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文档简介

摘要 随着我国通信事业的飞速发展,网络规模的不断扩大,网络用户 的不断增加以及各种先进的电信业务的不断引入,导致网络设备的类 型不断增多。通信网络规模和复杂度的日益增长对网络管理的能力提 出了更高的要求。 考虑到可扩展标记语言咀。( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 具有 开放性、可扩展性、结构化的特点,特别是x m l 文档的层次结构很 好地反映了典型的“管理者一代理”的管理模式、使用x m l 可以简 单灵活定义网络管理信息模型、以及x m l 处理网络管理信息的低投 入,本文对基于x m l 的网络管理接口模型和一致性测试方法进行了 研究。 目前,对x m l 在网络管理的应用的研究停留在数据转换形式的 阶段,对x m l 的一致性测试的研究主要是一致性测试集的发布,这 些研究无法充分发挥x m l 在网络管理接口应用的优势从而推进基于 x m l 的网络管理接口的发展和推广基于x m l 的网络管理接口的应 用。 基于x m l 的网络管理接口是网络管理接口的发展方向之一,基 于x m l 的网络管理接口一致性测试是保证基于x m l 的网络管理系 统之间“互连”、“互通”和“互操作”的重要手段。 网络管理接口的一致性测试主要包括三个方面的内容:通信协议 一致性测试、信息模型一致性测试和管理功能一致性测试。因为x m l 不绑定通信协议,通信协议一致性测试在i j t 的x 2 9 0 - x 2 9 6 系列 建议中已经给出了较为详细的论述和说明,因此这部分不再作为本文 的主要研究内容;而且管理功能的一致性测试通常是建立在管理信息 模型的一致性测试的基础之上的,相关的测试工具也都基于信息模型 的一致性测试,所以本文以网络管理信息模型和一致性测试为主要研 究内容。 本文主要有如下贡献: ( 1 ) 提出了基于x m l 的网络管理接口模型。该接口采用 x m l s c h e m a 对网络管理信息建模,通过发送基于x m l 协议的s o a p ( s i m p l eo h j e s ta c c e s sp r o t o c o l ,简单对象访问协议) 命令实现基于 x m l 的网络管理接口的管理功能,通过在s o a p 协议上增加安全和 可靠性服务保证消息传输的保密正确,是一种松耦合、跨平台,与实 现语言无关的接口,提供了可扩展性和互操作性强的网络管理方式。 ( 2 ) 作为一种功能强大的描述语言,x m l 在t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o i lm a n a g e m e n t n e t w o r k ,电信管理网) 中可用于管 理信息模型的定义,论文研究了g d m 0 a s n 1 ( g u i d e l i n e sf o r t h e d e f i n i t i o no f m a n a g e do b j e c t s a b s t r a c ts y n t a xn o t a t i o no n e ,管理对象 定义指南抽象语法记法1 ) 到x m l s c h e m a 的映射关系。t m n 用 g d m o 模板定义被管对象,而相应对象的抽象数据结构用a s n 1 来 描述,将用g d m o 定义的被管对象转换成相应的x m l s c h e m a 元素, 就可以采用x m l 技术方便地实现g d m o 中被管对象的分布式处理。 论文介绍了g d m o a s n 1 到x m l s c h e m a 的两类映射:a s n 1 到 x m l s c h e m a 的映射和g d m o 模板到x i v i l s c h e m a 的映射 ( 3 ) 提出了一种基于x i v i l 的网络管理接口模型的实现。该实现 基于消息队列通信机制,通过消息队列异步传输消息,实现了网络管 理消息的可靠交换,在网络管理消息传输时,通过在网络管理消息的 消息头中定义标识域的方法实现了请求消息和响应消息的对应关系。 ( 4 ) 提出了基于x m l 的网络管理接口一致性测试方法。该方法 采用u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ,统一建模语言) 的类图和序 列图对网络管理信息建模,分析了基于x m l 的网络管理接口一致性 测试的合适配置。通过采用基于x m l 的网络管理接口一致性测试方 法指导实际测试,可以避免测试人员和被测系统之间盲目一对一的测 试。该方法已通过实验验证。 ( 5 ) 提出了基于d t d ( d o c u m e n t t y p ed e f i n i t i o n ,文档类型定义) 的网络管理接1 2 1 实现一致性声明文稿( i c sp r o f o r m a ,i m p l e m e n t a t i o n c o n f o r m a r ! c es t a t e m e n tp r o f o r m a ) 。实现一致性声明文稿是网络管理 接口一致性测试中信息模型一致性测试的基础,根据d t d 的描述内 容导出的元素支持文稿、子元素支持文稿和属性支持文稿,对d t d 中定义的元素和属性进行了描述,该i c s 文稿和下面提出的基于 s c h e m a 的网络管理接口实现一致性声明文稿标准化了基于x m l 的 网络管理接口信息模型一致性测试,有利于对测试质量和可信度的把 握。 ( 6 ) 提出了基于s c h e m a 的网络管理接口实现一致性声明文稿。 根据s c h e m a 产生式,给出了s c h e m a 的关系图。基于该关系图,提 出了基于s c h e m a 的网络管理接口实现一致性声明文稿的六个子文 稿:元素支持文稿、类型支持文稿、属性支持文稿、唯一性支持文稿、 可替换类型支持文稿和可替换元素支持文稿。该文稿于2 0 0 4 年7 月 被i t u - t 正式采纳为建议m 3 0 3l 。 ( 7 ) 针对上述( 5 ) 和( 6 ) 中提出的基于x m l 的i c s 文稿的定 义格式,给出了相应的自动生成方法,并进行了实验验证。 ( 8 ) 基于以上三个方面( 4 、5 和6 ) 的研究,本文设计实现了基 于x m l 的网络管理接口一致性测试系统,系统采用工程的概念来组 织测试项目,该实现支持测试的自动执行、i c s 文稿的自动生成、信 息模型的自动解析、测试用例的选择和测试环境的参数化。 