SDH傳送網(wǎng)綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了管理異構(gòu)環(huán)境下復(fù)雜的電信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，各種組織使用不同的管理協(xié)議（如ＳＮＭＰ、ＣＭＩＰ）,而提出了各種管理框架,如Ｉｎｔｅｒｎｅｔ管理框架、ＯＳＩ管理框架、ＴＭＮ等。但由于不同的網(wǎng)絡(luò)管理模式之間均不能被輕易地綜合在一起，因此業(yè)界一直在嘗試著用新的技術(shù)把它們集成起來。

在諸多的管理框架中,ＴＭＮ的一致性管理框架涵蓋了計(jì)算機(jī)和電信網(wǎng)絡(luò)管理，被認(rèn)為是很好的解決方案, 但ＴＭＮ標(biāo)準(zhǔn)并沒有得到具體的實(shí)現(xiàn)，這已成為網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域的一個(gè)主要問題。然而，對(duì)象管理組（ＯＭＧ）提出的公共對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu)（ＣＯＲＢＡ）則被廣泛應(yīng)用于開發(fā)分布式系統(tǒng)，為在分布式環(huán)境中應(yīng)用互操作提供了基礎(chǔ)，且特別適合于網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的集成。例如，基于Ｗｅｂ的管理框架已逐漸被廣泛使用，實(shí)現(xiàn)了與ＣＯＲＢＡ技術(shù)的無縫集成。另外，ＯＭＧ組織還實(shí)現(xiàn)了ＣＯＲＢＡ接口定義語言（ＩＤＬ）到Ｊａｖａ 的映射，用Ｊａｖａ實(shí)現(xiàn)了ＣＯＲＢＡ類，使得Ｊａｖａ 應(yīng)用程序能通過ＩＩＯＰ協(xié)議使用ＣＯＲＢＡ服務(wù)等等。

本文所設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的主要是光同步數(shù)字傳送網(wǎng)(ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ)的管理網(wǎng)(ＳＭＮ)。ＳＭＮ是管理ＳＤＨ網(wǎng)元的ＴＭＮ子網(wǎng)，遵循和繼承了ＴＭＮ的結(jié)構(gòu)，因此需要運(yùn)用ＣＯＲＢＡ和Ｗｅｂ技術(shù)綜合研究的成果，使ＳＭＮ成為一種新的ＳＤＨ傳送子網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)。

１ ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理平臺(tái)的層次設(shè)計(jì)

綜合ＳＤＨ傳送網(wǎng)可以劃分為多個(gè)子網(wǎng)管理域，如國家干線網(wǎng)、省級(jí)干線網(wǎng)域等，而每個(gè)廠商的ＳＤＨ設(shè)備及其網(wǎng)元管理系統(tǒng)（ＥＭＳ）僅能構(gòu)成單個(gè)子網(wǎng)管理域，即每個(gè)ＥＭＳ只能管理自家廠商的ＳＤＨ設(shè)備，且只能在網(wǎng)元管理層提供基于單個(gè)網(wǎng)元的管理功能，而不能在子網(wǎng)管理層提供基于網(wǎng)元之間連接關(guān)系的管理功能和對(duì)端到端的電路和業(yè)務(wù)直接進(jìn)行管理。為了對(duì)子網(wǎng)管理域中的多廠商ＳＤＨ設(shè)備進(jìn)行集中管理，提高對(duì)子網(wǎng)管理域的管理能力，需要在子網(wǎng)管理層建立ＳＤＨ子網(wǎng)管理系統(tǒng)（ＳＮＭＳ），用于管理多個(gè)ＥＭＳ，再由ＳＭＮ管理整個(gè)管理域內(nèi)所有的ＳＮＭＳ，即建立起基于ＣＯＲＢＡ技術(shù)的綜合網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。其軟件分層結(jié)構(gòu)及層間接口如圖１所示。

