（信号与信息处理专业论文）软交换管理子系统中corba和snmp互操作的研究与实现.pdf

软交换管理子系统中 c o r b a 和s n i p 互操作的研究与实现 摘要 下一代网络是可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务的综 合开放的网络。软交换体系是目前倍受推崇的一种n g n 演进方案， 是面向网络融合的新一代移动业务和多媒体业务整体解决方案。软交 换定位于n g n 的控制层，是n g n 的核心技术。软交换管理子系统 是软交换系统中负责系统的管理、操作和维护的部分，是用户配置、 管理、监视软交换设备及其外围设备的工具集合。软交换管理子系统 是基于c o r b a 的管理系统，为了接受外部s n m p 网管中心的管理 以及实现对s n m p 外围设备的管理，即向外提供s n m p 接口，增加 s c g ( s n m p c o r b a g a t e w a y ) 模块完成协议转换功能和管理站功能。 首先，本文第一章简要介绍了软交换的概念以及它的应用等。第 二章简要介绍了c o r b a 技术：体系结构、基本概念和一般c o r b a 软件的开发流程，并介绍了与本论文密切相关的两种c o r b a 通用对 象服务：命名服务和事件服务。第三章介绍传统网络管理框架s n m p 、 o s i 、t m n 的网络管理模型和它们的局限性，并分析讨论如何将 c o r b a 应用于网管系统及其优越性。第四章介绍软交换管理子系统 的功能、体系结构和设计思想，以及s n m p 与c o r b a 互操作的研 究现状，并进一步分析了软交换的s n m p 管理布局。在此基础上给 出本文s n m p 与c o r b a 互操作的方案以及详细地研究了s c g 模块 必须实现的功能流程。本文最后一章详细介绍了软交换管理子系统中 s c g 模块的实现。所做的工作初步验证了在软交换管理子系统中实 现c o r b a 与s n m p 互操作的可行性。 关键词软交换软交换管理子系统网络管理c o r b as n m p 网关 r e s e a r c h & i m p l e m e n t a t l 0 n o nt h ei n t e r o p e r a t i o n b e t w e e nc o r b aa n ds n m p i nt h es o f t s w i t c hm a n a g e m e n ts u b s y s t e m a b s t r a c t t h en e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ( n g n ) i sa c o n v e r g e dn e t w o r kt h a ts u p p o r c si n t e g r a t e d s e r v i c e s s u c ha sv o i c e ，d a t a ，f a xa n dv i d e os o f f s w i m ha r c h i t e c t u r e1 st h em o s tp o p u l a re v o l u t i o n s o l u t i o nf o rn g n a tp r e s e n t i t1 sac o m p r e h e n s i v es o l u t i o nf o rt h en g nt h a ts u p p o r t sm o b i l ea n d m u l t i m e d i as e r v i c e s s o f t s w i t c hi s1 0 c a t e dl nt h ec o n t r o il a y e ro fn g n a n di st h ec o r eo fn g n s o f f s w i t c hm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，w h i c hi sap a r to fs o f i s w i t c hs y s t e ma n di s r e s p o n s i b l ef o r o p e r a t i o n ，a d m i n i s t e ra n dm a i n t e n a n c eo fs o f f s w i t c hs y s t e m ，i sa s e to ft o o l sf o rc o n f i g u r i n g ， m a n a g i n g ，m o n i t o r i n gt h es o f t s w i t c h sa n dt h e i rp e r i e q u i p m e n t s i no r d e rt ob ea d m i n i s t e r e db y n e t w o r km a n a g e m e n tc e n t e r s y s t e ma n db eu s e dc om a n a g et h es n m p b a s e dd e v i c e s t h e s u b s