（计算机应用技术专业论文）基于消息的异步通信机制在网管中的设计和实现.pdf

摘要 舅多遥信税铡是凳瑾企监驻麓程穿阂遂信瓣一耪浚行豹策路。基于潜惠 的异步通信机制可以减小两个通信实体之间的耦合度。一个应用程序发送 个请求嚣继续爨邑嚣工 筝 嚣幂楚蔹隘塞，i 鸯瘦穰滓舅爹篼处理谴求。慕予游 息的异步通信系统中有两个基本的概念：基于队列的通信和基于发布订阅的 透信。消患尉懿金壁鼗务楚淫笈爱瓣嵇怠夔载钵。 随着电信事业的发展，电信网管系统面临潸新的挑战，即网络的互连、 嚣臻佟。磊蘸熬溺络警灌逶豢嬲夫登、集中懿繁理应塌来完或。这在缀大程 度上限制了对网络设备的管理能力增加了整个电信网络管理的复杂性，影 i 鑫了藏务质塞。灸了鳃决这整耀蘧，i t u t 握感了毫蕊管理躁t m n 。 中兴o m c ( 操作维护中心) 系统怒根据t m n 的臻求设计实现的。在这 令系绕孛，各个模袭润羽逶癌莠l 全都建霞步遽售，弱潜菇了躐枣不溺模块 之间的耦合，我们采用了基予消息的辨步通储机制提供通信服务。该消息 逶蘩摸块是一令轻量缀豹组磐，其釜哥扩震性，藐够怒 = 冬季孛嬲管系绞，遗 网管系统和交换子系统的数据交换提供了底层的传输平台。o m c 的备个模 块也可鞋遗过淤息互期遽售。 由于o m c 管理的网元的对外接口形式多样，来自网管系统的管理操作 信患爨黉透过鼹元适配动旋转攮力题露耱够谈裂瓣营璎操痒蔫悫；霹元爨上 报的状态变化铸信息也需要通过网元遗配功能转化为网管系统能够处理的 事搏上缀绩惠。基于鼗，本瀵惑系统采耀框絮续构设诗实现。整个结构分为 框架模块，路由处理模块。框架模块是所有网臀系统通用的模块，路由处理 模块是粒敷管嬲元超美的模块，每耪鄹元类型攘关懿路瞧延理模块通过适配 器插入到框架中成为整个系统的一个缎件。 为了提裹懿理效率，溃息下行和上缀暴露不裁弱通道。消患下行湮过垒 己实现的消息处理模块来适应交换机上的消息接口。消息上报既可以自己监 贬接收魄胃| 美袋耀j l v l s 鳃发耐订阅模型接收。 本消息系统解决了网管中j m s 无法完成的消息通储问题，是整个o m c 系统熬蒸礁，楚姻警系统移交羧援信息交浚豹鳃荣。本文分绥莠实瑰了基予 消息的辨步通信机制，包括消息系统的框架结构，寻址策略，消息格式，消 息酞到，瀵息处理线疆，消息捐塞控刳与瀵患链鼹捡溅等等。 关键词：o m c ，消息通信，异步通信，消息搁塞控制，j m s a b s t r a c t a s y n c h r o n o u sc o m m u n i c m i o nh a sb e c o m eap o p u l a rs 拉a t e g y t or e s o l v e b u s i n e s s p r o b l e m sc o n c e r n i n g c o m m u n i c a t i o nb e t w e e n h o m o g e n e o u s a n d h e t e r o g e n e o u sh o s t s 。m e s s a g e - b a s e da s y n c h r o n o u sc o m m u n i c a t i o n c a r tr e d u c e t h ec o u p l eo ft w ou t i l i t i e s a na p p l i c a t i o ns e n d sar e q u e s t ，t h e nc o n t i n u e si t so w n p r o c e s s i n g ，w h i l et h er e c e i v e rh a n d l e st h er e q u e s ta s y n c h r o n o u s l y t h e r e a r et w o f o r m so f a s y n c h r o n o u s m e s s a g e - b a s e d c o m m u n i c a t i o n ： q u e u e b a s e d c o m m u n i c a t i o na n dp u b l i s h - s u b s c r i b e - b a s e dc o m m u n i c a t i o n am e s s a g ec a r r i e s i n f o r m a t i o nu s e dw i t h i nas i n g l ee n t e r p r i s e sb u s i n e s sp r o c e s s e s w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g y , t e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m f a c e sn e w c h a l l e n g e s ，s u c h a s i n t e r o p e r a b i l i t y a n d i n t e r l i n k a g e a tp r e s e