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北京邮电大学硕士论文 移动智能网网管系统的设计与实现 摘要 智能网概念是1 9 8 4 年由美国贝尔通信公司与美国技术公司提出的。国际组织i t u t 根 据美国b e l l c o r e 对a i n 的研究和欧洲e t s i 对智能网的研究，制定了智能网的国际标准 q 1 2 x x 建议。智能网引入一种与业务和机器无关的体系结构，能够快速、方便、灵活、经 济、有效的生成和实现各种新业务。 随着移动智能网在我国的广泛应用，移动智能网的网管系统也显得越来越重要。本文首 先介绍智能网、移动智能网的概念，并重点介绍了智能网的业务管理功能。接着，对早期移 动智能网的非标准网管系统进行了介绍，重点介绍了非标准网管系统的告警和性能的设计与 实现。文章的第三部分对基于q 3 的移动智能网网管进行讨论。通过对电信管理网的基本概 念、基本方法，重要概念分析，详尽地研究基于q 3 的移动智能网网管代理，给出了一些实 现中的具体问题的解决方法。网管中分布式计算技术起着越来越重要的角色，本文的第四章 介绍了通用对象请求代理体系结构和可扩展标识语言在移动智能网网管中的应用，并给出一 个基于x m l 的智能网业务管理系统的方案。 关键字：移动智能网、电信管理网、q 3 接口、分布式计算平台、通用对象请求代理体 系结构、可扩展标识语言 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 垫塞堕童态兰堡主迨壅 整垫塑墼璺壁童叠堑堕堡建兰壅塾 a b s t r a c t i n t e l l i g e n tn e t w o r k ( i n ) w a si n t r o d u c e db yb e l lc o r ea n da m e r i c a nt e c h n o l o g yc o l t d i nt h e 1 9 8 0 s a 触rt h er e s e a t c hc a r r i e db yi t u - ta n de t s ii na i n ，q 1 2 x xs e r i a lr e c o m m e n d a t i 0 1 1 5w e r e p u b l i s h e d i n t e l l i g e n t n e t w o r ki s b a s e do nt h e i m p l e m e n t a t i o n o fa s e r v i c e i n d e p e n d e n t a n d m a c h i n e i n d e p e n d e n ta r c h i t e c t a r eo rw h i c hn 捌r w o r ks e r v i c ep r o v i d e r sc a 蘸c r e a t en e ws e r v i c e sf o r c u s t o m e r sq u i c k l y ，c o n v e n i e n t l y ，f l e x i b l y ，e c o n o m i c a l l y ， w i t h t h ed e v e l o p m e n t o f m o b i l e i n t e l l i g e n t n e t w o r k 嵇m 田i n c h i n a , t h e m a n a g e m e n ts y s t e m o fm i ni sm o r ea n dm o r ei m p o r t a n t i n 协i st h e s i s 。a r e ri n l r o d u c t i o no fi n ，m i na n dt h es e r v i c e m a n a g e m e n ts y s t e m ，an o n - s t a n d a r dn e t w o r km m m g e m e n ts y s t e mi sd i s c u s s e d w i t ht h ed e t a i l so f a l a r ma n dp e r f o r m a n c em a n a g e m e n t i nt h et h i r ds e c t i o no f t h i sp a p e r , t l l ec o n c e p t s 出em o d a i s a n dt h em e t h o d o l o g yo fq 3n e t w o r km a n a g e m e ma r es t u d i e d ，a n dt h e naq 3b a s e da g e n ti s c h e c k e da tl e n g t h a tl a s lw ed i s c u s st h ed i s t r i b u t e dc o m p u t ee n v i r o n m e n ta n dt e c h n o