智慧校园运维平台解决方案2021PDF

一、建设背景

 随着高校数字校园软硬件规模不断扩大，新应用、新设备相继投入使用，数字校园网功能、性能都有很大的提升，数字校园的各个应用给师生提供的服务已经成为了日常学习、工作和生活必不可缺少的一部分。与此同时，计算机机房及办公场地配套的环境设备也日益增多，这就导致其管理的难度大大增加，维护人员常常疲于被动地应对多套管理工具，多种形式的告警.
为了有效的管控校园终端设备、网络链路、网络资产、服务器、交换机、数字校园子系统，将其相关基础设施纳入到一个系统管理平台之中，减少故障发生的次数，提高流程化管理水平、缩短故障修复所用时间，保证重要数据的备份情况，降低技术部门的压力和人力投入，提高整个园区的运维质量和服务水平，相关管理部门迫切地需要一套基于园区安全、高效的、同时具有软硬件系统监控等基础设施的一体化监控运维平台来提供保障和支撑。
 

二、需求分析

2.1平台及应用服务的管理需求

学校网络中心管理的网站、平台、应用服务越来越多（例如：门户网站、教务系统、C/S系统进程等），我们所需要监管的应用服务也越来越多，应用层服务的正常运行与否直接关系到用户的最终体验。信息化建设的很重要一部分都是为应用服务来服务的，所以，直接把握平台及应用服务的运维情况，就可以判定底层物理层、网络链路层等运维情况的好坏，也可以明确用户在使用各类系统的直接体验。
随着信息化服务的高速发展，网络中心人手不够、任务繁重的问题日显突出，因此迫切地需要通过软件来协助发现、流程化管理我们的工作。平台和应用服务的实时运维、异常故障的实时发现、流程化工单管理等运维工作需求成为了急需解决的一项工作。

2.2 交换机的管理需求

学校园区的交换机是学校基础网络的纽带和桥梁，核心交换机是学校网络的心脏，每一套汇聚交换机、楼栋交换机都直接影响着众多师生的上网情况和使用情况。而园区内的交换机一般都有几百台，靠人力的巡检和运维无法满足用户7×24小时的高稳定、高可靠性的要求，所以，信息管理中心迫切的需要一套7×24小时不间断地监测和运维的软件来协助解决交换机的故障、流量、性能监测的问题。

2.3 应用数据库的管理需求

信息化服务的数据是通过数据库来存储的，数据库的故障有时候很难及时发现和定位，比如数据库的连接数过多、存储表空间不够用、缓存不够、连接数过多等问题，直接影响了用户的使用，有时候甚至会造成系统假死、响应超时等问题。所以，信息管理部门需要一套软件来及时的定位数据库的问题，实时的监测各类服务持久层的可靠性，并为排查故障、确保服务的稳定运行提供保障。

2.4 物理及虚拟服务器的管理需求

  物理服务器和虚拟服务器都是信息中心各类服务的载体，在网络信息中心经常会出现硬盘空间耗尽、CPU使用率过高导致服务器卡死、内存被单个线程耗尽等情况。通过物理服务器、虚拟服务器的监测运维，可以有效地掌控服务器中CPU、硬盘、网卡、内存等性能数据的实时动态。解决网络中心人力资源人手不够、发现不及时、7×24小时无法不间断守护的问题。
 

2.5 存储设备的运维管理需求

   存储设备是海量数据存储的载体，一般一台存储设备都有多个硬盘，出现硬盘机械故障有时候很难发现，等发现大面积的故障后，将面临数据修复、数据丢失等风险，尤其是数据丢失对于信息管理部门来说简直是噩梦，所以，信息管理部门需要借助软件来实时监测各个硬盘的使用情况，由此来保障存储设备的运维管理需求。

2.6 网页篡改实时预警的需求

学校官网是学校对外的窗口，一旦被非法篡改，影响极度恶劣。所以，信息管理部门迫切的需要一套软件，7×24小时不间断防篡改守护，一旦发现官网异常或者被篡改将即时预警，第一时间告知信息化管理人员，减轻技术部分人员的工作压力。
 

