（通信与信息系统专业论文）综合资源管理系统的设计与实现.pdf

综合资源管理系统的设计与实现 t i ii i li i ii i i i i 摘要 随着通信行业的迅速发展，通信网络规模的不断扩大，承载的业务种类也不断的增 多，各种新业务对网络支撑的要求也在不断的提高，传统的网络管理模式在业务的提供 速率和资源的利用率等许多方面显现出了许多不足之处。 综合资源管理系统( i r m s ) 作为运行于电信运营商后台的运营支撑系统，为电信 运营商提供全部业务网络的资源管理，为企业实现各类资源信息的共享提供支持。本文 系统以运营商的需求为基本依据进行系统的功能设计以及功能域划分，系统结构设计以 j 2 e e 架构为核心，采用分层分模块的方式实现。数据采集层采用直连网元采集和同步 映射的方法实现核心网和无线网的资源数据采集，话务网资源数据的同步映射采集只需 要配置好资源管理系统与话务网管系统的映射表即可快速的获取话务网资源信息，这种 采集方式使采集效率大大提高；数据管理采用建模中间件技术来实现数据的动态管理， 运用g o a t 动态模型管理模块和客户端模型编辑模块，将资源模型管理从应用层剥离， 提高了数据的稳定性，并且可以通过对模型进行更新，来快速实现业务开通；开发了综 合资源管理系统与电子运维系统的接口，将电路调度的流程管理以及资源确认等内容统 一到综合资源管理系统中，实现资源的统一管理，以及各类业务资源的调度。 综合资源管理系统和规范的业务流程相结合，能够快速的向前台客户要求提供强有 力的支持，不仅如此，系统还可以为运营商的设计，规划，工程建设，资产管理等各个 部门提供相关的服务。 关键词：综合资源管理系统；j 2 e e ；数据采集；资源建模；电路调度 哈尔滨工程大学硕士学位论文 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 ft h et e l e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y ，t h ei n c r e a s i n g s c a l eo fc o m m u n i c a t i o nn e t w o r ka n dt h ee x p a n s i o no fn e w t y p e so fs e r v i c e s ，t h er e q u i r e m e n t s o fm a n yk i n d so fn e ws e r v i c e sf o rn e t w o r ks u p p o r ta r ec o n s t a n t l yi m p r o v i n g ，t h et r a d i t i o n a l n e t w o r km a n a g e m e n tm o d e l sh a v em a n ys h o r t c o m i n g sa tt h ea s p e c t so ft h es e r v i c ep r o v i d i n g r a t ea n dt h eu t i l i z a t i o no ft h er e s o u r c e s a sa l lo p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e mo ft h eb a c k g r o u n do ft h et e l e c o mo p e r a t o r s ，t h e i n t e g r a t e d r e s o u r c em a n a g e m e n ts y s t e m ( i r m s ) c a l l p r o v i d em a n a g e m e n to ft h ew h o l e n e t w o r k sr e s o u r c e s a n dh e l pt h ee n t e r p r i s et or e a l i z et h ei n f o r m a t i o ns h a r i n go fa 1 1k i n d so f r e s o u r c e s t h ed e s i g no ft h es y s t e m sf u n c t i o ni sb a s e do nt h ed e m a n do ft h eo p e r a t o ri nt h i s p a p e r , a n dt h ed i v i s i o no f t h ef u n c t i o nd o m a i na l s ou s et h i sd e m a n da st h ef u n d a m e n t a lb a s i s t h ec o r et e c h n o l o g yo fs y s t e ms t r u c t u r ed e s i g ni st h ej 2 e ef r a m e w o r k , a n dt h er e a l i z a t i o no f t h i ss y s t e mu s et h ew a yo fl a y e r i n