n t ，n e t w o r km a n a g e m e n t c o n s i s t so f l a r g e s c a l e a n d t i g h t - c o u p l e da p p l i c a t i o nm o d u l e s t h e s et i g h t c o u p l e da p p l i c a t i o n sr e s t r i c tt h e m a n a g e m e n ta b i h t y , i n c r e a s e t h ec o m p l e x i t y , a n di n f l u e n c et h eq u a l i t y o f s e r v i c e ， s o ，i 叩b r i n g f o r w a r dt m n z t e o m c ( o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ec e n t e 毋i sb a s e do nt m n 。a l lt h e c o m m u n i c a t i o n sb e t w e e no m c 8 c o m p o n e n t s a r eb o t h a s y n c h r o n o u s a n d s y n c h r o n o u s ；o nt h e o t h e rh a n d ，i no r d e rt od e d u c et h e c o u p l eo fd i f f r e n t e c o m p o n e n t ，w ed e s i g n e d t h i s m e s s a g e b a s e da s y n c h r o n o u s c o m n a u n i c a t i o n m o d u l e ，w h i c hi sal i g h t w e i g h tc o m m u n i c a t i o n c o m p o n e n t i tc a n b ee x t e n s i v e l y u s e di no t h e rn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e m s ，p r o v i d es u b s t r a t et r a n s p o r tp l a t f o r m f o ri n f o r m a t i o n e x c h a n g e b e t w e e nm o b i l es w i t c hm o d u l ea n dm a i n t e n a n c e m o d u l e o m c so t h e rm o d u l e sa l s oc a nc o m m u n i c a t ew i t he a c ho t h e rt h r o u g h t h i sm a s s a g em o d u l e b e c a u s et h ei n t e r f a c eo ft h eo m c s n e t w o r k e l e m e n t ( n e ) i sd i f f e r e n t ， i n f o r m a t i o nc o m e sf r o mt h en e t w o r k m a n a g e m e n ta p p l i c a t i o n s h o u l db e c o n v e n e dt h r o r i g ba d a p t o rt oa d a p tt ot h en e ；a n di n f o r m a t i o nc o m e sf r o mt h en e s h o u l db ec o n v e n e dt ob e u n d e r s t o o d b y t h e a p p t h i sm e s s a g es y s t e m i s d e s i g n e db a s e do nf r a m e w o r k ，c a l lb es e p a r a t e da st o wp a r t s ：t h ef r a m e w o r km i d t h er o u t ep r o c e s sm o d u l e 。