y s t e m ac o r b a b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，p r o v i d e ss n m p b a s e di n t e r f a c et o r e a l i z et h ef u n c t i o n so fs p e c i f i c a t i o nt r a n s l a t i o na n dt h ef a n c t i o nt h a tt h en e d , v o r km a n a g e m e n t c e n t e rp e r f o r m sb ya d d i n gas n m p c o r b a g a t e w a ym o d u l e f i r s t l y , t h ec o n c e p ta n da p p l i c a t i o n so fs o f l s w i t c ha r eb r i e f l yi n t r o d u c e dl nt h ed i s s e r t a t i o n s e c o n d l y ，i ti n t r o d u c e s t h eb a s i c p r i n c i p l eo fc o r b a ，f o c u s i n go nt h ec o r ec o m p o n e n to f c o r b a ：i d la n do r b ，t h er u n n i n gp r o c e s so fc o r b a p r o g r a m s b e s i d e s i ta l s oi n t r o d u c e st w o c o r b ac o m m o no b l e e ts e r v i c e s ：n a m i n gs e r v i c ea n de v e n ts e r v i c et h a ta r ec l o s e l yr e l a t e dw i 血 t h i st h e s i s t h e d e s c r i p t i o n o fo s i c m l 只t m na n ds n m pn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m a r c h i t e c t u r ea n dt h e i rd i s a d v a n t a g e sa r ed i s c u s s e dl n c h a p t e r3 i n t h i s p a r t t h ed i s s e r t a t i o n a n a l y z e sa n dd i s c u s s e sh o w t oa p p l yc o r b at on e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e ma n d i t s s u p e r i o r i t i e s i n c h a p t e r5 ，t h e s o f t s w i t c hm a n a g e m e n ts u b s y s t e ml s e x p l i c a t e da b o u ti t sf u n c t i o n s ，s y s t e m a r c h i t e c t u r ea n dd e s i g n g u i d e l i n e s ，a n d t h e a c t u a l i t y o ft o d a y sr e s e a r c hw o r k sa b o u tt h e i n t e g r a t i o no fc o r b a a n ds n m p 1 si n t r o d u c e d t h e nw ea n a l y z et h e1 a y o u to fs o f t s w i t c hs n m p m a n a g e m e n t b a s e do na b o v ed i s s e r t a t i o n , w ep u tf o r w a r da l li m p l e m e n t a t i o ns c h e m eo ft h e i n t e r - o p e r a t i o nb e t w e e nc o r b a a n ds n m p a n di n t r o d u c e 出ep r o c e s sh o wt h es n m p c o r b a g a t e w a y m o d u l ed o e st h ew o r ki n d e t a i l f i n a l l y w e d i s s e r t a t et h e i m p l e m e n t a t i o n o f s n m p c o r b a g a t e w a ym o d u l ei nt h es o f t s w i t c hm a