l o g yi n n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e ma n dp u tf o h ，a r dan e wa p p r o a c ho fx m l - b a s e ds e r v i c em a n a g e m e n t s y s t e m k e yw o r d s ：m o b i l ei n t e l l i g e n tn e t w o r k ( m i 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 t n e t w o r k f t i n ) 、0 3 、d i s t r i b u t e dc o m p u t e e n v i r o n m e n t 、c o r b a 、x m l 北京邮电太学交换与网络羼象重点实验室 j 寮邮电大学矮士论文 移动智麓瓣霹管幕统瓣设诗与实现 1 1 智能网简介 绪论 智能阏( i n ：i n t e l l i g e n t n e t w o r k ) 是从2 0 世纪8 0 年代发展起来的个通信网业务控制 体系结槐，其实蕨是一个在现存电信网上附加的网络结构，用于快速、蠢效、经济和方便地 生产和撬供新业务。 智能网的基本设计思想是把智能业务逻辑从基础雕络中分离出来，即将传统交换机的交 换功能和业务控涮功髓楣分离，并增鸯霹一些薪鹃功髓部俘，新增加的功能帮静与原霄斡交换 机相互配合，从而灵活方便的实现新业务。 智麓疆概念模羹( i n c m ：i n t e l l i g e n tn e t w o r kc o n c e p t u a lm o d e l ) 是智熊翘技本豹核心 概念，是智能网结构能够适应不断增长的业务需求和不断出现的新技术的保证。i n c m 采用 暌次豫、缝擒纯及嚣彝砖象等瓣理和鼓零，将麓裁溪鼹个霆爆平瑟攘型来袭示，这淫个层 磷从上到下依次为：业务层、众局功能层、分布功能艨和物理层( 图1 1 ) 。 图1 1 智能刚概念横型 业务屡( s p ：s e r v i c ep l a n e ) 是最上面的层。渡务层是胰监务稻户拳l 地务提供者的角 度出发面向业务的视图。每种业务由一个或多个业务特征( s f ：s e r v i c ef e a t u r e ) 构成。 北京邮电犬学交换与网络国家重点实验室 藏京郎电太学硕士论文 移动智黢掰弼警系统鹩设计与实现 全筠动能屡( g 殍；g l o b a lf u n c t i o n a lp l a n e ) 器内娃务戆设计者，呈褒爨智齄瓣瓣络平 静的开放性。智能网在该层中引入业务凭关的构件s i b ( s e r v i c e i n d e p e n d e n t b u i l d i n g b l o c k ) ， 救务并发人员拳j 羯s i b 进行业务舞发。 分布功能层( d f p ：d i s t r i b u t e df u n c f i o n a lp l a n e ) 面向智能网的设计与实现者，呈现智 熊网内部各功能实体( f e ：f u n c t i o n a le n t i t y ) 的划分及其实瑗，并定义了功能实体的实现 模型和规定功能实体间的消息流( i f ：i n f o r m a t i o nf l o w ) 。 物璞平面( p h p ：p h y s i c a lp l a n e ) 是最下颟的一层。物理平面面向网络逶营者和设备提 供者，它模援智能耀络掏的物璞内容，谖剐那藏可存在予实酥智能鼹结构中的不同物理实体 ( p e ：p h y s i c a le n t i t y ) 和规獠，说明哪个功能实体搬哪个物理实体中实现。 1 。2 移动智能网简介 g s m 移动错能网( 下文中，g s m 移动智能网简称为移动智能网) 是叠加在g s m 移动 网上的智能霹。 在g s m 移动网中，移动智能网的建设然在现有网络基础上增加业务交换点( s s p ： s e r v i c es w i t c h p o i n t ) 、餐能舞设( i p ：i n t e l l i g e n t p e r i p h e r a l ) 、韭务控耩点( s c p ：s e r v i c e c o n t r o l p o i n t ) 、宽值中心( v c ：v o u c h e r c e n t e r ) 、业务生成环境( s c e ：s e r v i c e c r e a t i o n e n v i r o n m e n t ) 、 娃务管理点( s m p ；s e r v i c e m a n a g e m e n t p o i n t ) 、曛务管理接入点( s m a p ：s e r v i c e m a n a g e m e n t a c c e s sp o i n t ) 等物理实体而实现的( 如图1 2 ) 。 