（计算机软件与理论专业论文）ims域彩铃彩像平台的sip通信监控系统的研究与实现.pdf

中文摘要 摘要：本文研究了i m s 域彩铃彩像平台s i p 通信监控系统的实现方法i m s 域通 信网络是包括通信网在内的多种网络融合发展的趋势。随着通信网络的进步，越 来越多新的通信业务不断出现，为这些业务提供安全的运行保障显得十分重要。 本文深入了解了i m s 域彩铃彩像服务器的通信特点，基于w e b l o g i cs i ps e r v e r 服 务器开发了适用于s i p 协议通信服务器的监控应用系统，为i m s 域的应用服务器 的监控提供一种可行的解决方案。 文章介绍了j m x 框架的监控系统的结构、优势，同时介绍了通用的网络管理 协议s n m p 的优点。了解了w e b l o g i cs i ps e r v e r 上的j m x 架构的软件开发，结合 i m s 域彩铃彩像平台应用s i p 协议通信的显著特点，讨论了在w e b l o g i cs i ps e r v e r 上建立一个基于j m x 的，支持s n m p 方式管理的通信监控系统。将s n m p 的管 理应用到监控中来，使基于j m x 的网络管理资源可以方便接受s n m p 方式的远程 管理。 整个i m s 域彩铃彩像平台处于试验阶段，我们在广东电信研究院n g n 实验 室进行试验测试，通信监控系统在s i p 通信压力测试仿真软件的环境中完成最终 测试。监控系统很好的反映了彩铃彩像信令服务器的工作状态。 关键词：m 多媒体子系统；s i p ；j m x ：s n m p ；w c b l o g i cs i ps e r v e r 分类号：t n 9 2 9 5 3 a b 譬u 舰t h i st h e s i ss t u d i e st h ei m p l e m e n t a t i o ns i pc o m m u n i c a t i o nm o n i t o r i n g s y s t e mo ni m sm c i & m r b tp l a t f o r m i m sd o m a i nc o m m u n i c a t i o nn e t w o r ki st h e t r e n do fav a t i e t yn e t w o r kc o n v e r g e n c e ，i n c l u d i n gt h ed e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o n n e t w o r k w i t ht h ep r o g r e s so fc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k s ,m o r ea n dm o r en e w c o m m u n i c a t i o nb u s i n e s st h e r e , i ti si m p o r t a n tt og u r a n t e ef o rt h es e c u r i t yo p e r a t i o n so f b u s i n e s ss e r v e r s t h i sp a p e ri n - d 印t l lu n d e r s t a n d i n gt h ef e a t u r e so ft h em c i & m r b t s e r v 盯i ni m sd o m a i n t h cs o f t w a r eb a s e dw e b l o g i cs i ps e r v e ri sd e v e l o pw h i c hi s s u i t a b l ef o rt h es i pm o n i t o r i n gs y s t e ma n di tp r o v i d e sav i a b l em o n i t o r i n gs o l u t i o nf o r t h ea p p l i c a t i o ns e r v e ri ni m sd o m a i n 而i sp a p e rp r e s e n t st h es t r u c t u r ea n dt h ea d v a n t a g eo ft h em o n i t o rs y s l e mt h a t a p p l i e sj m xf r a m e w o r k i tp r e s e n t st h ea d v a n t a g eo fs n m e i tt h o r o u g hu n d e r s t a n d so f t h ej m x - a r c h i t e c t u r es o f t w a r ed e v e l o p m e n to uw e b l o # cs i ps e r v e r w i t hr e g a r dt ot h e n o t