2.7 运维工单管理的需求

运维工单是对网络中心的各项故障、任务进行线上管理的凭据。网络信息中心的运维工单一般包含两个部分，一个是手动工单、一个是监测程序的自动工单。通过运维工单的线上流程化管理，可以建立网络中心的管理人员和用户、设备以及各类资产的相互联系，也可以建立网络中心的责任机制，为各类运维工单进行跟踪、管理、派发、绩效考核等工作提供依据。从而真正意义上实现在线办公、线上监管、线下协助、无纸化绩效考核、用客观数据说话的运维工作新模式。

2.8  IT资产管理的需求

   随着网络信息中心采购的设备、资产越来越多，设备资产的管理成为网络信息中心的一项繁重工作。区别于国资处的资产管理，网络信息中心的资产需要解决的是在线巡检、资产的实时识别、资产的报修、外借等问题。网络信息中心的资产管理需要完成内部管理的有序、网络设备的可用、设备寿命年限的评估、更新迭代的分析等需求。通过IT资产管理，可以提高网络信息中心的工作效率和服务质量，为设备的采购、更新、售后提供支撑。

2.9  故障跟踪和故障分析的需求

   信息网络中心大量运维资源在长期的运维过程中，总会产生一定的规律。比如：核心交换机的各个端口的流量、各个服务器的寿命和性能数据的使用情况、各个经常出现故障的软硬件的节点等等。如何从海量的运维数据中分析出园区的各项软硬件资源的运行、运维规律，分析出园区内的软硬件的薄弱环节，为改进、提升、规避各项故障提供参考，这就需要通过一套软件来记录各项数据，实时分析、实时运维。

2.10 网络运维绩效的需求

网络信息管理中心的网络运维绩效包含很多部门，比如：故障的解决情况、工单的数量和解决情况、设备资产的更新迭代情况等各项指标。通过对各个维度的数据采集和分析，可以客观地分析出整个网络的运维绩效报告。为网络信息中心的工作提供客观的数据依据。

2.11 移动运维管理的需求

   网络信息中心的大量运维人员一般居住在校外，为了有效的解决地域问题，管理人员需要通过移动端能随时随地的查看各类资源的运行和详细情况。有效地发现故障、定位故障、即时巡检、高效管理。

三、产品简介

3.1 产品概述

   超鼎科技 智慧校园安全运维云平台是一款专门面向高校运维服务所研发的软件产品（简称：平台）。平台采用J2EE安全体系结构和C++底层技术研发而成。平台运用网络爬虫、Cache、浏览器识别、隧道、AJAX,以及H5、移动端等众多技术路线，采用图表展示和数据异步方式，可7×24小时不间断地实时监控网络链路、网站平台、网络资产、服务器、交换机、数字校园子系统、存储设备、以及其他硬件设备等资源的可用性和稳定性，并精确识别故障类型和网络响应速度等性能数据，对网站篡改、死链、暗链、外链接实时预警，通过短信、邮件及微信的方式通知管理人员，有效地规避网络资源断开、延时所带来的损失。
平台采用简洁的工作流程管理，采用工单、流程定义、评价管理、绩效分析、大数据统计分析展示的方式，把复杂的运维工作变为“线上发现跟踪”、“线下协助管理”的新模式。
  平台支持PC、移动运维、大屏展示三屏实时同步展示的新架构，支持跨平台，支持各项报表数据分析、机构管理，对网络流量不形成负载和拥塞，安全可靠、全年稳定性达到100%。

以下为超鼎科技 智慧校园安全运维云平台的功能模块图：
 


以下为超鼎科技 智慧校园安全运维云平台篡改子系统的功能架构图：

3.2 平台概述

 