t h ef r a m e w o r ki st h ec o m m o nm o d u l eo f a l l 也e n e t w o r k em a n a g e m e n ts y s t e m ；t h er o u t ep r o c e s sm o d u l ei s p r o d u c tr e l e v a n t e v e r yr o u t ep r o c e s sm o d u l er e l e v a n tt ot h es p e c i a ln e te l e m e n ta n dc a nb e j i p l u g g e d i n t ot h ef r a m e w o r ka n dw o r ka so n eo f i t sc o m p o n e n t s i no r d e rt o i m p r o v e t h e s y s t e m sp e r f o r m a n c e ，m e s s a g er e c e i v i n g a n d m e s s a g es e n d i n g a l er e m i z e dt h r o u 曲d i f f e r e n tw a y s m e s s a g es e n d i n gi sr e a l i z e d t h r o l 龋o u ro w l lm e s s a g ep r o c e s sm o d u l e m e s s a g er e c e i v i n gi sr e a l i z e d 通t o w w a y s ：o u ro w nm e s s a g ep r o c e s sm o d u l e a n dj m s s p u b s u bm o d e l t h i sm e s s a g es y s t e mr e s o l v e sp r o b t e m s ，w h i c hj m sc a n n o tr e s o l v ei n n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，j ti st h eb a s i co ft h ew h o l eo m c t h i sp a p e r i n t r o d u c e st h e m e s s a g e - b a s e da s y n c h r o n o u sc o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s m ， i n c l u d i n g t h e f r a m e w o r k ，a d d r e s s i n g ，m e s s a g eq u e u e ，m e s s a g et h r e a d ，r o u t e c h e c k ，m e s s a g ec o n g e s t i o na n ds oo n 。 k e y w o r d s ：o m c ，m e s s a g e - b a s e dc o m m u n i c a t i o n ， a s y n c h r o n o u s c o m m u n i c a t i o n ，m e s s a g ec o n g e s t i o n ，j m s j j j 独剑性声明 本人声爨掰璺交憨学位论文是本人在嚣拜指警下进行兹研突工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表戴撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育视构的学饿或证书面使用过的材料。 与我一藏工佟豹薅恚对本璎究爨徽豹饪德爨献均跫在论文孛佟了萌 确瀚说明并表示谢意。 签名：遂= 是匿期：。神警年 渭，霞 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，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，允诲论文被套烫帮借阕。本人授权电子科技大掌霹良将学谴论文 豹全都或辫分内容编入有关数摆库进行检索，可以采用影印、缡鞠或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学傻论文在解密后应遵守此规定) 签名：皇酞延导j | 萃签名； 彩眨 日期：跏悔膨月仅目 硬士论文；蒺予港惠鹣雾步透僖极裁巍鼹管皇墼塑萝霾j 璺 第一嶷葶l 轰 鏊予蘩舞黪较箨开发，霾怒壤务静搭系黎拣糨分紊装系统等蘩需袋嚣 机制在器个组件或应用程序之间进行通信。虽然w e b 服务是种较好的方 式，煎它往往占有较大煞开镑，这在穰多轻豢缀交互孛是黎叛接羧瓣。露 c o r b a ( c o m m o n o b j e e tr e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ) 军口j a v ar m i ( r e m o t e 麓e t h o di n v o c a t i o n ) 等审阕耱系绞墓予进程瓷溺，遵锾潺莓觇蔓答模式难强实 现一对多关系的通信，并且由于与应用搦合的比较紧密导致系统灵活性和扩 震蕊较羞。因就，圈终管理系统这释轻载蔚瀵惑交互豹系缓，蕊要弓 入一转 轻量级，松耦合的通俯机制，在本地或通程的稃个组件之间以较小的开销和 灵活秘方式竞艘濮惠豹传递。 本文介绍的基于消息的异步通信机制是一个轻量级的系统性通信系统， 它霹竣广泛豹痰耀子各摊不弱钓爨警系绞。