关键词网络管理,网络管理接口,可扩展标记语言,网络管理接 口一致性测试,信息模型的一致性测试,实现一致性声明 a b s t r a c t w i t ht h en e t w o r ks i z ee x p a n s i o n ,t h en e t w o r ku s e rg r o w t h ,a n dt h e i n c r e a s i n gk i n d so fn e t w o r kd e v i c e sa c c o m p a n y i n gv a r i o u sa d v a n c e d t e l e c o m m u n i c a t i o ns e r v i c e si m p o r t i n g ,h i g hr e q u i r e m e n ti sm a d ef o r n e t w o r km a r l a g e m e n tc a p a b i l i t y h o w e v e r , c o m p a r e dw i t ht h ei n c r e a s i n g n e t w o r ks i z ea n dc o m p l e x i t y , n e t w o r km a n a g e m e n tt e c h n o l o g yl a g s , w h i c hi se m b o d i e di nt h et h e o r ya n dm e t h o do fn e t w o r km a n a g e m e n t s t a y i n gb e h i n d ,d e m a n d i n gu n i f o r mn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ef o r h e t e r o g e n e o u sn e t w o r km a n a g e m e n te t c b a s e do na n a l y s i so ft h ep r o b l e mm e n t i o n e da b o v e c o n s i d e r i n gx m 吐 o p e n ,e x t e n s i b i l i t y , s t m c t u r a l i z e d ,e s p e c i a l l yi t sl e v e ls t r u c t u r er e f l e c t i n g t y p i c a lm a n a g e r - a g e n ti nm a n a g e m e n tm o d e l ,t h el o wc o s to fd e f i n i n g a n dt r e a t i n gx m 吐b a s e dm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nm o d e la n dt h en a t u r a l r e l a t i o n s h i pb e t w e e nx 匝a n dt e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k t h ex m 吐b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ea n di t sc o n f c i i t n a n c e t e s t i n gm e t h o di ss t u d i e d r e c e n t l y , t h ex n 几a p p l i c a t i o ni nn e t w o r ks t a y si nt h es t a g eo f t r a n s f o r m i n gn e t w o r kd a t a t h er e s e a r c h o fx m lc o n f o f i n a n c et e s t m a i n l yi st h ep u b l i s h i n go fx n 几t e s t s u i t s t h o s er e s e a r c h e sc a n tt a k e a d v a n t a g eo f x m 匝a p p l i c a t i o ni nn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e a p p l y i n gx ,t on e t w o r km a n a g e m e n ti so n eo ft h ed e v e l o p i n g d i r e c t i o n so ft h en e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e n e t w o r km a n a g e m e n t i n t e r f a c ec o n f o f i n a n c et e s ti st h em a i nw a yt oe n s u r ev a r i o u sn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c e s ”i n t e r c o n n e c t i o nf f , ”i n t e r c o m m u n i c a t i o n ”a n d ” i n t e r o p e r a t i o n ”t o d r i v et h ea p p l i c a t i o n so fx m ei nn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c e b e c a u s ex m 吐d o e s n tb i n dt e l e c o m m u n i c a t i o n p r o t o c 0 1 a n dt e l e c o m m u n i c a t i o np r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t i n gh a sb e e n d i s c u s s e da n dd i s c r i b e d d e t a i l l y i ni t u t r e c o m m e n d a t i o n x - 2 9 0 x 2 9 6 。w h a t sm o r e 。