TWaver - 專注UI技術(shù)

BlogJava上不少朋友是做網(wǎng)管系統(tǒng)的。一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，需要具備FCAPS幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，而網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和拓?fù)湔故臼呛诵闹弧：芏嗳瞬幌矚gJava的Swing，而本文就用一個(gè)很小很小的例子，來(lái)模擬一個(gè)小小的網(wǎng)絡(luò)管理程序，希望能給大家一點(diǎn)啟發(fā)。雖然很小，它卻可以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的局域網(wǎng)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)搜索、多線程、ICMP和SNMP的ping、節(jié)點(diǎn)的生成、拓?fù)涞恼故尽⒆詣?dòng)布局等功能。繼續(xù)改巴改巴也許還有點(diǎn)使用價(jià)值也未可知。

如果不喜歡研究代碼，就當(dāng)它是一個(gè)趣味程序吧！你可以在公司的網(wǎng)絡(luò)里面搜索一把，把同事的機(jī)器都挖出來(lái)，看看你們公司的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是怎樣的；如果喜歡研究代碼，可以看看相關(guān)SNMP、多線程和拓?fù)鋱D展示的部分，雖然很簡(jiǎn)單，就當(dāng)看肥皂劇消遣了。

Ping和SNMP PING

這個(gè)程序的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，就是對(duì)所在的網(wǎng)段進(jìn)行便利搜索。首先，獲得本機(jī)的網(wǎng)址以及所在的網(wǎng)段。例如，如果本機(jī)的地址是192.168.1.122，那么所在的網(wǎng)段自然就是192.168.1.0。然后，將這個(gè)網(wǎng)段中所有可能存在的IP地址進(jìn)行拆分，并通過(guò)多線程進(jìn)行任務(wù)分配，一個(gè)一個(gè)的Ping。

 1public static boolean ping(String ip) {
 2        try {
 3            InetAddress ipaddress = InetAddress.getByName(ip);
 4            return ipaddress.isReachable(2000);
 5        } catch (Exception ex) {
 6            ex.printStackTrace();
 7            return false;
 8        }
 9    }
10

用Java來(lái)Ping機(jī)器，有兩個(gè)做法。一個(gè)是傳統(tǒng)的調(diào)用命令行執(zhí)行Ping命令的做法。這種做法的好處是速度快，比較可靠。缺點(diǎn)是，不同的操作系統(tǒng)，甚至Windows的不同版本，其執(zhí)行和返回結(jié)果格式都可能不同，造成跨平臺(tái)的不便以及代碼的啰嗦。第二個(gè)方法自然就是使用大家都熟知的Java 5提供的InetAddress的isReachable方法。這個(gè)方法本來(lái)應(yīng)當(dāng)很好，可是在實(shí)際使用中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它不大靈光。超時(shí)時(shí)間設(shè)置短了吧，就ping不through；長(zhǎng)了把，又賊慢。網(wǎng)上不少人都反映和抱怨這個(gè)問(wèn)題。仔細(xì)研究這個(gè)isReachable，會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的問(wèn)題。1、它不是線程安全的。也就是說(shuō)，為了提高速度而使用多線程進(jìn)行多節(jié)點(diǎn)并行ping，會(huì)導(dǎo)致不安全的返回結(jié)果。這個(gè)問(wèn)題挺致命。2、這個(gè)函數(shù)并非使用ICMP的ping，而是僅僅用TCP連一下7號(hào)端口而已：

 寫(xiě)道

InetAddress.isReachable() doesn’t use ICMP, it just tries to open TCP port 7 at the target. You can use ICMP in Java with the JPCAP library if you can find it, but you can’t multithread it for reasons which are discussed above – basically, ICMP is not thread-safe

又慢又線程不安全就比較不爽了。還可以使用上面提到的JPCAP這個(gè)庫(kù)來(lái)完成。這個(gè)庫(kù)的地址是：

http://netresearch.ics.uci.edu/kfujii/jpcap/doc/

不管怎么說(shuō)，一個(gè)小小的ping還是挺麻煩。不過(guò)本例子由于僅僅是示例小程序，還是使用了isReachable方法，簡(jiǎn)化代碼。

在ping通一個(gè)機(jī)器后，接下來(lái)再使用SNMP進(jìn)行ping。做過(guò)SNMP網(wǎng)管的朋友知道，所謂SNMP Ping其實(shí)就是用SNMP去get一個(gè)非常基本的OID看對(duì)方有無(wú)反應(yīng)。如果能夠返回?cái)?shù)據(jù)，說(shuō)明這是一個(gè)SNMP節(jié)點(diǎn)，可以通過(guò)SNMP配合MIB庫(kù)去獲取更多的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。例如磁盤(pán)、CPU、內(nèi)存、端口力量等等基本的信息，都有相關(guān)的SNMP MIB進(jìn)行定義。