在基于ＣＯＲＢＡ技術(shù)的ＳＤＨ綜合網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)結(jié)構(gòu)中，要實(shí)現(xiàn)向上提供Ｑ３、ＳＮＭＰ、ＴＣＰ／ＩＰ的數(shù)據(jù)流，并提供基于ＣＯＲＢＡ接口的網(wǎng)絡(luò)級(jí)故障、性能、配置、安全和業(yè)務(wù)管理，其關(guān)鍵技術(shù)是建立統(tǒng)一的ＣＯＲＢＡ網(wǎng)絡(luò)管理信息模型和ＳＮＭＳ與ＥＭＳ之間的接口，包括信息模型接口及數(shù)據(jù)接口。

這里ＴＣＰ／ＩＰ數(shù)據(jù)流、 ＳＮＭＰ協(xié)議及ＭＩＢ對(duì)象、ＴＭＮ／Ｑ３協(xié)議及ＧＤＭＯ對(duì)象，與ＣＯＲＢＡ ＩＩＯＰ協(xié)議和ＩＤＬ 對(duì)象之間的轉(zhuǎn)換是由通信接口組件功能模塊實(shí)現(xiàn)的，各廠家提供的ＥＭＳ均依靠這種網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換功能實(shí)現(xiàn)向統(tǒng)一的ＣＯＲＢＡ網(wǎng)絡(luò)管理信息模型的映射。因此，包括網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層管理功能和信息模型在內(nèi)的統(tǒng)一的ＣＯＲＢＡ網(wǎng)絡(luò)管理信息模型是此項(xiàng)研究的關(guān)鍵所在。

另外，管理平臺(tái)向終端用戶提供統(tǒng)一的ＣＯＲＢＡ接口，能夠很好地支持基于Ｊａｖａ的應(yīng)用程序界面，使圖形用戶接口能夠在任何Ｗｅｂ瀏覽器上運(yùn)行。特別是用戶界面層在ＣＯＲＢＡ接口之上用Ｊａｖａ作為編程語言，很容易編制出ＳＤＨ管理系統(tǒng)的分布式圖形用戶界面程序。ＳＤＨ網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的每個(gè)模塊也都可以作為ＣＯＲＢＡ組件并通過ＯＲＢ與其它部分相聯(lián)，容易實(shí)現(xiàn)綜合管理。在不同的管理平臺(tái)之間還可以通過ＣＯＲＢＡ接口相互連接，因而有效地容納和支持了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的增加?熏提高了系統(tǒng)的靈活性?熏增強(qiáng)了系統(tǒng)的伸縮性。

２ ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

現(xiàn)在介紹ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

２．１ ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)（ＳＮＭＳ）的設(shè)計(jì)要遵循ＴＭＮ框架并結(jié)合ＳＤＨ傳送網(wǎng)的具體特點(diǎn)和應(yīng)用。其中主要考慮的是如何實(shí)現(xiàn)多廠商設(shè)備環(huán)境下的Ｑ３網(wǎng)關(guān)功能，要把多個(gè)廠商和多種設(shè)備組成的不同管理域的傳送子網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)是ＴＭＮ的一個(gè)子網(wǎng)，在多廠商環(huán)境下，各個(gè)廠家提供的ＳＤＨ及其ＥＭＳ向上提供統(tǒng)一的Ｑ３接口，但實(shí)際的情況是在網(wǎng)絡(luò)管理層與傳送子網(wǎng)管理層之間，各廠家提供的ＥＭＳ 向上的接口均有所不同，需要遵循ＩＴＵ－Ｔ推薦的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如遵循ＩＴＵ－Ｔ推薦標(biāo)準(zhǔn)Ｑ．８１１和Ｑ．８１２分別定義的Ｑ３接口的第１層到第４層的低層通信協(xié)議，第５到７層的高層應(yīng)用協(xié)議，以及推薦使用的基于ＴＣＰ／ＩＰ的ＲＦＣ１００６作為底層的傳輸協(xié)議和基于ＣＭＩＰ協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理層?熏網(wǎng)元管理層接口之間的交換信息，需要通過ＣＭＩＰ協(xié)議實(shí)現(xiàn)管理信息在ＳＮＭＳ與ＥＭＳ之間的傳送等等。