豳1 2 移动智麓闻的俸系结构 业务交换点舆毒业务交换功糍( s s f ：s e r v i c es w i t c hf u n c t i o n ) 耀手识别智能业务，惑 鼹需要特殊处理的呼q ，请求s c p 中业务逻辑的支持，然后根据s c p 的指令完成相应的动 作。 北京邮电太学交捷与网络凰家重点实验室 4 ， 北京邮电犬学硕士论文移动智能网网管系统的设计与实现 业务控制点具有业务控制功能( s c f ：s e r v i c ec o n t r o lf u n c t i o n ) 和业务数据功能( s d f ： s e r v i c ed a t af u n c t i o n ) ，是智裁睡懿关键设备。它摄豢运 亍静娩务逻耩摇示鼗务交换点完藏 相应的动作。 智巍外设提供特殊凌源功裁( s r f ：s p e c i a lr e s o u r c ef u n c t i o n ) ，受责提供语音捂示、接 受用户拨号等特殊资源。 充值中心具蠢业务数据功能，保存充值卡蒋信息。 业务管理点其有业务管理功能( s m f ：s e r v i c em a n a g e m e n tf u n c t i o n ) 和业务管理接入 功能( s e r v i c em a n a g e m e n t a c c e s sf u n c t i o n ) 。邋常用于对智能网的i p 、s c p 和v c 进行管理。 管理功麓包括照务管理、敲障管理、配藿管理、计费管理、波能管理朝安全管理。 业务生成环境具有北务生成环境功能( s c e f ：s e r v i c ec r e a t i o ne n v i r o n m e n tf u n c t i o n ) ， 耀予设诗开发蘩熬韭务， 目前，i t u t 没有对业务管理系统和业务嫩成环境的功能和接口进行详细的规范。 1 3 移动智能网的业务管理功熊 作为移动智能网的管理功能实体，s m f 避过与各个功能实体的接口，实现对移动智能 掰设备及餐麓鲎务戆藿毽。萁筷垄魏踅l - 3 辑录。 围1 - 3 s m f 的模型 其孛，凌能实体接入警理慰 提供攘入到s m f 豹攘痤接嚣，其它麓能实体透过该接鑫， 接入到s m f 中。 安全接入管邂对接入进行按制，确保存放凌s m f 皆的数糍驰安全，对j # 法接入进彳亍基 志记录。 除了功能实体接入管理和安全接入管理以外，一般将s m f 的其它镑理功能分为蠢个域， 分剐是： 1 配嚣管理 配嚣管瑾包搔： 对业务的配置管理；用于对业务的生存期进行管理。如加躐、暂停、恢复和删除业务。 盟务数据营壤：黠予渡务运行孛嚣簧的共翔数据进行管理。翔费率设蓬，蘧号与等鹃段 对应关系。 韭务粥户数糖管理：整理与禁一熙声耀关的韭务绩惠。麴蹋户懿搬号余鬏，鼹户静静赞 方式等等信息。 2 。性毙管瑗： 性能管理包括对业务的运行的统计，如各个业务触发点的计数和对系统情况的监视，包 筑客郄窀大学交换每薅绻蓬家重点实验室 就京都窀大学磺士论文 移动智能网硝管系统的设计与安现 括c p u 的利用率、硬盘的剩余空间露分察等情况的统计。 3 故障控制管理： 辩韭务和系统率出现的特辣情况进行检测，对影响系统运行、影响服务质嚣的事件和故 障进缎实射上搬。 4 ，测试管理： 负责对系统的测试功能进行管理和调用。 5 安全控翩营建： 对照户接入系统的权限进行管理。 北豪咚魄大学交换与薅络国家重点实验室 一6 ， 北京邮电大掌硕士论文 移动智能弼弼管系统韵设计与实现 2 非标准网络管理- - s m p 的告警与测量统计的设计与 实现 2 。1 背景 由于国内网管建设与智能网的建设并不同步，同时在智能网建设初期，相应的网管规范 也没有制定所以，在移动智能网建设的初期智能网的网管功能主要采取非标准的形式 由s m p 提供给网管中心。采用的接口，一般是由设备提供商和运营商协商的基于a s c i i 字 符流的网管接口。 2 2s m p 的软件结构 s i v l p 提供非标准网管功能，需要在原有的s m p 上添加相应的进程。下面先对s m p 的 软件结构进行讨论。 由图1 2 移动智能网的体系结构，我们将s m p 对外接口分为两类，一类是提供给s i v l a p 和s c e 的接口，另外一类是连接到s c p 、i p 和v c 的接口( 如图2 - 1 ) ，提供给s m a p 和 s c e 的接口由相应的服务器进程( s m a p s u b s e r v e r ) 提供，与s c p ，i p 和v c 的接口通过 s y n c 进程提供。它们之间的通信通过消息分发器进行。消息分发器将s m p 的进程划分为 两种，分别为s m a p s u b s e r v e r 类进程和s y n c 类进程。这种结构清晰地将s m p 的功能分散 到多个进程实体，具有很好驰扩展性和可维护性。 s m a p l s 1 垤a p 2 - t s m a p s u b s e r v e r l f - - - - ts y n c l 卜 - qs m a p s u b s e r v e a 2 - - 消息 分发器 - - ts y n c 2 卜 s c h e d u l e i - - - - is y n c 3 卜 其他应用f - 图2 1s m p 的软件结构 s c p l s c p 2 v c 一般情况下在s c p 等实体才能够完成的操作。