3.3 技术路线

  平台利用网络爬虫技术及SNMP协议获取B/S系统、服务器、交换机等设备的性能数据,并通过Cache缓存技术实现监控对象数量的最大化。

以下为超鼎科技 智慧校园安全运维云平台的系统结构图：
 

3.3.1技术关键
（1）网络爬虫识别技术：采用网络爬虫技术、多线程技术、缓存技术来识别各个数字资源是否当前可用、访问情况是否正常、响应速度为多少毫秒，是否可以下载以及内容是否改变等。其中，网络爬虫除了支持http协议外、还支持https协议。
（2）数据线性采集技术：基于园区网核心交换机的端口镜像的数据线性采集，然后对TCP和HTTP数据进行还原，可以精确的统计出各种网站平台和资源在该学校的访问情况、下载量等，针对用户的喜好和习惯进行大数据分析。该技术的关键在于基于Redhat 6.5下，采用PF_RING技术实现对核心交换机的数据正常采集和还原。
（3）爬虫引擎算法：当引擎管理器从待处理任务队列中取得一个任务并向爬虫引擎发送一个url链接时，如果该爬虫引擎处于忙碌状态，则拒绝接受该任务，否则爬虫引擎开始进入工作状态，爬取给定的url页面并存储到本地磁盘，分析该页面并获取该页面所有的链接，并把所有链接存储到待爬取set集合中并去重。同时，多个爬虫线程从set集合队列中获取符合条件的url进行爬取，爬取后存储页面内容到本地并获得该页面链接存储到set集合中。重复该步骤，直到爬取的页面数或者爬取页面的深度达到系统给定的临界值。此时爬虫处于休眠待调度状态。
（4）基于SNMP协议的主流的网络设备（华为、锐捷、思科、华三等主流设备，其他设备需要重构OID规则）的数据采集和分析，并进行图形化、结构化的展示和分析。
（5）系统架构的高并发和高稳定性处理。运维系统本身要求高度的可靠和稳定，而且支持监控端的高并发数，这些技术难度需要从架构和核心编码中入手，进行性能和结构的改进。
 
3.3.2体系结构
  JAVA EE在旧的版本称为J2EE技术,是利用Java 2平台来简化企业解决方案体系结构。JAVA EE体系结构提供中间层集成框架用于解决低成本的应用程序的高可用性,高可靠性和可扩展性的需求。JAVA EE大大降低了开发分布式应用的成本和复杂性,完全支持Enterprise JavaBeans和应用程序集成。整个平台打包向导方便,易于部署的应用程序,并添加目录支持,提高安全性和性能。
  本平台采用的是最为典型的JAVA EE应用三层结构开发（即MVC技术路线开发）,分为表现层、业务逻辑层和数据服务层。业务逻辑、数据操作及合法性校验等工作放在业务逻辑层处理。客户端通过组件与中间层建立连接,再由中间层与数据库交互。另外，平台还采用C++、C语言等其他控件作为辅助手段，大大提高了软件的可靠性、稳定性、兼容性。
 
  综上所述，以上技术路线对园区网络不形成安全隐患和入侵行为，属于数据安全合法的技术路线。

四、产品功能点

4.1  监控大屏

 平台采用AJAX异步刷新技术，实时展示对园区各类B/S系统、各种类型的数据库、服务器、交换机等软硬件设备的集中监管，通过条形图、饼状图、百分比以及颜色的不同来表现资源使用情况，并利用实时刷新、滚动、轮播的方式推送最新数据，让用户第一时间发现异常资源。
  平台还可以根据不同的运维需求进行个性化的参数配置，记录资源运行情况，针对异常情况发送预警信息，使用户即时掌控各个资源的异常状态，降低故障的发生概率。
 
 

4.2  网站平台监管

实时采集数据，对学校内的网站和平台汇总展示，通过红色绿色来区分数字资源的运行状态，如有异常资源，则第一时间通知运维管理人员。
  1) 可用性监管：
  平台具有实时数据统计分析功能，能记录不同时刻数据分析结果，对网站运行情况进行阶段汇总，可显示每个网站的24小时响应时间曲线图、24小时可用率曲线图、一周之内的可用率曲线图以及三个月内的资源可用率曲线图。
24小时响应时间曲线图如下图所示


24小时可用率曲线图如下图所示

2) 实时预警配置
    通过不同的网站平台的个性化设置，对其运行参数进行人性化合理配置，通过对预警时间段、预警次数、预警阈值的设置，进行短信邮件的人性化预警。

4.3  服务器实时监管

  平台采用SNMP协议，实时获取服务器数据并展示服务器CPU性能、磁盘性能、内存性能以及网卡性能、进程状态。
  平台对服务器运行进程进行监控，可设定CPU及内存占有阈值，各项指标均以百分比展示，占比过高则以黄、红显示，若超过预设阈值范围，平台会自动对该进程进行预警处理，同时发出相关邮件和信息提醒用户及时关注。

 
 
 