m a n a g e m e n tf u n c t i o nc o n f o r m a n c et e s t i n gi s b a s e do nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nm o d e lc o n f o r m a n c et e s t i n g r e l a t i v e t e s t i n gt o o li sb a s e do nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nm o d e lc o n f o r n l a n c e t e s t i n 2 f o c u s e do ni n f o r m a t i o nm o d e lc o n f o r m a n c et e s t i n go fx 池 b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e c o m b i n i n gt 1 ec h a r a c t e r i s t i co f 舭b a s e dn e t w o r km a n a g m e n ti n t e r f a c ea n dc o n f o r m a n c et e s t i n g a s e r i e so fr e s e a r c h e sa r ed o n ef o rx m eb a s e dn e t w o r km a n a g e m e n t i n t e r f a c ea n dx m 儿b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ec o n f o r m a n c e t e s t i n gi nt h i sp a p e r t h em a i nw o r ki nt h i sp a p e ri ss u m m a r i z e da sf o l l o w s : ( 1 )x m i ,b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c em o d e j i sp r o p o s e d b a s e do nt h et h r e e c o m p o n e n t so fn e t w o r km a n a g e m e n t i n t e r f a c e ,t h ec h a r a c t e r i s t i c so fx m lb a s e dn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c ei sa n a l y z e d ,s o m et e c h n o l o g i e sr e l a t i v e w i mx m li sa p p l i e d ,t h ep u b l i ci n t e r f a c ea n dp r i v a t ei n t e r - f a c e a r ed e f i n e dt om e e tr e q u i r e m e n t st oo p t i m i z ed a t at r e a t m e n t t h ex m lb a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ep r o t o c 0 1s t a c k i sd i s c u s s e d s e c u r i t ys e r v i c e sa n dr e l i a b l em e s s a g i n gs e r v i c e s a r ea d d e do ns o 心t oe n s u r es e c u r i t ya n dr e l i a b i l i t y t h e i n f o r m a t i o nt r a n s p o r t a t i o nm o d e lo fx m lb a s e dn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c ei sa n a l y z e d ( 2 )b e i n gap o w e r f u ld e s c r i b e vl a n g u a g e ,x 地c a nb eu s e da st h e d e f i n i t i o na n dp u b l i c a t i o no fn e t w o r km a n a g e m e n ti n f o r r n a t i o n i nt n b a s e do nx m lb a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e m o d e l t h em a p p i n gb e t w e e ng d m 0a n dx m 吐s c h e m ai s s t u d i e d g d m ot e m p l a t ei su s e dt od e f i n i t em a n a g e do b i e c t , c o n v e r t i n gm a n a g e do b i e c t d e f i n i t e db vg d m ot o x m l s c h e m ae l e m e n tc a r li m p l e m e n tt h ed i s t r i b u t e dt r e a t m e n t o fm a n a g e do b j e c ti ng d m 0 t h et w ol e v e l s i nm a p p i n g b e t w e e ng d m oa n dx m 巴s c h e m ai si n t r o d u c e d :t h em a p p i n g b e t w e e na s n 1a s nx m 吐s c h e m a ;t h em a p p i n gb e t w e e n g d m oa n dx m l s c h e m a t h ef i r s tp r o b l e mi ss o l v e dd u r i n g x m l i n t e r g r a t i o ni n t o 耶n ( 3 ) t h r e ec o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g i e s a r e a p p l i c a b l e i n d i s t r i b u t e ds y s t e m :r p c o r ba n dm q a n dx m b a s e d n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ed o e s n tb i n dc o m m u n i c a t i o n w a y t h e nt h ei m p l e m e n t a t i o n o fx m 吐b a s e dn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c ea d o p t i n gm qa sl o wc o m m u n i c a t i o n m e c h a n i s mi s p r o v i d e d i nt