（计算机应用技术专业论文）光传送网综合管理系统适配层设计与实现.pdf

；堕垒鎏三堡奎茎堡圭耋堡鎏奎 ； 摘要 光传送网作为电信网的基础网络，历经了从准同步数字系列到同步数 字系列再到波分复用、密集波分复用等技术的发展过程。目前光传送网面 临与其它业务网融合的趋势，在光传送网上传送数据业务发展迅速。但 是，现在运营商经营的光传送网络设备由多个厂商提供，这给光传送网的 集中管理带来许多困难。因此，实现可以经营多种业务、匹配多个厂商的 光传送网的综合管理系统成为大势所趋。 本文依托于中兴通讯为电信运营商提供的光传送网综合网管项目，首 先分析了在光传送网综合网管系统中采用公共对象请求代理体系( c o r b a ) 的必要性；同时指出实现综合网管的关键在于实现网络管理层和网元管理 层之间的接口，这也就是本文所实现的适配层；在关键技术分析上，对于 公共对象请求代理体系进行了简要的分析，并对多业务传送平台进行了简 要介绍。 本文的主体是适配层的总体设计首先，在进行了详细的需求分析的 基础上，给出基于c o r b a 的光传送网综合管理模型，并对适配层从功能 模块、分层结构、处理流程和以数据结构为中心等多个方面进行了设计； 同时，还对适配层命令的处理流程，初始化过程，状态迁移等方面进行了 具体描述；最后本文论述了适配层的具体实现，包括各个线程功能的实 现、公共数据结构的定义以及对特殊需求的实现。 目前，该系统已经通过转产测试，并已经应用到一些运营商的综合网 管系统。 关键词：公共对象请求代理体系结构；多业务传送平台；同步数字系列 网元管理层；网络管理层 哈尔滨工程大学硕士学位论文 a b s t r a c t a st h eb a s i cn e t w o r ko ft e l e c o m ，o p t i c a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r kh a s c o m e t h r o u g h p l e s i o c h r o n o u s d i g i t a lh i e r a r c h y , s y n c h r o n o u sd i g i t a l h i e r a r c h y ，w a v e d i v i s i o n m u l t i p l e x i n g a n dd e n s ew a v e d i v i s i o n m u l t i p l e x i n g i ti sn e c e s s a r yt oi n t e g r a t eo p t i c a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki n t o o t h e rt e l e c o m s e r v i c es ot h a tt h ed a t as e r v i c ec a nb et r a n s p o r t e dt h r o u g h o p t i c a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k ，a n di t i sf e a s i b l et o d e v e l o pt h eo p t i c a l t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki n t e g r a t e dm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nm u l t i - s e r v i c e a n dm u l t i v e n d o r t h i st h e s i si ss u p p o r t e db yt h eo p t i c a lt r a n s p o r t a t i o nn e t w o r ki n t e g r a t e d m a n a g e m e n ts y s t e mp r o j e c to fz t e ，w h i c hi sd e v e l o p e df o rt e l e c o m s e r v i c e p r o v i d e r f i r s to fa l l ，t h en e c e s s i t yo fu s i n gc o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s t b r o k e ra r c h i t e c t u r e ) t e c h n o l o g yi sa n a l y z e di nt h et h e s i s ；t h e n ，i ti sp o i n t e d o u tt h a tt h ep r i n c i p a lq u e s t i o ni st h ei n t e r f a c eo fe m l ( e l e m e n tm a n a g e m e n t l e v e l ) a n dn m