a b l ef e a t u r e so ft h es i pc o m m u n i c a t i o n s , i ta l s od i s c u s st h em c t h o do fb u i l d i n ga j m x - b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mo nt h ew e b l o g i cs i ps e r v e rt h a tc 柚s u p p o r t t h em a n a g e m e n to fc o m m u n i c a t i o nu s i n gs i pp r o t o c 0 1 m o r e o v e r , t h i st h e s i sa n a l y z e s t h ei n t e g r a t e ds n m pf u n c t i o no ft h ew e b i o g i cs i ps e r v e ra n dt h er e l a t i o n s h i po ft h e s n m pa n dj m x ，r e d u c i n gt h es n m pm a n a g e m e n ti n t ot h em o n i t o rs y s t e m ，w h i c h e n a b l e st h ej m x b a s e dn e t w o r km a n a g e m e n tr e s o u r c e st ob ec o n v e n i e n t l ym a n a g e db y t h es n m pr e m o t em o d e 1 n h ee n t i r em c i & m r b tp l a t f o r mo fi m sd o m a i ni si nat e s t i n gs t a g e t h et e s ti s o p e r a t e di ng u a n g d o n gt e l e c o mn g nl a b o r a t o r y , c o m m u n i c a t i o nm o n i t o r i n gs y s t e m c o m p l c t ef i n a lt e s t i n gi n s t r e s st e s t su s i n gt h ei m u l a t i n gs i p r e l a t e ds o f t w a r e 1 1 l e m o n i t o r i n gs y s t e mr e f l e c t st h es e r v e r sw o r k i n g s t a t es u c c e s s f u l l y k e y w o r d s ：i m s ；s i p ；j m x ；s n m p ；w e b l o g i cs i ps e r v e r c i a s s n 0 ：t n 9 2 9 5 3 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 馏、健 翩魏税劣乳 签字隰印舭肛日 签字嗍汐p 夕鼽膨日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 谳翟 签字日期：z “，7 年- 2 月2 口日 i 致谢 本论文的工作是在我的导师范辉教授的悉心指导下完成的，范辉教授严谨的 治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来范老 师对我的关心和指导。 另外北京凯华网联公司的刘志军老师、李观华工程师、李力伟工程师，还有 b e a 系统中国公司的梁医架构师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意 见，并悉心指导我完成了本课题的研究工作，在学习上和生活上都给予了我很大 的关心和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，朱琨、杨宇波、丁淑红等同学对我论文中的 1 m s 域s i p 通信监控的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 当然我也要感谢自己的父母和家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心 完成我的学业。 1 绪论 1 1i m s 域通信网络简介 i m s ( w m u l t i m e d i as u b s y s t e m ) i i pi p 多媒体子系统，是个多网融合的概念，i m s 以实现全球多媒体业务移动网络为最终发展目标。最近几年i m s 主要应用于移动 网络，它采用统一的s i p ( s e s s i o n i n i t i a lp r o t o c 0 1 ) 协议、开放的接口、分层的功能、 分布式的结构，适用于提供与接入方式无关的多媒体业务，使整个通信网络向有 线网络和无线网络融合方向发展。