将通过s y n c 进程发送到相应的实体 执行。以s m a p 访问s c p 为例( 如图2 1 ) ，s m a p s u b s e r v e r 接收到s m a p 发来的需要s c p 执行的命令，通过消息分发器送到相应的s y n c 进程，s y n c 进程再将命令发到s c p 执行： s c p 的执行结果也通过相应s y n c 进程，由消息分发器返回给s m a p s u b s e r v e r ，再交给 s m a p 。一些s m p 后台程序如定时执行程序和统计程序处于s m a p s u b s e r v e r 侧，即属 于s m a p s u b s e r v e r 类进程。对于s y n c 进程来说。其相当于一个s m a p s u b s c r v e r 。 另一方面，由于s m a p s u b s e r v e r 侧进程的个数是可变的，而且进程间功能的差别很大： 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士论文移动智能尉两管系统的设计与实现 为了保持系统清晰的结构，所以s c p 、v c 等实体不能够访问s m a p s u b s e r v e r 类进程。只能 够访问s m p 上的数据库，即s y n c 只提供s c p 、v c 等到s m p 数据库的操作，又称数据库 同步操作。 2 3s m p 告警的设计与实现 2 3 1 告警的需求 因为s m p 与网管中心不在同一个机房，s m p 与网管中心应该通过广域网相连，接口采 用常用的t c p i p 协议，s m p 为s e r v e r 端，向网管终端提供i p 地址和服务端口号。s m 咿与 网管终端之间建立一条每天2 4 小时不问断的t c p 连接，连接中断时由网管终端负责自动重 连，在连接中断期间s m p 产生收到的告警消息，s m p 可以直接丢弃。s m p 主动上报告警 消息，不需要网管终端来轮询。s m p 对网管终端完全信任，不需要鉴权机制。s m p 上报的 告警消息采用可读的文本格式。每条消息用# b e g i n 和# e n d 括起来。当s m p 连续1 0 分钟 来往网管中心发送消息时，会自动发送一条空消息( # b e g i n 鲢| n d ) 。告警信息一般分为两 种：告警定位信息和告警描述信息。下面分别对这两种信息进行描述。 2 3 2 告警定位 告警定位是指通过告警信息的相关字段，网管中心( 上层网管应用) 可以定位告警是由 哪一个设备( 这里的设备是一个广义的定义，软件、进程等都可以看成是设备) 发生的。 图2 2 是移动智能网在应用时通常采用的一种结构。s c p 分为前台和后台。前台主要 进行7 号信令的处理，后台执行业务逻辑并存储数据库。s c p 的前台和后台分别组成集群， 采用负荷分担、n + l 备份的方式( 图中为1 + i 备份) ；s m p 采用冷备份的集群方式。 图2 2 一个典型的移动智能网系统 告警定位分级进行，由于智能网设备结构简单( 主要是计算机) ，同时也考虑到若分级 太多，告警信息会变得很复杂，所以告警信息分为两层： 告警设备类型 告警设备类型指产生该告警信息的设备类型，用于定位告警在那一台计算机上，可以取 以下值：s c p 、s m p 、v c 和l p 。由于在一个系统中，可能存在多个s c p 主机( 如在图 2 - 3 中) 、v c 主机，同一种设备需要进一步给出编号，我们将该编号称为设备标识。对 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士论文 移动智能网网管系统的设计与实现 于s c p 、v c 来说，设备标识为s c p c o d e ( 在s m p 中，所有被管理的s c p 、v c 都有相 应的编号，编号类型为整型) ，对于s m p ，该编号固定为1 。 告警模块类型 通过告警设备类型及其编号，我们可以确定告警出现在哪一台计算机，进一步的定位可 以通过告警模块类型来解决。告警模块类型可根据需要，由相关的开发人员分配。如在 s m p 中，s m p 软件的告警可以用a p p 来表示。相应的，告警模块也有相应的编号，由 于模块较多而且变动较频繁，由一个整数表示比较困难因此该编号的数据类型设计为字 符串型。由开发人员协调分配该号码。 下图2 3 是告警定位信息的一个例子。 图2 - 3 告警定位示意图 s c p 的某一台机器上的数据库系统，它的告警设备类型是：s c p 6 ，告警模块类型是 d b s 。 2 3 3 告警描述 告警描述，顾名思义，就是对告警的一些情况进行说明，包括告警的时间、严重程度等 等。包括以下内容： 告警时间 告警的产生时间，精确到秒，并规定格式为y n “m m d d h h m m s s 。 告警级别 告警的严重程度。分为： 紧急：设备发生严重故障，设备的主要功能无法继续运行，如信令系统的链路中断。 