4.4  数据库实时监管

  数据库监控模块对范围内的数据库集中的监视和管理，实时展示数据库运行情况。平台采用数据库适配算法，对于数据的监控无需修改服务和代码，也无需人工干预，不但能深度解析数据库运行情况，实时分析数据库运行状态，反馈数据库最新情况，让您随时了解容量短缺和趋势，并降低维护数据库环境的成本，通过采集、监视数据库的使用情况，以图表的方式展示出实时信息。而且还能根据算法判断数据库是否存在假死现象。若遇异常情况，平台会立即准确定位并及时通知管理员修复。
  平台可对Linux/Unix/Windows系统下的各种数据库资源进行实时监管服务，支持运行情况趋势分析。

 
 
 

4.5  网络设备实时监管

平台能自动采集重要的网络性能数据，如运行状态、端口数、出入流量、响应时间等，同时每周统计各交换机预警次数，并设置相应的阈值。当所采集的数据达到阈值时触发报警。网络功能管理能够自动发现网络节点并生成网络拓扑图，实时监控网络节连接状态。若出现异常状态，会在第一时间采用短信、邮件、电话等多种预警方式即时预警。
通过平台软件的拓扑管理、网络事件管理、分布式网络管理对网络设备的配置、管理能力，使得网络管理员可以全面地管理网络、网络设备。网络性能，及时获取网络故障信息，从而在最短的时间内解决网络故障。使网络的可用性和可靠性得到提高。
 

 
 

4.6  网络拓扑管理

系统支持自动生成拓扑图，手动调整可视化管理与监控。
网络管理人员通过一个基于浏览器的用户界面，可以一目了然地了解整个网络中的异构系统、网络设备及其应用的运行状态。
运维平台的网络拓扑图能直观地反映服务器、网络设备等网络基础架构的运行状况和网络状况，帮助管理人员从应用层面确保整个网络信息平台的正常运行。
  平台支持实时生成最新的网络TOP结构图，根据其设备运行状况及时展示网络通断情况，直观的掌控全网的拓扑结构和运行情况。

 
 

4.7  报修管理

报修管理流程包括4个主要活动：

• 发布申请
• 申请审核
• 委派实施
• 确认并关闭

报修管理负责对维修工单的处理提供环境，使用人员可根据急缓程度提交报修单，报修管理人员能第一时间了解维修工单，并在该地域分配解决人员及时处理工单，同时也有短信通知维修单进程。

 
 

4.8  工单管理

   平台工单主要包含两个方面:报修系统提交的手动工单和运维系统自动监测到的自动工单。平台根据之前预设的工单责任人，会对工单进行自动派发，委派给相应的责任人，工单管理员可以根据实际情况对工单进行责任人的修改和扭转。工单完成后，用户可以对工单进行评价和跟踪。工单管理还包含以下功能：

• 工单责任人配置
• 微信工单
• PC工单
• 工单查询
• 工单管理和操作
• 工单的委派
• 工单查询
• 工单评价
• 工单统计

4.9  网页防篡改提醒

网站平台被入侵或者非法篡改往往影响着信息部门的形象，网页篡改提醒是一种用来对被监控的网站的挂码、挂链进行实时预警提醒的子模块。平台采用爬虫技术，递归采集指定网站平台的链接地址，如出现非法外链、暗链，即时采取以短信预警和邮件预警的形式通知管理人。
防篡改的特性如下：

• 可靠的实时网页篡改检测
• 严密的安全算法
• 内嵌式检查恶意请求
• 即时的报警
• 篡改网页快照留影
• 支持各种动态网页技术
• 支持特殊目录和文件忽略
• 邮件短信报警

网页篡改提醒功能结构图如下：

 

4.10资产管理

平台根据需求添加已有的资产集中管理，各资产的流动状态互不影响。平台提供资产导入，灵活添加资产类型、品牌及型号，为资产生成唯一二维码，使用手机扫描即可展示资产信息，同时生成扫描记录，方便管理人员了解资产动态。资产被借阅以及归还均会记录平台中。并能根据资产使用情况进行统计报表。
 