通过l m s ，各种类型的客户端都可以建立起有 o o s ( o u a l i t yo fs e r v i c e ) 保证的端到端的l p 通信。i m s 网络的一个重要特点是与接 入技术的无关性，通过扩展i m s 的能力适应固定终端与移动终端在呼叫流程方面 的不同，增强接入安全和服务质量o o s 方面的功能，i m s 支持包括固网在内的多 种接入技术，发挥了它基于s i p 会话的通用平台的作用，构造了固网与移动网相融 合的公共核心网i l j 。 1 1 1i m s 域通信网络的应用开发 i m s 是现今通信网络向下一代通信网络( n g n n e x tg e n e r a t i o nn e t w o r k ) 演进 的重要阶段。3 g p p 和3 g p p 2 提出的基于s i p 的i m s 的讨论，受到了全球通信界 的广泛关注。专家认为i m s 将可能最终替代软交换，成为统一的通信业务平台。 对广大用户而言，他们希望下一代的通信网络能提供用途多样、质量优异、使用 方便、价格便宜的通信业务，这些业务除传统的电话业务外，同样包括日新月异 的大量多媒体通信业务，用以满足日益增长的个性化业务的需要，广大用户还希 望快速提供新业务。对于电信运营商而言，他们希望下一代通信网络能够为之增 加收入、减少投入、保护已有投资；在整个网络中，采用一个统一的运维机制， 就会减少大量的运营维护费用的投入，大大减少了建设网络费用的投入。由此可 见，不论是用户还是电信运营商，都十分迫切希望开发和建立一个统一的多业务 网络，使用户享有优质便宜的个性化业务，同时使运营商获得更多利润，这些也 是对下一代网络的要求i z j 。 在i m s 域中，我们建立彩铃彩像平台，提供了未来通信网络的媒体服务的应 用。为保证这个通信平台正常运行，我们需要提供平台运行时的状态，依据平台 当前的情况进行调整，进而设计了关于s i p 通信的监控系统。提供整个平台的呼 叫和消息的信息，同时对媒体服务器的状态进行监控随着i m s 域通信网络的建 立，更多的应用将会纷纷涌现，i m s 域的监控s i p 通信的功能，会因为它的通用 性受到更广泛的关注 ， i m s 可为用户提供大量多媒体业务，可让用户感受良好的用户体验，i m s 可 为电信运营商增加收入、减少投入、保护现有投资，因而i m s 的发展成功是可以 预期的。i m s 也可为多媒体通信业务下一步的发展提供新的思路，由于i b i s 能满 足用户不断发展的需求，它将是n g n 的基础。 1 1 2i m s 域通信网络在国内外的发展 对i m s 进行标准化的国际标准组织主要有3 g p p 和高级网络电信和互联网融 合业务和协议( t i s p a n ) 。3 g p p 侧重于从移动的角度对i m s 进行研究，而t i s p a n 则侧重于从固定的角度对h “s 提出需求，并统一由3 g p p 来完善。3 g p p 对i m s 的标准化是按照r 5 版本、r 6 版本、r 7 版本等，这个过程来发布的，i m s 首次提 出是在r 5 版本中，然后在r 6 、r 7 版本中进一步完善。r 7 阶段更多的考虑了固定 方面的特性要求，加强了对固定、移动融合的标准化制订。r 5 版本和r 6 版本分 别在2 0 0 2 年和2 0 0 5 年被冻结，而r 7 版本也即将冻结p j 。 在t i s p a n 定义的n g n 体系架构中，i m s 是业务部件之一。t i s p a n l m s 是 在3 g p p r 6 i m s 核心规范的基础上对功能实体和协议进行扩展的，支持固定接入方 式。t i s p a n 的工作方式和3 g p p 相似，都是分阶段发布不同版本。目前，t i s p a n 已经发布了r l 版本相关规范，从固定的角度向3 g p p 提出对i m s 的修改建议； r 2 版本目前还处于需求分析阶段。t i s p a n 在许多文档中都直接应用了3 g p p 的相 关文档内容，而3 g p p r 7 版本中的很多内容又都是在吸收了t i s p a n 的研究成果的 基础上形成的，所以一方对文档内容的修改都将直接影响另一方。 此外，部分先进的运营商( 如德国电信、英国电信和法国电信) 已经明确了未来 网络和业务融合的战略目标，并开始特别关注基于i m s 的网络融合研究。各大设 备厂商也加大了对1 m s 在固网领域应用的研究，正积极参与并大力推进基于i m s 的n g n 的标准化工作。因此各个标准之问的协调一致的问题还需要进一步探讨。 随着i m s 技术和产品的逐渐成熟，已经有一些运营商开始了i m s 的商用，还有一 些运营商在进行相关的测试。从目前的商用和测试情况看，移动运营商已经开始 商用，而固网运营商还主要处于试验阶段。综合考虑，i m s 的应用主要集中在以 下几个方面。首先是在移动网络的应用，这类应用是移动运营商为了丰富移动网 络的业务而开展的，主要是在移动网络的基础上用i m s 来提供即时消息、视频共 享等多媒体增值业务。 