n a g e m e n ts u b s y s t e mi nd e t a i li nc h a p t e r6 t h ec o m p l e t e d w o r kh a sv e r i f i e d t h e f e a s i b i l i t yo f t h e i n t e r - o p e r a t i o n b e t w e e n c o r b a a n ds 1 川旧 i nt h es o f l s w i t c hm a n a g e m e n ts u b s y s t e m k e yw o r d ss o f l s w i t c h n e t w o r k m a n a g e m e n t s o f l s w i t c hm a n a g e m e n t s u b s y s t e m c o r b a s n m pg a t e w a y 声明 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迸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咀外，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晚明并表示了谢意。 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。 本人签名： 壶叠! 聋 日期： 2 鲤2 芝生：2 笆 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。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论 文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 童藐丝日期 f 卉 导师签名： 缉远羔 日期 i g 业婪主。2 兰 一! 望= 璺二耸_ 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 第一章引言 网络管理系统是网络的重要组成部分，是保证通信网高效、可靠、经济和安 全运行的重要支撑手段，很多网络特性的使用和提供，在很大程度上取决于相应 的网络管理系统的能力和质量。随着网络的迅速发展，网络的管理越来越复杂， 特别是针对网络提供的业务的管理，加上网络的规模不断扩大和网络设备的异构 化，使得现有的网络管理系统遇到了一些前所未有的难题。其中，由于各网管软 件的开发所采用的开发工具和软件运行平台各不相同，使得系统之间难以协同工 作，成为技术上主要的制约因素。目前的趋势是利用可互操作的中间件来实现这 些系统之间的互操作。 随着网络管理应用的不断深入和复杂程度不断提高，陆续产生了几种网络管 理体系结构，如简单网络管理( s n m p ) 和电信管理网( t m n ) ，但基本的思想 都是基于管理代理( m a n a g e r a g e n t ) 的管理方式，将复杂的网络管理应用通过 两缴模块划分加以简化。这种管理模型的主要缺点是结构集中，要依赖于特定的 硬件和操作系统环境。 近年来分布式计算日益受到人们的重视，在分布式技术中，以c o r b a 和 a g e n t 技术为代表，c o r b a 技术已经进入了实用化阶段，而a g e n t 技术还处于 研究阶段。网络管理系统本身就是一个复杂的分布式系统，分布式技术也被应用 到网络管理中来。由对象管理组织( o m g ) 制定的分布式计算体系标准：公共 对象请求代理体系( c o r b a ) 在网络管理中正得到广泛应用。基于c o r b a 的 网络管理较之于s m 佃，可以提供更为强大的网管功能，例如可以执行复杂的操 作，删除生成对象，对事件进行过滤等等；较之于o s i c m p 的网管，又可以 很容易地实现，它对网管应用的开发者隐藏通信细节，使开发人员可以集中精力 于网路管理功能的开发。通过对网络管理技术发展历史和新的趋势的研究，由于 c o r b a 的多平台支持、程序设计语言独立性和其它诸多优势，且能与s n m p 和 c m i p 迸行良好的集成，不仅解决了网管复杂性和多样性问题，并且把面向对象 的设计思想引入到网络管理系统的开发中，我们确信分布式对象平台技术 c o r b a 必将对网络管理技术的发展产生广泛和深远的意义。 目前下一代网络是由业务平面、控制平面、传送平面、接入平面等多个平面 组成。软交换是下一代网络的核心设备之一，位于控制层面中的位置，为下代 网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，实现传统电路交换 向分组交换过渡，利用现有网络实现更多增值业务和提供平滑过渡。我所参与的 ”国家8 6 3 项目”支持移动业务和多媒体业务的软交换系统，利用c o r b a 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和f i n n 互操作的研究与实现 技术构建一个分布式强、重用性强、可靠性高、可伸缩性好的网络管理平台，即 软交换管理子系统，向用户提供使用、配置、管理、监视、维护软交换设备的工 具集合，而且应即能支持本地维护管理，又可以通过内部的s n m p 代理模块与 支持s n m p 协议的网管中心进行通信。 