硕士学位论文-NetXpert综合网络管理系统资源管理子系统的设计与实现.pdf

北京邮电大学 硕士学位论文 NetXpert综合网络管理系统资源管理子系统的设计与实现 姓名：赵锦龙 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：程保中 20070524 N e t X p e r t 综合网络管理系统 资源管理子系统的设计与实现 摘要 随着电子通信以及计算机技术的飞速发展，通信网络规模逐渐增 大，网络结构日渐复杂，新业务不断涌现，亟待出现高效、灵活的综 合网络管理系统。凭借B s 系统易于部署等优点，加之J 2 E E 技术的 日渐成熟，构建于J 2 E E 平台的综合网络管理系统得到了迅速的发展， 但是与c s 结构的应用程序相比，传统B s 结构的应用程序受限于 H T T P 的同步请求响应机制，难以像c s 结构的应用程序一样呈现丰 富的用户交互特性，并且逐渐增大的数据量会占用过多的网络带宽， 降低系统的可用性。 针对中国网通集团的实际需求以及参考电信领域的经典模型，考 虑到J 2 E E 平台近年来成熟的表现以及平台独特的B S 结构、跨平台 性、强大的扩展性和功能性，同时鉴于传统B S 结构系统在交互上、 展示性上的不足，考虑到近年来A j a x 技术的逐步成熟为高效的、交 互性强的B s 系统的实现提供了有效途径和技术支撑，本文给出了一 个基于J 2 E E 平台的综合网络管理系统的设计与实现以及提出了A j a x 在W e b 展示层的应用方案。 本文首先分析了综合网络管理系统的发展历史及国内外研究与 应用现状，给出了基于J 2 E E 的综合网络管理系统的设计思想。讨论 r 综合网络管理系统的体系结构及功能模型，在基于系统的底层协议 S N M P 的基础上，分析了A j a x 技术的技术组成架构、工作原理和 编程模型，对比A j a x 技术与传统W e b 技术的优缺点，给出了J 2 E E 的 应用框架以及分层结构在综合网络管理系统中的应用方案。给出综合 网络管理系统的设计，包括系统功能模型、系统架构、A j a x 框架的 选用以及D W R 框架与S t r u t s 的集成方案，以及对资源管理子系统数 据采集模块、性能报表模块以及资源管理视图模块的实现。 关键词：综合网络管理；S N M P ；A j a x ；S t r u t s ：D W R D E S I G NA N DI M P L E M E N T 粗0 NO FR E S O U R C E MAN A G E M E N TS U B S Y S T E MO FA NI N T e G R A I E D N E T W O R KMAN A G E M E N TS Y S T E M ，N E r X P E R T A b s t r a c t A l o n gw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fe l e c t r o n ，c o m m u n i c a t ea n d c o m p u t e rt e c h n i q u e ，t h es i z eo fc o m m u n i c a t en e t w o r kb e c a m el a r g e r , t h e s t r u c t u r eo fn e t w o r kb e c a m em o r ec o m p l i c a t e d ，a n dl o t so fn e wb u s i n e s s e m e r g e ，i n t e g r a t e d ，h i g he f f i c i e n c y , f l e x i b l eI Pn e t w o r km a n a g e m e n t p l a t f o r mi sm o r en e e d e d D e p e n d i n go nB Ss t r u c t u r e Se a s yt od e p l o ya n d J 2 E Et e c h n o l o g i e s m a t u r a t e dd e v e l o p m e n t ，b u i l d i n gi n t e g r a t e dn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nJ 2 E Eg a i n e dr a p i dd e v e l o p m e n t C o m p a r e d t oC Sa p p l i c a t i o n ，b e c a u s eo fi t Sl i m i t a t i o nt oH t t p Ss y n c h r o n o u s r e q u e s t r e s p o n s em e c h a n i s m ，t r a d i t i o n a lB Sa p p l i c a t i o ni sh a r dt o p r