（计算机应用技术专业论文）综合ip网管系统中资源管理子系统的设计与实现.pdf

综合i p l | ) 9 管系统中资源管理予系统的设计q 实脱摘要 摘要 电信i p 网络规模正在日益扩大，业务也在不断出新，建设功能强大 的综合i p 网络管理系统对网络运营商具有重要的实际意义。资源管理子 系统作为综合i p 网络管理系统的基础，是综合i p 网络管理系统的重要组 成部分。本文介绍了一个综合i p 网络管理系统中资源管理子系统的设计 和实现。 本文首先介绍了综合i p 网管系统的相关内容和n g o s s 的共享信息 数据模型。接着，给出了网络资源管理子系统的设计目标和实现思路， 并介绍了子系统的功能模块和架构。然后，通过对静态物理结构的描述 和动态逻辑关系的描述，详细说明了网络资源模型；并详细介绍了作为 子系统重要组成部分的资源模型管理模块和资源对象管理模块的设计。 最后，详细介绍了子系统中主要功能的实现方法，包括e j b 组件的实现、 资源对象访问控制的实现和异步消息发送的实现等内容。 本文介绍的网络资源管理子系统能够很好地满足综合i p 网络管理系 统对网络资源管理的需求。在设计和实现该子系统的过程中采用的诸如 网络资源模型和资源对象访问控制方法等，对设计开发同类系统具有一 定的参考价值。 关键字：网络资源管理网络资源模型网络管理系统访问控制 e j b 组件 作者：丁志平 指导教师：吕强 垒! ! ! 苎! ! ! 生! ! ! ! 望! 塑! 竺! 苎! ! ! 壁! ! ! ! ! ! 塑! ! 苎! ! 坚! ! 坚! 竺! 坐! ! ! ! 邕堕巴垫! 型坚! t h e d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fr e s o u r c e sm a n a g e m e n t s u b s y s t e mi ni n t e g r a t e di pn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m a b s t r a c t a st e l e c o mi pn e t w o r ke x p e n d si n c r e a s i n g l y , n e wb u s i n e s s e sa r ec o m i n g o u tc o n t i n u o u s l y b u i l d i n gp o w e r f u l i n t e g r a t e di pn e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m ( i i n m s ) b e a r sg r e a ts i g n i f i c a n c et ot h en e t w o r ko p e r a t o r s r e s o u r c e s m a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，a st h ef o u n d a t i o no ft h ew h o l e1 1 n m s ，i st h eo n eo f t h ei m p o r t a n tc o m p o n e n t so ft h ew h o l ei i n m s t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h e d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no far e s o u r c e sm a n a g e m e n ts u b s y s t e mi nt h e i i n m s t h i sp a p e rf i r s t l yi n t r o d u c e st h er e l a t e dc o n t e n to fi i n m sa n dt h e s i d ( s h a r e di n f o r m a t i o na n dd a t a ) m o d e lo fn g o s s s e c o n d l y , i tg i v e so u t t h eg o a lo fd e s i g na n dt h es o l u t i o n t h e ni td e s c r i b e st