這個(gè)例子使用了Westhawk’s SNMP stack這個(gè)SNMP協(xié)議棧，一個(gè)輕量的、Java的、開(kāi)源的、免費(fèi)的SNMP協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了SNMPv1、SNMPv2c以及SNMPv3 (包括MD5和SHA1以及DES, AES加密算法)。地址在這里：

http://snmp.westhawk.co.uk/

使用Westhawk’s SNMP做一個(gè)簡(jiǎn)單的get操作如下：

1
2SnmpContextv2c context = new SnmpContextv2c(ip, 161);
3context.setCommunity("public");
4BlockPdu pdu = new BlockPdu(context);
5pdu.setRetryIntervals(new int[] { 1000 });
6String sysUpTime = "1.3.6.1.2.1.1.3.0";
7pdu.addOid(sysUpTime);
8Object result = pdu.getResponseVariable();

代碼中用v2c，并假設(shè)community是public，超時(shí)時(shí)間1秒。獲取sysUpTime也就是設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間。如果有返回，認(rèn)為節(jié)點(diǎn)存在且SNMP協(xié)議已啟動(dòng)。

本例子就ping這么多。如果做一個(gè)真正的綜合設(shè)備網(wǎng)管，可以先獲得設(shè)備的標(biāo)識(shí)OID，判斷其設(shè)備廠商和型號(hào)，然后加載對(duì)應(yīng)設(shè)備支持的MIB進(jìn)行復(fù)雜的監(jiān)控。

多線程任務(wù)

由于一個(gè)網(wǎng)段需要ping的地址很多，一個(gè)線程會(huì)很慢。所以這個(gè)例子中使用很多線程并發(fā)進(jìn)行。例如192.168.1.*里面有254個(gè)可能節(jié)點(diǎn)，就用10個(gè)線程去分頭ping然后匯總。這個(gè)讓人想起網(wǎng)絡(luò)螞蟻。于是就做了一個(gè)類似網(wǎng)絡(luò)螞蟻的界面。

其中，每個(gè)球是一個(gè)可能存在的節(jié)點(diǎn)地址。每個(gè)紅色的球是一個(gè)線程正在ping這個(gè)節(jié)點(diǎn)。灰色的球是已經(jīng)被ping過(guò)證明不存在或無(wú)法ping通的地址。綠色球是已經(jīng)ping通，存在的節(jié)點(diǎn)。

通過(guò)調(diào)節(jié)線程的數(shù)量，可以掌握網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)的速度。一般這254個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以在30秒到60秒內(nèi)完成。

拓?fù)涑尸F(xiàn)

拓?fù)涑尸F(xiàn)用TWaver就行了。每次發(fā)現(xiàn)一個(gè)存在的節(jié)點(diǎn)，往Network中new一個(gè)Node，設(shè)置一個(gè)圖標(biāo)即可。同時(shí)，在網(wǎng)段節(jié)點(diǎn)（一個(gè)云形圖標(biāo)的節(jié)點(diǎn)）和計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)連線。

同時(shí)，把拓?fù)鋱Dnetwork組件的彈簧布局打開(kāi)。這樣，每次節(jié)點(diǎn)加入，都會(huì)像彈簧一樣被自動(dòng)布局到合適的位置，比較動(dòng)感、有視覺(jué)效果。 

1network.getSpringLayouter().setMovableFilter(new MovableFilter() {
2    public boolean isMovable(Element element) {
3       return element != centerNode;
4    }
5});
6network.getSpringLayouter().start();
7network.getSpringLayouter().setLinkRepulsionFactor(2);

另外，一旦ping通，我們?cè)诠?jié)點(diǎn)上就顯示一個(gè)windows圖標(biāo)；如果snmp能ping通，再顯示一個(gè)齒輪的圖標(biāo)。顯示效果如下： 

顯示圖標(biāo)的代碼很簡(jiǎn)單： 

1        ResizableNode node = new ResizableNode(ipaddress);
2        node.setImage("/demo/main/snmp/images/node.png");
3        node.addAttachment("winxp");
4        node.putAttachmentPosition(TWaverConst.POSITION_TOPLEFT);
5        if (snmpPingOK) {
6            node.addAttachment("snmp");
7        }
8

此外，可以通過(guò)windows的“net view hostname”的命令來(lái)查看一個(gè)機(jī)器的共享信息。我們做一個(gè)右鍵菜單，將執(zhí)行命令結(jié)果顯示出來(lái)： 

顯示結(jié)果如下： 
 

結(jié)果顯示，這臺(tái)test計(jì)算機(jī)上有“move”、“SharedDocs”兩個(gè)共享目錄，以及三個(gè)共享打印機(jī)。實(shí)現(xiàn)的代碼如下：