o v i d ea b u n d a n tu s e ri n t e r a c tt r a i t ，a n dt h ei n c r e a s i n gd a t aa m o u n t w i l l o c c u p yo v e rm a n yb a n d w i d t h ，t h e nr e d u c et h eu s a b i l i t yo ft h es y s t e m A c c o r d i n gt oC h i n aN e t c o m sr e q u i r e m e n t s ，I nr e c e n ty e a r s ，t a k i n g i n t oa c c o u n tt h em a t u r i t yo ft h eJ 2 E Ep l a t f o r mp e r f o r m a n c ea n dB S u n i q u es t r u c t u r e ，c r o s s - p l a t f o r m ，p o w e r f u ls c a l a b i l i t ya n df u n c t i o n a la n d A c c o r d i n gt ot r a d i t i o n a lB Ss y s t e m Sd e f i c i e n c y , a n dt h i n ko ft h a tA j a x t e c h n o l o g yc a np r o v i d ee f f e c t i v ew a ya n dt e c h n i c a ls u p p o r tt ob u i l dg o o d i n t e r a c tB Ss y s t e m ，t h i sa r t i c l eb r i n gf o r w a r dad e s i g na n di m p l e m e n to f I n t e g r a t e dn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nJ 2 E Ea n dA j a x i na W e b d i s p l a yl a y e ra p p l i c a t i o n s F i r s tt h i sa r t i c l ei n t r o d u c e dt h eh i s t o r ya n ds t a t u so fi n t e g r a t e d n e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m ，a i ma tt r a d i t i o n a lB Ss t r u c t u r e Sl a c k i n gi n i n t e r a c t ，l o we f f i c i e n c y , t h e np r o m o t et h ei d e ao fd e s i g ni n t e g r a t e d n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mb a s eo nJ 2 E E T h e nd i s c u s s e dt h e a r c h i t e c t u r e ，f u n c t i o nm o d e lo ft h ei n t e g r a t e dn e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m ，i n t r o d u c e dc o n c e p t s ，t h e o r yo fS N M P , w h i c hi st h eb a s i cp r o t o c o l o ft h es y s t e m ，t h e na n a l y z e dt h et e c h n i c a lc o m p o s e do f A j a x ，a n dt h e t h e o r ya n dp r o g r a m m i n gm o d e l ，a n dg i v et h ea d v a n t a g e so f a j a s c o m p a r e dt ot r a d i t i o n a lW e bt e c h n o l o g y , J 2 E Ea p p l i c a t i o nf r a m e w o r ka n d t h es i g n i f i c a n c eo ft h eh i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e F o l l o w i n gw i t ht h ec o m b i n a t i o no f A j a xf l a m eD W R a n dD o j o ，g i v e s y s t e m 。