4.11报表管理

  平台根据资源实时监控、服务器实时监控、数据库实时监控、设备实时监控四大部分实时监控数据，并以表格的方式，对各项报表数据进行输出。平台支持单个或多个监控对象运行统计、时间断分析、性能分析等统计分析，方便管理人员查看。
  生成的报表是平台类型的总览报表，包含了异常次数、平均响应时长、可用率百分比、预警次数，不同类型的报表大同小异，根据历史的运维数据，通过报表的方式，挖掘出校园网络在运维方面的各种缺陷，为运维工作提供建议和参考。

如下图所示：



 
 
 
 

4.12自动备份与自动清理

  平台能根据所设时段自动备份数据库数据，同时支持手动批处理备份数据库数据。
  平台在任务运行时，能根据文件保留的时间和是否已产生新备份，自动进行清理，以此腾出更多存储空间。被清理的文件可以是特定的文件，也可以是特定文件扩展名文件。

4.13 预警方式及管理

超鼎科技 IT信息化安全运维平台采用短信预警、微信预警、邮件预警、电话预警、APP推送预警等多种方式来进行预警，故障通知延时不超过一分钟，在确保预警消息有效送达的同时，还设计了防骚扰模式，可控制单一事件预警次数，防止预警消息骚扰用户，并自动生成具体的预警日志明细表，记录短信及邮件预警次数、预警联系人电话或邮箱，方便管理人员日后查看。平台的告警通知功能是经过告警分析判断、告警关联分析后的告警信息以短信、邮件的方式通知相关的运维人员。告警通知能够灵活定义，能够通过规则的设定，实现通知时间段的控制。
  平台采用了Cache缓存技术及智能算法，可自定义监控参数（如：监控监测频率、响应时间阈值、异常报警阈值、最大报警次数），不会对网络产生任何压力。
 
 

4.14 移动端展示功能

  超鼎科技移动APP客户端实现了通过移动网络访问Web服务器，高效实时收集智慧校园网站、B/S平台系统、数据库实例、服务器性能、网络硬件设备等运行状态数据，并对其发送监控命令。方便用户快捷了解监控信息。

 
 

五、部署实施

5.1 部署方式

  平台支持多种部署方式，既能实现本地部署，也能实现适合范围广的外部部署。平台采用Browser/Server体系结构，只需要在显示器上安装浏览器就能访问，客户端零安装、零维护，系统扩展非常容易。

5.1.1内部部署

  内部部署方式的好处:从服务器获取网站信息的速度比较快、信息同步及时。
  如下图所示：

 

5.1.2外部部署

  外部部署的好处：只需要一根可以连接互联网的网线，数字校园运维平台就可以部署在非局域网的位置。
 

 如下图所示：

 

六、网络安全体系

附件一：网络安全隔离

产品型号	超鼎科技智慧校园运维平台V4.0
产品性能
系统吞吐量		每秒不超过10KB
接口说明
网络口		网闸内外端机各包含个()以太网接口，分别是： －个网络口：用于连接内部外部网络 －管理口：用于管理配置 －口：用于支持监测
硬件特性
机箱		2U标准机箱
电源		单电源冗余电源
硬件架构	系统内部采用“”模块结构设计，即包括外网主机模块、内网主机模块和隔离交换模块
	系统只开放了80端口数据传输
	系统采用centos 6.5操作系统启用了相应安全防火墙及端口管控等措施
主模块	采用基于内核的多核并行安全操作系统
	提供基于的图形化安全管理，支持用户名口令、验证码等多种认证管理方式
	支持跨网段管理，实现管理终端地址和端口的访问控制
	管理员及审计员区分并独立，支持分权管理，对管理员角色定制，可以添加多个管理员角色，并定制权限
	支持管理员登录失败锁定次数、锁定时间和超时时间的设定
	具有独立审计用户，提供完善的日志审计功能
	支持标准的协议安全管理
	支持地址绑定和自动探测
	通过管理界面进行设备的远程关闭及重启功能
	提供设备运行状态检测、系统资源监控。
邮件模块	邮件模块支持病毒检测功能；支持通过文件大小控制病毒查杀；支持超长邮件限定是否接受；
	支持、通用协议，支持认证
	支持垃圾邮件过滤，支持对邮件内容和附件的过滤
	支持、用户名过滤
	支持对邮件的数字签名
	支持邮件地址、主题、内容及附件关键字过滤
	支持对附件及其附件的大小和类型进行过滤控制
	能够对邮件访问的源目的地址、端口进行访问控制
	支持任务运行时间控制(
安全浏览模块	支持代理模式、透明模式
	安全浏览模块支持病毒检测功能，支持通过内容长度控制病毒查杀；支持图片文件、媒体文件等文件类型病毒检查；可设定病毒扫描内容最大长度。
	支持关键字网页过滤
	支持用户名口令认证、数字证书认证、、等多种认证方式
	支持用户连接数限制
定制服务	支持定制服务；支持源地址绑定、网络接口地址绑定功能； 支持源地址、源端口、目的地址、目的端口过滤功能；
	支持定制服务；支持网络接口地址绑定功能； 支持源地址、源端口、目的地址、目的端口过滤功能；
	★支持组播的定制服务
	支持广泛的基于视频应用
	支持任务运行时间控制
高可用性支持	支持双机热备及超过双机的多机热备功能
	支持多机（最多台）负载均衡，支持负载分担、负载信息查看/自动切换、自动恢复等。
	支持端口和链路的冗余：无需其他设备支持和配合，实现了在一条链路故障时，业务能够切换到另一条链路上。