本文研究如何把c o r b a 技术应用于软交换管理子系统中，探讨一种可以实 现各种不同管理域( 如s n m p ，o s i 等) 之间以及不同厂家的网管设备之间互操 作的综合网络管理系统，该网管系统可以很好地解决分别建立的多个网管系统之 f 司互相割裂所遗留下的许多问题，从而实现资源共享、信息互换、简化管理操作， 而且更重要的是，以后新的网管需求将直接纳入该综合网络管理系统之中。又因 为疋网络是现代通信网络中的一个重要发展趋势，本文重点讨论如何在软交换 管理子系统中通过增加s c g ( s n m p c o r b ag a t e w a y ) 模块来实现c o r b a 域 和s n m p 域的互操作，即实现s n m p 网管中心对软交换( 以c o r b a 方式进行 管理的对象) 的管理，以及c o r b a 客户对s n m p 外围设备的管理，可以向外 围设备发出管理命令，接收返回的信息，并且可以接收外围设备发送的t r a p 。 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和s n m 互操作的研究与实现 第二章软交换技术 下一代网络( n g n ，n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ) 是业务驱动的网络，通过业务 与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系，使业务真正 独立于网络，灵活有效的实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务 特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较 大的灵活性，从而满足用户不断发展更新的业务需求。也使得网络具有可持续发 展的能力和竞争力。 下一代网络是由业务平面、控制平面、传送平面、接入平面等多个平面组成， 其中控制平面主要完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。软交换 是下一代网络的核心设备之一，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫 控制和连接控制功能，因此它在下一代分组网络分层结构中位于控制层面中的位 置，见图2 一l 基于软交换的网络系统结构所示。 话音、传真、文本、图像、视频、多媒体通信网上承载的业务日盏丰富， 下一代网络要求能承载多种业务、采用开放的体系结构、网络结构灵活并易于扩 充，以软交换为核心的下一代网络体系结构逐步显现，成为电信网络发展的热点。 2 1 软交换 2 1 1 软交换的概念 如何灵活，有效地实现现有的p s t n 网与分组交换网”1 的互通，将p s t n 逐步 地向i p 网络演进，其关键的网络产品就是软交换。软交换是下一代话音分组 交换网络的核心，如果说传统电信网络是基于程控交换机的网络，而下一代分组 话音网络则是基于软交换的网络。 软交换是一种功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控 制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。 简单的看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传 统的”呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能 不同，而软交换则是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业 务的基本呼叫控制。相信未来的软交换应该是尽可能简单的，智能则尽可能地移 至外部的业务和或业务层。基于软交换的网络系统结构如图2 一l 所示。从图中 可看出，软交换位于控制层。 北京邮电大学硕士研究生学位论文软交换管理系统中c o r f a 和s n m i 互操作的研究与实现 至一一l ! ! 兰：! l 图2 - 1 基于软交换的网络系统结构图 2 , 1 2 软交换的主要功能 软交换作为下一代网络的核心，主要功能有： 协议处理功能。提供支持多种信令协议( 包括h 2 4 8 ，h 3 2 3 ，s i p ， s c t p ，i s u p + ，工n a p + ， r a d i u s ，s n m p 等) 的接口，实现p s t n 网和m 网a t m 网间的信令互通和不同网关的互操作。 业务交换功能。应该具有利用新的网络服务设施提供各种增值业务和 补充业务。能够识别智能网呼叫，并把它上报给业务控制功能( s c f ) ， 最终由s c f 控制整个呼叫，从而保证软交换网络内的用户享用现有只 能业务。 业务提供功能。提供可编程的，逻辑化控制的开放的a p i 协议，实现 与外部应用平台( 如应用服务器) 的互通。 呼叫控制和处理功能。通过不同的逻辑与媒体层的网关交互，对网关 设备或i p i a t m 网的核心设备进行控制，完成融合网络中的呼叫控制， 会话的建立，修改和拆除过程以及媒体流的连接控制。 