sd e s i g nb a s e do nA j a x ，i n c l u d i n gs t r u c t u r e ，f u n c t i o nm o d e l ， s e l e c t i o no fA j a xf r a m ea n dt h ei n t e g r a t i o no fD W Ra n dS t r u t s A n dg i v e t h ed e t a i l e di m p l e m e n ta b o u tD a t aA c q u i s i t i o nM o d u l e ，P e r f o r m a n c e r e p o r t sM o d u l ea n dR e s o u r c e sM a n a g e m e n tV i e wM o d u l e K E Y W O R D S ：S N M P ；A j a x ；S t r u t s ；D W R 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人躲名乏龌益吼幽二! 二兰： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。 本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 第一章绪论 1 1 项目的来源和意义 N e t X p e r t 综合网络管理系统是亚信公司发布的面向业务的I P 综合网络管 理系统，N e t X p e r t 综合网管系统旨在满足运营商网络及应用管理的需求，帮助 运营商提供更优质、灵活的网络服务和业务。 网管系统的发展，互联网发展初期，网络设备和网络业务都比较单一，网 络管理和业务开通相对比较简单。因此，运营商只需要花费很少的人力便能管理 好网络。但是互联网的飞速发展，使得运营商不得不面I 临这样一个难题：网络 设备的多元化和网络业务的多样性使得网络管理日趋复杂，运营商不得不花费更 多的成本来运维网络。传统网络管理系统，随着技术和市场的发展以及系统复杂 程度的成倍增长，局限性日益显现，未来将无法满足大规模网络管理的需要，更 无法满足对业务进行量能和性能分析的需要，以及从业务的高度进行管理的需 要。纵观数据网管的发展，大体经历了三个阶段。 第一阶段为基础平台建设阶段。这一阶段，随着网络规模不断的扩大和更 新，网络运营商同时也在不同的引进网络管理产品，如H PO p e n V i e w 、C i s c o W o r k s 等来完善网络管理系统 第二阶段为网管系统整合阶段，引进的网管产品越多意味着网络管理越复 杂，需要运营商投入更多的人力来维护网络系统。因此，网管系统的整合将是网 管系统发展的必然。于是，E A I 、C O R B A 技术大量被运用到网络管理系统中。网 管整合也有两个层面，其一是系统整合，即将网管系统尽可能地整合在一起，实 现统一的数据采集、一体化的数据处理、统一的管理员界面。其二是业务整合， 即将与I T 运营相关的各个业务系统，如业务开通、业务保证、计费以及安全管 理等整合在一起，即运营支撑系统( O p e r a t i o nS u p p o r tS y s t e m ，简称o S S ) 。 第三阶段为面向业务的综合管理阶段。一方面，电信运营商需要可以做到 多个方面的综合管理系统：多厂商管理、多种设备管理、多种网络技术的管理。 另一方面当网络运营相对可靠之后，网络运营商将逐渐将注意力从网络本身转向 网络业务。因此面向下一代网络的网管系统应该致力于如何管理好数据网络、 最大限度利用现有网络资源、提供更优质、更灵活的网络服务和业务，为运营商 创造效益、降低成本，将从面向网络设备的管理向面向网络业务的管理过度发展。 新一代综合网管的主要功能新一代综合网管系统N e t X p e r t 充分参考了I T U T 的T 州模型以及T M F 的e T O M 模型，功能包括综合的故障管理、资源管理、 性能管理、工作流管理和业务监测管理，让运营商的所有网管问题迎刃而解： 通过对各种业务的管理，运营商可以为客户提供更高质量的服务； 通过综合的故障管理，运维人员可以在最短的时间内找到问题的根源，迅 速排除故障； 通过资源管理，运营商可充分了解网络内各种动态和静态资源的状况； 通过工作流系统管理专线、V P N 等业务的开通，减少用户等待开通的时间； 从整体到细节的性能管理，不但帮助运营商了解网络中每一个网元的情况， 而且帮助运营商掌握整个网络的运行状况。 新一代综合网管的主要特点传统网管系统仅局限于网络设备的管理，单一厂 商、单一设备、单一技术各自独立的网管系统各自为政，难以有效整合。新一代 综合网管系统N e t X p e r t 在设计理念、平台功能方面都更符合现在运营网络的状 况，真正满足运营商的实际需求。面向业务帮助运营商提供更高服务水平的 业务。