h ef u n c t i o n a lm o d u l e a n dt h em a i nd e s i g no ft h es u b s y s t e m b yd e s c r i b i n gt h es t a t i c p h y s i c a l s t r u c t u r ea n dt h ed y n a m i cl o g i cr e l a t i o n s h i p ，t h i s p a p e re x p l a i n sn e t w o r k r e s o u r c e sm o d e la n di n t r o d u c e si nd e t a i lt h e d e s i g no ft h ei m p o r t a n t c o m p o n e n t s ：t h er e s o u r c e sm o d e lm a n a g e m e n tc o m p o n e n ta n dr e s o u r c e s o b j e c tm a n a g e m e n tc o m p o n e n t f i n a l l y , t h i sp a p e r d e s c r i b e st h e i m p l e m e n t a t i o no ft h em a j o rf u n c t i o n s ，i n c l u d i n gt h ei m p l e m e n t a t i o no fe j b c o m p o n e n t s ，r e s o u r c e so b j e c ta c c e s sc o n t r o la n da s y n c h r o n o u sm e s s a g e s e n d i n g n e t w o r kr e s o u r c e sm a n a g e m e n ts u b s y s t e mp r o p o s e di nt h i sp a p e r n i c e l y m e e t st h e r e q u i r e m e n t s o ft h ei i n m so nn e t w o r kr e s o u r c e s m a n a g e m e n t b e s i d e s ，t h ea d o p t e da p p r o a c h e s ，s u c ha st h en e t w o r kr e s o u r c e s m o d e la n dr e s o u r c e so b j e c ta c c e s sc o n t r o l ，w i l lb eh e l p f u lt ot h ed e v e l o p e r si n t h er e l a t e df i e l d s ! 生! ! ! 堡! ! 型! ! e ! ! 查! ! ! ! ! ! ! ! ! 墼竺! ! ! 塑坚竺塑! 翌! 坐! ! ! ! ! ! ! ! 竺! ! ! 型坚! 垒! ! 坚壁 k e yw o r d s ：n e t w o r kr e s o u r c e sm a n a g e m e n t ，n e t w o r kr e s o u r c e s m o d e l ， n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，a c c e s sc o n t r o l ，e j bc o m p o n e n t w r i t t e nb yd i n gz h i p i n g s u p e r v i s e db yl vq i a n g 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏 州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本 声明的法律责任。 