提供网守的功能。即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。 操作维护功能。主要包括用户管理、配置、业务统计和告警等。即能 支持本地维护管理，又可以通过内部的s n m p 代理模块与支持s n m p 协议的网管中心进行通信。 计费功能。根据计费对象进行计费和信息采集，并负责将采集的信息 送往计费中心。 4 孚 q 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 2 1 3 软交换的应用领域 软交换的核心竞争力主要在软件方面，它即可以作为独立的n g n 网络部件， 分布在网络的各处，为所有媒体提供基本业务和补充业务，也可以与其它的增强 业务节点结合，形成新的产品形态。正是软交换的灵活性，使得它可以应用在各 个领域。 ( 1 ) 电路领域的应用 在电路领域，软交换和媒体网关与信令网关相结合，完成控制转换和媒体接 入转换，可作为汇接局和长途局的接入，提供现有的p s t n 网中的基本业务和补 充业务。如图2 2 所示。 图2 - 2 电路域的应用 ( 2 ) 电路一分组领域的应用 在电路一分组领域，软交换可与分组终端进行互通，实现分组网与电路网的 互通。如在h 3 2 3 “1 呼叫中，软交换可视为h 3 2 3 终端：在s i p 呼叫中，可视为 用户代理( u a ) ，如图2 - 3 所示。 1 c n 。l 、； ；h3 2 3 # 端厂= = 一 i：l 、 、 l：二： 较交换一 l s i p 用户代理 蔬 电路网一 分组网 图2 - 3 电路域一分组域的应用 ( 3 ) 智能网领域的应用 在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成s s p 功能，与现有智能网的 北京邮电大学硕士研究生掌位论文 软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 s c p 相结合，提供各种智能业务，此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模 型( b c s m ) 和h 3 2 3 或s i p 协议状态机的转换。软交换可支持多种协议，如 i n a p 和c a p ，并可与应用服务器配合，提供各种新的增值业务和补充业务。 2 2 支持移动业务和多媒体业务的软交换系统 目前，我们正在开发的支持移动业务和多媒体业务的软交换系统 ( m u l t i m e d i a & m o b i l es e r v i c ee n a b l e ds o f t s w i t c hs y s t e m ，m m s e s s ) 是基于 s o f t s w i t c h 的下一代网络解决方案中的核心控制部分，它向通信业务提供商、网 络运营商提供了一种更加灵活的网络结构演进，向下一代融合网络平滑过渡的、 高眭价比的解决方案。 2 2 1m m s e s s 系统组网结构 m m s e s s 系统的体系结构如下图2 - 4 所示： 图2 - 4m m s e s s 系统体系结构图 软交换系统不是单独的设备，而是由一系列设备( 软交换控制设备、媒体网 关m g 、信令网关s g 、应用服务器a s 等) 共同构建而成的，部署于d 网络之 北京邮电大学硕士研究生掌位论文 软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 上的一个分布式通信系统。软交换系统是围绕软交换控制设备组织起来的系统， 各个设备共同运作完成信令媒体传送，呼叫控制，业务部署运作等各个方面的 功能。 2 2 2 软交换控制设备系统功能结构 图2 - 5 软交换控制设备系统功能结构图 支持多媒体和移动业务的软交换设备系统功能结构( 如图2 - 5 所示) 主要分为 业务适配s a 、会话控制s c 、底层协议处理p p 、操作维护管理( o a m ，o p e r a t i o n & a d m i m s t e r & m a i n t e n a n c e ) 、访问位置寄存器v l r 等功能相对独立的五大模块， 其中操作维护管理o a m 部分即是本文所指的软交换管理子系统。 2 3 小结 下一代网络是可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网 络。软交换体系是目前倍受推崇的一种n g n 演进方案，是面向网络融合的新一 代移动业务和多媒体业务整体解决方案。软交换定位于n g n 的控制层，是n g n 的核心技术。本章首先介绍了软交换的概念以及它的应用等，最后简要地介绍了 我们正在开发的支持移动业务和多媒体业务的软交换系统。 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和s n m 互操作的研究与实现 第三章通用对象请求代理体系结构c o r b a 3 1c o r b a 概述 c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h i t e c t u r e ，通用对象请求代理体 系结构) 是o m g 定义的软件体系结构，是为了实现分布式计算而引入的，它基 于面向对象技术，能解决远程对象的互操作问题，而不管它们的位置、主机的类 型或编程语言。