（信号与信息处理专业论文）j2ee通信技术在业务网管系统中的应用.pdf

哈尔滨工程大学硕士学位论文 摘要 ， 扫前，我国国内电信网络的基础建设已经进入一个相对稳定的阶段，在 网络建设达到一定规模后，如何对现有网络资源进行稳定、高效、功能全面 的管理在网络建设中越来越受到重视。另外，随着信息技术的飞速发展，网 络应用日益广泛，v o i p ( v o i c eo v e ri p ) 、v o d ( v i d e o0 nd e m a n d ) 、v p n ( v i r t u a l p r i r a t en e t w o r k ) 、o n l y 、8 0 2 1 x 认证、p o r t a l 等新业务迅猛发展。在新形 势下，如何对这些网络承载的业务资源进行有效管理又成为电信网络管理领 域又一急待解决的问题。1 7 现在，国内已经存在一些网管系统，但这些网管系统大多只涉及网络故 障管理、性能管理和配置管理等方面，不能同时对网络承载的业务进行管理， 而且这些网管系统一般只能支持部分厂家的网络设备，很难兼容和管理所有 的网络产品。另外，目前的网管系统一般都是基于c c + + 语言开发的，这些 网管产品在稳定性、运行速度方面有一定的优势，但是在跨平台性、可扩展 性、可移植性等方面都存在很大的局限，不能满足日益复杂的网络管理的需 求。 因此，如何实现高效的、实时的、支持多家网络设备的综合业务网管系 统成为当今网管领域的重要课题。本文就是讨论如何利用j 2 e e 技术开发出适 应新形势的新的应用：业务网管系统。文章内容主要由以下几部分组成： 第1 章：讨论目前电信网络管理的现状和存在的问题，以及业务网管系 统在技术及应用方面的创新和优势。 第2 章：对j 2 e e 技术进行全方位的讨论，包括j 2 e e 的整体架构及其相 关技术，如：e j b 、j s p s e r v l e t 、j m s 、j d b c 、j t a j t s 等。 第3 章；对业务网管系统进行整体设计，包括系统整体架构、使用技术、 数据库、开发工具和平台的选择。最后讨论业务网管系统的组成，该系统包 括两个子系统：网络设备管理及业务管理系统和网络故障报表系统。 第4 章：详细讨论网络设备管理及业务管理子系统的实现过程。包括系 统结构，系统的后台实现、中间层实现和前台实现的具体过程。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第5 章：详细讨论网络故障报表系统的实现过程。包括系统结构，系统 的后台实现、中间层实现和前台实现的具体过程。 关键词：网管系统；故障管理；性能管理；业务管理；j 2 e e 哈尔滨工程大学硕士学位论文 a b s t r a c t a t p r e s e n t ，c a p i t a lc o n s t r u c t i o no ft e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka l r e a d ye n t e r s a r e l a t i v e l ys t a b l es t a g ei no u rc o u n t r y ，a f t e rn e t w o r kc o n s t r u c t i o nr e a c h e sc e r t a i n s c a l e ，h o wt oc a r r yo nh i g h - e f f i c i e n t ，f u n c t i o no v e r a l lm a n a g e m e n tt ot h e s e n e t w o r kr e s o u r c e si sm o r ei m p o r t a n t i na d d i t i o n ，w i t ht h ed e v e l o p m e n ta tf u l l s p e e do f t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , n e t w o r ka p p l i c a t i o ni se x t e n s i v ed a y b yd a y ， s u c ha sv o l p ( v o i c eo v e ri p ) ，v o d ( v i d e oo n d e m a n d ) ，v p n ( v i r t u a lp r i v a t e n e t w o r k ) ，o n l y ，8 0 2 1 xa u t h e n t i c a t i o n ，p o r t a l ，e t c a r ed e v e l o p e dr a p i d l y u n d e rt h en e ws i t u a t i o n ，h o wt om a n a g et h e s eb u s i n e s sr e s o u r c e se f f e c t i v e l yi s a n o t h e ra n x i o u s p r o b l e m t ob es o l v e df o rt e l e c o m o p e r a t o r n o w , a l r