重要：设备发生比较严重的故障，可能影响设备的性能或部分功能，但设备的主要 功能仍可以运行，故障需要马上解决。 轻微：设备发生轻微故障，基本不影响系统的运行，不需要立即解决。 警告：给系统管理员的一些提示信息，有可能是故障的前兆。 告警清除：是一种特殊的告警，是对前面某一条告警消息的清除消息，表明该告警 已经解决。其告警设备类型、告警设备标识、告警模块类型、告警模块标识、告警 原因和原告警消息相同，但告警级别为告警清除。应该注意到，有些告警是不需要 清除的。 告警类型 告警原因的分类。目前有性能告警、网络告警、软件告警和硬件告警。 告警原因 产生该告警信息的原因。 告警数据 产生该告警信息时一些关键的现场数据。如在c p u 占用率过高的告警中，告警数 北京邮电大学交换与网络国家重点实验室 北京邮电大学硕士论文 移动智能网网管系统的设计与实现 据可以给出当前的c p u 占用率和告警的门限。 综上所述，可以得到一条告警记录如下： # b e g i n 和髓n d 是分隔符，用于分割告警信息。 翅栗骞一段蹲闰没膏发生告警，告警进程将发送下面的信惠给两警中心，以保证与两警 中心之间的链路逑接正常： 2 。3 。4 与告蘩樱关麴进程 鹜2 是与蠢警摇美豹一些进程 _ 1 黼 l s 瓣检测进程卜割s 辨数据瘴卜 嚼管中心 n ，l u b s e r v e rl ， 圉一 s m a p 错警终端 圈2 - 4 与告警捆关韵进程 告警遴程裁蕊握供绘耀譬中心静t c p i p 遂接粪冬黢务器。告警检测进程不断建将s m p 的告警信息插入到数据库中。告警进程则通过轮询的方斌，从数据库中将数据摄取出来，并 攒援与网繁孛心鬏先囊定好敷格戏，写爨疆警孛心连接j 霪来靛t c p i p 连接孛。告警终端霜 于蠢看、确认、删除告警。告警终端就魁一个普通的s m a p 终端。s m a p s u b s e r v e r 是告警 终端的s m p 月务遴程。 告警检测进獠分散在楚个系统中，分析数据，并判断是否有告警( 包括发生告警和告警 清除) 。如果有告警发生，告警捻测进程将告警偿息插入到数攒库中。 北窿螂电犬举交换与鼹络量家重点实验室 - 0 北京邮电大学硕士论文 移动智能网网管系统的设计与实现 2 3 5s m p 的告警检测 告警检测用于判断是否有告警，并将告警信息插入到s ，的数据库中。告警检测将根 据各个告警发生的特点，采用不同的实现方法。如c p u 利用率的相关告警，通常是周期性 地对c p u 进行检测，在每一个周期的结束点，根据本次检测结果和上一次检测结果，判断 是否产生告警。 图2 - 5 是c p u 利用率告警的一个例子。图中有三个告警产生阈值和三个告警清除阈值 ( 它们相互对应) 。 在t l 、t 2 、t 8 时刻，都要产生告警： t 1 时刻，c p u 占用率超过轻微告警的阈值，告警产生。 c p j 利用 一一弋 l ，：二= 、。7 ，。 。 a g e n t 癌动 多次失败，宣布设备不存在 a g e n t 出现故障 a g e n t 垂起 请求所存对象刊表 - i 请求魍蚌，失败 jf * 女 - 3 女t * 日t r1 图3 1 4 心跳检测的时序图 设备启动 设备嗣故不存在 设备癌羲 长时桶收不蚓心虢 当设备君动时，它将生动向a g e n t 诸求登陆。掘栗a g e n t 不存在( 西为某种原园崩溃了) 。 它将不断发出这种请求，直到收到成功的应答。应答成功，意味着a g e n t 收到请求，接着 a g e n t 垮擞摆登陆请求中鳇信息，建立撩斑的管邂信惑予树。 北索滞电大学交换与耩络蓍索重点实验室 2 8 - 北京邮电大学硕士论文 移动智能网网管系统的设计与实现 当双方都正常肘，将由a g e n t 发出心跳检蠢，检鲞对方是否存在。a g e n t 如果多次检测 不到设番的痤答，可良认必设冬接现鼓簿，删除相应魏被簧理对象。圈瓣，如果设备缀长雾圣 问收不到a g e n t 发过来的心跳检查消息，它将认为a g e n t 已经者机，薰新发出登陆请求。 采用以上a g e n t 与设罄的遣接检查方式，a g e n t 和设各都瓣要完成一定的功能，闵两略 显复杂。毽该方案不需要做出任何假定( 如网络连接是永远无故障的) ，同时也不需要在a g e n t 和设备上丽做任何添加、删除设备的维护命令，设备可以即插即用。 该郝分还存在一个需要注意静闯题：当心跳硷溺失败戳盾，将会出现a g e n t 需要硒对测 除两个管理信息予树的现象。这是因为管理信息树上的一个管理对象可以与多个设备相关 联。 3 。5 。2 性能都分 3 5 2 1 性能管理部分的生要闻题 性能错理部分器要解决的问题有： 钢建程剿除性熊数撂 根据m a n a g e r 发送到a g e n t 的创建性能数据请求，创建相应的对象。解析 m a n a g e r 发送黪参数为a g e n t 瞧部约掺式；掇揍信息梭建著执行据威的性能经务。 性能数撼上报接收和处理 从蹬备接收到的性能任务嚣要在a g e n t 中避一步处理，并格式化为a g e n t 框架 需要的数据形式，上撒m a n a g e r 。 