研究生签名 下亭 ，- - - - - - ：，j 日期：塑! ! ：! r 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论 文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的 保密论文外，允许论文被套阅和借阅，可以公布( 包括：刚登) 论文的 全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：l ，! ：至日期：鲨6 ：毋 导师签名：骆日期： 综合i p 刚管系统中资源管理予系统的敬计与实现第一章q f 肓 1 1 课题背景 第一章引言 随着现代通信技术的高速发展，i p 网络及技术的使用已经普及到社 会经济发展的各领域【l 】。对于金融、邮政、民航等领域的大型企业而言， 其企业运作已完全离不开基于i p 技术的庞大通信网络。国内外的电信运 营商都纷纷建设了电信i p 网络，以提供作为基本电信业务的i p 电话服务， 同时，还在大规模地发展各种类型的数据业务。目前国内多数电信运营 商都建设了提供w a p 服务、m m s 服务、短消息服务等其它增值服务的 支撑平台，并且这些服务的业务量正在逐渐增长，应用越来越广泛i l l 。 随着网络规模的不断扩大，新型业务的不断开展，网络的复杂程度 在日益增加，电信运营商对i p 网络的运行和管理也提出了更高的要求。 i p 网络的运行和管理，已成为业务发展和提高用户满意度的重点所在。 当前在i p 网络管理方面主要存在以下问题： ( 1 ) 各设备厂商所提供的i p 网管系统往往只负责自己的管理域，它 们之间不能互连互通，信息不能共享，给网络维护带来极大不便。 ( 2 ) 大部分设备厂商提供的网管系统缺乏性能管理功能，不能深层次 挖掘网络性能数据，向维护人员提供足够的信息。 ( 3 ) 大部分设备厂商所提供的网管系统没有很好地理解用户的需求， 同时系统操作的技术门槛过高t 2 8 】。 ( 4 ) 随着数据业务的快速发展，以目前的网络管理手段，难以为市场 发展提供即时有效的业务分析数据；难以快速部署业务，响应市场需求。 所以，建立功能强大的综合i p 网络管理系统已经成为各运营商的当 务之急。 网络资源是电信运营商开展业务和提供服务的基础，是网络管理系 统管理的主要对象。 网络资源多种多样，可以划分为物理资源和逻辑资源两大类。物理 资源一般指的是可以单独存在的资源，例如各种物理的设备、端口和软 第一章弓1 育综合i p 嘲管系统中资源管理予系统的设计与实现 件系统等。逻辑资源指的是基于物理资源而存在的资源，例如网络业务 和网络连接等。从广义上说，网络资源还包括网络管理的间接对象，主 要是网络所在的电信运营企业环境，如地域环境资源、人力环境资源等， 这些资源可归入逻辑资涮2 1 3 1 。 网络规模日益扩大，网络业务量爆炸式增长，网络业务不断出新， 网络技术快速升级，使得i p 网络的资源呈现以下特征： ( 1 ) 网络资源众多。 ( 2 ) 网络资源更新快。 ( 3 ) 网络设备生产厂家众多。 i p 网络资源管理是综合i p 网管系统的一项重要内容。综合i p 网管 系统的主要功能基本上都是围绕网络资源而展开的。例如，故障管理和 性能管理都是从不同角度对网络资源信息的分析和管理。有效的网络资 源管理已成为综合i p 网管系统提高网络运营效率、快速开通业务、实现 全网集约化管理的重要手段。所以，资源管理子系统是综合i p 网管系统 的基础模块，是综合i p 网管系统的重要组成部分。 但是，在现有的i p 网络管理系统中，对网络资源的管理却存在着如 下不足： ( 1 ) 面对日益多样的、复杂的网络资源，缺少用于统一描述这些网络 资源的手段。所以，不仅造成大量资源信息数据的冗余，而且导致资源 管理信息无法供第三方网管系统共享。 ( 2 ) 作为网管系统基础的网络资源管理子系统，没有为网管系统中的 上层功能模块提供足够的支持。于是，限制了网管系统中部分功能模块 的功能。例如，网管系统中的故障管理模块缺乏快速的故障相关性分析 能力。 综上所述，为了建立功能强大的综合i p 网络管理系统，必须对网络 资源进行有效的管理。 1 2 课题内容 笔者在上海某软件有限公司实习期间，参与了综合i p 网络管理系统 综合i p 州管系统中资源管理了系统的世计0 实现 第一章0 i 毒 i p n e tm a n a g e r 的研发。该公司根据市场的需求，认准先进性和实用性的 结合是当今网管系统应用的关键所在，自主开发切合国内大型i p 网络并 满足电信运营商需求的综合i p 网管产品i p n e tm a n a g e r 。 在上述综合i p 网管项目中，笔者主要开展了资源管理子系统的设计 与实现工作。