e a d yt h e r ea r es o m en e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m si no u rc o n n t r y ， b u tt h e s en e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m sm o s t l yo n l yi n v o l v es o m e r e s p e c t s ，s u c h a sd e f a u l t m a n a g e m e n t ，p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t a n d c o n f i g u r a t i o n m a n a g e m e n t ，e t e ，c a n tm a n a g eb u s i n e s st h a tt h en e t w o r kb e a r st h ew e i g h to f a t t h es a m et i m e ，a n dt h e s em a n a g e m e n ts y s t e m sc a no n l ys u p p o r ts o m en e t w o r k e q u i p m e n to fp r o d u c e r sg e n e r a l l y , i ti sv e r yd i f f i c u l tt ob ec o m p a t i b l e 、析协a l l n e t w o r k i n gp r o d u c t s i na d d i t i o n ，p r e s e n t n e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m s a r e d e v e l o p e db yc c + + g e n e r a l l y , t h e s ep r o d u c t s h a v ec e r t a i na d v a n t a g e si n s t a b i l i t y ，s p e e do fo p e r a t i o n ，b u tt h e r ei s av e r yg r e a tl i m i t a t i o ni nc r o s s i n gt h e p l a t f o r m ，e x p a n s i b i l i t y ，p o r t a b i l i t ye t c ，s ot h e yc a n t m e e tt h ed e m a n d so f c o m p l i c a t e d n e t w o r k m a n a g e m e n t s oh o wt or e a l i z e h i g h - e f f i c i e n t ，r e a l t i m e ，s u p p o r t i n g a l ln e t w o r k e q u i p m e n t s o fd e f e r e n tm a n u f a c t u r e sn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m b e c o m e c u r r e n ti m p o r t a n ts u b j e c to ft h ef i e l do fn e t w o r km a n a g e m e n t t h i st e x tm a i n l y d i s c u s sh o wt od e v e l o pn e wa p p l i c a t i o na d a p t e dt on e ws i t u a t i o nu t i l i z i n gj 2 e e t e c h n o l o g i e s ：b u s s i n e s sn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m t h ec o n t e n to ft h ea r t i c l e i sm a d e u po f s e v e r a lf o l l o w i n g p a r t sm a i n l y ： 哈尔滨工程大学硕士学位论文 c h a p t e ro n e ：d i s c u s sc u r r e n ts i t u a t i o na n de x i s t i n gp r o b l e m s o ft e l e c o m n e t w o r km a n a g e m e n ta tp r e s e n t ，a n di n n o v a t i o n sa n da d v a n t a g e so ft h eb u s i n e s s n e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m c h a p t e rt w o ：d i s c u s s t h em a i n t e c h n o g i e s o fj 2 e e ，i n c l u d i n gt h ew h o l e f r a m e w o r ko f j 2 e ea n dr e l e v a n tt e c h n o l o g i e so f j 2 e e ，s u c ha se j b ，j s p s e r v l e t ， j m s ，j d b c ，j w t s ，e t c c h a p t e rt h r e e ：d i s c u s st h ew h o l ed e s i g no f t h es y s t e m ，i n c l u d i n gt h ec h o i c e o f s y s t e mf r a m e w o r k ，d e v e l o p m e n t t o o l s ，d a t a b a s e f i n a l l y w ed i s c u s st h e c o m p o s i t i o no f b u s i n e s sn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m t h es y s t e mi n c l u d et w o s u b s y s t e m s ：t h es y s t e mo fn e t w o r ke q u i p m e n ta n db u s i n e s sm a n a g e m e n t ，t h e s y s t e mo f n e t w o r k d e f a u l tm a n a g e m e n t c h a p t e rf o u r ：d i s c u s st h er e a l i z a t i o n c o u r s eo f 也es u b s y s t e mo fn e t w o r k e q u i p m e n t a n db u s i n e s sm a n a g e m e n ti nd e t a i l i n c l u d i n gt h er e a l i z a t i o nc o u r s eo f w h o l es t r u c t u r eo f t h e s y s t e m ，b a c ks y s t e m ，l o g i s t i cl a y e ra n d f r o n ts y s t e m c h a p t e rf i v e ：d i s c u s st h e r e a l i z a t i o nc o u r s eo ft h es u b s y s t e mo fn e t w o r k d e f a u l tr e p o r t e ri nd e t a i l i n c l u d i n gt h er e a i i z a t i o nc o u r s eo fw h o l es t r u c t u r eo f t h es y s t e m ，b a c ks y s t e m ，l o g i s t i cl a y e ra n df r o n ts y s t e m k e yw o r d ：n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，d e f a u l tm a n a g e m e n t ，p e r f o r m a n c e m a n a g e m e n t ，b u s i n e s sm a n a g e m e n t ，j 2 e e 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导 下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文 献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已 注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律结果由本人承担。 作者( 签字) ： 日期：2 0 0 4 年2 月1 日 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 目前国内电信网络管理和业务管理现状及存在的问题 随着数据通信技术的迅速发展和基于i p 的新业务的不断拓展，各电信运 营商都积极投身于数据通信网络的建设中，尤其是目前宽带城域网的建设。 从国内外运营商的经验来看，在网络建设达到一定规模后，他们用于网管及 运营的成本往往高于网络建设本身的投入，因此稳定、高效、功能全面的网 络管理和业务管理系统在网络建设中越来越受到重视，在保障网络的运行稳 定性、资源利用率、服务质量、业务s l a 等方面发挥着重要作用。 