ga n dm o d u l a r i z a t i o n w ea d o p tt h em e t h o do fc o n n e c t i n g n ed i r e c t l yt oi m p l e m e n tt h ed a t aa c q u i s i t i o no fs w i t c h i n gn e t w o r ka n ds y n c h r o n o u sm a p p i n g t oi m p l e m e n tt h ed a t aa c q u i s i t i o no ft h er a d i on e t w o r k u s i n gt h em e t h o do fs y n c h r o n o u s m a p p i n gt og e tt h er e s o u r c ed a t ao ft r a f f i cn e t w o r km a n a g e m e n th a v eah i 曲e f f i c i e n c y ， b e c a u s ew ej u s th a v et oe d i tt h em a p p i n gt a b l e sb e t w e e nt h ei r m sa n dt h et n m ；a tt h el a y e r o fm o d u l em a n a g e m e n t ，t h em o d e l i n gm i d d l e w a r er e a l i z ed y n a m i c a lm o d u l em a n a g e m e n t ，i n t h i sw a y ，w ec a ns e p a r a t et h em o d u l em a n a g e m e n tf r o mt h el a y e ro fa p p l i c a t i o nt h r o u g ht h e g o a ta n dt h ec l i e n to fm o d e le d i t o r ，t h ed a t aw i l lb em o r es t a b l e ，a l s ow ec a np u tn e w s e r v i c ea n db u s i n e s si n t oo p e r a t i o ni n s t a n t l yb yr e f r e s h i n gm o d u l e t h ei n t e r f a c eb e t w e e nt h e i r m sa n de o m su n i f yt h ep r o c e s so ft h ec i r c u i ts c h e d u l i n ga n dc o n f i r m a t i o no fr e s o u r c e s c h e d u l i n gi n t oi r m s ，t h e r e f o r e ，t h ei r m s c a l lr e a l i z ec e n t r a l i z e dm a n a g e m e n to fr e s o u r c e s a n dt h es c h e d u l i n go fa l lk i n d so fr c s o u r c e sa n ds e r v i c e s b yc o m b i n i n gw i t hs t a n d a r db u s i n e s sp r o c e s s ，t h ei r m sa b l et og i v ep o w e r f u ls u p p o r t t o t h ef o r e g r o u n df o rt h er e q u i r e m e n t so fc u s t o m e r s ，m o r et h a nt h a t ，t h ei r m sa l s oc a np r o v i d e m a n ys e r v i c e st ot h eo p e r a t o r sd e p a r t m e n ts u c ha sd e s i g n , p l a n n i n g ，c o n s t r u c t i o no fp r o j e c t s ， m a n a g e m e n t o fa s s e t sa n ds oo n k e yw o r d s ：i r m s ：j 2 e e ：d a t aa c q u i s i t i o n ；r e s o u r c em o d e l i n g ；c i r c u i ts c h e d u l i n g 第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 课题研究的背景及意义 近些年来，通信行业伴随互联网迅速发展，涌现出了许多新兴的电信业务，电信用 户的各类服务内容，如数据，图像，传真，话音等业务都需要通过共同的数据通信平台 来承担，各大电信运营企业为了提高自身的竞争优势，纷纷建立和完善自己的运营支 撑系统。