2 在i m s 中全部采用s i p 协议，虽然s i p 也可以实现最基本的v o i p ，但是这种 协议在多媒体应用中所展现出来的优势表明，它天生就是为多媒体业务而生的 由于s i p 协议非常灵活，所以蹦s 还存在许多潜在的业务 国内的电信运营商目前在进行大范围的软交换升级，部分地区开始尝试部署 i m s 通信系统，电信运营商和国内外的电信设备公司之间分别提出了各自的i m s 域移动通信系统的解决方案。随着整个通信行业的发展，l m s 通信系统所带来的 好处将在不久的几年中惠及我们的日常生活。 1 1 3i m s 域彩铃彩像业务的s i p 通信监控意义 首先介绍一下彩铃彩像业务，彩铃业务1 4 l 是面向移动通信终端用户的一项无线 增值业务，属于被叫业务。业务内容是当主叫拨打定制了彩铃的被叫用户时，听 到的不再是“嘟嘟嘟”的单音，而是被叫定制的一段铃音。彩像则属于主 叫业务，在主叫拨打被叫时，当被叫振铃时被叫终端同时播放一段由主叫定制或 录制的铃音或视频。彩铃是g s m 网中非常流行的多媒体增值业务，彩像业务则是 i m s 域中对原有多媒体增值业务的一种扩充。多媒体增值业务在g s m 网络里已经 十分成熟，随着g s m 面向软交换及i m s 网络的升级我们将重新实现彩铃彩像信 令服务器，来在原有多媒体业务的基础上，实现1 m s 域多媒体业务的扩充。 彩铃彩像信令服务器是部署在i m s 域网中的应用服务器，它基于s i p 通信协 议，并且为i m s 域用户提供业务服务。我们研究i m s 网络s i p 通信的理论和呼叫 流程，基于w e b l o g i cs i ps e r v e r 设计并实现该应用服务器。 对于s i p 通信监控而言，未来i m s 域的网络分为应用层、控制层、传输层三 层，彩铃彩像信令服务器是典型的应用层服务器，未来的i m s 域越来越多的应用 来说，它很具代表性。同样由于信令服务器位于核心网通信服务器中i 日j 位置，对 整个通信过程有着重要的影响，所以彩铃彩像服务器必须要做到j 下常安全的运行， 通过对彩铃彩像应用的s i p 通信的研究，实现了s i p 通信的监控功能，用以了解和 监控整个彩铃彩像平台的服务逻辑的运行状况。同时在硬件上提供冗余备份，实 现网络的安全和优化，确保整个信令服务器的正常服务。实现监控用到了j 2 e e 程 序首选的管理框架j m x ，以及网络管理标准协议s n m p ，通过w e b l o g i cs i ps e r v e r 构建监控系统。对未来i m s 域的其它通信应用服务的管理很具参考价值。 1 2 本文的主要贡献和组织结构 1 2 1 本文的主要贡献 3 本文探讨了在未来i m s 域网络通信的环境下，彩铃彩像信令服务器的s i p 通 信的监控方法。通过分析彩铃彩像平台的s i p 通信流程，深入的研究了j m x 技术 和s n m p 技术，结合这些技术，基于w e b i o g i cs i ps c - i v c r 平台开发整个s i p 通信 的监控的功能，主要工作包括： 首先，理解i m s 核心网的架构，深入地分析了彩铃彩像业务在i m s 核心网中 的应用，在理解彩铃彩像信令服务器流程的基础上，研究整个s i p 通信流程的监 控方法。 同时研究了彩铃彩像平台的s i p 呼叫流程和决定呼叫状态相关的s i p 消息，研 究了发生异常时的消息和与媒体服务器之间的监控。从s i p 的通信模式中，提炼 出需要管理的实体，提出了一种i m s 域的s i p 通信管理的方法。 其次，深入学习了j m x 架构和s n m p 网络管理协议的管理方法，结合w e b l o g i c s i ps e r v e r ，设计出对于整个s i p 通信过程的监控程序。它融合了现今监控系统中 最常用的s n m p 协议，整个监控系统基于j m x 框架，使得整个系统的可扩充性， 可靠性，灵活性得到提高。整个系统基于i e 的控制台对信令服务器进行配置与监 控，更加方便和友好。 最后，通过研究s i p p 测试软件，完成试验下最终的正常呼叫测试及压力测试， 获得了信令服务器的监控信息。 1 2 2 本文的组织结构 本文主要研究，论文结构安排如下： 第一章，介绍了i m s 域通信网以及该通信网下的应用服务在国内外的发展。 简要讲述了彩铃彩像应用服务及其s i p 通信监控系统的特点。最后指出这种s i p 通信监控的研究为i m s 域未来的其它的应用服务器通信监控提供一种实现方案。 第二章，整个通信监控系统基于j m x 框架、支持s n m p 方式管理。本章介绍 了j m x 技术、s n m p 技术完成网络监控的原理。详细介绍了w e b l o g i cs i ps e r v e r 对这两种技术的融合，结合在w e b l o g i cs i ps e r v e r 上开发部署的彩铃彩像平台，说 明两种技术在监控中的应用。 第三章，基于对电信的s i p 通信流程和s i p 消息机制的集中分析，给出与呼叫 和消息相关的彩铃彩像s i p 通信的特点，为呼叫和消息监控的功能设计提供依据。 