目前，市场上流行的有很多网管产品，如h po p e n v i e w 、c i s c o w o r k s 2 0 0 0 、 i b mn e t v e i w 、s u nn e t m a n a g e r 、m i c r o m u s en e t c o o l 等，他们在一定程度上 满足了电信运营商网络管理方面的需求，但无法满足综合网络管理和业务管 理的需要。h p o p e n v i e w 、c i s c o w o r k s 2 0 0 0 、i b mn e t v e i w 、s u n n e t m a n a g e r 等产品涉及网络故障管理、性能管理和配置管理等方面，m i c r o r n u s en e t c 0 0 1 只专注于网络故障管理。这些产品都不能对网络中承载的业务进行管理，他 们只是专注于网络管理的某些方面。另外，有些产品只能管理部分厂家的设 备，不能对业界主流产品提供广泛的支持，这样就大大限制了其网络管理的 局限性，如：c i s c ow o r k s 2 0 0 0 只能管理c i s e o 的设备。 随藕网络类型的增加和不同网络之间业务的不断融合，传统的网络管理 系统已经不能满足要求，i p 网络的飞速发展更是促使这一问题日益尖锐化。 最近十几年来，i p 嘲络上承载业务的种类迅速增多，面向业务的网管系统的 需求迫在眉睫。目前，国内电信运营商的网络大多是异构网络，网络种类众 多，不同网络承载的业务也不尽相同。一般，不同网络都有自己的网管系统， 甚至在同种网络内部也存在多个网络管理系统，这些网管系统相互分离，各 自为战，不同的网管系统侧重于不同的方面，管理不同的设备，这给电信运 莆商对网络进行综合统一管理带来了极大的困难。综合起来，这些传统的网 络傲存在以下一些问题： l 、管理协议互不兼容 哈尔滨工程大学硕士学位论文 由于各网管系统的建立往往是由不同的部门或单位分别进行的，大多采 用各自的管理协议，互不兼容。这样导致电信运营商的通信网有多个不同的 子网管理系统共存，通信网管理人员不得不通过不同的操作平台来管理每一 个子网。 2 、管理信息不能互通 这些分立的网管系统分别负责网络中的不同管理内容，它们相互之间不 能进行信息交换，这给网络管理造成了很大的局限性。 3 、管理内容庞杂、操作界面多样 不同时期建立、不同厂商开发、未遵守统一标准的各种各样的网管系统 必然拥有形式各异的操作界面、具有干差万别的管理功能。网络设备厂家成 千上万，网络设备的维护操作界面也将是五花八门的。这种局面给通信网络 的集中和一体化管理带来了极大的不便。 4 、不能实现网络管理和业务管理的融合 网络承载业务，业务以网络为载体，网络出现故障，自然相应的业务会 受到影响，两者相辅相成。然而传统的网管系统大多只能专注于网络的故障、 性能、配置、安全管理的某些方面，而不能把网络管理和业务管理融合起来， 实现面向业务的综合网管。 1 2 业务网管系统的创新及优势 针对目前电信运营商的网络现状和管理中存在的问题，本论文将探讨一 种新型的面向网络管理和业务管理的网管系统业务网管系统。该系统能 集成各自分立的不同网管系统，兼容各种不同类型的网络和不同厂家的设备， 融合网络管理和业务管理的功能，形成具有统一操作界面，高效、全面地管 理整个网络的综合网管系统。 相对于传统的网管系统来说，业务网管系统的创新和优势体现在以下几 个方面： l 、综合的网管能力 业务网管系统的管理范围涉及多个不同厂家的设备，同时管理多种不同 的网络，系统的管理层次跨越了网元管理、网络管理、服务管理三个层次t 提供了完善的网络管理功能。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 2 、智能的业务管理能力 业务网管系统不仅能够管理网络，更重要的是它能在网络管理的基础上， 实施智能的业务管理。网管人员可以通过业务网管系统实时查看不同区域的 不同设备、不同端口的业务开通情况及业务运行情况，为电信运营商开通新 业务和市场决策提供智能支持。客户可以方便地通过浏览器访问运营商的网 络，实时查询业务和订购业务。 3 、强大的无缝集成功能 业务网管系统实现了对h po p e n v i e w 、c i s c ow o r k s 2 0 0 0 、m i c r o m u s e n e t c o o l 、新增的故障报表系统和业务管理系统的无缝集成。该系统不仅采用 了统一的界面风格、一致的名词术语，而且可以和以前的网管系统实现信息 互换和关联分析，操作人员不再看到重复的、派生的告警，只有真正的问题 才会在界面上反映出来。该层次的综合能够对多个专业网络的运行进行综合 分析，甚至具有一定的智能。 4 、完善的故障处理系统 业务网管系统能够能够直接通过操作控制台实时监控网络设备级、端口 级和链路级的故障，同时能方便的看到网络故障所影响到的业务和客户，从 而及时的做出处理，保障业务的正常运行，维护客户的权益。 5 、强大的分布处理能力 系统软件结构采用基于客户端、中间件和后台数据库标准三层模式的分 布式处理结构，从而能够有效地平衡负载，处理速度和处理能力大大增强。 6 、良好的可扩展性和可移植性 系统模块化的结构设计保证了当系统新设备、新业务增加时，不必对系 统的整体结构造成影响，而只需对相应的模块做出修改即可；该系统基于 j a v a 实现，可根据需求在任意硬件平台上运行，具有良好的可移植性，可以 方便地部署到客户系统当中。 7 、安全性 系统提供完善的访问权限控制功能和完善的交接班管理，网管人员每次 登陆网管系统和离开网管系统时，都必须通过l o g i n 和l o g o u t 界面，系统会 自动记录登陆人员的姓名和时间。