在N e t X p e r t 中，网络业务成为最主要的管理对象，运营商可以从多种业 务、多层网络、多种设备等不同角度监测业务和管理网络，囊括了对国内大部分 电信业务的管理功能 1 2 项目目标和内容 本论文针对电信网络管理行业的需求，分析综合网络管理软件N e t X P e r t 的 核心子系统的框架结构和系统采用新的技术A j a x 后取得的成绩。研究了基于 J 2 E E 的综合网络管理系统，本文对综合网络系统的功能模型、体系结构以及系 统架构进行了详细的介绍，希望建立起一个数据分布采集、集中处理、统一展示 的系统框架结构，提出了基于J 2 E E 框架的网络管理系统的设计思想和解决方案， 并分析其中的关键技术，设计其中的部分关键模块，为日后在此平台上方便的迸 行扩充打下基础。 本论文的主要研究目标为： 夺基于S t r u t s 和H i b e r n a t e 设计系统，使系统结构清晰、规范和简洁。 夺使用新的技术A j a x ，提高页币i 的运行速度和效率，让系统更快捷。 详细分析N c t X P c r t 核心子系统资源管理子系统的设计思想和关键技 术。 针对以上的研究目标，在经过仔细研究用户的需求基础上，参考电信领域 内的经典模型，设计出数据分布采集、集中处理、统一展示的系统框架结构以及 基于J 2 E E 框架的网络管理系统的设计思想和解决方案，并通过对先进技术的引 进和良好的设计思想，对研究目标进行设计与实现，考虑到提高新系统的可扩展 性和可维护性，在定义接口的时候都适当的作了扩展处理，增加了接口的灵活性， 从而使得新系统的功能更加完善，更加容易扩展和维护。 1 3 论文组织 本文介绍了一个基于J 2 E E 的综合网络管理系统设计和实现的过程，技术， 方法，讨论了现今的综合网络管理系统需要解决的技术和业务难点，并且提出 完整的解决方案，并将实现了新的解决方案的新系统与原系统在功能和性能上的 对比评效。 本文主要涉及了综合网络管理系统中对系统资源管理模块资源关系展示的 实现的讨论，对展示信息的报表模块的设计与实现的讨论，对系统后台信息采集 支撑模块的设计和实现的讨论，一些系统中先进的面向对象的设计思想的讨论。 整篇论文的内容组织安排如下： 第一章介绍了N e t X p e r t 系统的来源和意义，确立了论文的研究目标和主 要的研究内容，以及整篇论文的组织安排情况。 第二章阐述了系统所要部署的网络现状以及资源管理子系统的总体需求。 第三章关键技术研究，详细说明了在系统设计和实现过程中碰到的主要 技术难点和问题以及他们的解决方案。 第四章综合网络管理系统的设计，详细介绍了综合网络管理系统的功能 模型，系统的体系结构以及系统整体的架构设计。 第五章资源管理子系统的实现，详细介绍了资源管理子系统在整个综合网 络管理系统中的位置和作用。详细描述了资源管理子系统的设计与实现。 第六章总结与展望，对系统的工作内容做一简要的概括，并提出一些下一 步可能的研究和改进方向。 第二章综合网络管理系统的需求分析 2 。1 项目背景 。 中国网通C h i n a l 6 9I P 骨干网是国内规模最大的互联网基础网络之一。 C h i n a l 6 9 用户在近几年处于快速发展阶段，特别是宽带互联网用户的高速增长， 对I P 承载网络的建设和配套支撑系统、业务平台的建设都提出了更高的要求。 随着互联网的快速发展和用户对I P 技术的了解，越来越多的大客户和商业 客户已经不再仅仅满足于互联网运营商所提供的传统互联网业务，更多的是需要 宽带、私密、安全、可管理的差异化多媒体的互联网业务，这对互联网提供的业 务种类、服务质量、性价比等提出了越来越苛刻的要求。集团根据融合后拥有多 张I P 网的特点，提出了双平面发展的策略，将C h i n a l 6 9 作为公众互联网平面， 提供面向公众客户的互联网服务，将C N C n e t 作为商务互联网平面，提供面向商 务客户的互联网服务。近期第二平面开展的业务主要是M P L SV P N 。 互联网的上述发展，对C h i n a l 6 9 的网元管理及C N C n e t 网元管理能力和管理 水平提出了更高的要求。 2 2 综合网络管理系统的功能需求 在典型的综合网络管理系统根据O S 的标准的五大功能模块：资源管理、故 障管理、性能管理、计费管理、安全管理基础上，根据网络运营商的需求侧重点， 又增加了配置管理、网管自身的管理及分级分权、统计分析与报表管理、主机管 理、故障及流程处理、路由监测管理、拓扑管理等几个功能模块。以下是对主要 模块的需求描述： I 性能管理 a ) 提供对更多有用指标的监测，提供对端口i n p u t o u t p u tq u e u e ， i n p u t o u t p u te r r o r s i n p u t o u t p u tp a c k e t ，板卡c p u 利用率的监测； b ) 尽量优化性能管理模块，提高系统运行的性能，提高系统操作的灵活性 和方便性。 I I 故障管理 a ) 系统应能收集中国网通C h i n a l 6 9 骨干网和C N C n e t 设备的告警信息，并 对告警信息进行过滤、压缩、重定义和相关性分析，然后进行保存并分 类呈现给网管维护人员。 b ) 网管维护人员可监视并处理各级网元的各级实时告警，对相关告警网元 进行告警确认、清除等操作，并可以对告警历史信息进行查询浏览。 