 1import java.io.*;
 2
 3import java.awt.*;
 4import java.awt.event.*;
 5import javax.swing.*;
 6
 7import twaver.*;
 8import twaver.network.*;
 9
10public class SnmpPopupMenuFactory implements PopupMenuFactory {
11
12    private TNetwork network = null;
13
14    public SnmpPopupMenuFactory(TNetwork network) {
15        this.network = network;
16    }
17
18    public JPopupMenu getPopupMenu(DataBoxSelectionModel dataBoxSelectionModel, Point point) {
19        if (network.getDataBox().getSelectionModel().size() == 1) {
20            Element element = network.getDataBox().getSelectionModel().lastElement();
21            if (element instanceof ResizableNode) {
22                final Node node = (Node) element;
23
24                JPopupMenu menu = new JPopupMenu();
25                JMenuItem item = new JMenuItem("View this computer");
26                item.addActionListener(new ActionListener() {
27
28                    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
29                        String result = executeCommand("net view <a>\\\\</a>" + node.getName());
30                        if (result != null && !result.trim().isEmpty()) {
31                            JOptionPane.showMessageDialog(network, result);
32                        } else {
33                            JOptionPane.showMessageDialog(network, "No information available.");
34                        }
35                    }
36                });
37                menu.add(item);
38
39                return menu;
40            }
41        }
42        return null;
43    }
44
45    private static String executeCommand(String command) {
46        try {
47            Process p = Runtime.getRuntime().exec(command);
48            InputStreamReader ir = new InputStreamReader(p.getInputStream());
49            LineNumberReader input = new LineNumberReader(ir);
50
51            String result = null;
52            String line = input.readLine();
53            while (line != null) {
54                if (result == null) {
55                    result = line;
56                } else {
57                    if (!line.trim().equalsIgnoreCase("")) {
58                        result = result + "\n" + line.trim();
59                    }
60                }
61                line = input.readLine();
62            }
63            return result;
64        } catch (IOException ex) {
65            ex.printStackTrace();
66        }
67        return null;
68    }
69
70    //可以用這兩行代碼來(lái)測(cè)試test機(jī)器的返回結(jié)果。
71    public static void main(String[] args) {
72        String result = executeCommand("net view <a>\\\\test</a>");
73        System.out.println(result);
74    }
75}
76

鏈路探測(cè)與告警 

在所有的節(jié)點(diǎn)被探索結(jié)束并放入界面后，我們可以起一個(gè)線程，周期性對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行ping。一旦無(wú)法ping通，生成告警，顯示在拓?fù)鋱D中。 

 1Thread linkCheckThread = new Thread() {
 2
 3            @Override
 4            public void run() {
 5                while (true) {
 6                    try {
 7                        Thread.sleep(3000);
 8                        if (!network.getDataBox().isEmpty()) {
 9                            Collection elements = network.getDataBox().getAllElements();
10                            Iterator it = elements.iterator();
11                            while (it.hasNext()) {
12                                final Element element = (Element) it.next();
13                                if (element instanceof ResizableNode) {
14                                    final String ipaddress = element.getID().toString();
15                                    final boolean pingOK = ping(ipaddress);
16
17                                    SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
18
19                                        public void run() {
20                                            Alarm alarm = new Alarm();
21                                            if (!pingOK) {
22                                                alarm.setAlarmSeverity(AlarmSeverity.CRITICAL);
23                                            } else {
24                                                if (element.getAlarmState().isEmpty()) {
25                                                    return;
26                                                }
27                                                alarm.setAlarmSeverity(AlarmSeverity.CLEARED);
28                                            }
29                                            alarm.setElementID(ipaddress);
30                                            alarm.setProbableCause(AlarmProbableCause.LINE_INTERFACE_FAILURE);
31                                            box.getAlarmModel().addAlarm(alarm);
32                                        }
33                                    });
34                                }
35                            }
36                        }
37                    } catch (InterruptedException ex) {
38                        ex.printStackTrace();
39                    }
40                }
41            }
42        };
43        linkCheckThread.start();
44    }
45

將告警放置在一個(gè)告警表格中： 

 同時(shí)，讓告警表和拓?fù)鋱D共享一個(gè)DataBox，于是告警就會(huì)在拓?fù)渲酗@示：

最終效果以及源代碼下載 

這是用這個(gè)小程序探索我們辦公室的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。你的呢？也可以發(fā)上來(lái)看看！ 

源代碼、第三方lib包、可執(zhí)行包、run.bat都在附件中，請(qǐng)大家自行下載。請(qǐng)確保安裝了JAVA 6。解壓后雙擊run.bat即可。在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊start按鈕即可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。 

源代碼和可執(zhí)行文件點(diǎn)擊下載

snmp_demo.zip

GOOD LUCK & HAVE FUN!