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 3 客户的网络状况分析 在介绍业务网管系统的功能之前，我们首先分析一下客户的实际网络状 况，以便根据现实网络存在的缺陷进一步分析业务网管系统强大的整合能力 和解决问题的能力。 客户网络主要包括d d n 、f r a t m 和i p 三种类型的网络。d d n 网络主 要由n e w b r i d g e ( 新桥) 设备构成：f r a t m 网络主要包括l u c e n t ( 朗讯) 和n o r t e l 两种设备；i p 网络则由c i s c o 、华为和贝尔等设备构成。 d d n 网络和f r a t m 网络分别由设备提供商自己提供的网管系统进行 管理。具体包括新桥d d n 网管、北电a t m 网管和朗讯a t m 网管。 现有的i p 网络管理系统包括h p o p e n v i e w 和c i s c o w o r k s2 0 0 0 。其中h p o p e n v i e w 提供拓扑发现、基本的告警功能，并作为c i s c o w o r k s 2 0 0 0 的运行 平台：c i s c o w o r k s 2 0 0 0 实现对c i s c o 网络设备的管理功能，包括拓扑生成、 故障报警等。 目前客户的网管现状可以概括为以下几个方面： l 、缺乏对i p 网络的全面管理手段 现有的网管系统对i p 网络的管理功能相对较弱，具体表现为： ( 1 ) i p 网络中包含c i s c o 、华为、贝尔等多家设备，但c i s c o w o r k s 2 0 0 0 只能提供对c i s c o 设备的管理，而h po p e n v i e w 只能提供一些最基本的管理 功能，远远不能满足客户的要求； ， ( 2 ) 在最重要的故障管理方面，现有网管系统存在告警不及时、不真实 的问题，当故障信息量很大时，很难在快速滚动的故障信息显示中，捕捉到 不重复的，关键的，根源的故障信息，从而对故障信息进行有效地管理，尽 快解决根源问题； ( 3 ) 缺乏对故障类型定义的手段，无法进行灵活管理；无法进行面板级 的自动发现，新增板卡和接口时无法显示，不支持扩展的m i b 库。 2 、网络的各个网管系统相互分离 在网络级，d d n 、f r a t m 和i p 网管系统之间相互分离，但这几个网络 之间存在着中继连接，有一些客户的业务要跨越多个网络，无法对这些中继 跨网连接的链路及其业务进行管理。此外，无法实时监控全网基础设施的运 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 行及故障解决状况，实现全网故障、运行状况的展示、分析与报告。 3 、无法形成统一综合的报表 现有网管系统的报表功能较弱，缺乏报表的定制功能，报表不及时、不 全面、不直观。而且由于各网管系统分离，因此没有对所有数据网络的故障 和网络运行状况的综合报表。 4 、网管未能与客户业务质量管理统一 现有网管系统的功能只是对网络本身运行进行管理，而不能针对客户、 针对业务进行管理。当网络发生故障时不能确定这些故障对哪些客户的哪些 业务产生影响，也就无法针对重点客户做出及时的响应。 1 4 业务网管系统的功能 业务网管系统根据客户的网络现状、网管现状和业务开通情况，对客户 现有的网管系统进行了无缝整合，引入了m i e r o m u s e n e t c o o l 产品，实现了对 网络和业务的双重管理。具体业务网管系统的功能如下： 1 、拓扑显示 业务网管系统的网络拓扑显示功能包括： ( 1 ) 显示包括全网、子网( 节点) 、网元、面板各个级别，详细反映物 理网络的实际情况； ( 2 ) 显示拓扑节点的相对位置； ( 3 ) 显示连接网络拓扑节点的所有中继链路； ( 4 ) 对于新增的板卡和接口，能够在拓扑图中直接体现；通过网元拓扑 节点可以访问目标节点对应的客户业务信息； ( 5 ) 拓扑图中的设备、接口和链路颜色体现当前网络中的故障状态，当 发生事件报警时，拓扑图中的相应节点的颜色就会自动改变。 2 、统一报表 业务网管系统的统一报表功能包括： ( 1 ) 为d d n 、f 刚a t m 和i p 网络提供统一的报表； ( 2 ) 客户可以自定义报表格式： ( 3 ) 集中的报表统计功能：根据不同时间段统计分别生成日报表、周报 表、月报表和年报表。根据这些报表网管人员可以方便地看到不同时间段发 哈尔滨工程大学硕士学位论文 生地网络故障情况、故障解决情况、故障发生时间、故障责任人等。 