C ) 告警信息可通过图形方式对不同的运行状态和告警级别进行分类显示， 提供声光电告警的告警方式，并同时产生告警日志，供查询。可通过邮 件、短消息等方式通知网管人员及其相关责任人。 d ) 系统采集的告警数据包括：网元告警信息、链路告警信息、性能告警信 息、配置变更告警等信息。性能告警是指当网络网元性能、业务系统服 务质量指标超出阈值触发的告警。 e ) 将C N C n e t 设备的告警信息纳入到C h i n a l 6 9 网管系统中，进行集中管理。 f ) 设立两台日志收集服务器，分别收集从C h i n a l 6 9 骨干设备和C N C n e t 设 备发出的S y s l o g 日志，并做定期备份。同时将此S y s l o g 日志做为原始 的告警数据，提供给N e t c o o l 系统。 g ) 深入细致地进行客户化定制工作，包括告警分类视图定义、告警拓扑图 定义、告警自动处理规则的定义( 比如：告警到达后的M a i l 提示) 、告 警信息的关联( 比如：设备和维护责任人、设备端口和客户等信息的关 联) 。 安全管理要求 a ) 对T A C A S + 认证服务器实现冗余备份。 b ) 系统应具有用户标识、身份确认机制，对网管系统中任何设备的访问都 必须经过口令认证，只有合法用户才能访问和操作被授权的网管系统功 能，并对其操作进行日志管理；网管系统必须记录每个操作员进入、退 出系统的时间以及在系统中的一些重要操作的操作内容，以便通过日志 的审计功能，检查系统使用情况，对于系统的非正常使用和非正常状态 及时发现、及时预防，避免系统运行事故。 C ) 为了减小受到攻击和感染病毒的可能性，应对网管系统进行网络边界端 口保护。与外界网络进行互连时，在边界处设置防火墙，防止非法数据 的入侵，阻止非授权或未检测的数据向外泄漏。 d ) 网管系统应具有针对网管系统所有主机的入侵检测功能及针对汇聚层以 上网络中所有应用服务器的漏洞扫描功能，及时发现针对系统的攻击行 为和系统中存在的漏洞，使维护人员可采取相应措施避免系统运行事故。 e ) 应对网管系统中的所有主机进行防病毒保护，及时发现病毒并进行清除。 资源管理 a ) 针对中国网通资产管理的需要，新增加资源管理模块，可以对机框、板 卡及序列号、链路、端口、I P 地址、用户信息、机房信息、资源调度和 保修期进行管理。 b ) 支持在线资源管理：设备、板卡、端口信息的自动采集和统计查询呈现， 自动发现设备变化并提示。 c ) 支持链路管理：系统能把链路作为独立的资源进行管理。 d ) 支持离线资源管理：对备品备件、R M A 设备进行管理： e ) 支持I P 地址管理：对全网I P 地址的分配、回收进行管理； f ) 实现对资源信息进行统计，比如：提供对于特定的保质期设备进行统计、 针对不同设备的端口利用率统计、中继占用情况统计、设备槽位统计等。 g ) 系统应支持以下动态资源管理：设备厂家i 设备型号、设备序列号、I O S 、 C P U 、l d e m r o y 、管理I P 地址等等设备信息：设备上的板卡类型、板卡序 列号、板卡D R A M 、板卡F r F a bS D R A M 、板卡T o F a bS D R A M ；设备( 板卡) 上的端口名、端口类型、端口描述、端口状态、端口带宽、端口I P 地址； 链路起始和终止端设备、链路起始和终止端端口、链路起始和终止端端 口I P 、链路带宽等等。 h ) 系统应支持以下静态资源管理：资源编号：设备( 板卡) 的安装地点、 供货商、采购日期、保修日期；链路对应的电路号、链路用途( 比如： 分为出口链路、互联链路、用户链路等) 等等。 2 3 综合网络管理系统的非功能需求 2 3 1 综合网络管理系统的性能要求 a ) 所有网管系统产生的结果都应支持在W E B 页面上的呈现，并且每个页面 的生成时间不大于3 0 秒。 b ) 在规范书要求的网络规模下，网管系统的服务器C P U 和内存利用率不大 于5 0 。 C ) 网管系统在5 人以下在线操作时，系统仍能保证a ，b 项中的性能要求 d ) 在规范书要求的网络规模下，网管系统运行稳定，保证长时间提供服务。 2 3 2I P 地址分配需求 a ) 根据网络结构和设备配置扩容要求，给出本项目I P 地址需求。本项目 I P 地址分配方案要求利用C I D R 和可变长子网掩码技术。 b ) I P 地址分配方案应考虑网络、设备割接所需的网络过渡状态需要。 2 4 本章小节 由于资源管理是整个综合网络管理系统N e t X P e r t 的一部分，所以本章主要 介绍了N e t X P e r t 的系统需求，重点分析了系统在需求方面的复杂性及特点。 第三章系统应用的相关技术 3 1 综合网络管理系统的参考模型 电信管理网络( T M N ) ，由I T U T 推荐M 3 0 0 0 于1 9 8 5 年提出，是一种应用 于电信服务供应商所持有的运行支持系统( O S S ) 的参考模型。从概念角度看， T M N 是一种有关不同类型的O S S 组成部分和网络单元的网络结构框架。同时 T M N 也包含一定的标准化接口和协议，应用于O S S 组成部分和网络单元间的信 息交换，并提供网络管理所需的全部功能。 