主要工作内容包括： ( 1 ) 仔细分析网络资源管理的需求 通过深入理解综合i p 网络管理系统的设计原则、系统架构和系统功 能，对综合i p 网络管理系统中网络资源管理的需求进行了仔细分析，明 确了作为综合i p 网络管理系统基础的资源管理子系统应具备的各项功 能。 ( 2 ) 参与设计了符合下一代网络管理系统建设要求的网络资源模型 在借鉴新一代运营支撑系统( n g o s s ) 的共享信息数据模型( s i d 模型) 的基础上，设计了符合下一代网络管理系统建设要求的网络资源 模型。该网络资源模型的设计不仅仅针对i p 网络，而是面向并服务于整 个电信网的各专业网络。因此，在建立各专业网络资源模型时，都可以 遵循该模型。 ( 3 ) 设计并实现了资源模型管理模块 资源模型管理模块提供定制网络资源模型的功能。它提供可视化的 界面；不仅能够把网络资源模型保存到数据库中，而且能够把网络资源 模型保存到x m l 文档中。利用该模块，网管系统管理员能够快速和方便 地定制出网络资源模型。对于综合i p 网管系统而言，管理员可以利用该 模块定制i p 网络资源模型。 ( 4 ) 设计并实现了资源对象管理模块 资源对象管理模块提供管理综合i p 网管系统中各种资源对象以及它 们之间关系的功能。当资源对象信息发生变化时，该模块通过异步通信 的方式通知网管系统中其它子系统，使关心网络资源信息变化的所有子 系统都可以得到通知，从而根据变化做出相应的反应。根据系统管理员 定制好的i p 网络资源模型，普通用户通过此模块来管理综合i p 网管系统 中各种资源对象以及它们之间的关系。 第一章引苦 综含i p 刚管系统中资源管理子系统的设计与实现 ( 5 ) 设计和实现了一系列e j b 组件 资源管理子系统是综合i p 网管系统的基础，为其它子系统提供服务。 因此，将资源管理子系统中公共的、通用的、核心的业务逻辑子模块设 计成多个e j b 组件，并把这些e b j 组件部署在综合i p 网管系统的服务器 上，供系统中其他的子系统调用。由于e j b 组件的特殊性和重要性，因 此还对这些e j b 组件进行了单元测试。 ( 6 ) 设计并实现了基于标签的资源对象访问控制 在综合i p 网管系统中，需要严格控制对各种资源对象的访问。在客 体数量较多、用户具有层次结构的情况下，基于角色的访问控制存在不 足。为此对基于角色的访问控制进行了改造，设计了一种基于标签的访 问控制，并将其应用于资源管理予系统的资源对象访问控制中。 1 3 课题意义 综合i p 网络管理系统的建设具有重要的实际意义。综合i p 网管为电 信运营商提供了了解整个i p 网络资源、进行全网故障实时监控、协调各 部门之间的工作流程等手段和方法，能够帮助电信运营商切实提高服务 质量和管理水平，保证电信运营商正确决策，增强市场竞争实力。 资源管理子系统作为综合i p 网络管理系统的基础，是综合i p 网络管 理系统的重要组成部分。资源管理子系统的实现为成功建立综合i p 网管 系统提供了有力的支持。所做工作的主要意义如下： ( 1 ) 网络资源模型的引入为网管系统的实现提供了新方法 网络资源是网络管理系统的主要管理对象，网络资源模型的引入为 实现网络管理系统的资源管理提供了新方法。首先，网络资源模型既映 射了被管的资源，又支撑了上层的网络管理应用；在范围上既包括各种 物理资源，也包括各种逻辑资源，因而网络的演变和新业务( 业务资源属 于逻辑资源) 的开通都能通过动态的资源模型反映出来。其次，如果i p 网、 话务网、传输网等专业网的资源模型都遵循该模型和顶级类划分，那么 可望打通专业网络管理之间的壁垒，为实现跨专业的网络资源数据的共 享奠定基础。 综台i p 网管系统中资源管理子系统的设计与实现第一章弓f 斋 ( 2 ) 资源管理子系统的实现是建立综合i p 网管系统的重要内容 设计和实现的资源管理子系统能够很好地满足综合i p 网络管理系统 对网络资源管理的需求。 首先，网络资源模型管理模块实现了对网络资源模型的图形化管理。 利用网络资源模型管理模块，网管系统管理员能够快速地定制符合网络 资源模型的i p 网络资源模型。网络资源模型管理模块采用x m l 描述i p 网络资源模型，为其他专业网络管理系统识别该模型提供便利，从而可 以进一步实现网络资源信息的共享。 其次，网络资源管理子系统中公共业务逻辑模块的e j b 组件设计不 仅很好地为综合i p 网管提供了各种业务服务，同时有助于提高综合i p 网 管系统的开发效率和软件复用率。 最后，基于标签的资源对象访问控制有效地限制了非授权用户对网 络资源对象的各种访问操作，为综合i p 网管系统的安全稳定运行提供了 保障。 1 4 本文组织结构 本文下面的内容按如下顺序组织： 第二章介绍相关业务和技术背景。