第四章，设计和实现了彩铃彩像平台的s i p 通信监控功能，介绍了系统功能 模块的划分，整个系统类的设计。 第五章，对监控系统的各部分具体实现进行介绍，对整个得实现流程进行详 细论述。按照整个彩铃彩像平台的结构，指出需要监控的各个部分，并针对各个 4 扯赢窆煎太黧亟堂位论塞绪论 ? 、 部分的监控实现进行了详细的描述。 第六章，通过编写s i p p 脚本，实现整个服务器的最终压力测试和正常呼叫测 试，重点对压力测试的测试工具及环境进行了介绍，成功收集了监控试验数据 结束语，总结了论文的研究设计工作，并论述了未来随着i m s 网络广阔前景， 接下来要对基于口承载的的通信网络管理系统将做进一步研究，对现网运行后的 监控系统情况作详细分析和再次开发，同时将i p 网络的监控功能逐步同i m s 域通 信网s i p 监控进行整合。总之，随着i m s 通信网的演进和逐步实施，要做进一步 研究和完善的工作。 2 监控系统中的关键技术 监控系统按照j m x ( j a v am a n a g e m e n te x t e n s i o n ) 技术构建整个框架，同时对 s n m p 技术与j m x 技术进行详细分析。接下来研究了w e b l o g i cs i ps e r v e r 上的 s n m p 和j m x 管理框架，基于w e b l o g i cs i ps e r v e r 服务器，将s n m p 技术和j m x 结合起来，共同实现i m s 域s i p 通信应用服务的监控。 2 1 监控系统的j m x 技术 s i p 通信监控系统是基于w e b l o g i c s i p s e r v e r 开发的，同时w e b l o g i c s i p s e r v e r 是符合j m x 架构的j 2 e e 服务器。我们选择j m x 技术是因为它的易扩展性和可配 置性。整个监控过程要将被监控对象的状态和阀值进行统计，并纳入到j m x 架构 之下。 j m x 是用于描述可管理扩展的体系框架、a p l 和一系列的用于网络管理的分 布式服务的规范1 5 1 。j m x 技术目标是在j m x 框架内构造系统的接口，它对资源的 接口进行标准化，以一种标准的方式实现对资源的管理，能够在被管资源级别上 提供智能化管理服务，允许管理程序自动完成对设备的管理。同样，j m x 应用分 层技术实现了系统的扩展性和低耦合性。 j m x 是关于通信应用服务管理的开发框架。基于j m x 开发系统，可以大大提 高编写管理程序的效率，可以将要管理的模块变成j m x 的m b e a n ，可以通过a g e n t 在程序内部或者通过w e b 管理页面对你的m b e a n 模块进行初始化、重启以及参 数设置。此外基于j m x 开发的好处还有，可以方便整合连接现有的j a v a 技术，如 j n d i 、j d b c 、j t s 及其它。 2 1 1j m x 的设备层 该层定义了实现j m x 管理资源的规范。一个j m x 管理资源可以是一个j a v a 应用、一个服务或一个设备，它们可以用j a v a 开发，或者至少能用j a v a 进行包装， 并且能被置入j m x 框架中，从而成为j m x 的一个管理构件( m a n a g e db e a n ) ，简称 m b e a n 。在j m x 规范中，管理构件是一个能代表管理资源的j a v a 对象，它遵从一 定的设计模式，实现j m x 规范定义的特定的接口。管理接口就是被管理资源暴露 出的一些信息，通过对这些信息的修改就能控制被管理资源。一个管理构件的管 理接口包括：能被接触的属性值、能够执行的操作、能发出的通知事件、管理构 6 件的构建器。管理构件通过公共的方法以及遵从特定的设计模式封装了属性和操 作，以便暴露给管理应用程序。 下面是三种较普遍的管理构件；标准、动态、开放管理构件 ? 1 标准管理构件( s t a n d a r dm b e a n ) ：标准管理构件封装被管对象，为其提供了 可管理属性和方法，与其对应有一个父类，应用设计模式的过程被称为内省 ( i n t r o s p e c t i o n ) 。j m x 代理通过内省来查看每一个注册在m b e a n 服务器上的管 理构件的方法和超类，看它是否遵从一定设计模式，决定它是否代表了一个 管理构件，并辨认出它的属性和操作。 2 动态管理构件：动态管理构件提供了更大的灵活性，它可以在运行期暴露 自己的管理接口。它的实现是通过实现一个特定的接口d y n a m i c m b e a n 。j m x 代理通过g e t m b e a n i n f o 方法来获取该动态管理构件暴露的管理接口，该方法 返回的对象是m b e a n l n f o 类的实例，包含了属性和操作的签名。 3 开放管理构件：开放管理构件是一种专门化的动态管理构件，其中所有的 与该管理构件相关的参数、返回类型和属性都围绕一组预定义的数据类型 ( s t r i n g 、i n t e g e r 、f l o a t 等) 来建立，并且通过一组特定的接口来进行自我描述。 