1 9 9 9 年春兴起了将c o r b a 应用于t m n 的热潮，许多企业开始 为特定的网络技术( 如a t m 和s o n e t s d h ) 定义基于c o r b a 的网络管理接 口。近几年来c o r b a 在开发大型分布式软件的过程中也起到了越来越重要的作 用。利用c o r b a 可以方便地实现d c o m 、w w w 、j a v a 、s n m p 以及c m i p 的 集成与且操作，因此开发大型的分布式综合网络管堙乎苗，c o r b a 是最佳选择。 3 1 1c o r b a 体系结构 c o r b a 整体上由对象请求代理o r b 、c o r b a 服务( 如命名服务、事 件服务等) 、c o r b a 工具集“应用”级别的服务，与符合c o r b a 标准的 各种应用程序、对象一同综合形成。图3 一l 给出c o r b a 的完整体系结构图 l 应用程序及 c o r b a 工具集 各种对象 横向：用户界面、信息管理、系统管理、任务管理等工具集 纵向：医疗保险、金融保险、电讯、制造等面向行业的工具集 ii 对象请求代理( 0 b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 一o r b i c o r b a 服务 对象生存期、对象关系、对象命名、持续对象、对象外化、事件、属性、事务、并 行，许可、对象安全、对象洽谈、对象包容、对象启动等各种对象 圈3 - 1c o r b a 的完整体系结构图 其中，开发人员仅仅需要完成图3 - 1 中虚线框起来的各种应用程序、对象， 其余均由c o r b a 本身提供。c o r b a 体系结构的核心就是对象请求代理o r b 。 o r b 就是使得客户应用程序能调用远端对象方法的一种机制，其关键属性就是 客户对象通信的透明性( 隐藏对象位置、对象实现、对象执行状态和对象通信 机制) ，对整个c o r b a 体系结构进行了有序分割，基于c o r b a 的分布式对象 通过o r b 以伪客户服务器方式通信( 见3 1 4 小节) ，这样整个c o r b a 体系结 鞠又被逻辑地集成起来。为了傈让软件的即插即用，被分割的各个c o r b a 子部 北京邮电大学硕士研究生掌位论文 软交换管理系统中c o r i ： a 和s n m i 互操作的研究与实现 蠢瑟摹恭一 蕊拳弱茬蕊一 ic霉elti 亡i 茎 图3 - 2 d e 与具体编程语言的映射图 9 北京邮电大学硕士研究生掌位论文 软交换管理系统中c o r b a 和s n n 互操作的研究与实现 任何具体语言与o m gi d l 建立映射，主要完成以下相关映射： 建立两种语言的基本数据类型、构造数据类型、常量以及对象之间的映 射： 建立两种语言操作调用、参数传递之间的映射； 建立两种语言读取、修改属性值之间的映射： 建立两种语言引发异常、处理异常之间的映射： 建立两种语言内存申请、释放管理之间的映射。 3 , 1 3o r b 的构成 当客户程序要调用远程对象上的方法时，首先要得到这个远程对象的引用， 之后就可以像调用本地方法样调用远程对象的方法。当发出一个调用时，实际 上o r b 会截取这个调用( 通过客户s t u b 完成) ，因为客户和服务器可能在不同 的网络、下同的操作系统上甚至用不同的语言实现，o r b 还要负责将调用的名 字、参数等编码成标准的方式( 称m a r s h a l i n g ) 通过网络传输到服务器方( 实际上 在同一台机器上也如此) ，并通过将参数u n m a r s h a l i n g 的过程，传到正确的对象 上( 这整个过程叫重定向，r e d i r e c t i n g ) ，服务器对象完成处理后，o r b 通过同 样的m a r s h a l i n g ，u n m a r s h a l i n g 方式将结果返回给客户。因此，o r b 是一种功能 它具备以下能力： 1 对象定位( 根据对象引用定位对象的实现) ； 2 对象定位后，确信s e r v e r 能接收请求： 3 将客户方请求通过m a r s h a l i n g u n m a r s h i n g 方式重定向到服务器对象上： 4 如果需要，将结果以同样的m a r s h a l i n g u n m a r s h a l i n g 方式返回。 c o r b a o r b 接口调用结构如下图3 3 所示： 图3 - 3c o r b a o r b 接口调用结构 下面简要介绍o r b 的几部分构成： 3 13 1c o r b a 接口存根d ls t u b 它是c o r b a 客户与o r r 接口对象连接c o r b a 客户和o r b 。它主要声 明了一些函数，告诉客户本o r b 能够提供什么服务。 北京邮电大学硕士研究生掌位论文 软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操眭竺! 皇皇窒翌 3 1 3 2c o 弧接口框架d ls k e l e t o n 它是服务器与o r b 接口对象，连接o r b 和c o r b a 对象实现，告诉o r b 应该具备何种性质的“对象实现”来完成指定的服务，即提供i d l 定义的操作 与对象实现中的具体方法连接的信息。 