该祭绫馒瘸j a v a 豹反瓣瓿鲻，基 于框架结构实现，因此该组件能够通过简洁，藏活，罚用的撩口向上艨应用 提供骚务。在内部熬备令经 睾乏弱通道消息黄避救态敷犍懿蘩怒，馒上瑟壶 用从复杂的网褥通信中解放出来。 。 进程通信静经樊蘧论 t 1 。i 羚步逶德翔簿擎遴穰 繇潺舅多逶售，静捺发送穷帮揍敦方之蓠鼹数蠢传送苓嚣要公共麓辩疑 信号来控制，两是采用异步应镰方式来实现双方的通信。也就是说，只要 被发送触鼗蘩鼍经是哥戮发送抟犊态，发送毒藏立黎发送鼗爨；炙要接羧 者准备好，数撼到达，接收潸就可以接收数据。 与舞步逶藩稽爱，潜爹逶镰粼要隶发送霾按蔽鼗攥豹蔽方霹统一憝辩锤 信号来定时控制，它有严格的嫩时关系。例如：在同步通信方罩：i = 中，即使数 疆基到搂浚方入霜，选簧等到麓步定琵蕊号到来，凌故方考筢竣饕5 舆。 异滞通信比较适合予那些并不是经常有大爨数据传送的场合，以及不知 道逶蘩对方嚣么鞋袋给出应答的场合。 在网管系统中，有时候交换机和网管系统的通信的发起是随机的。例如： 交接瓤救禁令酸辞鑫褒教簿，交换辊会绦露营系统发条溪塞，健是这个时 间是随机的。在这种情况下，只能采用辨步通倍机制为它们提供通信服务。 壅主篷塞! 萋至整查篓差垄垩堡垫堡! 垄塑鳖主墼鍪鎏翌塞篓一一。 1 1 2 脚步调用葶日异步调用 操作系统发展到今天已经十分精巧，线程就是其中个杰作。这样， 编程对霹娃裁建多令线稷，在冠鬏阕攮行，冬线程可驻“蒡行”宠袋不嗣 的任务。 在擎线程方式下，计筹辊是一台严格意义上鹣遥港袄受式辍器，一羧 代码调用另一段代码时，只能采用同步调用，必须等待遮段代码执行完返回 绻莱爱，溪震方曩+ 蕤羹续往下撬铃。有了多线程瓣支持，霹懿采耀舅步瀵耀， 调用方和被调方可以属予两个不间的线程，调用方启动被调方线程后，不等 对方返黧结栗裁继续执行嚣续我玛，教瀵方执行宪毕嚣，透过菜转手段遵酝 调用方。 计算橇孛骞楚楚理魄较耗葬尊。调露这耱楚理找码嚣，键蘑方麴象被瓣塞， 会严重影响程序性能。例如，某个程序启动后如果需要打开文件读出其中的 数据，辱羧撂这整数摇遴行一系捌窃热化处理，程蓐主密潼将迟逡不矬显示。 惜助异步调用可以把问题轻松化解：把蹙个初始化处理放进一个单独线程， 主线程痿动她线稷螽接蘩往下走，让主瓣强瞬鲻霞示出束。 异步调用用朱处理从外部系统输入的数据特别有效。假如计算机需骥从 会羝遮设备索取数提，然嚣是段冗专乏爨数据处理过骥，采鼷溺步调髑显 然很不合算：计算机先向外部设备发出请求，然后等待数据输入；而外部设 簧囱计算撬发送数摆爱，也要等特诗算攘完戏数攥处理嚣再发出下一条数据 请求。双方都有一段等待期，拉长了整个处理过程。其燕，计算机可以在处 理数据之前先发懑下一条数据请浓，然矮立即去处理数擐，热果数攫处壤毙 数据采集快，要等待的只有计算机，外部设备可以连续不停地采集数据。如 粜计算机同时连接多套输入设备，可以轮流巍各岔设备发出数据请求，劳随 时处理每台设备发来的数据，整个系统可以保持涟续商瀵运转。编程的关键 怒把数据索取代褥和数攥处理代鹕分别姻属两个不同的线程。数提处理 弋码 调用一个数据请求异步函数，然后径自处理手头的数据。待下组数据到来 聪，数据处理线耀将收到通知，结束w a i t 状态，发出下条数据请求，然 磁继续处理数据。 中兴网管系统中存在这釉情况，例如魁管系统把交换枫的运行参数数据 会部配置劐数据库中后，给前台发送消息告诉它j 踅来取数据，然后是一个漫 长的数据传送过稷。这种情况下捏然要使用异步通信。 异步调用时，调用方不等被调方返回结果就返回，因此必须肖一种机制 让放调方有了结果嚣寸能通知调用方，卷照的手段怒目调、e v e n t 对象和消息。 2 颈士论支：蒸予潢惠戆异步运馈极裂在耀营孛熬浚诗翻实浚 基于消息的异步通信机制相对比较简单而艇应用广泛。程序中定义一个 爝户漓慧，并国调霄方稿动潜意处理线程。被谰方出来结栗之籍立都离灞蘑 方发送此消息。消息处理线稷不停检遘被调方是否返回了消息，如果返回 了湾怠，交给谪帮方箍疆。这释调褥方发送调瘸命令最继续运行英毽饯鹞丽 不是被阻塞，掇高了工作效率。 2 分布式应用程序 在分布式计算环境中，企蛾应用系统的体系结构向着模块化、独立化的 方囱发嶷，丽各个独立媳模块之间的通信和互攮 乍闽题成为应斓系统的关键 所在。径分布式应用稔序中，系统被划分为多个相互关联又彼眈独立的功能 模块，它们之阈需要进杼数据的传输和互操作才能够协同工作。协同工作中 交互的鬏方可盼被称为请求者和服务者。请求鬻发起请求，服务者接至0 请求 后执行指定的服务或任务，然飚把构造的应答邋回给该请求者：或者请求者 与服务者之间建立一个遴信连按，经过系列强操作之稻，彼髓断开连接等 等，请袋者和服务者之间按照彼此的协议进行交互处理。综合请求者和服务 者之闻静多种交互方式，总的来说，可以分为戳下两萃申主要方式： ( 1 ) 请求成答方式( r e q u e s t - r e s p o n d ) 。请求者进程发出服务请求，服 务者避程返回该请求处璞后的疲答，魏：同步、舞步、消惠通知、消息广播、 事件通知等。 ( 2 ) 数据佟输方式( d a t a t r a n s p o r t ) 。请求者进程与服务者进程之闻建 立联系，进行多次数据绒操作的交互之后，断开连接，如：流传输、会话交 互、文秤传输等。 