如今，国内的运营企业已经建立了自己的各类网络管理系统，一些系统还在 不断的改进和提高性能，但是，以性能管理与故障管理为主的运营支撑系统在服务内 容、服务方式、服务质量、服务意识及经营管理上依然存在许多需要解决的问题，运 营管理系统的依然要面对挑战，因此，研究和发展全面的运营管理系统是有积极意义 的【1 1 。 电信运营支撑系统( o s s ) 是电信运营商的一体化、信息资源共享的支持系统，它主 要由网络管理、系统管理、计费、营业、账务和客户服务等部分组成，系统间通过统一 的信息总线有机的整合在一起【2 1 。它不仅能在帮助运营商制订符合自身特点的运营支撑 系统的同时帮助确定系统的发展方向，还能帮助用户制订系统的整合标准，改善和提高 用户的服务水平。完整的o s s 系统可以使电信运营企业快速地开发和部署新的业务， 并且能够通过系统的自动化操作来降低运营成本，同时，还能够提高网络的处理能力 及提高网络设备的利用率，这些优势可以推动运营管理水平迅速的发展，最终产生质 的飞跃【3 1 。对于国内的电信运营商来说，完善的o s s 系统将为其提供一个非常重要 的开放的技术平台，可以极大的方便运营商在电信企业运维和管理方面开展具有世界 先进水平的研究，不仅如此，电信业务销售渠道的多样化，优化网络的需求，对系统 资源及闲置资源的有效管理等都要求电信运营商建设一套完善的o s s 系统以适应企 业的生存与发展。 目前，o s s 的功能已由业务支撑向业务核心转变，不再局限于业务提供、计费等后 台支撑作用，成为了创造营收的核心动力。毫无疑问，对于电信运营商来说，完善的 o s s 系统是为客户提供优质服务、从而在激烈竞争中立于不败之地的有力武器，同时也 是加强管理、使运营商不断发展的重要工具 4 1 。 综合资源管理系统在整个体系中位于电信企业后台的运行支撑系统，它首先是一个 全业务网络资源数据库，在此之上实现企业信息便捷、充分的共享，并针对各类资源建 立各类业务的调度，结合规范的业务流程，形成一套综合业务提供系统，为优质、快速 哈尔滨工程大学硕士学位论文 地向前台的客户要求进行响应提供有力的支撑。同时它也可为设计部门、规划部门、工 程建设部门、资产管理部门提供相关服务和支持。 1 2 课题的国内外研究现状 作为一种高效的信息管理系统，o s s 已在国外电信运营商中得到广泛的运用，并在 实践中积累了大量的成功案例。o s s 解决方案也在这一过程中趋于完善。目前全球领先 的o s s 供货商主要有t i b c o 、p o r t a l 、h p 、c o n c o r d 、s y b a s e 、s u n 、m i c r o s o f t 等。思科、 亚信、同天等厂商还在国内开放了o s s b s s 实验型5 1 。 中国o s s b s s 标准的制定主要集中在将i t u t 电信管理网( 1 n 钔m 标准本地化的工 作上，这一工作在2 0 世纪9 0 年代取得了较大成果。制定的标准主要有两部分：一部分 是工业和信息化部颁发的关于t m n 基本框架结构的行业标准；另一部分是以中国联通 和中国移动等为代表的企业所制定或正在制定的有关特定业务网的网管标准，如7 号信 令网、电话交换网、移动通信网、数据通信网、传送网、接入网、寻呼网及电信管理网 的网管标准【6 】。 为了更好的说明国内外厂商在综合网管领域的研究状况和主要产品的特点，这里以 图表的形式进行对照，给出各厂商相关产品的特点、主要功能及适用范围，明确综合网 管技术在国内外厂商中研究和实施的状况。 首先介绍一下国际厂商在综合网管领域开发平台的产品状况1 7 ，国际厂商综合网管 产品状况如表1 1 所示。 表1 1 国际厂商综合网管产品比较 厂商 产品功能介绍与技术特征应用领域 产品劣势 提高了d md e v e l o p e rk i ta n d r u n 2 t i m e 平台的使用方便性，用 o p e nv i e w 、 户即可开发自己的管理者和代理电信领域应 价格昂贵，操 h p m o t 环境下的应用程序。h po p e n用比较突出 作复杂 v i e wd m 和m o t 支持的系统开 发平台是h p u x 和s u n o s 基于j a v a 的控制台比以前的 控制台具有更大的灵活性、可扩 展性和直观性，允许网管人员从 网络中的任何位置访问t i v o l i 主要应用在 平台的移植 i b mn e t v i e w大型网管系受限，价格昂 n e t v i e w 数据，获得有关节点状 统的开发贵 况、对象收集与事件方面的信息， 也可对t i v o l in e t v i e w 服务器进 行实时诊断。n e t v i e w 覆盖了 2 第1 章绪论 t m n 各应用层次的开发，使用集 成化的图形操作界面，所有操作 通过图形界面进行 最大限度地提高网络的可控制 性和可用性。应用带宽管理特性主要应用在 通过为对带宽敏感的应用( v o l p 、 政府、能源、 电信领域没 e n t e r a s y s n e t s i g h t 数据仓库) 分配高优先级和q o s 来金融和教育有经验 f 确保企业客户和在线客户可以获等行业 得所需的带宽 尽管国内厂商进入电信综合网管领域时间较晚，但是，随着国内移动业务的快速发 展，电信运营商纷纷采用9 7 业务支撑系统结合工单系统作为营业系统问题解决的方法 【8 1 。