l ( n e t w o r km a n a g e m e n tl e v e l ) ，w h i c hi st h ea d a p t e r ；a tl a s t ，f o r t h e k e yt e c h n o a n a l y z e ，c o r b a ( c o m m o n0 b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ) a n dm s t p ( m u l t i s e r v i c et r a n s p o r tp l a t f o r m ) a r er e c o m m e n d e d a n de x p o u n d e d i nt h em a i nb o d yo ft h et h e s i s ，b a s e do nt h er e q u i r e m e n ta n a l y z e d ，t h e a d a p t e rm o d e lb a s e do nc o r b a i si n t r o d u c e d ，a n dt h ea d a p t e ri sd e s i g n e d f r o mm a n yw a y ss u c ha sl e v e lm o d u l e ，d i s p o s a lm o d u l e ，t h r e a dm o d e l ，d a t a s t r u c t u r em o d e l i na d d i t i o n ，t h em a n a g e m e n tf l o w ，i n i t i a l i z a t i o np r o c e s sa n d t h es t a t et r a n s f o r m a t i o nf o rt h eo r d e ro fa d a p t e ra r ed e s c r i b e d f i n a l l y , t h e a d a p t e ri sa c t u a l i z e d n o wt h i ss y s t e mh a sa l r e a d yp a s s e dt h ep r o d u c tt e s t ，a n dh a sb e e na p p l i e d b yt e l e c o m s e r v i c ep r o v i d e r k e yw o r d s ：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 ra r c h i t e c t u r e ) ；m s t p ( m u l t i * s e r v i c et r a n s p o r tp l a t f o r m ) ；s d h ( s y n c h r o n o u sd i g i t a l h i e r a r c h y ) ；e m l ( e l e m e n tm a n a g e m e n tl e v e l ) ；n m l ( n e t w o r k m a n a g e m e n tl e v e l ) 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) ：店易鸯 日期：w 遗年i 月彳日 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题的来源、目的和意义 1 1 1 课题来源 课题来源于中兴通讯深圳研究所光传输综合网管项目，具体来源于该项 目的南向适配器子系统和对5 - c o r b a 适配器接口子系统。 1 1 2 课题的目的 在研究支持多厂商、多技术光传送设备综合网管系统的接口标准和适配 层接口技术的基础上，设计和实现了基- 于c o r b a 架构的可以满足需求( 支持 多厂商、多技术) 的适配层系统。 1 1 3 课题的意义 支持多厂商、多技术光传输设备综合网管系统的适配层的实现，对于电 信运营商，它可以提供快速的服务并迅速介入新的技术而不需要更改接口就 可以自动集成到综合的网管系统中去。同时也可以自由选择不同厂商的产品 而无需关心兼容性。对于设备提供商的网管系统就只需要基于标准提供统一 的南北向接口，就可以管理别人的设备和被别的厂商的网管系统管理，实 现多厂商设备系统的相互兼容与互用。 1 2 当前的技术现状 为了实现光传送网网络层的综合网管， 使之能在不同厂商之间进行互 操作，这就要求网元层向上的接1 3 ( 或参考点) 要具有网络无关性或厂商无 关性。为了实现接口的无关性，通常要采用语法和语义分开、操作和通信分 开、独立了设备的语义描述等先进的接1 3 技术。基于这些技术，把接i z l 抽象 为三部分：通信协议栈、网络管理协议和管理信息模型。国际标准化组织对 这三部分分别进行标准化，建立了许多标准的网络管理体系结构。典型模型 有： 哈尔滨工程大学硕士学位论文 ( 1 ) s n m p 模型 s n m p 模型是正t f 定义的i n t e r n e t 的管理模型。