3 、网络故障管理 业务网管系统的网络故障管理功能主要包括： ( 1 ) 统一的告警信息，将所有故障事件统一显示在故障监控界面中，以 事件组和事件列表方式进行显示，从而为网络运维提供统一、直观的监控台： ( 2 ) 能采集网络设备的s y s l o g 信息和t r a p 信息，并对事件进行解析； ( 3 ) 主动网络健康检查：对网络进行主动式实时管理，发现网络存在的 可能问题，并提出问题原因，分析和解决建议； ( 4 ) 合并删除重复告警，自动将重复事件进行合并处理，将大量网络重 复信息压缩，减少信息量，帮助管理人员发现和定位重要事件信息； ( 5 ) 成对事件关联处理，通过定制相关策略，将成对的告警事件( 如 u p 、d o w n ) 信息进行关联处理； ( 6 ) c l e a r 级别事件的自动清除，通过定制相关策略，可在规定的时间 范围内将c l e a r 级别的事件自动清除； ( 7 ) 告警信息的前转功能，通过定制相关策略，可将满足条件的告警信 息转发给相关网管人员： ( 8 ) 根据不同时间段( 如目、月、年) ，按不同级别和不同类型进行告 警统计分析； ( 9 ) 对于i p 网络，解决节点、板卡和端口、电路存在的告警不及时和 不真实问题； 4 、中继跨网管理 能对中继链路的故障和性能进行管理，包括对通过d d n 接入i n t e m e t 、 通过d d n 接入f r 、i p a t m 中继等中继电路的管理。当跨网链路出现断路 或流量拥挤等故障时，网管人员会自动在控制台看到告警信息，并由此可分 析出跨网链路故障影响的客户和业务。 5 、客户业务管理 业务网管系统的用户业务管理功能包括： ( 1 ) 故障与客户业务的关联：当网络中发生故障时，能够向管理员显示 这个故障所影响到的客户，并按照客户的优先级别对故障的影响程度进行排 序； ( 2 ) 资源与客户业务的关联：显示网络中的资源与使用这些资源的客户 哈尔滨工程大学硕士学位论文 和客户业务之间的对应情况，并能进行图形化展示； ( 3 ) 客户业务质量的实时监控：管理人员可以在拓扑图上点击设备上的 s a p 点，查询当前的客户业务质量和各种业务的质量等级； ( 4 ) 生成s l a 报告：网管系统自动的按照定义的频度( 如每周、每月) 和格式，生成用户服务质量报告。服务质量报告应该对用户申请使用的服务 情况有综合的评判。 6 、用户在线业务查询和订购管理 用户可以通过i n t e m e t 登陆电信运营商网站，实时查询运营商业务的开 通情况，业务的服务等级和价位，而且能够在网上选择和订购业务。 7 、权限管理 业务网管系统的权限管理包括用户管理、日志管理和用户权限管理。 ( 1 ) 用户管理是指对系统操作用户的管理，包括用户的登陆认证，用户 记录的增删、改动与查询，用户密码修改； ( 2 ) 日志管理是指对系统操作日志的管理，包括记录每个操作员的操作 时间和内容，建立故障日志制度，对人为和软、硬件故障及其解决过程进行 详细的记录各案： ( 3 ) 用户权限管理是指对不同操作用户的操作功能和网络资源权限的分 配，能按分区( 不同地市的设备) 、分角色进行分权管理。 1 5日趋成熟的j 2 e e 技术成为开发业务网管系统的首选 业务网管系统的开发采用j 2 e e 技术开发主要时基于以下几个方面的原 因： 1 、j 2 e e 标准的三层架构为业务网管系统的开发提供了良好的机制 j 2 e e 核心平台采用“客户端应用服务器数据库服务器”( c s s ) 三层架 构作为系统的基础技术构架，以j 2 e e 技术作为系统的核心技术标准。核心 平台三层架构的处理方式是：业务逻辑分布到应用服务器上，数据库上不再 具有业务逻辑处理单元，而只负责基础业务数据的管理，主要的计算任务由 应用服务器完成，从而充分利用了应用服务器在并发处理和逻辑计算方面的 优势。另外，应用服务器还可以做集群的配制，即在物理上，统一应用管理 多台应用服务器对外部请求的分配和并行处理。这样，当计算请求并发量巨 哈尔滨工程大学硕士学位论文 大时，集群的多台应用服务器之间可以动态的进行任务分配，实现负载均衡， 保证了系统性能不会因为大量并发用户的访问而急剧下降，另外系统也同时 具备了很好的可扩展性和伸缩性，即在请求并发量增大或减少时，可根据实 际情况增加或减少应用服务器数量，以便保证性能的前提下，合理利用硬件 资源。这些都是两层结构所不具备的优点。 2 、j 2 e e 体系对大型系统的高效开发有着良好的支持 j 2 e e 标准严格要求把一些通用的、很繁琐的服务端底层开发任务交给 中间件供应商去完成，而这些复杂的系统级功能是常规应用开发中难度最大、 开发成本最高的一部分工作。高级中间件供应商提供复杂的中间件服务，如： 状态管理服务、持续性服务、分布式共享数据对象的缓冲服务等，它对开发 人员来说是很重要的，这样开发人员可以集中精力在如何创建业务逻辑上， 相应地缩短了开发时间。对于开发人员来讲，这就大大缩短了开发周期，提 高了开发效率。 3 、j 2 e e 技术对异构环境的良好支持 j 2 e e 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于j 2 e e 的应用程序 不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程 序只需开发一次就可部署到各种平台。j 2 e e 标准允许客户订购与j 2 e e 兼容 的第三方的现成的组件，把他们部署到异构环境中，节省了由自己制定整个方 案所需的费用。 4 、j 2 e e 系统的稳定可用性是业务网管系统的重要目标 对电信行业而言，信息数据的安全和稳定是重中之重。一个服务器端平 台必须能全天候运转以满足电信运营商客户和内部管理的需要。若是意外停 机，那会有灾难性后果。j 2 e e 体系的稳定性是基于j a v a 的健壮陛和虚拟机 ( v i r t u a lm a c h i n ev m ) 实现的一致性基础上的。j 2 e e 部署到可靠的操作环境中， 他们支持长期的可用性。