但随着电信新业务的频繁出现和交换机种类的多样性及其软件版本的频繁升级等， 9 7 式系统结合工单系统已无法满足实际的工作应用。 此后国内一些具有代表性的开发商应运而生。这里也以对照表的方式给出国内主要 电信综合网管系统开发商相关产品的技术比较情况【9 ，- 0 1 。国内厂商综合网管产品状况如 表1 2 所示。 表1 2 国内厂商综合网管产品比较 开发商最产品技术特点 体系结构技术劣势应用领域 功能比较成熟实用， 无核心网管移动网管市场占有 国讯通讯 b s 结构理的应用产率较高，固网网管领 支持工单系统 品域没有涉足 电信和移动网管市 朗讯科技网络层管理系统产品b s 结构无工单功能 场均有部分份额 电话网网管较成熟， 功能模块较稳固在电信网管的 大唐电信 b s 结构单一，工单功市场优势，积极向移 功能实用，成本低 能较差动网扩张 局限于固网网管系 浪潮科技产品功能成熟实用c s 结构技术滞后统的市场，在移动网 管领域项目不多 1 3 建设综合资源管理系统的必要性 传统的网络管理模式是由维护人员在多个网络支撑系统上管理网络设备的资源数 据，随着网络规模的不断扩大，承载的业务种类也不断的增多，各专业网络规模和设各 种类日趋完善，因此各种新业务对网络的支撑要求也在不断的提高，客户对网络质量的 要求也在不断升级，在这种情况下，传统的网络管理模式在业务的提供速率和资源的利 用率等许多方面显现出了许多不足之处【l 。 因此，建立面向全网的综合资源管理系统，成为各大电信运营商重点考虑的问题。 3 哈尔滨工程大学硕士学位论文 暑萱暑暑暑暑宣暑萱暑i 置i i i i i i i 暑i 暑i 葺置置葺鼍萱i i i i i i 暑i 葺宣昌宣i i 宣i i 暑i i i i i i i 蔷i i 宣宣宣宣；i i 暑i 宣i 宣j 薯i 置| 葺葺置宣皇宣葺暑 通过综合资源管理系统的建设，可以支持面向市场经营的端对端业务的提供，为企业的 各业务网和客户提供网络资源信息和资源配置，还可以形成网络建设和资源优化利用的 决策方案，并为网络建设提供定量依据1 1 2 , 1 3 】。 综合资源管理系统是横跨了网络配置管理，拓扑管理，性能管理，故障管理，以及 网络运行分析和网络优化等功能的系统。通过综合资源管理系统对网络数据的收集核 对，网络资源的分配等功能，可以对全网的物理和逻辑资源进行统筹调配，实现资源整 合。 建设综合资源管理系统的目的在于： ( 1 ) 对现网的各种资源进行统一管理，实现全网的信息共享。 ( 2 ) 向各个部门，各个专业提供支持，为网络维护人员提供专业的维护资料与管理支 持，及时的了解网路资源的存量和使用情况，提高网络资源的利用率，为网络规划，调 整和优化提供基本的数据依据。 ( 3 ) 将经营部门对业务的需求与维护部门对业务的开通快速结合起来，从而快速完成 运营需求。 ( 4 ) 面向业务进行冗余资源的可调配分析，与资源调度流程结合，实现资源的动态管 理和应用。 1 4 本文主要研究内容和章节安排 课题属于应用技术研究，来源于亿阳信通承建的“中国联通黑龙江省分公司综合资 源管理系统二期建设工程 ，系统参照中国联通o s s 省级移动网络资源管理系统技 术规范，在一期工程的基础上，改进不足之处，并且针对于用户的需求，进一步开发 完成系统的建设。本人在综合资源管理系统项目组实习期间，对系统设计开发过程所涉 及到的基本知识进行了全面的学习，项目建设初期，参与用户需求调研，并且和项目工 作组的同事一起完成系统建设过程的主要工程实施，完成了几个重要模块的开发工作， 其中包括底层数据采集的脚本编写，数据管理层建模中间件的开发和实施部署，以及电 路调度接口的开发和联调等工作，下面是本文的整体结构： 第1 章绪论，从课题研究背景出发，对于国内外网络管理系统的研究状况进行对 比，并且简要说明了建设综合资源管理系统对电信运营商的必要性以及系统建设完成后 所要达成的目的，最后，对于论文整体安排做说明。 第2 章关键技术介绍，本章的前一部分对用户需求进行分析，给出了系统在o s s 体系结构中的位置，提出系统的质量要求。后一部分对j 2 e e 和w e b s e r v i c e 技术做简单 4 第1 章绪论 介绍。 第3 章综合资源管理系统设计，本章主要从三个方面对系统进行设计。系统功能 设计主要是解决用户需求中涉及的功能问题，系统结构设计是针对于系统的实现做出的 总体设计，接口部分的设计主要为了解决系统与其他系统之间的数据，业务和流程等内 容的交互。 第4 章综合资源管理系统实现，这一章从采集适配层，数据管理层和应用功能层 分别对系统的实现做出了陈述，并且给出了系统与电子运维( e m o s ) 系统接口实现过 程。系统实现主要是根据软件结构设计中的分层来进行的，实现功能设计中提出的系统 功能。 第5 章系统界面展示。这一章节内容主要是对系统试运行阶段实现的主要功能的 展示。 最后是对全文内容的总结。 5 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第2 章课题关键技术介绍 2 1 系统需求分析 对于综合资源管理系统来说，完成用户提出的需求，给用户提供切实的方便是至关 重要的，因此，在系统建设前，首先要了解用户对于系统的要求，这样开发出来的系统 才有意义。 