2 1 2j m x 的代理层 代理层是运行在j a v a 虚拟机上的管理实体，它活跃在管理资源和管理者之间， 直接管理资源，并使这些资源可以被远程的管理程序所控制。代理层由一个m b e a n 服务器和一系列处理被管理资源的服务所组成。图2 1 表示了代理层的组成： j 似 口嘲m b 洲口r 蝴m b z a n 图2 1j m x 架构代理层的组成 f i g u r e 2 1c o m p o s i t i o no f a g e n tl a y e ri nt h ej m x f r a m e w o r k 7 m b e a n 服务器为代理层的核心，设备层的所有管理构件都在其注册，管理者 只用通过它才能访问管理构件。 ， 注册一个管理构件时，必须提供一个唯一的对象名管理应用程序用这个对 象名标识管理构件并对其操作。这些操作包括；发现管理构件的管理接口；读写 属性值；执行管理构件审定义的操作；获得管理构件发出的通告；基于对象名和 属性值来查询管理构件。 代理服务本身也是作为管理构件存在，也可以被m b e a n 服务器控制。j m x 规 范定义代理服务有监视服务，主要用来监视管理构件的属性值变化，并将这些变 化通知给所有的监听者；时间服务，定时发送一个消息或作为一个调度器使用1 6 】。 1 t i m e rs e r v i c e 时间服务 时间服务可以在制定的时间和日期发出通告，也可以定期的周期性的发出通 告，依赖管理应用程序的配置。时间服务也是一个管理构件，它能帮助管理应用 程序建立一个可配置的备忘录，从而实现智能管理服务。t i m e r 服务在通信中是很 重要的，它需要定时以通知的形式向管理端发送被管资源的状态信息。 在监控系统中，主要运用t u n e r 服务向监控的l i s t e n e r 定期发送呼叫消息的状 态信息。制定t i m e r 的周期为设定常量p e r i o d = t i m e r o n es e c o n d 5 ，同时指 定t i m e r 的l i s t e n e r 和f i l t e r 的方法为s e r v e r a d d n o t i f i c a t i o n l i s t e n e r ( t i m e r , r e c e i v e r , f i l t e r , n u l l ) ，通过以上函数调用完成基本的t i m e r 服务。 2 m o n i t o r i n gs e r v i c e 监视服务 通过使用监视服务，管理构件的属性值就会被定期监视，从而保证始终处于 一个特定的范围当监视的属性值的变化超出了预期定义的范围，一个特定的通告 就会发出。j m x 规范当前规定了三种监视器：计数器监视器，监视计数器类型的 属性值，通常为整型，且只能按一定规律递增；度量监视器，监视度量类型的属 性值，通常为实数；字符串监视器，监视字符串类型的属性值。值能增能减。 每一个监视器都是作为一个标准管理构件存在的，需要提供服务时，可以由 相应的管理构件或远程管理应用程序动态创建并配置注册使用。后文的监视功能 主要与这些监视器的建立相关，对性能和运行状态的监控，通过设定阀值，采用 度量监视器实现。状态的监控采用字符串监视器监视服务的实现上可以设定定 期p o l l 的周期，当发生越界时，发送通知。 2 1 3j m x 的分布式层 对于分布式层，s u n 并没有给出这一层的具体规范，下面给出的只是一个简 要描述。该层规定了实现j m x 应用管理平台的接口。这一层定义了能对代理层进 8 行操作的管理接口和组件【刀这些组件能： 1 为管理应用程序提供一个接口，以便它通过一个连接器能透明和代理层或 者j m x 管理资源进行交互 ， 2 通过各种协议的映射( 如s n m p 、h t m l 等) ，提供了一个j m x 代理和所有 可管理组件的视图 3 分布管理信息，以便构造一个分布式系统，也就是将高层管理平台的管理 信息向其下众多的j m x 代理发布。 4 收集多个j m x 代理端的管理信息并根据管理终端用户的需要筛选用户感 兴趣的信息并形成逻辑视图送给相应的终端用户。 5 提供了安全保证。 通过管理应用层和另一管理代理和以及他的设备层的联合，就可以为我们提 供一个完整的网络管理的解决方案。该解决方案为我们带来了独一无二的一些优 点：轻便、根据需要部署、动态服务、还有安全性。 m b e a n 服务器依赖于协议适配器和连接器来和运行该代理的j a v a 虚拟机之外 的管理应用程序进行通信。协议适配器通过特定的协议提供了一张注册在m b e a n 服务器的管理构件的视图。例如，一个h t m l 适配器可以将所有注册过的管理构 件显示在w e b 页面上。不同的协议，提供不同的视图。连接器还必须提供管理应 用一方的接口以使代理和管理应用程序进行通信，即针对不同的协议，连接器必 须提供同样的远程接口来封装通信过程。当远程应用程序使用这个接口时，就可 以通过网络透明的和代理进行交互，而忽略协议本身。 适配器和连接器使m b e a n 服务器与管理应用程序能进行通信。因此，一个代 理要被管理，它必须提供至少一个协议适配器或者连接器。