它以s n m p 作为网络 管理协议，s m i ( 管理信息结构) 来定义管理信息模型。s n m p 由于其简单性 带来的优越的性能价格比而得到广泛的使用，并成为i n t e m e t 事实上的标 准。但s n m p 没有定义管理体系结构的内容，没有研究管理应用的内部结 构，缺乏管理应用间的协作以管理更复杂的网络。s n m p 没有采用面向对象 技术。s n m p v l 缺乏安全性考虑和n m s 之间的交互能力。s n m p v 2 虽然增 加了n m s 交互的功能但也缺乏安全性考虑。s n m p v 3 虽然增加了安全性 的考虑，但由于增加了复杂性和还有其他功能不完善，因此，目前使用的程 度较低。s n m p 模型依赖于连接管理信息模型，不适用于分布式面向对象技 术。s n m p 的传输协议采用u d p 协议，出于u d p 是面向非连接的协议，因 此，s n m p 的可靠性和实时性不高。这些缺点使s n m p 在电信网上的使用 受到限制t 2 1 。 ( 2 ) c m i p 模型 c m i p 模型是o s i 的管理模型。它以c m i p 作为网络管理协议，用 g d m o ( 管理对象定义准则) 来建立管理信息模型。目前它是t m n 网络管理 体系中广泛使用的模型。但c m i p 没有研究管理应用的内部结构，缺乏管理 应用间的协作以管理更复杂的网络。虽然c m l p 管理建模是面向对象的，但 管理信息的传送却不是面向对象的。g d o m 描述的信息模型过于繁琐，因 此，难于实现。c m i p 依赖于连接信息模型，不适用于分布式面向对象技 术。目前，c m i p 大多采用t c p 作为传输协议，t c p 是面向连接的协议。 由于网络管理层以上实体的交互实际上是计算机间的交互。而分布式面向对 象技术是当前计算机通信的发展趋势，因此，所有在网络管理层以上的网络 管理中，s n m p 和c m i p 显然不太合适1 2 j 。 ( 3 ) c o r b a 模型 c o r b a 采用g i o p i i o p 进行客户和服务器之间的交互，采用l d u 交互 式数据语言) 进行对象建模。g i o p ! i i o p 是基于i n t e m e t 的o r b 间的互连协 议。c o r b a 模型是一种面向对象的模型( 开放管理构架参考模型) ，通过 o r b 建立了各对象之间的透明连接，o r b 在分布式的环境中实现了不同应 用之间的互操作，i d l 使管理程序独立于网络环境。c o r b a 构架支持分布 式，因此不依赖于对连接管理模型i ”。 此外还有采用o m g 的m a f ( 移动代理服务设施) 作为其支撑技术的移 动代理模型；采用w e b 技术实现管理系统和客户的交互，采用 哈尔滨：f 程人学颐士学位论文 c i m ( c o m m o ni n f o r m a t i o nm o d e l ) 来建立管理信息模型的w b e m 模型( w e b b a s e de n t e r p r i s em a n a g e m e n t ) ，它的主要形式是管理信息数据库。 国内也开始多技术网络管理信息模型方面的研究，在s d h 网管方面， 信息产业部f 在制定s d h 传送网管理技术规范一一基于i d l i i o p 的 e m s - n m s 接口信息模型和s d h 传送网管理技术规范一一基于 g d m o c m i p 的e m s n m s 接口信息模型，目前处于送审阶段。 1 3 相关术语 本文所涉及到的常用术语的缩写如表1 1 。 表1 i 常用术语缩写对照表 英文缩写英文全称中文名称 e m l e l e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r 网元管理层 e m s e l e m e n tm a n a g e m e n ts y s t e m 网元管理系统 n m l n e t w o r km a n a g e m e n tl a y e r 网络管理层 n m s n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m 网络管理系统 s n m s s u b n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m 子网管理系统 s d h s y n c h r o n o u sd i g i t a lh i e r a r c h y同步数字系列 w d m w a v ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 波分复用 d w d m d e n s ew a v ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g 密集波分复用 t m n t e l e c o m m u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tn e t w