2 1 1 系统定位 综合资源管理系统的作用是要对全专业网络资源和信息服务资源进行有效管理，建 立跨专业的、面向客户的资源模型，形成企业共享核心资源库，并对外提供相关应用服 务，为综合性、跨专业关联应用、业务管理提供基础；同时，为业务开通、服务保障提 供支撑，服务于市场营销和产品服务、企业经营管理、企业运行维护。综合资源管理系 统在o s s 系统架构中的定位如图2 1 所示： b 0 s se r p 其他系统 企业服务总线( e s b ) ii illil上 运维管 网络支 网络综 理系统 撑客服 综合资源管理 综合监控系统 业务质量分析 合信息 系统 系统系统 系统 奉 上上上 l ) 话务综合教据综合传输综合 动环监控信令监测业务拨测 同管网管网管 0 ( 设备厂商o m c 、e m s 、s n m s 图2 i 综合资源管理系统在o s s 中的位置 用户的协议规范包括以下的业务目标，系统建设过程中应该完成这些目标，或者在 今后对系统进行扩展之后完成这些目标的内容，这些内容可以作为系统建设分期规划的 指导： ( 1 ) 实现对全网在线资源的管理。包括：话务网、传输网、数据网、动力环境和站址、 6 第2 章课题关键技术介绍 i p 地址、码号等公共资源。 ( 2 ) 实现对全网离线资源的管理。包括：备品备件、仪器仪表等。 ( 3 ) 逐步实现业务开通和激活。 ( 4 ) 实现端到端的资源管理，支持综合告警、综合性能等。 ( 5 ) 逐步支持网络规划、设计、工程建设。 ( 6 ) 支持资源管理流程，面向运维流程逐步提供资源管理支持。 ( 7 ) 依托综合资源管理能力，逐步发展前端支持能力，为网络计划规划、客户服务、 市场营销的提供资源信息服务。 资源管理的范围主要包括网络物理资源和网络逻辑资源。 网络物理资源泛指各种硬件设备或者设施构成的有形资源，是通信资源行使功能、 提供通信与信息服务能力的物质基础，包括公共资源和网络实体资源。公共资源方面主 要包含行政区划、街区、营业区域、服务区域、局站、基站、用户接入点、楼道、机房 等。网络实体资源方面主要包括局外支撑网以及线缆资源、无线资源、专业网络设备、 i t 设备资源、连接设备资源、局内线缆资源等。 网络逻辑资源包括除物理资源之外的、无形的通信资源和信息服务资源，还包括网 络拓扑资源和网络服务资源。网络拓扑资源按照网络层次划分，主要包含传送网、承载 控制网、基础支撑网、接入网、应用使能平台、网络码号等。网络服务资源主要包含语 音服务、数据服务、应用服务、内容服务等。 2 1 2 系统质量要求 综合资源管理系统建设除了要尽可能满足用户的业务目标之外，系统本身也要有相 应的质量要求，这些内容是系统性能的体现，所以在系统设计和建设实施的过程中，要 考虑到系统质量要求，主要包含以下几个方面： ( 1 ) 功能完备性：系统依据运营商的相关规范书实现完善、准确的功能。 ( 2 ) 扩展性：系统要具有良好的可扩展性，满足不断增长用户规模和网络规模的需求。 ( 3 ) 高可靠性：整个应用软件系统要能够连续7 天2 4 小时不问断工作，应用软件中 的任一模块更新、加载时，在不更新与上下模块的接1 2 ：1 的前提下，以不影响业务运转和 服务为原则：应用软件应具备相应容错手段，能容许操作人员的某些误操作。 ( 4 ) 实时性：实时完成大容量数据的处理，包括实时资源数据查询、实时资源数据的 统计分析、实时的资源配置等。 ( 5 ) 灵活性：应用软件要有较高的自动化程度，如：自动资源调度、自动资源预警、 7 哈尔滨工程大学硕士学位论文 宣暑罩宣i i 粤i 1 il i i 皇 自动数据校验等。 ( 6 ) 准确性：提供多种核查手段，保证数据处理结果的准确性。 ( 7 ) 易用性：系统要易于安装和使用，并且具有良好的客户操作界面；系统应能在浏 览器中完成基本的管理任务，对用户输入错误，应尽早发现和提示；系统参数的维护与 管理通过操作界面实现。 ( 8 ) 可维护性：系统要易于分析和测试；并且易于修改，对某一个服务系统的修改， 不影响其他系统的正常运行；系统应易于扩展，新增服务时要求对系统做尽可能少的修 改。 除系统整体的质量要求之外，系统接口作为系统集成过程中的重要组成部分，也要 满足相应的设计实施规范，系统的接口需要符合以下原则： ( 1 ) 资源管理系统与其它系统间的接口交互通过企业应用集成平台方式来实现，也可 采用直接交互点对点的方式来实现。 ( 2 ) 资源管理系统与其它系统间的接口实现技术选用w e b s e r v i c e 技术来实现。 ( 3 ) 资源管理系统对外提供信息共享，提供数据给其它系统间的数据同步接口，可以 采取增量数据提供技术。在保证不增加资源管理系统负载的前提下，可以采用数据库中 间表的方式。 ( 4 ) 与企业外的系统之间的集成通过企业应用集成平台实施。在企业应用集成平台方 式实现的条件不具备情况下，可以选择w e b s e r v i c e 技术实施，同时，需要采取相应的 安全技术加强数据传输的安全以及权限限制。 ( 5 ) 资源管理系统与其它系统间交互的业务数据建议使用x m l 格式进行定义。 ( 6 ) 需要开发新的应用系统接口、业务流程时，应该尽量使用原有的应用系统接口和 业务流程。 ( 7 ) 根据业务含义完整性、性能、可重用性以及管理难度这几个要素合理划分业务流 程和系统接口的粒度。