所設(shè)計(jì)的傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)對(duì)ＳＤＨ的管理功能包括網(wǎng)絡(luò)資源管理、故障管理、性能管理以及端到端路由的計(jì)算等。其系統(tǒng)由管理應(yīng)用程序、管理信息庫、基于Ｗｅｂ的管理服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)組成，如圖２所示。傳送子網(wǎng)中的代理（Ａｇｅｎｔ）不屬于管理系統(tǒng)。

在使用ＣＯＲＢＡ和Ｊａｖａ技術(shù)實(shí)現(xiàn)的ＳＤＨ傳輸網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)中，管理應(yīng)用模塊由四部分，即網(wǎng)關(guān)、管理信息樹及數(shù)據(jù)庫、管理者進(jìn)程和ＧＵＩ用戶界面組成。由于實(shí)際使用的多廠商設(shè)備都向上提供統(tǒng)一的Ｑ３接口，因此開發(fā)中需主要考慮Ｑ３網(wǎng)關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)和ＧＤＭＯ／ＡＳＮ．１信息模型到ＣＯＲＢＡ 信息模型的轉(zhuǎn)換。圖２中下面部分的 Ｑ３ Ａｇｅｎｔ表示不同廠家設(shè)備的子網(wǎng)管理接口。代理通過ＣＭＩＰ協(xié)議響應(yīng)管理應(yīng)用程序的查詢操作并主動(dòng)上報(bào)事件?熏管理者通過ＣＯＲＢＡ／ＣＭＩＰ網(wǎng)關(guān)來與代理通信，并由ＣＯＲＢＡ組件構(gòu)成的管理應(yīng)用系統(tǒng)完成各種管理功能及通過Ｗｅｂ瀏覽器與用戶交互。

管理信息庫由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和一組操縱數(shù)據(jù)庫的ＣＯＲＢＡ接口組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)信息模型中管理對(duì)象的實(shí)例和事件，并利用數(shù)據(jù)庫最優(yōu)查詢算法進(jìn)行查詢，以及利用分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的存儲(chǔ)一致性和故障容錯(cuò)性來恢復(fù)性能和獲得可靠性。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還可在不同管理域之間進(jìn)行信息模型的轉(zhuǎn)換，或者在被管對(duì)象轉(zhuǎn)換映射信息和對(duì)象標(biāo)識(shí)時(shí)，由被管對(duì)象在數(shù)據(jù)庫中查詢所需的信息。

２．２ 基于Ｗｅｂ管理的應(yīng)用程序

由于Ｗｅｂ有獨(dú)立的平臺(tái)，且易于控制和使用，因而常被用來實(shí)現(xiàn)可視化的顯示，這里的應(yīng)用程序就是采用基于Ｗｅｂ的分布式的Ｂｒｏｗｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)圖形用戶界面的。Ｗｅｂ管理應(yīng)用程序分為客戶端和服務(wù)器端，兩者之間用ＨＴＴＰ協(xié)議進(jìn)行通信，服務(wù)器端程序主要將用戶命令發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的代理進(jìn)程，并將代理進(jìn)程的執(zhí)行結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫之中，同時(shí)將數(shù)據(jù)庫的變更消息發(fā)送給客戶端顯示。客戶端的程序選用了Ｊａｖａ的Ａｐｐｌｅｔ，因?yàn)椋粒穑穑欤澹舻墓δ軓?qiáng)大，圖形組件豐富，能與多種瀏覽器兼容。

２．３ ＣＯＲＢＡ／ＣＭＩＰ網(wǎng)關(guān)