3 13 3 对象适配器o b i e c ta d a p t e r 对象适配器是o r b 的一部分。它主要完成对象引用的生成、维护，对象定 立等功能。对象适配器有各种各样。b a s i co b j e c t a d a p t e r ( b o a ，基本对象适配器) 实现了对象适配器的一些核心功能。而p o r t a b l eo b j e c t a d a p t e r ( p o a ，可移植对 象适配器) 则力图解决对象实现在不同厂商的o r b s 下也能使用的问题。最新的 o r b 产品一般都支持p o a 。 还有其他一些专有领域的对象适配器如d a t a b a s eo b j e c ta d a p t e r 等。 3 1 3 4c o r b a 的动态调用接口d 锄i ci n v o c a t i o ni n t e r f a c e c o p r a 动态调用接口使客户可在运行时挑选目标对象，然后动态的调用它 的方法。也就是说客户可以在调用时发现接口的相关信息，而不必再编译时了解， 当然也就不必预编译存根。 3 1 3 5c o r b a 的动态骨架接口d y n a m i cs k e l e t o ni n t e r f a c e 动态骨架接口允许动态地处理客户端的请求。它不是通过个与具体接口相 关的静态存根将客户端的请求定位到相应的实现上，它是通过一个通用的动态骨 架将客户端的请求与服务器端的实现相联系。 o i ( 动态调用接口) 、d s i ( 动态骨架接口) 和静态调用的关系： 在实现过程中，客户端不必关心服务器是采用静态调用还是d s i ，同样，服 务器端也不必关心客户端是静态调用还是d i i 精 态和动态的实现可以互相调用。 动态的实现相对来说比较灵活，但需求发生一定变化时，它作的改动很小甚至不 作改动。而静态的实现灵活性较差。但是要实现动态的优点就不需付出一定的代 价：效率。就测试，动态调用比静态调用大约慢4 0 倍。所以采用什么样的技术 要依据具体的要求而定。 3 。1 3 6o r b 接口对象o r bi n t e r r a c e 它把c o r b a 客户和对象实现连接起来。 3 i 3 7 接口仓库i n t e m c er e p o s i t o r y c o r b a 分布式对象接口定义的集中存储“区域”。 北京邮电大学硕士研究生学位论文软交换管理系统中c o r b a 和s 婴i 墨塑堡竺! 墨兰墨翌 3 1 38 实现仓库h n p l e m e n t a t i o nr e p o s i t o r y 存储供o r b 定位、激活对象实现所需要的各种信息( 如位置、运行环境信 息) 。 3 1 4c o r b a 的通信模式 服务器方在框架( s k e l e t o n ) 的基础上编写对象实t 咒( o b j e e ti m p l e m e n t a t i o n ) ， 而客户方要访问服务器对象上的方法，则要通过客户桩( s t u b ) 。而双方又要通 过o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ，对象请求代理) 总线通信。参照图3 - 4 所示。 与传统的c l i e n t s e r v e r 模式( 我们称为t w o t i e rc l i e n t s e r v e r ) 不同，c o r b a 是一种m u l t i t i e rc l i e n t s e r v e r 模式，更确切的说，是一种t h r e e t i e rc l i e n t s e r v e r 模 式。双重客户t n 务器模式存在的问题是两者耦合太紧，它们之间采用一种私有 协议通信，服务器的改变将影响到客户方。多重客户i n 务器与此不同，两者之 间的通信不能直接进行，而需要通过中间的一种叫代理的方式进行。在c o r b a 中，这种代理就是o r b 。通过它，客户和服务器不再关心通信问题，它们只需 关心功能上的实现。从这个意义上讲，c o r b a 是一种中间件( m i d d l e w a r e ) 技术。 图3 4 客户端与服务器端基于c o r b a 的通信模式 c o r b a 用户有两种方式向o r b 发出请求调用对象实现提供的服务：通过 接口存根( i d ls t u b ，也可称为静态激发接口) 的静态方式以及通过动态激发接 口( d y n a m i c i n v o c a t i o n i n t e r f a c e ) 、接口仓库的动态方式。o r b 向c o r b a 服务 器( 对象实现的实例所驻留的进程) 直接发出请求，并直接接收来自它们的响应， 并把响应返回给c o r b a 客户。分布式对象、程序( c o r b a 客户、c o r b a 对 象实现) 之间的请求响应方式类似传统的客户j l , 务器方式，但是c o r b a 中的 谛隶“客户”和响应“服务器”之间并没有直接进行“通信”因此客户端与服 务器端基于c o r b a 的通信模式是一种以o r b 为中间件的伪客户服务器方式。 