一些j 2 e e 部署在w i n d o w s 环境中，客户也可选择 健壮性能更好的操作系统如s u ns o l a r i s 、i b mo s 3 9 0 。这是实时性业务系统 最理想的选择。 综上所述，j 2 e e 技术架构无论在对业务的支持上还是对新技术的应用上 都上升到了一个新的高度，日趋成熟的j 2 e e 技术成为开发业务网管系统的首 选。下一章将介绍j 2 e e 的理论，然后再详细讨论业务网管系统的具体技术实 现过程。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第2 章j 2 e e 理论介绍 2 1 j 2 e e 的产生背景及优势 2 1 1j 2 e e 的产生背景 在电子商务迅猛发展的今天，商业社会的各个部门需要依赖企业级应用 程序来共同完成自己的工作，例如：企业之间需要在线交易；企业的电子商 务需要使用银行的系统进行在线支付和结算；企业要进行网上分销和采购； 政府部门的城市规划需要使用网络来进行招标投标，等等。总之，企业级的 应用程序现在已经广为应用，将大大影响社会经济的发展。 开发企业级应用程序的关键是在强调时间性( 即适时性) 的同时，还要 求程序部署方便、移植灵活、容易升级和更新等。这对应用程序开发人员提 出了两个基本的开发要求：快速和有效。那么快速开发和部署高质量的应用 程序的关键又是什么呢? 是“体系结构”，或者说是编程的模型。在计算机领 域里，“m o d e l ”和“a r c h i t e c t r u e ”两词占有相当重要的地位：好的模型常常 能够让开发人员工作事半功倍；好的体系结构通过合理的层次划分不仅可以 提高开发效率，而且还可以为程序的升级和移植提供便利。 在这种情况下，j 2 e e 技术应运而生并迅速广为应用。j 2 e e 是由s u n 公 司领导、多家公司共同参与制定的应用程序开发标准。j 2 e e 的体系结构和模 式为企业级应用程序开发人员提供了一个快速、高效、安全的途径。 2 1 2j 2 e e 的优势 j 2 e e 拥有j a v a 固有的跨平台性，为开发具有可伸缩、灵活、易维护的 企业应用系统提供了良好的机制。 l 、集成企业已有的i t 资产 在利用已有的企业信息系统的基础上开发新的系统，而不是重新制定全 盘方案。j 2 e e 架构可以充分利用用户原有的投资，如一些公司使用的b e a 9 哈尔滨工程大学硕士学位论文 t u x e d o 、i b mc i c s 、i b me n c i a n 、i n p f i s ev i s i b r o k e r 以及n e r s c a p ea p p l i c a t i o n s e r v e r 都可以非常方便地集成到j 2 e e 应用程序中。这是因为j 2 e e 拥有广泛 地业界支持和一些重要地企业计算领域供应商的参与。每一个供应商都对现 有的客户提供了升级途径。由于基于j 2 e e 平台的产品对软硬件的要求不高， 因此现有的操纵系统和硬件也能被保留使用。 2 、高效地开发 j 2 e e 允许企业程序开发人员把一些通用地、很繁琐地服务端任务交给中 间件供应商来完成。这样开发人员可以把精力集中在商业逻辑上，相应地缩 短了开发的时间，甚至只需要像塔积木一样集成一些现成的组件就可以完成 整个应用程序的开发，这就是“软件复用”的思想。 3 、中间件服务 高级中间件供应商提供的复杂的中间件服务： ( 1 ) 、状态管理服务：此服务使得开发人员不用编写太多代码，不用关 心如何管理状态； ( 2 ) 、永久性存储服务：此服务使得开发人员不用对数据访问逻辑进行 编码就能编写应用程序，能生成与数据无关的应用程序，这些应用程序更易于 开发和维护； ( 3 ) 、分布式共享数据对象缓存服务：利用该服务，开发人员能够编制 出高性能的系统，极大提供整体部署的伸缩性。 4 、异构环境 j 2 e e 拥有j a v a 固有的跨平台特性，用j 2 e e 开发的应用程序能够非常方 便地部署在不同地硬件和操级系统中，此外由于不同地应用服务器开发商都 遵循相同地j 2 e e 规范开发他们地产品，所以同一个j 2 e e 应用程序可以灵活 地部署在不同地应用服务器中。因为不同地客户完全可能根据他们地喜好和 实际情况( 资金投入、已有地硬件平台等) 选择不同地应用程序运行环境， 所以设计只需开发次就可以部署到各种平台地应用程序在典型地异构企业 计算环境中是十分关键的。j 2 e e 标准还允许客户订购与j 2 e e 兼容的第三方 的现成的组件，把这些组件部署到异构环境中，从而节省费用。 5 、可扩展性 企业选择的服务器端平台应能够提供极佳的可扩展性，以满足新客户的 需求。基于j 2 e e 平台的应用程序可被部署到各种操作系统上，例如可被部 哈尔滨工程大学硕士学位论文 署到高端u n i x 与大型机系统，这种系统单机可支持6 4 2 5 6 个处理器( 这 是w i n d o w s 服务器不能达到的) 。此外，j 2 e e 应用服务器供应商提供了更为 方便的负载平衡策略，能够消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署， 这种部署可达数千个处理器，实现可高度扩展的系统，满足未来商业应用的 需要。 