為了使ＣＯＲＢＡ能夠操作ＣＭＩＰ／ＣＭＩＳ協(xié)議，必須在相關(guān)的對(duì)象模型之間進(jìn)行映射并在管理域的邊界上進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。但實(shí)現(xiàn)ＣＭＩＰ網(wǎng)關(guān)必須完成兩個(gè)轉(zhuǎn)換，一是規(guī)則轉(zhuǎn)換，用于ＧＤＭＯ和接口定義語言（ＩＤＬ）之間轉(zhuǎn)換機(jī)制，即從ＧＤＭＯ對(duì)象定義到ＩＤＬ定義的轉(zhuǎn)換，這是必需的。二是交互轉(zhuǎn)換，即為涵蓋不同管理域的協(xié)議之間的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制，允許一個(gè)域中的對(duì)象在另一個(gè)域內(nèi)表示。對(duì)于ＧＤＭＯ和ＩＤＬ之間的轉(zhuǎn)換，是通過ＧＤＭＯ－ＩＤＬ轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)轉(zhuǎn)換器把ＧＤＭＯ文件轉(zhuǎn)換成ＣＯＲＢＡ對(duì)象的ＩＤＬ定義，然后用ＩＤＬ創(chuàng)建ＣＯＲＢＡ管理對(duì)象，并由ＣＯＲＢＡ網(wǎng)關(guān)功能實(shí)現(xiàn)ＥＭＳ管理域內(nèi)ＣＭＩＰ／ＣＭＩＳ協(xié)議與ＣＯＲＢＡ管理域內(nèi)ＩＩＯＰ協(xié)議的相互動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。其ＣＯＲＢＡ網(wǎng)關(guān)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖３所示。

ＣＯＲＢＡ網(wǎng)關(guān)是ＵＮＩＸ進(jìn)程和數(shù)據(jù)庫的集合，用來把ＩＤＬ表示的ＣＯＲＢＡ請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成可移植的管理接口（ＰＭＩ）請(qǐng)求，ＰＭＩ與代理通過ＣＭＩＳ協(xié)議進(jìn)行通信。另外，ＣＯＲＢＡ網(wǎng)關(guān)同樣要把ＰＭＩ響應(yīng)和ＰＭＩ事件轉(zhuǎn)換成ＩＤＬ響應(yīng)和ＣＯＲＢＡ事件，這就把各個(gè)傳送子網(wǎng)提供的Ｑ３接口的ＣＭＩＰ／ＣＭＩＳ協(xié)議轉(zhuǎn)換成了ＣＯＲＢＡ管理域內(nèi)的ＩＩＯＰ協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了ＥＭＳ管理域和ＣＯＲＢＡ管理域中不同協(xié)議的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。

２．４ 管理應(yīng)用程序　

下載的Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔ連接到管理者應(yīng)用程序，即可使用戶執(zhí)行各種操作，比如ＣＲＥＡＴＥ、 ＧＥＴ、 ＳＥＴ、ＤＥＬＥＴＥ屬性值操作等。而創(chuàng)建或者刪除事件轉(zhuǎn)發(fā)鑒別器則可允許或禁止告警，接收事件和修改接收事件上報(bào)的閾值，允許和禁止日志功能等。對(duì)于管理者程序，則負(fù)責(zé)將代理返回的消息及響應(yīng)結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫并同步發(fā)送給客戶端。

為了給用戶提供管理功能，必須構(gòu)造支持ＧＵＩ的ＣＯＲＢＡ組件，以由它們把管理數(shù)據(jù)傳送給運(yùn)行在Ｗｅｂ瀏覽器上的Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔｓ，Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔｓ則有管理程序提供檢索代理的接口。當(dāng)管理者從Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔｓ接收到輸入的信息后，通過網(wǎng)關(guān)支持的接口把操作請(qǐng)求發(fā)送給代理并向上返回代理操作的結(jié)果，當(dāng)管理者接收到代理的通知或者告警消息時(shí)，就會(huì)通過Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔｓ初始化建立起來的 Ｊａｖａ／ＣＯＲＢＡ事件通道將消息上報(bào)。

３ 結(jié)論

研究基于ＴＭＮ管理框架的ＳＤＨ傳送網(wǎng)綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，是用ＣＯＲＢＡ和Ｊａｖａ技術(shù)來實(shí)現(xiàn)基于 Ｗｅｂ的ＳＤＨ管理平臺(tái)的，因而給用戶提供了一個(gè)友好、易于使用的界面。其后續(xù)工作包括擴(kuò)展管理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其它ＴＭＮ服務(wù)和根據(jù)實(shí)踐進(jìn)行性能、規(guī)模的評(píng)估等。

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