北京邮电大学硕士研究生掌位论文软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 c l i e n t s e r v e r 通过o r b 完成一次调用的过程。 3 1 5g l o p 和i i o p 我们知道，客户和服务器是通过o r b 交互的，那么，客户方的o r b 和服 务器方的o r b 又是通过什么方式通信呢? 通过g i o p ( g e n e r a li n t e r - o r b p r o t o c 0 1 ) 。也就是说，g i o p 是一种通信协议，它规定了两个实体：客户和服务 器o r b s 间的通信机制。 目3 - 5o p b s 通信d l 制 另外，因为c o r b a 是基于对象的，g i o p 还需定义一套对象定位( o b j e c t l o c a t i o n ) 的机制。因为g i o p 是一种通用协议，所以不能直接使用。在不同的 网络上需要有不同的实现。目前使用最广的便是i n t e r n e t 上的g i o p ，称为i o p ( i n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 。h o p 基于t c p i ? 协议，不同厂家的o r b 可通过 i i o p 实现互通，如图3 - 5 。 3 1 6c o r b a 平台 在编写c o r b a 程序前，需要安装c o r b a 环境( 即c o r b a 平台) 。提供 c o r b a 产品的厂商有很多，目前流行的c o r b a 平台主要是i n p r i s e 公司开发的 v i s i b r o k e r 、i o n i a 公司的o r b i x2 0 0 0 。这里我们采用i n p r i s e 公司的v i s i b r o k e r 的 j a v a 和c + + 两个版本。i n p r i s e 公司在c o r b a 领域一直处于领先地位，其产品 几乎总是和c o r b a 规范同时出台，支持跨平台、支持多种操作系统、内置i i o p 引擎。 3 1 7 基于c o r b a 的软件开发 通常，开发一个c o r b a 程序的大致步骤如下： 1 ) 定义对象接口文件( i d l 文件) 。 采用o m g i d l 编写i d l 文件可以用任何文本编辑工具书写，只要它的文件 扩展名是“i d l ”即可。 2 ) 用i d l 编译器将i d l 编译成c l i e n ts t u b 代码和s e r v e rs k e l e t o n 代码。 i d l 文件通过i d l 编译器将将被映射为某种程序设计语言如c + + 或j a v a ， 并且分成两部分，在客户方叫i d ls t u b ( 桩) ，在服务器方叫d ls k e l e t o n ( 骨 北京邮电大学硕士研究生学位论文 软交换管理系统中c o r b a 和s n m i 互操作的研究与实现 架) 。两者可以采用不同的语言。服务器方在s k e l e t o n 的基础上编写对象实现 ( o b j e c ti m p l e m e n t a t i o n l ，而客户方要访问服务器对象上的方法，则要通过客户桩。 3 1 编写s e r v e r 方的实现代码s e r v a n t 。 服务器方在s k e l e t o n 的基础上编写对象实现( o b j e c ti m p l e m e m a t i o n ) 。 4 1 编写s e r v e r 。 s e r v a n t 仅是实现代码，而s e r v e r 是包含m a i n 0 区t 数的可执行的代码。s e r v e r 的主要任务就是创建所需的s e r v a n t ，同时通知p o a 已准备就绪，可以接收客户 方的请求。 5 ) 编写c l i e n t 。 c l i e n t 程序就是客户方的可执行程序，它需要使用到s e r v e r 方的服务。 6 1 编译、调试和运行程序。 3 2c o r b a 服务 在c o r b a 的实际使用中，c o r b as e r v i c e s 应用广泛，例如在网管系统中常 用命名服务( n a m es e r v i c e ) 和事件服务( e v e n ts e r v i c e ) 。c o r b a 定义了1 6 个 基本服务。这些服务扩展了基本的c o r b a 体系结构。c o r b a 服务代表了一组 预先实现的，软件开发商通常需要的分布式对象。高层服务包括命名服务、事件 服务和生命周期服务。命名服务将对象名映射到对象引用；事件服务使得对象 应用可以进行分离的异步通信，生命周期服务则以标准方式创建、复制、移动和 删除分布式对象。其他c o r b a 服务包括安全、事务处理、交易、关系、一致性、 对象时间、对象特性、对象启动、对象查询等。 下面主要介绍命名服务和事件服务： 3 2 1 命名服务 c o r b a 命名服务采用种分层命名树的结构，对对象进行有效的组织和管 理，用来屏蔽对象的物理位置，提供对象位置的透明性。这样客户程序便可以一 种通用地方式