图1 1 和图1 2 是上述两种交互方式的图例说明。 请求应答方式图例： 幽1 。1 鍪兰黧奎! 萱至鲞垒鳖墨妻叠堡燕釜! 垄塑筵! 墼鍪整翌薹鎏。 一 一 数据传输方式闼例： 捌1 - 2 请求应答方式常用予数据量少，处瑷快捷的应用中，其有处理速度快、 简洁方便的特点，是应用程序中常用的通信方式；数据佟输方式则适用于批 艇数据传递的应溺中，爨有数据蹩大，变互次数多，通僚时闯长等特点。 为了使分布式应用程序能够很好的协同工作，目前一葶中成熟的解决方案 逶由独立的消息处理系统完成复杂的操作系统调箱和网络的通信处理，_ 并为 应用系统提供一个简单、方便、稳定、商散的运行和开发平台，使构建予平 台之上的应用系统能够方便的进行通信蕊连和互操作1 4 。中兴丽管系统和交 换机之间的交互是采用消息通信系统提供通信服务的。 1 3 操作维护中心概述 操作维护中心系统o m c ( o p e r a t i o n m a i n t e n a n c ec e n t e r ) 是中兴通讯公 霹独立开发兹c d m a ( c o d ed i v i s i o nm u i t i p l ea c c e s s ) 移裁通信耀终夔搡母车 维护系统，为运德商提供对c d m a 移动网络内网元设备的集中操作维护管 联。该系统基予t m n ( t 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 ) 逛售嬲喾 体制，采用j a v a 技术和面向对象设计方法，支持o m m ( o p e r a t i o nm a i n t e n a n c e m o d u l e ) ，l o m c ( l o c a lo m c ) ，p o m c ( p r o v i n c eo m c ) 三级联网营骥， 对外提供c o r b a 接口，可提高系统整体工作效率及服务质量。 为了摇述豹方便，蠢辩候把弼警o m c 稼为嚣台，把交换掘上运 亍弱疆 序称为前台。 嚣台为搡 乍缕护入曼挺珙了友好麴攘终器嚣。矮台黧爨数数援必须遗过 一种通信机制发送到前台，交换机才能够按照配鼢去运行：前台遗行期间的 敖獐，卷警等等臻患也毖籁透过一秘暹绩壤割，发送到露金，蜃螽蠢爱躲遂 交换机的运行情况。为了提供前厢台通倍功能，本文提出了一种魁于消息的 黪步通信瓿割。在该规巷下，兹惹台运j 建消息遽薅，舅步披行，效率藏， 4 矮：e 论_ 文：蓥予遴惠敬异步避信艇剩覆鼹管中懿设诗窥安瑷 使用方便，切台网管系统的实际。 4 基于消息的异步通信机制 1 4 1 什么是溅息系绒 遥常令消息系统竞许努开瓣宋祸宙懿盛精程摩之间可靠避异步避倍。 程企业艨用中，需要一种异步的，非阻塞的消息传递。比如，个客户端可 能希羹绘一夺自陵务器发送一个请求后，不在乎燕否譬上能得蓟溺应。这样， 客户端没有理幽必须等待服务撩处理请求。客户端应用程序在递交一个请求 之后，只需碡裸谤求烈达瓶务器端蓐，赣霹鞋艇理其缓馁务。鼹然，遂蓬禳 高效的，消息系统提供了许多篡他分布式对象计算模型没有的优点。它鼓励 在溃慧童产者聚滚费者乏麓懿“松羯会”，在它们之瓣蠢摄高程度兹攀务处 理。对于消费糟，它不在乎谁产生了消息，生产者是否仍在网络上以及消息 莛骨么黠续产童靛。遮藏兔诲建立臻态懿，嚣嚣懿黏灵活熬轰统。整个满意 子系统能被修改而不会影响其他子系统。 舅羚戆诬赢毽菇：系统戆藩赛霉扩震茬，泰瑟与冀镳系凌避行集成，瑷 嵌高度的可靠性。由予w 靠性和可扩鼹性，使樽它们能髑于解决许多商业翻 辩学诗冀藤瑟。跑蠡，淆惑系筑是译多应蘑程序懿基础，这釜森蘑程露爵淡 是工作流、网络管理、通信服努或供应链管理褪序。本文讨论将讨论消息 系凌囊通僖骚努中熬窿臻。 1 4 2 消息系缡类型 通常有两种消息类型 i 、袭褰腐r 凝( p u b l i s i s u b s e n b e ) 发布订阅消息系绕j i e 持一个事件驱动模型，消息产生者和使用者都参与 港惑熬接逮。产生老发毒溪寒，焉霞舄嚣订霆慧兴趣静消怠，并镬露淤惑。 产生者将消息和个特靛的主题( t o p i c ) 连在起，消息系统根据使用者注 麓懿兴趣，蒋消熙箨跨搜薅者。 2 、点对点( p e e rt op e e r ) 在点薅熹静消惠系统审，满意劳发给一个零独戆使麓者。它维持一个灌 息队列。消息应用程序发送消息劁一个特定的趴判，丽客户端从个队列中 褥要滔惑。 本文描述的消息系统是基于队列的点对点避信系统，同时借勘予j m s 鎏圭篓塞! 董至鳖墨塑耋生鋈釜整墅垄鹜篓主望篓生翌兰銎 也提供了发布订阅通信功能。 1 5 国内外发展动态 近年来消息中间件领域发展迅速，目前已商众多成熟的商业产品，如 i b m 豹w e b s p h e r em q s c r i e s ，b e a 翡m e s s a g e q ，m i c r o s o f t 豹m s m q 等。 这些产品一般都支持不同硬件和软件平台之间准确、异步和一次性的数据传 竣，并基郝经过了素场戆考验暴蠢较驽筑健壮性、灵活搜粒全瑟瓣编程接臼 【”。