面临多种管理应用时， 代理可以包含各种不同的协议适配器和连接器。当前已经实现和将要实现的协议 适配器和连接器包括：r m i 连接器；s n m p 协议适配器；i i o p 协议适配器；h 硼l 协议适配器；h r l l p 连接器。 2 1 aj m x 的通知机制 通信监控系统需要对信令服务器的一些资源进行配置和管理，同样当被管资 源发生状态的变化时，它需要通过一种方法将状态改变的信息传递给监控系统， 以便监控系统对相应的状态变化采取一定的措旌。我们引入通知机制，来创建一 条由被管对象发起的状态的变化的信息，告知给监控系统，这条路径是通信监控 系统的获取信息的路径之一。 通知机制的实现如图2 2 所示嗍： 9 匡j 一窜 5 f b t e r 决定u 咖m “褥捌哪个n 瑚赶h ；瞳 目日由 3 注册晰, j m l e k m k4 j 蝴蛔发送一个通知 图2 2 j m x 的通知机制 f i g u r e 2 2 ：n o t i f i c a t i o nm e c h a n i s mo f j m x 所有继承了n o t i f i c a t i o n b r o a d c a s t e r 接口的m b e a n 都可以按照事件发生的类型 发出不同种类的通知1 9 l 。例如m b e a n 对属性变化的事件发出通知。为了接收到这 些通知，我们创建了l i s t e n e r 具体类来实现n o t i f i c a t i o n l i s t e n e r 接口。默认状态是 你的监听器可以接收被管的m b e a n 发出的所有通知。但是，实际应用时，只希望 l i s t e n e r 接受你关心的通知消息。例如，l o g b r o a d c a s t e r r u n t i m e m b e a n 在w e b l o g i c s i ps e r v e r 实例生成一个l o g 消息的时候发出一个通知。通常你只能监听特殊类型 的同志消息，这些同志按照安全级别进行接收，为了限制l i s t e n e r 接受的通知消息 类型，你可以创建一个f i l t e r 过滤器。在你创建了l i s t e n e r 和f i l t e r 之后，你可以 将这两类注册至0 你要监听通知消息的m b e a n 上。 2 2 监控系统的s n m p 技术 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 0 1 ) ，简单网络管理协议1 是目前在网 络管理中应用最广泛的一种协议，它跟f t p ，s m t p 等协议同处于应用层，使用传 输层的u d p 协议。目前s n m p 已成为网络管理领域中事实上的工业标准，并被广 泛支持和应用，大多数网络管理系统和平台都是基于s n m p 的。 网络设备的多样化对网络设备的管理增加了复杂性。各厂家的设备在对于管 理的支持上并未做到统一标准，这就给用户的使用维护升级带来了不必要的开销 和麻烦。因此需要利用抽象思维方法将具体的被管理网络终端与管理模块独立开 来，这也就是网络管理的标准化。目前普遍的做法就是分层，在管理层和设备层 中间增加一个中间抽象层，用于协议数据等的转换。 s n m p 网络管理体系结构中包含四个关键元素：网管工作站；分布在网络管 理；象上的代理( a g e n t ) ；描述被管理对象状态的管理信息基m i b ；n m s 同a g e n t 之阿通信的s n m p 协议 ， ； s n 肿的核心思想是在每个网络节点上存放一个管理信息库 ( m m m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nd a t a b a s e ) ，由节点上的代理( a g e n t ) 负责维护，管理 站( m 卸a g e r ) 通过应用层协议对这些信息库进行管理。其设计本着简单性和扩展性 的原则，扩展性主要是通过将管理信息模型与协议、被管理对象分离而实现；简 单性则是通过信息类型的限制、请求& 响应机制而取得。 2 2 1s n m p 协议获取信息的操作 s n m p 定义了管理进程( m a n a g e r ) 和管理代理( a g e n t ) 之间的关系，这个关系称 为共同f i r ( c o m m u n i t y ) 。描述共同体的语义是非常复杂的，但其句法却很简单。位 于网络管理工作站( 运行管理进程) 上和各网络元素上利用s n m p 相互通信对网络 进行管理的软件统统称为s n m p 应用实体。若干个应用实体和s n m p 组合起来形 成一个共同体，不同的共同体之间用名字来区分，共同体的名字则必须符合i n t e r n e t 的层次结构命名规则，由无保留意义的字符串组成。此外，一个s n m p 应用实体 可以加入多个共同体。 s n m p 的应用实体对i n t e r n e t 管理信息库中的管理对象进行操作。一个s n m p 应用实体可操作的管理对象子集称为s n m pm i b 授权范围。s n m p 应用实体对授 权范围内管理对象的访问仍然还有进一步的访问控制限制，比如只读、可读写等。 