保证业务流程和系统接口具备一定的业务含义，具备良好的性能、 可重用性与可管理性。 2 1 3 系统现状 经过综合资源管理系统一期工程的建设，将各个专业的设备、逻辑资源的存量进行 了管理，各个专业的资料可以快速按照制定的模板导入到资源平台中。建立了跨专业资 源的关联关系，实现了综合拓扑等跨专业的展示功能。为以后跨专业的应用建立基础。 8 第2 章课题关键技术介绍 2 2 课题关键技术 2 2 1j 2 e e 简介 j 2 e e 即j a v a 2 平台企业版( j a v a2p l a t f o r i l l ，e n t e r p r i s ee d i t i o n ) ，1 9 9 7 年4 月1 2 日， s u n 宣布了一项为企业环境开发的j a v a 平台的创新成果。使用开放式的j a v a c o m m u n i t y p r o c e s s ，s u n 促进了一组标准的j a v a 扩展的开发，称为e n t e r p r i s ej a v aa p i 。这些应用程 序编程接口( a p i ) 为各种各样的中间件的实现提供了不依赖供应商的编程接口。 e n t e r p r i s ej a v aa p i 的要点是e n t e r p r i s ej a v a b e a n sa p i ，后者为j a v a 应用程序服务器定义 了一个服务器端组件模型，以及一个不依赖供应商的编程接口f 1 4 】。 j 2 e e 所包含的各类组件，服务架构以及技术层次都有着共同的标准和规格，这些 技术规范和指南的内容就是j 2 e e 的核心，这些规范和标准的内容能够让各种依循j 2 e e 架构的不同平台之间，具有良好的兼容性，因此，j 2 e e 架构可以解决过去企业后端使 用的信息产品相互之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的问题【1 5 】。 、j 2 e e 平台架构中各元素的逻辑关系如图2 2 所示，它主要由容器、应用组件和请求 服务三部分组成【1 6 1 。 图2 2j 2 e e 架构图 架构中，各个分离的方框称为容器，它是一种为方框上部的各应用组件提供请求服 务的j 2 e e 运行环境。各请求服务由方框下部的盒型表示。箭头表示对j 2 e e 平台其它部 9 哈尔滨工程大学硕士学位论文 分的请求访问。应用客户端容器通过j d b c ( j a v a 数据库系统连接a p i ) 直接访问j 2 e e 所 要求的数据库。同样，通过w e b 容器的j s p s e r v l e t 和e j b 容器的企业b e a n 也可以完成 相同的操作。j 2 e e 容器包括应用客户容器、小应用容器、w e b 容器和e j b 容器。它的 应用组件包括客户组件、w e b 组件和业务组件【1 7 , 1 8 】。 j 2 e e 使用的是多层分布式应用模型，其应用逻辑可以按功能划分为几个组件，这 些应用组件根据他们所在的哪一个层上，分布于不同的机器和操作平台上。当年，s u n 公司设计j 2 e e 的初衷是为了解决两层模式( c l i e n t s e r v e r ) 的种种弊端，在传统的c s 模式 中，客户端担当的角色十分多样，致使他们显得十分臃肿，尽管如此，这种模式还是有 一定的优势的，在这样的模式下，第一次部署的时候会比较容别1 9 1 。但是，这样的系统 难于升级或改进，可伸展性更是不够理想，而且当系统基于某种专有的数据库协议时， 这种模式开发出来的系统在业务逻辑和界面逻辑的重用上实现起来非常困难，因此， j 2 e e 架构应运而生【2 0 】。 j 2 e e 的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。一个多层 化应用能够为不同的服务提供一个独立的层，图2 3 1 2 l 】是j 2 e e 典型的四层结构： 客户端 w e b 层 业务层 l 客户端 j 2 e e 服务器 数据库 l 服务器 图2 3j 2 e e 四层结构图 ( 1 ) 客户层组件 运行在客户端机器上的客户层组件，j 2 e e 应用程序可以是基于w e b 方式的，也可 以是基于传统方式的。 1 0 第2 覃课题关键技术介绍 ( 2 ) w e b 层组件 运行在j 2 e e 服务器上的w e b 层组件。j 2 e ew e b 层组件可以是j s p 页面或s e r v l e t s 。 按照j 2 e e 规范，静态的h t m l 页面和a p p l e t s 不算是w e b 层组件。w e b 层可能包含某 些j a v a b e a n 对象来处理用户输入，并把输入发送给运行在业务层上的e n t e r p r i s eb e a n 来进行处理。 ( 3 ) 业务层组件 运行在j 2 e e 服务器上的业务逻辑层组件。业务层代码的逻辑用来满足银行，零售， 金融等特殊商务领域的需要，由运行在业务层上的e n t e r p r i s eb e a n 进行处理。