6 、稳定性和持续性 i n t e r n e t 是全球化的，所以服务器必须2 4 小时全天候运转，若是意为停 机，就有可能丢失一笔大交易的机会，损坏企业形象，甚至导致灾难性的后 果。j 2 e e 应用服务可以部署到可靠的操作环境中，他们支持长期的可用性， 是实时性很强的商业系统理想的选择。 2 2j 2 e e 的应用 j 2 e e 主要用于开发企业级i n t e m e t i n t r a n e t 应用程序，例如网上交易市场、 网上分销系统、网上采购系统、网上电信营业厅系统等。在实际应用中，j 2 e e 的每个部分并不是必须的，通常需要根据实际需要来作选择。下面介绍几种 典型的j 2 e e 应用。 2 ，2 1 多层j 2 e e 应用程序 在网上商店购买商品的过程体现了这种结构的应用程序，其中w e b 容器 中的w 曲组件( j s p s e r v l e t s ) 负责处理应用程序的表现逻辑，也就是将动态 生成w 曲内容传送给浏览器客户端。e j b 容器中的e j b 组件则负责响应w e b 层的请求，同时访问e i s 层，并将计算结果返回给w e b 层。见下图。 图2 1 多层j 2 e e 应用程序 堕玺堡三堡盔堂堡主堂垡堡壅 2 2 2 独立客户端应用程序 独立的客户端可以是用j f c s w i n g 做的j a v a 独立应用程序，这种客户端 利用r m i i i o p 来与e j b 容器中的组件进行通信；也可以是c + + 编写的客户 端，它通过c o r b a i i o p 来与应用程序组件通信：还可以是消息客户端，它 通过消息服务来与e j b 容器中的e j b 消息驱动b e a n 通信，然后再与其他e j b 通信。 2 2 3 简单w e b 应用程序 当w e b 应用程序所需要的操作比较简单的时候，添加一个e j b 容器会显 得多余，比如一些网站只是涉及到数据库的访问，这个时候只需要有w e b 容 器就行了，下图显示了这类应用程序的典型结构，图中j s p s e r v l e t 直接利用 j d b c 技术访问e i s 层的数据库。 图2 2 简单w e b 应用程序 2 2 4b t b ( b u sin e s st ob u sih e s s ) 企业对企业应用程序 电子商务的一个理想是要实现企业系统之间的直接通信，使得企业可以 直接利用自己的系统进行贸易往来，商业伙伴可以通过 s o a p u d d i w s d l e b x m l 直接与系统进行交互。在这种情况下，企业之间 的w e b 容器和e j b 容器都是直接进行通信的。应用程序的的结构见下图。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图2 3 b t b 应用程序 复杂的应用程序通常包含上述多种类型的应用程序，比如一个网上商店， 首先需要第一种类型的应用程序类来实现顾客的购买功能，这包括：网站登 陆、身份验证、购物车、结帐、订单处理等；然后还需要多个独立客户端来 进行内部管理，例如：员工管理、货存管理等：最后还需要能够与商品供应 商做在线交易，这通常可以用一个智能代理来实现。 2 3 j 2 e e 的体系结构 2 3 1 传统的c s 体系结构 典型的客户服务器系统是基于两层结构的( 见下图) ，其中在数据层和 表示层业务逻辑层之间有着清晰的界线。这类应用一般都是数据驱动的， 应用安装在客户机上，企业服务器端只需要配置一个数据库服务器。在这种 结构下，企业内部可以共享数据，但是，它有许多缺点。 图2 , 4 传统的c s 体系结构 堕玺堡三堡盔堂堡主堂焦鲨窒 在传统的两级结构中，处理负载都位于客户p c 机上，而服务器仅充当 了应用程序和数据之间的传输控制器。结果，不仅应用程应用程序序的性能 受限于p c 机资源，而且网络流量也增加了。当整个应用程序都在p c 机上 运行时，在把结果呈现给用户之前，应用程序不得不多次访问数据，这种多 次访问数据库的方式浪费了网络带宽。 两层体系结构的另外一个问题是可维护性。哪怕是对应用程序的一个小 小的修改都会涉及到把整个应用重新分发给用户。即使这个过程是自动化的， 仍然要在每一个客户机上更新应用的问题。另外，一些用户图1 1 可能还来 不及更新整个应用程序，而其他一些用户已经及时作了更新，就会造成不同 的客户使用的应用程序版本不一致。 2 3 2j 2 e e 的体系结构 j 2 e e 是基于三层或多层应用程序的体系结构( 见下图) 。它可以很好的 解决c s 结构所面临的问题。它具有一个强大的中间层，在这个中间层中运 行着服务器端组件，这些中间件完成大部分的企业计算工作。服务器端组件 需要有一个运行的环境，这就是应用服务器，应用服务器完成很多底层的工 作，如事务出理、安全性、线程调度、数据库连接池、组件之间的通信等。 图2 5j 2 e e 体系结构 1 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 1 、客户端层 这一层直接与用户交互，j 2 e e 支持多种客户端，它既可以是通过i n t e r n e t 访问w e b 浏览器客户端，也可以是通过企业i n t r a n e t 运行的瘦客户端。 2 、w 曲层 这一层是为基于w 曲的应用程序服务的，j 2 e e 中的j a v a s e r v