s n m p 体系结构中要求对每个共同体都规定其授权范围及其对每个对象的访问方 式。记录这些定义的文件称为“共同体定义文件”。 s n m p 中提供了四类管理操作d 0 ：g e t 操作用来提取特定的网络管理信息； g e t n e x t 操作通过遍历活动来提供强大的管理信息提取能力；t 操作用来对管理信 息进行控制( 修改、设置) ；t r a p 操作用来报告重要的事件。 g e t r e q u e s t 操作：从代理进程处提取一个或多个参数值；g e t n e x t r e q u e s t 操作： 从代理进程处提取紧跟当前参数值的下一个参数值；s e t r e q u e s t 操作：设置代理进 程的一个或多个参数值；g e t r e s p o n s e 操作：返回的一个或多个参数值，这个操作 是由代理进程发出的，它是前面三种操作的响应操作；t r a p 操作：代理进程主动 发出的报文，通知管理进程有事情发生。 s n m p 获取数据的几种方法，共分为五种，t r a p 事件通过s n m pe v e n t 响应、 g e t r e q u e s t 和g e t r e s p o n s e 实现了请求，响应机制，s n m p 使用轮询( p o n i n g ) ，y 法实 现这一机制。t r a p 消息的使用基于事件驱动( e v e n td r i v e n ) f l , 制的方法实现的。网 1 1 管工作站可以把感兴趣的变量值提取到其应用程序中，只要发出g e t - r e q u e s t 或 g e t - n e x t - r e q u e s t 报文即可。前者是指定对象的读操作，后者则提供了一个树遍历操 作符，便于确定一个代理进程支持哪些对象网管工作站可以修改代理进程中的 变量值，只要发出s e t - r e q u e s t 报文即可。如果没有发生错误，代理进程可以用 g e t - r e p o n s e 原语回答这些请求。另外，利用t r a p 原语，代理进程可以异步的发送 告警给网管工作站，告诉它发生了某个满足预设条件的事件。 2 2 2s 卜n 佃与j m x 的联系 s n m p 和j m x 同时为管理端定义了管理接口。s n m p 的客户端用m i b 方式来 包容s n m p 代理控件上的管理接口信息。j m x 的代理同样提供给客户端管理的接 口信息，这些信息可以从标准m b e a n 的接口定义中或是动态m b e a n 的 g e t m b e a n l n f 0 0 的方法中获得。这就意味着s n m p 的客户端被限制只能从m i b 的 定义中得到接口信息，j m x 的客户端则可以在运行时通过查询控件获得接口信息。 j m x 和s n m p 的代理都可以向管理端发送事件o m x 中调用的通知机制、 s n m p 中的t r a p 机制) 来通知被控部分的变化。在j m x 中管理端可以在服务器端 对收到的通知事件进行过滤。在s n m p 中，客户端需要全部接收这些消息。s n m p 和j m x 间的不同，最开始，你可能会认为没有那么多的适配器可以不通过j a v a 来提供一个j m x 代理的视图，它只能提供有限的一些数据集合，因为许多的协议 数据并不是由j a v a 类来处理。因此它们大多数支持基本的数掘类型，字符串等。 s n m p 的适配器不能支持特别多的数据类型，它只能支持s t r i n g ，o o e t ，b i t s t r i n g , i n t e g e r 和o b j e c tr e f e r e n c e 。因此m b e a n 不能应用s n m p 支持的一些数据类 型，这表明m b e a n 的程序员必须按照s n m p 适配器的数据规定来编写管理接口。 在s n m p 的客户端可以同s n m p 的代理通信之前，它需要读取m i b 文件，这表明 任何代理端的变化，管理客户端是不知道的。j m x 则使管理客户端可以在任意时 间对每一个m b e a n 的管理接口做查询，也可以允许服务器端获得变化信息，并采 取行动。这是不同点之s n m p 的管理客户端不知道被管控件的变化情况。通 过查询m 1 b 才能获取被管控件的变化信息。 m m 描述了一个树状结构中可以查找到的对象管理接口，它对应于一组通过 j m xa p i 得来的m b c a n l n f o 类的信息。需要注意的是m b c a n l n f o 类只用来描述一 个m b e a n 的管理接口，而m i b 可以描述多于一个的管理控件，但是它并不用来描 述整个代理上的所有控件信息。j m x 将m b e a n s 的信息放在域中，并且为每一个 m b e a n 添加了属性，要求域名和属性名的组合在j m x 的代理端上是唯一的，这是 对于m b e a n 属性的一个限制，这些属性值是在对m b e a n 的第一次请求中获得的 最后一个主要的不同点是s n m p 不允许你去调用被管控件上的方法管理者 只能通过s