有三种企 业级的b e a n ：会话( s e s s i o n ) b e a n s ，实体( e n t i t y ) b e a n s ，和消息驱动( m e s s a g e - d r i v e n ) b e a n s 。 会话b e a n 表示与客户端程序的临时交互当客户端程序执行完后，会话b e a n 和相关数 据就会消失。相反，实体b e a n 表示数据库的表中一行永久的记录。当客户端程序中止 或服务器关闭时，就会有潜在的服务保证实体b e a n 的数据得以保存。消息驱动b e a n 结 合了会话b e a n 和j m s 的消息监听器的特性，允许一个业务层组件异步接收j m s 消息。 ( 4 ) 企业信息系统层 运行在e i s 服务器上的企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 层软件。企业信 息系统层处理企业信息系统软件包括企业基础建设系统例如企业资源计划( e r p ) ，大型 机事务处理，数据库系统，和其它的信息系统。例如，j 2 e e 应用组件可能为了数据库 连接需要访问企业信息系统 2 2 之5 1 。 此外，j 2 e e 还包括应用程序组件：j 2 e e 应用程序是由组件构成的，j 2 e e 组件是具 有独立功能的软件单元，它们通过相关的类和文件组装成j 2 e e 应用程序，并与其他组 件交互。j 2 e e 说明书中定义了以下的j 2 e e 组件： 应用客户端程序和a p p l e t s 是客户层组件；j a v as e r v l e t 和j a v a s e r v e rp a g e s ( j s p ) 是 w e b 层组件；e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ( e j b ) 是业务层组件。 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i c e s ) 、应用程序接口( a p i s ) 和协议构成，它对开 发基于w e b 的多层应用提供了功能支持，下面对j 2 e e 中的几种技术规范进行简单的描 述【2 6 - 2 9 1 ： ( 1 ) j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) ：j d b ca p i 为访问不同的数据库提供了一种 统一的途径，象o d b c 一样，j d b c 对开发者屏蔽了一些细节问题，另外，j d c b 对数 据库的访问也具有平台无关性。 ( 2 ) j n d i ( j a v an a m ea n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) ：j n d ia p i 被用于执行名字和目录服 务。它提供了一致的模型来存取和操作企业级的资源如d n s 和l d a p ，本地文件系统， 哈尔滨工程大学硕士学位论文 或应用服务器中的对象。 ( 3 ) e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n ) ：j 2 e e 技术之所以赢得广泛重视的原因之一就是e j b 。 它们提供了一个框架来开发和实施分布式商务逻辑，由此很显著地简化了具有可伸缩性 和高度复杂的企业级应用的开发。e j b 规范定义了e j b 组件在何时如何与它们的容器进 行交互作用。容器负责提供公用的服务，例如目录服务、事务管理、安全性、资源缓冲 池以及容错性。但这里值得注意的是，e j b 并不是实现j 2 e e 的唯一途径。正是由于j 2 e e 的开放性，使得有的厂商能够以一种和e j b 平行的方式来达到同样的目的。 ( 4 ) r m i ( r e m o t em e t h o di n v o k e ) ：正如其名字所表示的那样，r m i 协议调用远程 对象上的方法。它使用了序列化方式在客户端和服务器端传递数据。r m i 是一种被e j b 使用的更底层的协议。 ( 5 ) j a v ai d l c o r b a ：在j a v ai d l 的支持下，开发人员可以将j a v a 和c o r b a 集成在一起。他们可以创建j a v a 对象并使之可在c o r b ao r b 中展开，或者他们还可以 创建j a v a 类并作为和其它o r b 一起展开的c o r b a 对象的客户。后一种方法提供了另 外一种途径，通过它j a v a 可以被用于将你的新的应用和旧的系统相集成。 ( 6 ) j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) ：j s p 页面由h t m l 代码和嵌入其中的j a v a 代码所组成。 服务器在页面被客户端所请求以后对这些j a v a 代码进行处理，然后将生成的h t m l 页 面返回给客户端的浏览器。 ( 7 ) j a v as e r v l e t ：s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了w e b 服务器的功能。 作为一种服务器端的应用，被请求时开始执行，这和c g ip e d 脚本很相似。s e r v l e t 提供 的功能大多与j s p 类似，不过实现的方式不同。