裝方式,其不足之處在于,在應用冷壓力進行熱網管道直埋時會產生大量的應力,并且在管道首次升溫的過程中較易產生熱量,從而導致管道膨脹。但是運用冷安裝的方式進行熱網管道直埋相對來說較容易操作,施工周期短,并且在很大程度上減少了施工不必要的費用。
2.2 設計、計算和檢驗相關應力
為了避免由于計算失誤而導致嚴重供熱問題的出現,就需要相關工作人員在對熱網管道直埋過程中產生的應力進行計算時,運用準確度高的計算方法,即在施工的溫度中鋼材的基本承受應力應該大于一次應力,并且將一次和二次應力的變化范圍控制在鋼材在施工溫度下所承受的應力的三倍范圍以內,也就是說,一次、二次和峰值應力在相同的溫度下變化的幅度必須小于鋼材承受應力的三倍[2]。目前在我國進行熱網管道直埋無補償技術通常應用的是Q235號鋼材,該鋼材的承受應力為125兆帕,相關工作人員應當針對所應用鋼材的特性對施工過程中的有關數據進行嚴格的控制和判斷。想要運用熱網管道直埋無補償技術,在計算鋼材基本承受應力的基礎上,還需要對彎頭、三角、變徑和折角進行詳細的設計、計算和檢驗,以此達到提高施工質量和效率的目的。
2.2.1 彎頭
在對彎頭的臂長進行準確確定的前提下,還應對彎頭應力進行計算和檢驗,以確定熱網管道駐點和錨固點的準確位置。
2.2.2 三角
相關工作人員應當在主管線熱位移較少并且靠近駐點或錨固點的位置設立“Z”字型的支線三通,從而加強管道的承受能力。
2.2.3 變徑
由于在熱網管道直埋無補償技術實施過程中管道變徑兩側的直管應力不同,相關工作人員應當在施工過程中避免由于下級管徑的應力小于上級管徑,導致變徑處出現較大的應力,最終破壞變徑的情況出現,同時在變徑時采取加強或通過對靠近變徑的管道上設立固定墩的方式對變徑進行保護。
2.2.4 折角
熱網管道出現折角的主要原因是由于管道在進行安裝的過程中很容易受到安裝條件的影響,而折角相較于彎頭來說在應變吸收方面的能力較弱,應力的水平又較高,所以很容易遭到破壞,基于此,相關工作人員在進行施工的過程中應當對出現折角的管道部分加以注意。
2.3 施工過程中的注意事項
在對熱網管道進行直埋無補償的過程中,應當將強度作為主要的設計內容,當出現局部、整體失穩或橢圓化的現象時,還需要相關工作人員盡快采取相應的措施避免損失的擴大。在對管道材料進行選擇時,應當充分重視供熱管道的實際作用,采取高密度的聚乙烯材料或是耐高溫系數較高的聚氨酯材料進行管道的預制,并且保證熱網管道、聚乙烯保護管和聚氨酯保溫層三者進行“三位一體”的緊密連接[3]。同時,在進行施工設計時,應當根據管徑的不同直徑對熱網管道直埋無補償技術中所應用的三通管道有針對性的進行加固,并且使用加強版的三通對加固大直徑的管道,這樣做的好處在于可以在最大程度上避免由于應力集中而導致折角被破壞以及局部失穩的情況出現。最后,相關工作人員應當對施工過程中需要運用的焊進行嚴格的檢驗,以確保焊接工作的質量,從而提高施工的效率。
3 結論
綜上所述,由于傳統的熱網管道安裝技術已無法滿足社會的需求,而運用熱網管道直埋無補償技術可以有效地減少施工過程中使用的支架數量,在保證施工安全性的基礎上降低施工成本,提高施工的效率,所以合理的運用該技術可以加快供熱行業的進程,從而促進社會的和諧發展。
參考文獻:
[1]葛全君.供熱管道直埋無補償冷安裝技術的應用[J].黑龍江科技信息,2013(02):39.