h ei m p l e m e n t a t i o n t h ex n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ei n f o r r n a t i o ni n t e r a c t i o n t h e n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c ei n f o r m a t i o nf o r m a td e s i g na n d s e r v e rc o n f i g u r ea r ed i s c u s s e d a tt h es a i t l et i m e ,也e a s y n c h r o n o u st r a n s p o r t a t i o n o fx 咀b a s e dn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c ei n f o r m a t i o ni sa n a l y z e d f 4 ) t h ec o n f o r m a n c et e s t i n gm e t h o do fn e t w o r km a n a g e m e n t i n t e r f a c eb a s e do nx m ei sp r o p o s e d c o n f o r m a n c et e s t i n g v ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) c o n s i s t so fm o d e l i n go ft e s t e di m p l e m e n t a t i o n ,t e s tc o n f i g u r e , t e s tp r o c e s sa n dt e s tm a n a g e m e n t b a s eo nt h ed e f i n i t i o n so f t h ef o u r p a r t si nr e l a t i v er e f e r e n c e s ,t h ex m ls t a t i c a n d d y n a m i c a lm o d e l i n ga r ed i s c u s s e d ,t h et e s tc o n f i g u r e :r e m o t e t e s tm e t h o di s p r e s e n t e d ,t h e s t a t i ct e s t ,t h es e l e c t i o no f t e s t c a s e sa n dp a r a m e t e r i z a t i o no ft e s te n v i r o n m e n ta n dt h e d y n a m i c a lt e s t i n g ( b a s i ci n t e r c o n n e c t i o nt e s t ,a b i l i t yt e s t i n g a n db e h a v i o rt e s t ) a r ea n a l y z e d f i n a l l y , t h et e s t i n ge x e c u t i o n i sp r e s e n t e d d t db a s e di c sp r o f r o m ai sp r o p o s e d i c sp r o f o r m si st h e b a s i so fi n f o r m a t i o nm o d e lc o n f o r m a n c et e s t i n gi nn e t w o r k m a n a g e m e n ti n t e r f a c ec o n f o r m a n c et e s t i n g b a s e do na n a l y s i s o fd t ds y n t a xu n i ta n di t ui c sp r o f o r m ad e s i g n i n gm e t h o d , r e f e r e n c i n gm o c s ,m r c s ,m i c s ,m e e t i n gt h ex m lb a s e d n e t w o r k m a n a g e m e n t i n t e r f a c e c o n f o n u a n c e t e s t i n g r e q u i r e m e n t s d t db a s e di c sp r o f r o m ai sp r o p o s e d t h et h r e e s u b - p r o f o r m a s :e l e m e n ts u p p o r tp r o f o r m a ,a t t r i b u t es u p p o r t p r o f o r m a ,a n ds u b - e l e m e n ts u p p o r tp r o f o r m aa r ea n a l y z e d s c h e m ab a s e di c sp r o f o r m a si sp r o p o s e d b a s e do ns c h e m a g e n e r a t i o n , i g n o r i n g t h e i r r e l e v a n t r e l a t i o n s h i p w i t h c o n f o r m a n c et e s t i n g ,s t a r t i n gf r o ms c h e m a ,t h er o o tn o d eo f s c h e m af i l e s ,t h es c h e m ar e l a t i o n s h i pg r a p hi sg i v e n b a s e d o nt h i sr e l a t i o n s h i pg r a p ha n da n a l y s i so fs c h e m as y n t a xu n i t , m e e t i n gt h er e q u i r e m e n t so fs c h e m ac o n f o f i n a n c et e s t i n g , r e f e r e n c i n gd t di c sp r o f o r m a , s c h e m ab a s e di c sp r o f o r m a s i sp r o p o s e d t h es i xs u b p r o f o r m a si n c l u d i n ge