由鞠己置管理，我们知道一个管理信息树上的管理对象可以有多个物理设备与它 j l 乎应，如圈3 1 3 中静警理对鬣s c ls c f 是统计s c p 豹各静砰叫信息的性能对象静 父节点。相应的性能对象( 如s c p 的话务量) 需要将各个物理设备上得到的数据 会莛来，才麓够褥囊一个完整瓣数据( 参考2 4 3 溺蠢集合分类串豹“分教测羹” 部分) 。 耨增翔设蔷对燕在抵静瓣连姥瓣囊委撬戆任务浃瓣豹影睫 由“管理对象和设备之间的映射关系”一节的讨论，我们知道设备的变化将引 越性能强务到设备的映射的变傀，a g e n t 毖矮熊够根撂这些变纯，谴熬宝己斡簿戈。 性能对象的可扩展 现存的移动智能网网管的g d m o 模型中，性能数据监戡的粒度比较大，如粜 新版本娥范 | 入新的性能对象，需要对现有程序做较大的改动。为了减少这种改动， 可以对姆一个管理对象进行拆分，减少性能对象的粒度，提糍可扩展性。 3 。5 。2 。2 定时机裁及其实现 a g e n t 系统孛存在犬霪翦定瓣操作，掘秘浚备连接熬铡捡，a g e n t 霉要一穆灵活、霹扩 展的定时操作机制。a g e n t 系统中的定时操作是通过定h 寸操作管理器和定时操作执行器来实 现黝。下豳3 一1 5 是该部分的u m l 类雕。 图中，定时操作管理器c t i m e r m n g 管理所有的定时操作执行器c t i m e r ，包括定时操作 执行器的增加、删除和定时操作执行器的执行。在操作执行器的执行完毕以后。系统将根据 操作执行器黔要求，自动嗣除操作执行器。定时操作管璞器还为每一个受箕管理的定8 9 操作 毙京辩迄大学变换毒瓣终鹫家重点实验室 ，2 9 北京邮电大学硕士论文移动智能嗣网管莱统的设计与实现 执行器分配一个标识号。 系绕中麝嚣戆鲁秽是时操作郏可教逶过继承定时操作执行器c t i m e r ，并重载蒸类戆 e x e c o 函数来完成。如定时启动测量任务的c t i m e r b e g i n t a s k 。 如祟程序需要改变定时操作执行器的行为，可以遴过c t i m e r m n g 的a c t t i m e r ，利用标 识号，改变定时操作执行器的行为。 c t l m e r m n g c t i m e t s _ r g c t i m e r ：c t i m e r i - ml i m e e x e c t i m e ：l o n g - s _ m u t c x l o c k - m _ f c l e a r ：b o o l + a d d t i m c r 0 ：b o o l - m i t a s k k e y ：l o n g 1 + e x e c o ：b o o t + d e l t i m e r 0 ：籼l + a c t i o n o ：删 + a c t t i m e r 0 ：b o o l + g e t c l e a r f l a g o ：b o o l + g e t e x e c t i m e o ：t o n g z c t l m e r b e g l n t a e k c 1 1 m e r e n d t a s k l c t i m e r c o n c h e c k m 懿u n ：b 0 0 1- mf i r t j n ：b o o ms z d e s tm 钇d e s t - mp c s t a r t - m _ p c s t o p - ml i d ：l o n g - r e _ l i d ：l o n g 翻3 1 5 定对操作的u m l 类田 3 5 2 3 性能部分的自动机 系统中存在着几个自动机描述性能测量的状态。 第一个叁动机用于搂述m a n a g e r 的创建、锁定、鳃锬定羊眭删除操终 起的a g e n t 性能任 务的状态变化( 自动机如下图3 - 1 6 ) 。 圉3 1 6a g e n t 对m a n a g e r 的性能对象自动机 能豪辩电大学交接每嚣络誉家重点实验室 3 0 t 北京邮电大学硕士论文移动智能网网管系统的设计与实现 m a n a g e r 往a g e n t 发的关予性能对象的操作有创建操作、改变属性操作和删除操作。 当a g e n t 接收到创建操作罐，框架撼创建椎虚的对象，并调孀开发人员定制瓣剑建摄雩乍， 进入创建状态。在创建状态中，用户将搬据配置管理数据，定位实际设备的位置，并根据输 入的参数和操作结果，转移到执行、锁定和删除状态。 剿除状态为测除性畿任务傲清理工作，并檄据需要向m a n a g e r 发送对象删除通知。创 建失败、执行任务至达指定完成时刻，或者出错( 如性能任务执行的目标设备在执行过程中 消失) 帮在锁定状态峦m a n a g e r 捌豫性能任务将g l 怒对象进入耩豫袄杰状态。 位于丽中间位置的执行状态。表明性能任务在a g e n t 已经处于执行状态。为了减轻设备 受燕，设备上的戆能任务蠡动壤魄较燕擎，这时，薤予执行状态建牲熊对象将壤据嚣鬻，定 动相应设备上的性能任务。 当m a n g e r 要敬变一个在执纷孛魄瞧能任务麴耀关参数时( 躲改变性能任务鹄溅爨周期 时) ，需要对性能对象进行锁定。