T M N 模型组成主要包括以下四层： 商业管理层( B u s i n e s sM a n a g e m e n tL a y e r ) ：执行商业方面的相关功能， 分析发展趋势如质量问题，提供记帐基础和其它财务报告。 服务管理层( S e r v i c eM a n a g e m e n tL a y e r ) ：执行网络服务处理功能：定义、 管理和服务控制。 网络管理层( N e t w o r kM a n a g e m e n tL a y e r ) ：执行网络资源分配功能：配置、 控制和网络监督。 单元管理层( E l e m e n tM a n a g e m e n tL a y e r ) ：包含个人网络单元的处理功能。 郎：警报管理、信息处理、文件备份、日志、硬件和软件的维护等。 另一方面，从功能角度看，T M N 模型具有以下五大功能： 故障管理( F a u l tM a n a g e m e n t ) ：故障识别、隔离、报告和记录。 计费管理( A c c o u n t i n gM a n a g e m e n t ) ：收集、缓冲、付款传送和计费信息。 性能管理( P e r f o r m a n c eM a n a g e m e n t ) ：收集、缓冲、有关网络最优化的运 行统计传送、以及容量编制( C a p a c i t yP l a n n i n g ) 配置管理( C o n f i g u r a t i o nM a n a g e m e n t ) ：网络设备安装、状态和参数设置、 网络容量配置。 安全管理( S e c u r i t yM a n a g e m e n t ) ：认证功能管理：O S S 的同时使用处理， 阻止非法用户的入侵。 以上五种功能成为数据和电信方面的所有网络管理系统的基础，如图2 所 不。 8 图11 l 咐：电信管理网络模型 3 2A j a x 技术 A j a x 的全称是A s y n c h r o n o u sJ a v a S c r i p ta n dX M L ，即异步J a v a S c r i p t 和 ) 【M L ，严格的说，它并不是- - f 7 全新的技术，而是J a v a S c r i p t 、X M L ( e x t e n d e d M a r k u pL a n g u a g e ) 以及D O M ( D o c u m e n tO b j e c tM o d e l ) 等几个技术的有机组合， 它为W e b 应用系统的开发提供了一种崭新的方法，能够极大的提高W e b 应用的交 互性，使W e b 应用可以提供接近于桌面应用程序的用户操作体验。本节先阐述了 A j a x 的基本情况及其技术架构，进而论述其工作原理，最后分析了A j a x 技术与 传统W e b 开发相比的优缺点。 3 2 1A j a x 概述 随着计算机硬件技术以及计算机网络技术的飞速发展，计算机软件技术也 得到了长足的进步，从最初的单用户应用程序逐渐发展出了基于C S ( C 1 i e n t S e r v e r ，客户端服务器) 模式的两层网络应用程序结构，继而伴随着 I n t e r n e t I n t r a n e t 以及H T M L 、H T T P 技术的发展又出现了基于B S ( B r o w s e r S e r v e r ，浏览器服务器) 模式的多层应用程序结构。目前，由于基 于B S 模式的多层应用程序凭借其发布简便、维护容易、可扩展性强、能够支持 大量客户访问等优点得到了广泛的应用，但是B S 模式也有其不足之处，其中最 主要的缺点莫过于用户界面交互性、表现力比较差，用户与系统的交互是一种同 步交互，远远不及单用户程序以及C S 模式的桌面应用程序的用户界面灵活性 大、表现力强，能够给用户强烈的交互体验。 B S 模式交互性差的原因主要来源于两个方面： 一方面的原因是由于H 1 v r P 协议是以同步请求应答( R e q u e s t R e p o n s e ) 的 方式进行工作的，浏览器与服务器之间的信息交互完全是以同步的方式进行的， 如图4 所示。 打开链接 接受链接 浏 发送请求 服 览 务 器 发送应答块器 关闭连接 图4H T T P 的传输模型 H 1 v r P 的这种工作模式这往往会造成以下现象，即浏览器一旦向W e b 服务器 发出请求后就无法再向用户提供服务，界面会变成等待状态，无法接受用户的输 入，直到服务器处理完成并返回新的H T M L 页面数据后才能再次接受用户的输入 并向用户显示处理结果。 另一方面原因是由于H T M L 只能够展现一些静态的图片、文本内容，很难对 用户的输入作出即时响应而和用户进行交互。虽然随着J a v a S c r i p t 、V B S c r i p t 等技术的出现这种情况有所改观，但是因为受限于H T T P 协议的同步请求应答机 制，交互性依然很不理想。另外还有微软的k c t i v e X 技术和S u n 的A p p l e t 技术 可以在H T M L 页面中完成很多复杂的用户界面操作，但是它们都需要在浏览器端 安装部署一些插件和程序，所以无法实现客户端的零部署。 