o r k 电信管理网 t m f t e l e m a n a g e m e n tf o r u m 电信管理论坛 c o r b a c o m m o n 0 b j e c t r e q u e s t b r o k e r 公共对象请求代理 a r c h i t e c t u r e 体系 s n m p s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l简单网络管理协议 c m l p c o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o np r o t o c o l 通用管理信息协议 m s t p m u l t i - s e r v i c et r a n s p o r tp l a t f o r m 多业务传送平台 1 4 本文的工作及安排 本论文旨在研究并实现一种能支持多厂商、多技术光传送设备综合网管 系统的适配层系统。根据现有的几种此方面的网管模型，研究其优劣性，并 提出一种可行的方案，并加以实现( 部分子功能) 。t m f 针对多厂商多技术 网管系统提出了一系列的标准，但是并不全面，例如并不包括现在应用比较 广泛的多业务传送平台( m s t p ) 技术，因而有必要在t m f 标准的基础上研 哈尔滨工程大学硕士学位论文 究一下m s t p 的网络管理及其在光传送网综合网管系统中的实现。 ( 1 ) 研究t m f 制定的一系列的针对多技术、多厂商网络管理，用于指 导开发n m l - e m l 接口和n m s 、e m s 丌发标准。它们包括：t m f 5 0 9 一 n m l - e m “网络管理层与网元管理层) 接1 2 1 商务协定；t m f 5 1 3 多技术 的网络管理商务协定；t m f 6 0 8 一一多技术的网络管理信息协定： t m f 8 1 4 a 多技术的网络管理实现模板和指导方针；t m f 8 1 4 一多技术 的网络管理解决方案集等。通过研究这些标准来掌握实现多厂商、多技术传 输网管适配技术的思想方法。 ( 2 ) 根据c o r b a 模型，提出多厂商、多技术光传输设备网络管理适配 模型，使其能够管理多厂商生产的s d h 、d w d m 、m s t p 等多技术光传送 设备。 f 3 ) 针对中兴公司本部事业部现有的网络和网元层网管系统，研究其支 持多厂商、多技术网络管理的方法。 ( 4 ) 在中兴公司本部事业部传输网管系统( e m s 和n m s ) 的基础上，提 出并实现一个多技术、多厂商网络层综合网管适配器子系统。 主要工作内容：对适配器予系统进行系统设计，将适配层进一步分层， 按照适配层实现的t m n 的主要功能和自身特殊功能分成几个功能模块：告 警管理模块、性能管理模块、数据业务管理模块、子网管理模快、路径管理 模块、保护管理模块、安全管理模块等；对适配器予系统的各个模块进行详 细设计，制定相应的测试方案，并给出测试用例；对各个模块进行编码调 试；对各个模块进行单元澳4 试；将各个子模块集成并对集成后形成的子系统 进行系统测试；测试通过后提交版本。 本文第2 章介绍了光传送网的基础知识，并介绍了实现光传送综合网管 系统的必要性，并给出了光传送网综合网管系统的架构模式。指出本文所要 实现的适配层在整个网管系统中的位置。 本文第3 章介绍了适配层设计和实现所涉及到的两种主要技术，一种是 设计架构所需要的c o r b a 技术，另一种技术是实现多技术网管所需的 m s t p 技术的基础。 本文第4 章是本文的一个核心。在这里，简要介绍了适配层在光传送网 综合管理系统中的位霞，详细地进行了需求分析，包括功能需求和性能需求 等；从分层模型，功能模型，过程处理模型几个方面对适配层进行设计。最 后介绍了初始化适配层的流程和适配层状态迁移图。 本文第5 章对是适配层的具体实现，包括各个线程功能的实现、公共数 4 。尘堡三堡盔兰堡主兰堡鎏塞 据结构的定义以及对特殊需求的实现( 包括多厂商告警、数据业务) 。 在结论部分对本文的工作做了一个总结。 堕堑鎏三堡查耋堡圭主童兰圣 第2 章光传送网综合网管系统 2 1 光传送网基础 电信网具有两大功能群，其一为传送功能群，可以将任何通信信息从一 个点传递到另外一些点，另一种功能就是控制功能群，可以实现各种辅助服 务和操作维护功能。光传送网就是完成传送功能的手段，定义为：在不同地 点之间传递用户信息的网络的功能资源。光传送管理网属于控制功能群。这 里有必要对传送和传输进行一下说明，两者的描述对象不同，传送是从信息 传递的角度的功能过程来描述的，而传输是从信息信号通过具体物理媒介传 输的物理过程来描述的。因此，传送网是逻辑功能意义上的网络，而传输网 具体指各种设备组成的实际网络。但是在实际应用中这两个概念通用，本文 不对此进行区分1 4 i 。 光传送网作为电信的基础网络，其发展经历了准同步数字系列 ( p d h ) ，同步数字系列( s d h ) ，波分复用( w d m ) ，密集波分复用 ( d w d m ) ，目前同步数字系列( s d h ) 是应用最为广泛的技术成为光传送 网络的骨干，另外城域网也广泛采用了w d m 技术，来进行大容量，高速 率的信号传播。