l e m e n ts u p p o r t p r o f o r m a ,t y p es u p p o r tp r o f o r m a ,a t t r i b u t es u p p o r tp r o f o r m a , i d e n t i t y c o n s t r a i n t s u p p o r tp r o f o r m a , c o m p l e xt y p e r e p l a c e m e n ts u p p o r tp r o f o r m a ,a n ds u b s t i t u t i o ng r o u ps u p p o r t p r o f o r m aa r ed i s c u s s e d b a s e do nt h ei c sp r o f o r m a sp r o p o s e d a b o v e ( 4 ,5 ) ,t h e g e n e r a t i o nm e t h o do fi c sp r o f o r m a si sg i v e n m l i c hh a sb e e n p r o v e dt ob ep r a c t i c a b l e b a s e do nt h er e s e a r c hd i s c u s s e da b o v e ( 4 ,5 ,6 ) ,t h e c o n f o r m a n c et e s ts y s t e mo fn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e b a s e do nx m li sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e dt ov e r i f yr e l a t i v e s t u d y i n gr e s u l t si n c l u d i n gt h ec o n f o r m a n c et e s t i n gm e t h o do f n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c eb a s e do nx m l i c sp r o f o r m a v i a n di t s g e n e r a t i o na u t o m a t i c a l l ye t c p r o j e c tc o n c e p t i o ni s a d o p t e d ,t h et e s te x e c u t i o nm a n u a l l ya n da u t o m a t i c a l l y , i c s p r o f o a m ag e n e r a t i o na u t o m a t i c a l l y , t h e i n f o r m a t i o nm o d e l p a r s i n ga n dt h es e l e c t i o no ft e s t c a s e s ,t h ep a r a m e t e r i z a t i o n so f t e s te n v i r o n m e n ti si m p l e m e n t e di nt h i ss y s t e m k e yw o r d s :n e t w o r km a n a g e m e n t , n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e , e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e , n e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e c o n f o r m a n c e t e s t i n g , i n f o r m a t i o nm o d e lc o n f o r m a n c et e s t i n g , i m p l e m e n t a t i o nc o n f o r m a n c es t a t e m e n t v i i 北京邮电大学博士学位论文 基于l 的恻络管理接口模型和一致性测试方法 英文缩写 a c s e a s n 1 b e r c c m c i m c i m o m c m i s c m i s e c m i p c u q s c o m c o r b a c o r b a m l d c n d c o m d o m d t d d t m f e m s f s m f t p g d m o g l o p h t t p 略缩词 英文全拼 a s s o c i a t i o nc o n t r o ls e r v i c ee l e m e n t a b s t r a c ts y n t a xn o t a t i o no n e b a s i ce n c o d i n gr u l e s c o r b a c o m p o n e n tm o d e l c o m m o ni n f o r m a t i o nm o d e l c i mo b j e c tm a n a g e r c o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns e r v i c e c o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns e r v i c e e l e m e n t 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 c o n n e c f i o n l e s sn e t w o r kl a y e rs e r v i c e c o m m o no b j e c tm o d e l 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 c o r b am a r k u pl a n g u a g e d a t ac o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k d i s t r i b u t e dc o m m o no b j e c tm o d e l d o c u m e n to b j e c tm o d e l d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n d i s t 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