随着W e b 开发技术的不断发展和大量应用，为解决B S 系统交互性差与用 户对系统用户界面需求不断升级的矛盾，近来出现了一系列称之为R I A ( R i c h I n t e r n e tA p p l i c a t i o n ，简称R I A ) 即所谓富因特网应用程序的W e b 开发技术， 之所以称之为富因特网程序是因为R I A 技术一般都具有仅次于桌面应用程序的 丰富的用户界面展现能力、交互能力和一定的数据处理能力，而且依然运行在客 户端的浏览器中，部署和分发成本比较低。目前R I A 技术有很多种类比较常见 的有M a c r o m e d i a 的F l a s h F l e x 技术、开源的L a s z l o 平台、J a v a 平台的S W T 1 0 技术和J a v aW e bS t a r t 技术、M o z i l l a 的开放源码项目X U L 、微软的A v a l o n 以 及下面将要介绍的A j a x 技术。A j a x 技术由于具有无缝与H T M L 集成、体积小巧、 能实现真正的零部署、与现有W e b 开发技术例如J S P 、A S P 、P H P 等技术整合灵活 以及更加符合W 3 C ( W o r l dW i d eW e bC o n s o r t i u m ) 标准的特点而得到了广泛和 深入的研究和应用。 通过A j a x 技术，开发人员能够开发出轻量级的、易部署的、异步响应的、 跨平台的、具有丰富界面展示力和交互性的W e b 系统。不仅能够使W e b 系统实现 页面的无刷新响应，而且能够在页面上建立列表结构、树形结构等图形元件来展 示系统的复杂数据结构，除此之外，还可以在页面上实现诸如拖拽、动态提示窗 口、动态排序等原来在桌面应用程序中才能实现的复杂界面操作，这些新特性大 大提高了用户使用系统的满意度目前，比较典型的使用A j a x 构建的产品有 G o o g l eM a p s 、G o o g l eS u g g e s t 、G m a i l 、Y a h o oN e w s 以及A m a z o n 的A 9 c o m 搜 索引擎等。目前，I B M 、Y a h o o 、G o o g l e 、O r a c l e 、S u n 等世界领先的企业都在A j a x 上投入了大量的研发工作，I B M 发布了A j a xT o o k i tF r a m e w o r k ，微软也研发了 自己的A j a x 产品A l t a s ，许多A j a x 开发框架如雨后春笋般的不断涌现。 3 2 2A j a x 工作原理 当用户与浏览器中的W e b 页面交互，比如用户点击了某个按钮或链接。W e b 页面中的J a v a S c r i p t 捕获到用户输入后需要将用户请求发送到W e b 服务器，然 后把接收到的服务器响应数据呈现在页面上来为用户提供服务。为完成这个任 务，J a v a S c r i p t 首先初始化X M L H t t p R e q u e s t 对象；接着通过X M L H t t p R e q u e s t 对象的o n r e a d y s t a t e c h a n g e 属性指定自己的的响应处理函数( 或称为回调 C a l i B a c k 函数) ；最后调用x M L H t t p R e q u e s t 对象的o p e n 和s e n d 函数要求 X M L H t t p R e q u e s t 对象将请求异步发送到W e b 服务器。 由于请求是异步提交的，用户不必要等待请求的实时响应结构，因此用户 又可以继续操作和查看W e b 页面了，而X M L H t t p R e q u e s t 对象则在幕后将用户请 求发送到W e b 服务器，并接收服务器的响应数据，而这个过程丝毫不影响用户继 续与W e b 页面的交互。 当x 她H t t p R e q u e s t 对象接收到W e b 服务器处理完成后的响应数据后就会通 知和触发o n r e a d y s t a t e c h a n g e 属性所指向的响应处理函数，并将响应数据传递 给它。 响应处理函数调用D O M 模型将拿到的响应结果数据动态地展现给用户。由 上述工作流程不难看出，A j a x 的确能够使W e b 系统摆脱原来的同步请求应答模 式，用户不用再象原来那样提交一个请求后直到W e b 服务器返回响应数据后才能 继续操作系统，大大提高了W e b 应用的交互性，使用户体验得到明显地提升。 3 3J 2 E E J 2 E E 是一种利用J a v a 2 平台来简化诸多与多级企业解决方案的开发、部署 和管理相关的复杂问题的体系结构。J 2 E E 技术的基础就是核心J a v a 平台或J a v a 2 平台的标准版。本章从J 2 E E 框架，J 2 E E 机制的优势，企业J a v aB e a n ：体系几 个方面分别进行了分析和介绍。 