而且现在的传送网和其它的电信业务网也出现了交叉发展的 趋势，目前在s d h 基础上传送数据业务是电信业界的一个热点，相应的技 术e o s ，m s t p 等技术正在逐步完善。 准同步数字系歹i j ( p d h ，p l e s i o c h r o n o u sd i g i t a lh i e r a r c h y ) ，是在数字通 信网的每个节点上都分别设簧高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的 标准速率。尽管每个时钟的精度都很高。但总还是有一些微小的差别。为了 保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同 步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步, , l a l 。 同步数字体系( s d h ， s y n c h r o n o u sd i g i t a lh i e r a r c h y ) 规范了数字信号 的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口标准等特性，提供了一个国际支 持框架，并在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的电信传输 网【4 1 0 波分复用( w d m ，w a v ed i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ) ，是把具有不周标称波 长的几个或几十个光通路信号复用到根光纤中进行传送，每个光通路承载 哈尔滨工程大学硕士学位论文 一个t d m 方式的s d h 信号【5 1 。 e o s ( e t h e m e to v e rs d h ) 技术，是一种以太网通过s d h 进行传送的技 术。即利用光传输网络传送以太网业务【6 t 。 多业务传送平台( m s t p ， m u l t i s e r v i c et r a n s p o r tp l a t f o r m ) ，是指基于 s d h 平台，同时实现t d m 、a t m 、以太网等业务的接入、处理和传送，提 供统一网管的多业务节点n 尽管光传送网领域新技术层出不穷， m s t p 技术等，基于同步数字系列( s d h ) 送网的核心网络将在较长时间内存在。 2 2 光传送网综合管理系统 例如a s o n 技术，r p r 技术， ，密集波分技术( d w d m ) 的光传 通信行业的不断发展，电信运营商而临以具有竞争力的价格和高效、低 成本和及时的方式提供更多服务的压力。 自始至终存的一个关键问题是对 这些异构分布式网络的有效管理，这也关系到新的市场份额。所以日益复杂 的网络和商效的网络管理形成了矛盾。 运营商网络的主要组成部分是由不同厂商提供的网元设备及其网元管理 系统o s m s ) 或子网管理系统( s n m s ) 所构成的一个子网管理域，按照l t u t 关于电信管理网( t m n ) 的体系结构划分，如图2 1 。 图2 1 电信运营商光传送网络体系结构 e m s 只能管理各自厂商的设备，不能管理其它厂商的设备。e m s r 能, 提供基于单个网元的网元管理层的管理功能，不能提供基于网元之间连接关 系的予网管理层的管理功能，不能对端到端电路直接进行管理。为了对多厂 哈尔滨工程大学项士学位论文 商网元设备进行集中统一管理，提高对网络的综合管理能力，需要在网络管 理层建立多厂商网络管理系统( n m s ) ，把互用性任务扩展到网元层之上的 管理层网络层，即在多厂商的网元网络管理系统之间包含互用性。 网络运营商同时也在利用光传输网络设备的技术进步，在网络中配置下 一代的各种多技术的网元，这些网元设备提供新的服务和利用光网络的资 源。如近年来，随着i p 业务的迅猛发展，为了适应城域网的业务类型由单纯 的语音业务为主、2 m b i t s 为颗粒向数据业务为主、宽带接1 3 过渡。提出了 基于s d h 的多业务传送平台( m s t p ) ，对这些网络设备进行有效管理，不能 再是像传统的网络管理方案只分别针对特定技术，如图2 2 。而是 n m l 图2 2 传统的光传送网管系统结构 需要一种全面概括的、商业上可行的、可升级的非私有的，而且适用于多厂 商，具有多技术的网络管理模型。从而屏蔽各种技术的管理细节，提供单 一、通用的e m l - n m l 接口，降低n m s 开发的复杂性。如图2 3 ，做到不论 何种技术，任一生产厂商的光传输设备即插即用，无需更改网络层综合管理 系统就能够实现统一管理和互联互用。实际上这也就是光传送综会网管系统 所要实现的目标。 、 从图2 3 可以看出，实现光传送网综合网管系统的关键就在于实现 n m s 和e m s 之间的s i n g l e ，c o m m o ni n t e r f a c e ( 单一通用接口) ，采用的是 c o r b a 技术，这是适配层所要实现的。采用这种c o r b a 的光传送网综合 网管模型如图2 4 。 