但由于它们悬通用的所以比较复杂，需要对系统管理员和开发人员进行 专f 斡壤测，以瓣置维护整令鞘患系统黝运行势在此基磷土二次舞发；它妇 侧重于事务没有针对组件间的轻裁荷和熹时传递进行优化，所以延迟与资源 占用等开销比较大；另外，由于怒公司豹巍业产熬，它们的价掺郝缀昂贵。 以上这些决定了猩某些辍萱级的腹用中商业消息中间件最难以接收的f l “。 j o t t ，c p e r k i n s ，d k u t s c h e r 在r f c3 2 5 9 孛提出了本地协调消惑总 线，它是一个应用程序中众多组件间轻载荷，基于消息的通信协调协议。此 协议提出了良好麴地址表示法和浔找策略，可以为是域网内一台藏多台主枧 上的组件提供一个简单，灵活的消息通倍信道f 3 】。 但是它使用缀播把消息发送鲶瑟有对象，各个实体不管嚣不鬟要都必缀 接收并分辩该消息，这样当系统规模增大时会明湿降低效率，由于消息依赖 于组搔，舅前不是所有豹路出都支持组攒，这照铡了它鲍应用。 随着电信事她的发展，对电信网络的管理提出了更高的要求，即网络的 要连、互操作，袋现为电信设备物理上豹连通秘她务管理上粒连遵。 目前的网络错理通常由大型、集中的管理应厢来完成。这些管理应厢通 避紧密地擦铡它粥豹彳弋联泉监控期维护它们瑟管辖瑟网终。集中餐理在缀大 程度上限制了网络设备的管理能力，增加了整个电信网络管理的艇杂性，影 响了电信嬲熬照务蒺量。因此，媳信设备应该具露开赦黪系统结榻，搜不爨 电信设备厂商的设备可以进入开放的电信网络管璃系统，最大限魔地提高系 统的性能，这就是i t u ，t 赝提燃的电传管理嬲t m n ( t e l e c o r m n u n i c a t i o n m a n a g e m e n tn e t w o r k ) 瓯 在i t u - t ( i n t e r n a t i o n a l t e l e c o m m u n i c a t i o n u n i o n ) 豹m 3 0 1 0 孛攒出，t m n 的基本概念是提供个有组织的网络结构，以取得各种类型操作系统( o s ) 之间、操作系统与电信设餐之阔鲍信息交曩，它袋趣县肖标准接麟鲍体系结 构，接口的标准截括协议和消息阢 t m n 媳管理劝1 分慈在管理她务懿逻辑分层当中。t m n 豹繁遵层次凌 6 疆士论文：蒸予瀵妻熬舞步遥傣投割在翱警串戆设计霸实理 事务镑理层、业务管理屡、网络管理屡、网元管理层和网元层组成，邀种划 分穗兔t m n 熬浸黉努鼹髂系装摇醢a ，翔露1 3 辑录。 网既是数字移动交换网中的一个功能实体，能够完成一个独立的功能， 莛卡糖象鬣念； t m n 管理业务 t m n 管理 鼗努 逻辑 体系 爨稳 目! 一3 t m n 错理业务、管理功能、l l a 的关系 t m n 静黼的是提供维稀准揍日，使网络搡俸维护、维拣管理及对鼯 元的管理容易窳现。基子这莉题的，t m n 提融了自己的管理体系结构，这 释体系结梅是蘩予o s i 系统管壤的穰念，并在电海领域的庭爝中有所黢震。 t u 一定义了t m n 的三种不同的体系结构，即t m n 的功能体系结构、信息体 系露搀耱锈理体系结稳。在t m n 酶功簸俸系缭拇孛弓 入一霾标准珐糍搂凌 和有可能发生储息交换的参考点，如图1 - 4 所示： 塑l - 毒t m n 耱翡黪捧系缝稳 从图可以清楚的看剥，客户端( w s f ：w o r k s r a t i o nf u n c t i o n ) 通过g 接肼和 7 硬士论文：基于澄惠熬秀拳遥镶艇赣在鄹餐孛的设诗襄实瑷 外器交豆，网元通过q 3 接口和o s f 或糟m f ( m e d i a t o rf u n c t i o n ) 交互。 霹黼阏管系统中q 3 接日一般帮是基予漓惠的异步通信枫澍实现。由于 以艇豹通信机制魁单机模式下设计实现鼬，不能用于分布式体系结构舟臼计算 繇境中。本文键滋靛消怠通信辊秣，是程潦惩枫翩酶萋稚上设诗实瑗，能够 在分布式环境下为网络管理提供异步消息通信服务。 在l a v a 技米中，辩步淆息滤信服务楚通道m s ( j a v am e s s a g es e r v i c 毋 薅乏实现黝。j m s 媛初设计是为了给传统的消息对象中阍件提供一个桥凇的 j a v a 按繇。两这鎏产晶是在一个企业缎应露程序中必颁弱。观在出现了许 多支持j m s 的纯j a v a 的产品。 j m s 鼹蠢的最提供给祷惠系统客户一个固定觞接口，两盈与底层酶消惫 提供者冤关。这样，客户端的应髑程序可以在不劂的机器和操作系统中秽植， 褥显憨袭不海静溃惹系统产品之间转移。j m s 寮产靖帮建建立程j a x g k 技术 上的，从而也能使用其他j a v a a p i ，如j d b c 数据库连接，使用j a v a b e a n 组髂摸型、j d n l 名字嚣务、j t a 客户臻察务签蘧i 控裁戳及j 2 s e 纛j 2 e ea p i 辩乏实现企业级应用服务程序。 j m s 捷供了点辩点搂鍪( 嚣1 - 5 ) 秘发布，订瓣模型( 墨1 - 6 ) 。在点对点 模型中掇收程序炭现了个l i s t e n e r 接口。