3 3 1 概述 J 2 E E ( Ja va 2Pl a t f o r m ，En t e r p r i s e Ed i t i o n ) 是美国S u n 公司推出的一 种全新概念的模型，与传统的互联网应用程序模型相比有着很多优势。J 2 EE 不 仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次、到处运行”的特性、方便存取 数据库的J D B cA P I ，C O R B A 技术以及能够在I n t e r n e t 应用中保护数据的安全模 式等等，同时还提供了对E J B ( E n t e r p r i s eJ a v a B e a n s ) J a v aS e r v l e t sA P I ，J S P ( J a v aS e r v e rP a g e s ) 以及X M L 技术的全面支持。 S u n 公司在企业版中增加了一整套核心企业应用程序编程界面，而所有 这些界面均为标准的模块化组件。J 2 E E 技术还为这些组件提供一整套企业服务， 通过自动化的方式完成应用程序开发中的许多耗时且费力的艰难工作，为用户提 供一种可创建广泛兼容的企业解决方案而无需进行复杂编程的平台。利用这一优 势可以方便地开发出高质量的、适合企业使用的应用程序，还可极大地减少产品 研发周期、成本和风险。 3 3 2 J 2 E E 框架 一个多层的分布式的应用模型意味着应用逻辑被根据功能而划分成组件， 并且可以在同一个服务器或不同的服务器上安装组成J 2 E E 应用的这些不同组 件。一个应用组件应被安装在什么地方，取决与该应用组件属于该多层J 2 E E 环 境中的哪一层。这些层是客户层、中间层( 包括W e b 层和业务层) 及企业信息系 统层( E I S ) 。 图6 J 2 E E 框架多层结构 多层模式 如图6 所示，J 2 E E 平台提供一个多层的分布式应用模式，这就是说，一个 应用系统的不同部分可运行在不同的设备上。J 2 E E 定义了客户层、中间层( 包 括一个或多个子层) 、提供已有信息系统服务的底层。 客户层( C 1 i e n tT i e r ) J 2 E E 应用可以是基于W e b 的，也可以是不基于W e b 的。在一个基于W e b 的 J 2 E E 应用中，用户的浏览器在客户层中运行，并从一个W e b 服务器上下载W e b 层中的静态H T M L 页面或由J s p 或S e r v l e t 生成的动态H T M L 页面。 在一个不基于W e b 的J 2 E E 应用程序中，一个独立客户程序，不运行在一个 H t m l 页面中，而是运行宰其他一些基于网络的系统( 比如手持设备或汽车电话) 中的a p p l e t 程序，在客户层中运行，并在不经过W e b 层的情况下访问E n t e r p r i s e b e a n s 。该不基于W e b 的客户层可能也包括一个J a v a B e a n s 类来管理用户输入， 并将该输入发送到在企业层中运行的E n t e r p r i s eb e a n 类来处理。根据J 2 E E 规 范，J a v a B e a n s 类不被视为组件。 W e b 层 J 2 E EW e b 组件可以由J s p 页面、基于W e b 的a p p l e t s 以及显示H t m l 页面 的s e r v l e t s 组成。调用s e r v l e t s 或者J S P 页面的H T M L 页面在应用程序组装 时与W e b 组件打包在一起。就像客户层一样，W e b 层可能包括一个J a v a B e a n s 类 来管理用户输入，并将输入发送到在业务层中运行的e n t e r p r i s eb e a n s 类来处 理。 业务层 作为解决或满足某个特定业务领域( 比如银行、零售或金融业) 需要的逻 辑的业务代码由运行在业务层的E n t e r p r i s eb e a n s 来执行。一个E n t e r p r i s e b e a n 从客户程序处接收数据，对数据进行处理( 如果需要) ，再将数据发送到企 业信息系统层存储。一个E n t e r p r i s e b e a n 还从存储器中检索数据，并将数据送 回客户程序。运行在业务层的E n t e r p r i s eb e a n s 依赖于容器来为诸如事务、生 命期、状态管理、多线程及资源存储池等提供通常非常复杂的系统级代码。业务 层经常被称作E n t e r p r i s eJ a v a B e a n s ( E J B ) 层。业务层和W e b 层一起构成了 3 层J 2 E E 应用的中间层，而其它两层是客户层和企业信息系统层。 1 4 第四章N e t X P e r t 综合网络管理系统分析 4 1 系统概述 为了更好的了解资源管理子系统。需要将总系统N e t X P e r t 进行分析，才能 提出更好的设计方案和设计思想。 4 1 1 系统功能描述 根据中国网通集团目前的需求，将系统划分出十大功能点：资源管理、故 障管理、性能管理、日