性能对象处于镀定状态时才能够改变相应的参数。这时， 设备上的性自& 任务将被删除( 为了减轻设备负担 ，直到返回执摆状态茹需要启动性能数据， 才在设备七创建性能任务。 描述性能的状态存在的第= 个自动机是设备上的性能自动帆。如下图3 - 1 7 。 该自动机比较篱革( 因为管理各种备祥的性能对象的属性是a g e n t 的任务，设备所关心 的是如何将所需的数据撮取出来，发送到a g e n t ) ，一共有三个状态：创建，运行和删除。 创建燕当收蘩a g e n tl l 冬剑建请求霹究残耜瘴的拐始纯、应番静获态。剞建成功后，褥转 入运行状悫。 处于运行状态鳇设备性能集，将瘸裁缝地离a g e n t 发送性能数据，燕到接牧裂结寒溺量 的请求。 图3 1 7 设备上性熊测量的赢动机 处予创建状态创建失败或者处于遥行状态的性能镁务，在收到a g e n t 结束测量的命令 时将转移到删除状态。删除状态主要是停止相应的测量功能( 如果测量已经舞始) ，傲一些 清除工作。 最后一个重要的自动机是为了使“设备上性能测擐的自动机”的执行状态能够应用 f a g e n t 对m a n a g e r 的性能对象自动视”g 入的。它描述了莱一个具体设备上稀可能出现的 性能状态，如下图3 - 1 8 ： 当谴能对象迸 “运行”状态( 通过翎建操作或者是解锁定操作) ，性能测鲞集进入“创 建”状态。创建状态将构造“开始性能任务”定时操作执行器，如果指定了性能任务结束的 霹瓣，创建状态簿构造“结柬性麓任务”定时操作撬幸亍器。 托索瓣电太学交按与瓣络嚣家燕点实验室 i 缝堂皇查鲎堡主婆壅 。蓬垫塑墼塑匣篁薰熬塑堡进兰壅翌 当“开始性虢任务”定辩操作获行嚣莉这执行对阐患对，它发出开始测擞的命令，并蒋 状态转到“发送辩始命令”状态- 该擞传宠成必慝，“弹始性能经务”定时擞作执行嚣姆键 剿除。 发送开始命令失败以盾t 程序将再次试图在该设备创建测鬣，这肘，它需墼褥次构造“开 始穗麓任务”定辩攥蒋执行器。繁送嚣鲶蠢令戏麓，将浏曩任务猿妥“互撵”获恣。憝予t t 工 作”状态( 好像没有这个状态) 时，如果a g e n t 收到m a n a g e r 传来的锁定操作将宣接发送 终寨测鼙愈令，并蒋凝态转移舞“发送络柬翕夸瘦该注意到，在豁上戆装蒜援串，离设 备发送结柬操作慰幂等的。 幽3 - 1 8 设备性能溯量的自动机 “结束时间剿”与“锁定”，对处于工俸杭淼豹程畿任务来说，效果是一样的，它将停 止设备上的性能任务。 该圈静箕它转移院鞍简单，在这里不再送行详细| 寸论。 3 5 2 4 设备黢生变能耐躺调整 图3 * 1 8 中，迸必须对所有过程中可能发生的性能对象的目标设备增加、减少进行处理。 出3 、5 + l ，2 警“管毽对象霹设备之阀戆映懿关系”莰9 3 鳃遴，一个性能对象所镀簸性能测量 可能存在予多台机器中，如s c f 下的性能对象s e t s 协n s t i e c u r r e n t d a t a ，糊对在两个s c p 厢台 上执行。如果出现一个s c p 后台表机，将出现罄橱设备减少的健况。经过一段时间，该后 台又恢复了，那么，性链辩象s e f f ；i t i s t i c c u r r e n t d a t a 又赫须重薪寤动该税器上静性麓镬务， 当出现设备增加的情况时，如果设备性能测量的自动机处予“创建”状态，只需要简单 逮热入霉标缝蛙( 设备越名称) 舞窟魂翕令孛。懿果是娃子“茨遴开始命令”翻“王榫”捩 态，则需要构造“汗始性始任务”定时操作执行器，并程下一个性能数搬上报时，启动设备 上熬性爱任务；熊予“发送装束禽令”获恋蟊“收燕缝柬念令鑫餐”凝态簿，不嚣要骰经舞 动作。 捌臻设器毙较筒单，它不嚣要簿繇状态；昃餐徽露摩鲑据记，影嫡设备土攘鼗蹇静处理 恕塞郏电大学交换与蹲捂蓬家蜜点实验塞一3 2 北京邮电，：= 学硕士论文 移动智能网网管菜统的设计与实现 过程。 3 5 3 通知告警部分 依照移动智能网的网管规范，网管系统应该能够上报告警、对象建立通知、对象删除通 知鞠对象属性值改变通知。 告警部分的渤能比较简单，只需对设备报上来的告警信息进行格式转换，通过框架提供 的接口，上报到网管中心。 对象属性值政变通知与告警类识，强存在数据格式转换的问题。 对象建立通知将根据情况，向管理侑息树添加节点。需要根据设蠡上报的信息，构造出 獯寝携“绝对胃锈辨名”，最鑫谪嗣框絮麓摇关接叠。 对象删除通知将通过管理信息树上的管理对象和实际设备的映射袭，查找出需要删除的 罄理对象( 参考3 5 1 3 苇“与设备戆连接捡轰”) ，谲瓣耀疰熬a p i ，宪藏褪藏酶功髓。 3 5 。4 系统的皇我管理 3 。5 4 1 系统翻我管理的斑要问题 系统的自我管理指系统提供调试信息、自我测试的工具等等功能。它需要解决以下问题： 繁理系统熟薅接入裂被繁理系镜孛。 管理系统如何接入到被管系统中，它们之间采用哪种耦含方式：采用哪种方式 进簿透傣。 被管理系统支持何种管遵命令。 这部分需要解决薅个问题：对网管系统进行管理的信感模型，支持一些溅试方 褥的命令。 赣理系统如何与用户交互。 惫令管理采滔什么方式与溺户交互。