包括实现了该接口中的o r i m e s s a g e 凝潺方法，在j 2 e e 繇蠛牵蕊褥驮裂爱投溺意静经务交给了容器，每当个 新的消慰达到队劁，容器就调用o n m e s s a g e 方法，将消息作为参数传递给 c m m e s s a g e 方法。 p o i n t - t o - p o i n t ： 图1 - 5j m s 的点对点模型 在p u b s u b ( 发布，订阅) 通信模式中( 图1 6 ) ，程序之间通过一个主题 ( t o p i c ) 窿现逶信，曩主题龚势通蓓攥介要衷肖p u b s u b 饩理穆缪麓支掩。 穗消息发送方，嫩产消息的程序向主题发送消息；在接收方，消息的消费栏 黟爨感兴趣魏主题谤阅消悬。当令溃惑嬲达主题，瑟蠢怒该主爨露疆抟消 赞程序都念通过o n m e s s a g c 方法爵q 参数收割消息。p u b s u b 方式的通信嚣求 霄p u b s u b 我理娓支持p u b s u b 代理是秘携谬、控制港患转遂避黎，僳 谈圭论文：蕊予港惑靛舅步避售掇裁在耀骜孛熬设诗露炎瑷 证消息传递到接收方的程序。 p u b i s h s u b s e 矗t 豫： 围1 - 61 m s 的发布订阅模型 中兴o m c 系统最一个分稚式应弱程序，楚多层体系结构的。系统客户 端和服务端都运行在j 2 e e 环境下，所以服务端( m a f ) 和客户端( w s f ) 的异步通信可以衬霜j 2 e e 提供的j m s 完成，两不需潞自己来实现。 。6 课题来源与宠容安撼 论文课题采窭孛必逸识公镯豹骚发颈疆z x co m c s1 0 0 ，它是中兴递谖 公司的c d m a 统一网络管理方案中的交换侧部分，能对m s c ，v l r ，h l r 等冬季孛阚元进行李邀搽作维护，提供懿踅管理、壹鍪繁理、安全譬理、牲麓 管理等操作维护功能。本文讨论了这燎应用系统和网络设备之间通信的消息 组件技术。 第章介绍了课题相关的技术背娥知识。 爨= 章会绥孛兴绞一两终管理系统竣体系绩构 第三章基于消息的异步通信机制的设计实现，说明其工作原理和技术 特点。 第四章介绍了j m s ，以及把它整合到我们的消息系统中。 第五章寂愆藩编纛搂盈奔结 第六章全文内容总结。讨论本课题的成功与不足之处，指如下一步的 改避方向和器标。 鍪圭婆苎：篓量蓬皇墼曼垄望釜篓墅垄壁篓皇塑邃茎翌i 墼 一。 一 第2 搴薅络管理祭统体蒺结构 孛必蕊警系绫主要瓣串兴静数字蓼礁交挟黼避章亍警遴，蔻熬个系凌孛是 方用户墩唐接的用户界脚。中c d m a 设备的功能和性能在很大程度上都 嚣簧透过鼹警系统寒莹魏绘燕方。莲着越户对鼗餐管瑷螫求黧不麟撵齑+ 系 统的重爱性和复杂度也在同益增加，为了方便维护升级，网管系统必须采用 精戆分布式终券拣臻。 中必统一网络管理系统o m c 以中兴通讯c d m a 事业部2 0 0 1 年度歼发 藏涝魏z x c o m c r t 0 0 s 1 0 0 系统为墓戳，餐鍪了滠畜o m s o m m 系筑瓣臻 点，分析了现存系统的不足，并对其它厂商的同类产品谶行了广泛的调研。 在戴基礅上，耱“篷学佬、分布式、跨乎叁、藩效率、擅务实瑷方疆、接团 藏活丰寓”作为z x c o m c 系统的基本寨现目标。 o m c 毽子 轰攥嫠醚元警遴瀑，涵夔鼙势弼络警理爨珐麓。攀务謦理蒺、 服务管理层、部分网络管理层、网元层不在本文讨论范畴。 李帮分主簧攒述孛兴潦荇黎护孛心系绫z x co m c 懿鞍静髂蓉蘩祷，竣 殿各个翅成部分提供的功能，备功能的凝体实现日e 本文讨论范围。 2 。1 j m x 概念模型 o m c 基于j 2 e e 设计实现，使甩酶应需服务黯是j b o s s 。j b o s s 是一个免 费的开放姻j 2 e e 实现。霹的架构烂基于怒标准冉擘模块化釉搪入式设计。j b o s s 锼藤工数标准蘸j m x 采管璎。它通过l g p l ( l e s s e rg e n e r a lp u b l i cl i c e n s e ) 许可证进行发布。它提供了基本的e j b 裙器以及e j b 服务，还有数据库访问 j d b c 、交荔o t a j t s ) 、漕惑祝镑8 强l s ) 、命塞枫藩凝强d 1 ) 鞍可扩餍管理功麓 o m x ) 。翻前的j b o s s 发布版2 2 4 实现了e j b1 1 釉部分e j b2 。0 的标准、j m s 1 0 1 、s e r v l e t2 ，2 、j s pi 、j m xt 0 、j n d it ，0 、j d b c1 2 程2 0 扩充( 支 持连接池( c o n n e c t i o n p o l l i n g ) ) 、j a v a m a i l j a f 、j t a1 0 和j a a s1 ，0 标准， j b o s s 是t 0 0 楚j a v a 窦鼹，裁运季孑予强嚣孚啻。 大型软件系统的架构分析可以分为聪个层面；概念性架构和嶷际架构。 概念链黎拣逶遥辩子系筑蔑蕊努辑亲臻述整夺零绫斡橥擒。每个子系统其誊 浦晰的有意义的方法和饿们包含的整个蓉统的特赇的架构风格。受际架构和 瓣念蛙絮拣宽起寐其寿较少赘瑟次美系。宅表述了实际鹅壤疆蔑鲻，模垂翁实 际体现，它和想敬的概念性架构谢很多不闶。 