j s p 通常是大多数h t m l 代码中嵌入少 量的j a v a 代码，而s e r v l e t s 全部由j a v a 写成并且生成h t m l 。 ( 8 ) x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) x m l 是一种可以用来定义其它标记语言 的语言。它被用来在不同的商务过程中共享数据。x m l 的发展和j a v a 是相互独立的， 但是，它和j a v a 具有的相同目标正是平台独立性。通过将j a v a 和x m l 的组合，可以得 到一个完美的具有平台独立性的解决方案。 ( 9 ) j m s ( j a v am e s s a g es e r v i c e ) ：m s 是用于和面向消息的中间件相互通信的应用 程序接口。它既支持点对点的域，又支持发布f f i 阋( p u b l i s h s u b s c r i b e ) 类型的域，并且提 供对下列类型的支持：经认可的消息传递，事务型消息的传递，一致性消息和具有持久 性的订阅者支持。 j 2 e e 为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的商务系统提供了良好的机制，主 要有以下几个优越的特点： 1 2 第2 章课题关键技术介绍 ( 1 ) 保留现存的i t 资产： 由于企业必须适应新的商业需求，利用已有的企业信息系统方面的投资，而不是重 新制定全盘方案。这样，一个以渐进的( 而不是激进的，全盘否定的) 方式建立在已有 系统之上的服务器端平台机制是公司所需求的。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 at u x e d o 、i b mc i c s ，m me n c i n a , 、i n p r i s ev i s i b r o k e r 以及 n e t s c a p ea p p l i c a t i o ns e r v e r 。j 2 e e 拥有广泛的业界支持和些重要的“企业计算”领域 供应商的参与【3 0 1 。每一个供应商都对现有的客户提供了不用废弃已有投资，即可进入可 移植的j 2 e e 领域的升级途径。由于基于j 2 e e 平台的产品几乎能够在任何操作系统和硬 件配置上运行，现有的操作系统和硬件也能被保留使用。 ( 2 ) 高效的开发： j 2 e e 允许公司把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中间件供应商去完成。这样 开发人员可以集中精力在如何创建商业逻辑上，相应地缩短了开发时间。高级中间件供 应商提供以下这些复杂的中间件服务：状态管理服务让开发人员写更少的代码，不 用关心如何管理状态，这样能够更快地完成程序开发。持续性服务让开发人员不用 对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程序，能生成更轻巧，与数据库无关的应用程序， 这种应用程序更易于开发与维护。分布式共享数据对象c a c h e 服务让开发人员编 制高性能的系统，极大提高整体部署的伸缩性。 ( 3 ) 支持异构环境： 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。这在典型的异构企业计算环境中是十分关键的。j 2 e e 标准也允许客户 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 订整个方案所需的费用【3 1 1 。 ( 4 ) 可伸缩性： 企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的可伸缩性去满足那些 在他们系统上进行商业运作的大批新客户。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 至2 5 6 个处理器。( 这是n t 服务器所望尘莫及的) j 2 e e 领域的供应商提供了更为广泛的负载 平衡策略。能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署。这种部署可达数千个处理 器，实现可高度伸缩的系统，满足未来商业应用的需要。 ( 5 ) 稳定的可用性： 哈尔滨工程大学硕士学位论文 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司客户、合作伙伴的需要。因为 i n t e r n e t 是全球化的、无处不在的，即使在夜间按计划停机也可能造成严重损失。若 是意外停机，那会有灾难性后果。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 、璐mo s 3 9 0 1 3 2 1 。最健壮的操作系统可达到9 9 9 9 9 的可用性或每年只需5 分钟停机时间。这是实时性很强商业系统理想的选择。 2 2 2w e b s e r v i c e 技术 w e bs e r v i c e 是一个应用组件，它为其他应用程序提供数据与服务。各应用程序通 过网络协议和规定的一些标准数据格式( h t t p ，x