由予我们静a g e n t 系统是运行在s u n 的 u n i x 环境中，考虑到用户的习惯，我们使用u n i x 命令的格式，提供管理命令。 3 。5 4 2 被管理系统接入方式 报自然，一般系统提供的鱼我管理怒壹接扶应用程序键盘输入管壤念令，系统撬纾娃忘 返豳结果，但是由于管理系统需薅脱离终端运行( 这时候，系统将不能从键盘上读到饭何信 息) ，不能采用这种方案。 我们采用的接入方式是引入接入腋务器，被管理进程通过t c p f p 连接连接至接入服务 器。管理终端也邋过t c p i p 连接按入到接入服务器中( 如图3 - 1 9 ) 。 管理终端静命令，透过接入黻务器转接赘羧警迸程。被营滋程完成裙应熬功能以糟，将 结果返回给接入服务器，再由接入服务器送回到相应的镑理终端。 采焉这静结擒饔弦下荮娃： 被管理的系统可以脱离终端运行。 拔餐理对象与接入簸务器之舞戆接口胃鞋在多个程_ 亭审撂爨复瘸，不霰要为每一个 j 窳姆电大举交换冀鼹络嚣家重点实验室- 3 3 - 北京邮电大学硕士论文移动智能网网管系统的设计与实现 被管进程建立一套自己的管理接口。一些公有的操作也可以复用。 接入服务器可以管理多个被管进程，整理终端可以切换它接入兹被喾进程，方便操 作。 豳3 - 1 9 系统管理的结构图 3 5 4 3 系统自我管理的功能 系统自我管理的功能分为两部分：网管系统的信息、性能管理和系统自我测试。 按照g d m o ，我嬲采用如下图3 2 0 所示毯含事睦终为系统爨我管疆的模型。 强3 - 2 0 系统盎爱管理弱包含铹 其中，a p p l i c a t i o n 是对应用的建模，它包括废用的名称、版本号、开发厂商应用程序 的瞧量，嚣置文转匏位登等等信息。 d r o c e s s 被a p p l i c a t i o n 包含( 参考“3 2 6 注册树、继承树和包含树”的介绍) ，一般包含 避程夔进程号，父进莛号，进程拜始对阙等等痿惫。对予a g e n t 进程t 瞧可殴褥溅 式禽夺作 为该管理对象的操作引入。 墨志文件用l o g 对象袭示，邂过修敬习志辩象鳃羼棼芝，操撵维护人员可以哭 l l 、抒开进 程运行过程中的输出信息，调整输出方式，改变丑志文件的路径等。 u s e r 黑来管理接入系统的用户的信息，它可以调整用户的权限，取锝用户的基本傧息， 添搬一个用户( 鞠当予往管理信息树插入一个新的对象) 。图中没有给出用户纽的类，用户 北寨郏 毡大学交换垮瓣终零家霉点实骏室 匏京龆电夫攀磺士论空 咎劫智能罔斓管系统的设计与实现 组的建模与用户是非常接i 垃的。 辩予攘入系统豹终端，暂弦由m n g t e r 来避纷簿蓬。 为了方便测试，a g e m 罐供了一臻接秘，可以在必辩的时候，无需设备迸稷的配合，进 行告警、黠象剿除邋懿、对象增援邋躲帮对象蕉搜馕浚变避懿等测试；暴髂实瑗方法是a g e n t 模拟设备，发出相艨的信息( 如对象删除通知) 绘自己。 恕求辩 天掣交接媾络翟寡壤点实验袈 北裳邮电大学硕士论文 穆旗智能嬲弼管系缝的设计实现 4 。1 孽l 言 4 简单通用通信平台( s u c p ) 枣“3 4 。3 a g e n t 与竣祷鳇运谨缮掏8 节懿嚣 氐我秘翔遘蹲簿系绞孛，毒在着大爨不震 设豁上不嗣进程毫间的通信，引入软件总线可以简化它们之间的通信关系，加快系统的开发， 减少维护静工撵篓。 通用谶信平静就是我们系统中采用的软件总线。 4 2 目前部分常用的涌信平台 4 。2 。1l b m 的m q 系歹l j m q 是一个典型的簋向消息的通信华台。它由一个泄患传辘系统和一个成耀程序接口缌 藏，箕资源是漓惠鞠酞列。酞捌燕一个安金的僚意存褚嚣，信惑存放在黻弼中。瘟雨稳痔可 以不同的速度，在不同的时间、不同的地点相置独立地逡行。 庭霭程序逶过瘫瘸霖痔搂强访彝系统，接瑟程囊煮蕊m q 平台上舔是一数靛，蕊捂建 立连接、释放连接、打开队列、燕闭队列簿1 1 个调用，还有两个关键的动作：发送( p u t ) 嚣接收( g e t ) ， 4 。2 。2 华盛颠夹学懿a c e a c e 燕蠢逶建逶蓓嚣境( a d a p t i v e c o m m u n i c a t i o n e n v i r o n m e n t ) 酶精写。它是毒一个可 以自由使用、开发原码的丽向对镦框架实现丁许多用予并发通信软件的核心模式。a c e 提供了一缀丰富骢露重爨e 封装窘框黎缓箨，霹黻跨多静平台竞藏疆耀携遇髂软释程务， 包括：事件广播、睾件处璨器分配、信母处理、服务初始化、避程间通信、共攀内存瞥理、 滇总黠盎，癸毒式鞭务砖态配置、凌程营堰、著发秘嚣劳等等。 a c e 其有很强的可移植性，由于它的代码开放，已经被移糨到多种平台，如w i n d o w s 、 l i n u x 。a c e 有缀麓熬效攀，鼙分支持实辩鑫曩，弱黠，a c e 缀察要转换到耩壤秘毫级枣灌 件。同时，a c e 有完整的定档，部分设计使用的设计模式可以广泛应阁于其落网络成用的 开发中。 毒。2 3c o r g a c o r b a 是o m g o 萄m 峨罐啦e 嫩g 撼印黼定懿嚣是露蒙的套毒式系统傣系缍褴t 它 把备种对象的操体和属性澍装在不同的接口之中，通过对象请求代理来调用接掰中的擞作， 完袋指定的凑链。这