8 吾藿 、八一 裟 掣零 l l ， r八jj， ，由c 黧 丑一 雾 哈尔滨工程大学硕士学位论文 图2 3 光传送综合网管系统结构方案 图2 4 基于c o r b a 的光传送网综合网管系统模型 2 3 本章小结 本章首先介绍了作为电信网基础网络的光传送网的相关知识，简要介绍 了几种主要的光传送技术：准同步数字系列( p d h ) ，同步数字系列 哈尔滨j i ：程大学硕十学何论文 ( s d h ) ，波分复用( w d m ) ，密集波分复用( d w d m ) ，e o s ，多业务传送 平台( m s t p ) 等；接着在分析了设计光传送网综合管理系统的必要性的基础 上，给出了理想的光传送网综合网管系统的结构模型。在接下来的一章中对 本系统所涉及到的公共对象代理请求体系结构( c o r b a l 进行了技术分析， 并对多业务传送平台( m s i t l 这一新兴技术进行简要介绍。 1 0 哈尔滨工程大学硕士学位论文 j _ 目_ 目_ ；j # i _ ；i ；_ _ _ z j i i j t i _ ；_ - _ - _ - - _ 目# 一 第3 章相关技术分析 3 1c o r b a 技术原理 公共对象请求代理体系结构( 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 ) 是o m g 于1 9 9 1 年提出的个工业标准，它将面向对象技术 和网络通信技术有机结合起来，用于在分布式环境下实现应用的集成，使得 楚于对象的软件构件可以在分布式环境中可重用、可移植和可互操作性。随 着人们对构件技术的关注，c o r b a 技术日趋成熟，并得到了世界范围各个 行业的支持和认可。许多计算机厂家都推出了符合c o r b a 规范的产品。目 l 礼c o r b a 已经在电信、金融、制造等领域得到了广泛的应用。从本质上 说，c o r b a 是一种专门用于规范o r b 行为的标准。利用c o r b a 技术， 可以屏蔽对象通信的细节，完成对象的注册、定位和激活；请求解释：差错 处理；参数配胃以及操作传送等工作1 3 l 。 c o r b a 提供了一种独立于程序设计语言的描述语言一i d u i n t e r f a c e d e f i n i t i o nl a n g u a g e ，接口定义语言) 。i d l 用来定义客户机方如何发起请 求、服务器方如何定义与该请求对应的动作所需的信息。i d l 使客户机和服 务器双方无需局限于使用莱钟特定的语言进行对象互连的程序设计。 3 1 1c o r b a 体系结构 c o r b a 体系结构主要包括对象请求代理o r b 、c o r b a 公共对象服 务、c o r b a 公共设施和应用对象，如图3 1 所示。 ( 1 ) 对象请求代理( o r b ，o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) o r b 在c o r b a 规范中处于核心地位，它定义了c o r b a 对象总线，即 定义了异构环境下对象透明地发送请求和接受响应的基本机制，是建立对象 之间c l i e n t s e r v e r 关系的中间件。o r b 拦截请求调用，并负责找到可以实 现请求的对象、传送参数、调用响应的方法、返回结果等。c l i e n t 对象并不 知道同s e r v e r 对象通信、激活或存储s e r v e r 对象的机制，也不必知道 s e r v e r 对象位于何处、它是用何种语言实现的、使用的是什么操作系统或其 它不属于对象接口的系统成分。o r b 屏蔽了对象的通信机制、位首、实现 等，提供了异构分布式环境中应用之间的互操作性，同时也保证了多种对象 哈尔滨工程大学硕士学位论文 系统之间的无缝连接l 引。 图3 1c o r b a 系统架构 ( 2 ) 公共对象服务( c o m m o no b j e c ts e r v i c e s ) 公共对象服务是一些i d l 描述的系统级服务，可“插入”总线之上，用 于扩充完善o r b 功能。在电信网络管理中，主要使用c o r b a 的命名服务 ( n a m i n gs e r v i c e ) 、事件服务( e v e n ts e r v i c e ) 和生命周期服务叫f ec y c l e s e r v i c e ) 三种服务。命名服务是o r b 上对象定位的基本机制，它负贵维护 对象引用和逻辑名称间的关系。事件服务使得总线上的组件可以动态地注册 或撤消事件处理，该服务通过事件通道对象牧集组件间的分布式事件。生命 周期服务提供在总线上创建、复制、移动和删除对象等操作1 9 j 。 ( 3 ) 公共设施( c o m m o nf a c i l i t i e s ) 公共设施定义了可直接为业务对象所使用的水平和垂直应用框架。它是 一些i d l 定义的组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务 对象有效协作所需的协定规则。包括用户界面、信息管理、系统管理和任务 管理等水平公共设旄和些为诸如金融、制造、电信等特定“垂直”市场领 域提供的i d l 定义接口和框架，即垂直公共设施。 ( 应用对象( a p p l i c a t i o no b j e c t s ) 它是指供应商或用户借助于o r b 公共对象服务及公共设施而开发的特 定产品，它不在c o r b a 体系结构中实行标准化。 哈尔滨工程大学硕士学位论文 3 1 2i d l 简介 接口定义语言( i d l ，i n t e r f a c ed e f i n el a n g u a g e ) ：在c o r b a 规范下， 由i d l 来标识对象的接口操作及其数据参数。它是一种描述性的框架语 言，并且是独立于具体编程语言而存在的。i d l 的核心是将对象实现与对象 接口相分离，在客户应用和服务器应用之糊建立个标准的描述语言，描述在 应用程序中需要用到的类型、对象接口、对象所支持的操作和操作时可能引 发的异常，与具体的实现语言和平台无关1 1 0 】。 3 1 3c o r b a 服务：命名服务与事件服务 f 1 1 命名服务 命名服务是o r b 上对象定位的基本机制，它负责维护对象引用和逻辑 名称间的关系。其使用方式与文件系统类似，其命名上下文( n a m i n g c o n t e x t ) 相当于文件系统中的子目录。在q 3 中使用d n 来进行管理对象的定位。 ( 2 ) 事务服务 事件服务使得总线上的组件可以动态地注册或撤消事件处理，该服务 通过事件通道对象收集组件问的分稚事件。 3 1 4c o r b a 在e m l n m l 接口中应用的优势 前面已经介绍了实现e m l - n m l 接口功能就是适配层的工作。这里陈 述一下适配层使用c o r b a 技术的原因和优势。 传统上t m n 在e m l - n m l 接口上主要采用q 3 接口来实现，实践中采 用q 3 接口作为光传送网的e m l n m l 接口( 适配层) 存在着一些不可避免 的问题。 基于r r u t 标准的q 3 接口力求解决各个不同厂商设备之间的互连 互通问题，但由于0 3 接口具有过多的条件包和可选项，且接口信息交互的 效率较低、开发成本高、软件的可重用性差，因此，难以真正实现不同厂家 设备之间的互连互通。 鉴于q 3 接口存在的种种不足，我们考虑在e m l - n m l 接1 2 1 中采用 c o r b a 技术，这是由c o r b a 技术自身的优势决定的： ( 1 ) c o r b a 的技术特点例。它采用先进的软件总线和面向对象技术，实 现遗留系统的集成很容易，符合标准的处理流狸，系统的开放性适应新技术 1 3 哈尔滨工程大学硕士学位论文 的发展： ( 2 ) c o r b a 可以定义与具体编程语言无关的接口，使系统具备相当强 的扩展性。c o r b a 能够实现其他的专业子网以最小代价进行平滑接入，并 最终实现真正意义上的综合网管系统。 ( 3 ) c o r b a 的对象实现和对象引用相分离，从而实现客户程序与服务 器程序完全分离。因此在保持调用方式不变的情况下，服务器和客户程序都 可以自由地修改和升级而无需通知对方。这对于t m n 内部各系统的维护及 升级意义重大。 ( 4 ) c o r b a 溶合了分布计算技术和面向对象编程技术，最终可实现软 件代、码的重用。这点在软件开发中具有重要的实际意义。可以方便的控制 t m n 与网络的松藕合性。 ( 5 ) c o r b a 实现了设计原则和设计方式的层次化。c o r b a 规范仅定义 了对象请求代理o r b 中用到的最基本对象的属性和方法，而面向应用的对 象可以在应用对苏、领域对象或开发环境中逐层进行定义和实现，这样层层 扩展。 3 2m s t p 技术概述 近年来，不断增长的i p 数据、话音、图像等多种业务传送需求使得用 户接入及本地网的宽带化技术迅速普及起来，同时也促进了传输骨干网的大 规模建设。由于业务的传送环境发生了巨大变化，原先以承载话音为主要目 的的城域网在容量以及接口能力上都已经无法满足业务传输与汇聚的要求。 于是，多业务传送平台( m s t p ) 技术应运而生。m s t p 采用s d h 平台来传 送以太网和a t m 业务，实现传输网的多业务承载和传送，提高城域传输网 的可经营性1 1 0 l 。 图3 2 展示的是m s t p 业务的技术框架。 1 4 哈尔滨工程大学硕士学位论文 【舶p d h s t 、 接口 盯 一删i 处理i 接u 忙 复 洱 t 7 映 交 用生 恻 射叉 段段 一 +开_ 歼 连 锖铺 以太网 1 _ jh d l “ _ 接 接口 瓣|处处 。厂 、 u p s 理理 、+， 7 胂r n c 倒 层处理 。一 $ 1 3 1 、 冉生段复用段l 。 s 删一x 接u开 处理开销处理| 、接口 图3 2m s t p 技术框架 m s t p 技术的发展主要体现在对以太网业务的支持上，以太网新业务韵 q o s 要求推动蓉m s t p 的发展。一般认为m s t p 技术发展可以划分为三个 阶段。 第一代m s t p 的特点是提供以太网点到点透传i ”。它是将以太网信号直 接映射到s d h 的虚容器( v c ) 中进行点到点传送。