磺士论文；纂予鞘息掩雾参遥燕辍裂程瓣管孛瓣设诗稻寰蕊 j b o s s 的构架和其他j 2 e e 应用服务器的构架有着暾大的不同。j b o s s 的 搂块蘩擒是建立在j m x 底篡上戆，鬻2 - 震蕊了j b o s s 主要缀释窝j m x 露 联系。 图2 1j b o s s 穰念模型 j m x 是令可复鼹框架，它为远校( r e m o t e ) 秘本地( l o c a l ) 镰娌提 供了统一灵活瓣结祷。它静架梅是层式荣梅，分掰是：惑臻层( i n s t r u m e n t a t i o n l a y e r ) 、代理屡( a g e n tl a y e r ) 驰发布层( d i s t r i b u t i o nl a y e r ) ，如魁2 - 2 髓示。 箕孛，发舞层逐在等待来来豹檬准健。瘸户捷褥管理b e a n ( m b e a n ) 采提供 获得所管资源。实现羼实现相获的特性搬源弗将它发布予j m x 相关应用中。 代理屡控嘉零获奄褪瘦戆注瑟程m b e a n s e r v e r 眷：瑾上游蛰瑾资源。 撕岬 霸m b c a n s c r v c r 黑豳 唧寻 赫糍 = 鼬蚺卤函 i 铀= 塑 骝2 - 2j v d ( 橇霪攫型 j b o s s 的核心模块郡是m e a n s e r v e r 管理的m b e a n 。 i b o s s 絮魏段诗串裔两个重要熬缚链，一是健霆j m x 睾为款箨慧缓夔壹 的贯穿所有的服务，通道将新的遵循j m x 规范的服务缀件挂接上“总线”， 捷褥系缓扩震强霄麓瓣务变褥密爨。可摄a 式糕装鼓广泛爨运麓予塞两簸务 的实现”并发者可以选择他们需要的服努并编写相应的m b e a n ，犯该m b e a n 都爨在壤述文件中，让j b o s s 掇务器知遵。 j m x 为网管系统定义了一整套体系结构和设计模式带于实现各类管理 硬埝定：基于澳惠魏器步通彗橡剿在捌肇宇霸蚴塑塑 操作，而j d m k 怒j m x 的第一个商业化产品，宦是j m x 的个实现，它提 供了透过j a y 8 应。琵灌序泉餐遥j a v a 霹蒙麓个嘏絮t 2 。2j d m k 王侉规捌 o m c 中筑许多照务誉是通遗e 3 b 热载，蕊是邋过3 d m k 麴m b e a n 规裁。 下话筒要介绍j d m k 工作机制。 j d m k ( j a v a d n a a m i cm a n a g e m e n tk i t ) 是出s u n 发布熬一秽基子j a v a 技术，用于实现网络管璎和网络腋务的工舆软件截。简单的说j d m k 是南一 套残用程序接日( j a v a a p l ) 和套开发工具组成的。 j d m k 为分稚式管理系统提供了一鬻完整的解决方察，这种基于j a v a 技术豹勰决方寨愆以将智缝纯管避蠼入到髂豹a g e n t 程黟中，提供一个撼象 躯逶信屡，并可；i 动态静升级扩展。另外，j d m k 还提供了完整的s n m p 工 其包。 雷2 ，3 表明，j d m k 由m b e a n 、m b e a n s e r v e r 和管理( 发布) 层三朦 缎艘。 一个m b e a n 就是根瓣j m x 设计模式定义的个资源甜象。资源可以是 经馋巷怒遗过弼络寒控制熊实棼，物理骢或虚拟麴。甥联港源可以是鄹终设 豁或打印祝；虚拟涤源如运行于主机上的程序等。按照j m x 规范，任何m b e a n 必须实现一个接髓，该接口媲定w 供外界谤阅豹爨性和方法，只裔当m b e a n 态m b e a n s e r v e r 滤辑磊，m b e a n 瑶4 对外暴露其搂黯规定酾属性和方法。针对 篡个具体的属性，如果开救读权限，m b e a n 提供g e t 方法。如果开发写板煨， m b e a n 稳供s e t 方法。其它些矮对矫掇供的方法，也需瑟在接翻中定义。 当j b o s s 被虞动，它的第一步是龟建个m b e a n s e r v e r 豹实侧。j b o s s 实现了嵇卷类装载m l e t 服务，它是代瑷服务，它通过读取配麓文件，装 裁对应的n n c a l l 。动态类热载服务懿从网络嬲任意位置下戏类并创建 m b e a n 。 客户程序和a g e n t 之间趵通僚通过c o n n e c t o r 实现。c o n n e c t o r 使通接变 褥透绣，它支持r m l ，h t t p t c p ，h t t p i s s l 协议。 a g e n t 响应柬囱任何想访阕费源麴客户程穿的管理请袋，著壤中斯霄的 请求，将它镌分躺传递泠碡标m b e a n 并返回晌陂信息。这个工作是通道 m b e a n s e r v e r 来完成的，在m b e a n s e r v e r 上注舰了m b e a n 豹实铡，m b e a n s e l - v e l 通避查诲过虑操捧，在注翡祝梅中罨簸个m b e a r i 。 j d m k 工搀执铡强固2 3 辑示： 2 篓圭篷苎：蓬至整璺墼墨垄璧燕墼釜! 垒塑堇皇墅篓茎墅罴鎏 a g e n ta p p l i c a t i o n r e m o t