 

七、收益

平台使用后的收益如下：

•  问题主动发现，自动生成拓扑图，准确定位故障；
•  大屏展示运维结果，移动端、PC 端同步直播；
•  对软硬件性能的实时监管和预警功能；
•  实时性能状态、数据分析、统计图表一应俱全；
•  海量数据分析，给性能调优提供参考和依据；
•  人性化 IT 工单管理，大大降低监控和维护的人力成本；
•  提高信息化运维服务水平，规避故障所带来的损失；
•  7×24小时不间断的稳定监控，及时发现故障并预警，有效降低故障带来的损失；
•  将运维对象的状态以可视化界面呈现，便于运维人员发现和定位故障；
•  方便快捷的故障上报，减少故障沟通成本，提升故障解决效率；
•  网页篡改的实时发现、实时预警功能；
•  实时分析和报表生成，方便运维人员总结运维规律，找出薄弱环节，为以后的运维工作提供参考。

 
 
 
 

八、超鼎科技售后服务承诺

为创造名牌，提高企业知名度，树立企业形象，我公司本着“一切追求高质量，用户满意为宗旨”的精神，以“最优惠的价格、最周到的服务、最可靠的产品质量”的原则向您郑重承诺：
8.1产品质量承诺：
8.1.1 产品的制造和检测均有质量记录和检测资料。
8.1.2对产品性能的检测，我们诚请用户亲临对产品进行全过程、全性能检查，待产品被确认合格后再装箱发货。
8.2产品价格承诺：
8.2.1为了保证产品的高可靠性和先进性，系统的选材均选用国内或国际优质名牌产品。
8.2.2在同等竞争条件下，我公司在不以降低产品技术性能、更改产品部件为代价的基础上，真诚以最优惠的价格提供给贵方。
8.3交货期承诺：
8.3.1产品交货期：按用户要求，若有特殊要求，需提前完工的，我公司可特别组织生产、安装，力争满足用户需求。
8.4售后服务承诺：
8.4.1服务宗旨：快速、果断、准确、周到、彻底
8.4.2服务目标：服务质量赢得用户满意
8.4.3服务效率：保修期内或保修期外如软件或设备出现故障，供方在接到通知后，维修人员在24小时内可达到现场并开始维修。
8.4.4服务原则：产品保修期为三年，在保修期内供方将免费升级软件和维护属质量原因造成的损坏，保修期外零部件的损坏，提供的配件只收成本费，由需方人为因素造成的设备损坏，供方维修或提供的配件均按成本价计。
8.4.5在保修期外我公司技术人员每年不少于三次回访调查用户使用情况。

九、部分案例

湖南科技大学	湖南省委党校	湖南女子学院	湖南师范大学
衡阳师范学院	湖南理工学院	长沙师范学院	国防科技大学图书馆机房
湖南科技职业学院	湖南交通职业技术学院	湖南生物机电职业技术学院	湖南安全职业技术学院
湖南省公安厅	湖南省住建厅	湖南省政协	珠海市图书馆
湖南大众传媒职业技术学院	湖南工程职业技术学院	湖南司法警官职业技术学院	湖南信息职业技术学院

 

 

十、联系我们

深圳市超鼎科技有限公司
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