在提供咀太网透传租线 业务时，由于业务粒度受限于v c ，一般最小为2 m b i t s 因此，第一代 m s t p 还 不能提供不同以太网业务的o o s 区分、流量控制、多个以太网业务流的统 计复用和带宽共享以及以太网业务层的保护等功能。 第二代m s t p 的特点是支持以太网二层交换。它是在一个或多个用户以 太网接口与一个或多个独立的基于s d h 虚容器的点对点链路之间实现基于 以太网链路层的数据帧交换。相对于第一代m s t p ，第二代m s t p 作了许多 改进，它可提供基于8 0 2 3 x 的流量控制、多用户隔离和v l a n 划分、基于 s t p 的以太网业务层保护以及基于8 0 2 1 p 的优先级转发等多项以太网方面 的支持。目前正在使用的m s t p 产品大多都属于第二代m s t p 技术但 是，与以太网业务需求相比，第二代m s t p 仍然存在若许多的不足，比如 哈尔滨工程大学硕士学位论文 不能提供良好的q o s 支持，业务带宽粒度仍然受限于v c ，基于s t p 的业 务层保护时间太慢，v l a n 功能也不适合大型城域公网应用，还不能实现 环上不同位罱节点的公平接入，基于8 0 2 3 x 的流量控制只是针对点到点链 路，等等。 最近才出现的第三代m s t p 的特点是支持以太网q o s 。在第三代 m s t p 中，引入了中间的智能适配层、通用成帧规程( g f p ：g e n e r i cf r a m i n g p r o c e d u r e ) 高速封装协议、虚级联和链路容量调整机s t ( l c a s ) 等多项全新 技术。因此，第三代m s t p 可支持q o s 、多点到多点的连接、用户隔离和 带宽共享等功能，能够实现业务等级协定( s l n ) 增强、阻塞控制以及公平 接入等。此外，第三代m s t p 还具有相当强的可扩展性。可以说，第三代 m s t p 为以太网业务发展提供了全面的支持l 。 针对m s t p 设备组网的新特点，相应的网管系统也不可能仍然保持原 有的功能不变必须根据实际情况予以跟进，辅助m s t p 设备组建完善的 网络。下面就是对于m s t p 设备网管系统提出的新要求： f 1 ) 应能够对m s t p 承载的多种业务进行统一管理 传统的网管一般是针对单一业务开发的，s d h 网管系统，以太网网管 系统和a t m 网管系统分别是独立的系统。m s t p 的硬件设备已经实现了在 一个平台上承载s d h ，以太网和a t m 业务，自然在网管上也应该相应的提 供多种业务的统一管理界面，减少独立网管带来的网络管理的复杂性l l 副。 f 2 1 为各种业务提供齐备的管理功能 m s t p 网管可以认为是s d h 网管，以太网网管和a t m 网管的集成 体，应能够对相应的接i = 1 进行配置，维护( 故障性能监视) ，针对t d m 、 a t m 、以太网等不同业务的业务特征进行管理，提供齐备的管理功能i l “。 ( 3 ) 提供强大的端到端业务调度能力 在城域网中，业务调度的频繁性比长途网要大的多，业务开通的时限 性比长途网要紧得多，因此，直接提供端到端电路和端到端数据业务的自动 配置功能，可以简化配置流程，快速响应客户的需求。端到端业务的自动配 鼹，就是指通过简单地选择源宿端1 ：3 和业务类型，在很短的时间内即建立起 路径连接的过程。 在端到端业务的调度方面，不仅要考虑传统的各种速率的s d h 业务， 还需要考虑以太、a t m 业务的端到端调度，只有城域网中的所有业务都能 够实现端到端调度，才能够真正保证业务的快速提供，满足客户需求。为了 避免多层配置，减少配置步骤，最好能够做到在上层配霞数据业务后即可以 喻尔滨工程大学硕士学位论文 在下面的s d h 层生成相应的承载电路【1 4 】。 ( 4 ) 提供各种业务的端到端维护模式 业务的端到端维护主要是指业务级别的告警监视和性能监测，也就是 实现端口上监视到的告警性能与端1 2 上承载的业务实现相关联，这种端到端 的维护模式适应于提高业务管理能力的需求。同样，在端到端维护模式中， 不仅要考虑s d h 业务，还需要考虑以太、a t m 业务的业务级的告警性能监 视。 3 3 本章小结 本章对于在设计适配层中所涉及到的两种关键技术进行了简要的介绍 和分析。对于公共对象请求代理体系结构( c o r b a ) 的介绍，首先按照 c o r b a 的体系结构模型对c o r b a 各个模块进行了简要说明，然后介绍了 c o r b a 用到的描述性框架语言一一接口定义语言( i d l ) ，接下来介绍了 c o r b a 服务的概念，最后描述了c o r b a 在e m l n m l 接口中应用的优势 和特点；对于多业务传送节点( m s t p ) 这一新兴技术介绍了其发展历程， m s t p 和s d h 平台的关系结构，咀及在光传送网综合管理系统中要实现的 部分内容。接下来的一章我们将利用c o r b a 技术设计适配层。 1 7 哈尔滨工程大学硕士学位论文 第4 章适配层总体设计 4 1 适配层在网管系统中的位置与功能 从图4 1 可以看出适配层位于n m s 和e m s 之间，其主要作用就是屏 蔽n m s 和e m s 之间的差异，使得两者之间信恩交换