首先介绍综合i p 网络管理系统的 设计原则、设计方案、系统功能及其特点；然后介绍n g o s s 的共享信息 数据模型；最后分别从j 2 e e 的多层体系结构、e j b 组件和j m s 三方面对 j 2 e e 进行简单概述。 第三章给出资源管理子系统的总体设计。在描述了子系统的设计目 标和实现思路之后，从横向和纵向两个方面，分别介绍子系统功能模块 的划分和子系统的总体架构。此外，还对子系统中e j b 组件的设计作了 介绍。 第四章介绍网络资源模型和子系统中两个主要功能模块的设计。首 先详细描述网络资源模型，还对采用网络资源模型的意义作了说明；接 着详细介绍资源模型管理模块和资源对象管理模块的设计。 第五章详细介绍子系统中主要功能的实现。具体包括如下内容：e j b 第一章引富 综合i p 嘲管系统中资源管理子系统的设计与实现 组件的实现，资源对象访问控制的实现，f a c t o r y 设计模式和d a o 设计 模式的应用，异步消息发送的实现，x m l 文档解析。 最后，进行简要总结，并指出资源管理子系统有待完善之处。 综台i p | 埘管系统中资源管理了系统的砹汁0 实现第二章相关业务和技术背景 第二章相关业务和技术背景 2 1 综合i p 网络管理系统概述 综合i p 网络管理系统i p n e tm 锄a g e “以下简称i p n e tm a n a g e r 系统) 是基于电信管理网( n d n ) 体系结构设计和开发的。它适应“集中监控、 集中维护、集中管理”的现代化网络管理模式的需求，提供面向业务、 面向市场的网络管理功能，真正有效地提升了i p 网络的服务质量，从而 增强电信运营商的市场竞争力。 2 1 1i p n e tm a n a g e r 系统设计原则 i p n e tm a n a g e r 系统的设计遵循如下原则： ( 1 ) 全面采用电信管理网( t m n ) 的体系结构 通过多年来的不断完善和发展，t m n 已走向成熟，国际上的许多大 公司都开发出t m n 的应用开发平台( 例如冠群的u n i e e n t e r ，惠普的 o p e n v i e w ，i b m 的n e t v i e w ) ，以支持t m n 的标准。因此i p n e tm a n a g e r 系统建设中也采用此体系结构。 ( 2 ) 兼容其它网管体系结构 在接受t m n 的同时，兼容其它流行的网管体系结构以解决t m n 存 在的问题，对i p n e tm a n a g e r 系统的建设十分有好处。s n m p 简单网络管 理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的t c p i p 网络的管理标 准，基于s n m p 的网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的 网络管理系统。因此i p n e tm a n a g e r 系统应该将s n m p 简单网络管理协议 作为网络管理的标准之一4 1 1 5 1 。 ( 3 ) 采用高水平的商用管理平台作为开发基础 高水平的商用管理平台是世界上具有相当实力的厂商，投巨资历时 多年开发出来的商用系统。每一种商用系统都为建设网络管理系统提供 了一整套管理、代理、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用 商用t m n 网管平台作为核心来构筑综合i p 网管，屏蔽了t m n 网管系统 第二章相关业势和技术背景综含i p 蚓管系统中资源管理予系统的设计与实现 的复杂性，可大大降低开发难度，缩短开发时间，对i p n e tm a n a g e r 系统 的建设来说不失为一种有效的方法。 ( 4 ) 完善的应用功能及应用功能接口的开放性 p n e tm a n a g e r 系统的应用功能是否完善、丰富，能否满足用户的要 求、适应网络的变化等是网管系统的一个关键指标。同样，网管系统的 应用功能接1 ：3 应具有开放性，应能支持满足应用功能接口的第三方应用 程序，在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能，满足用户的 需求【4 1 5 1 。 ( 5 ) 网管系统的一体性和独立性 i p n e tm a n a g e r 系统应实现i p 网的一体化管理，即各种功能网络管理 子系统的应用程序统一设计，采用统一的界面风格，采用一致的名词术 语。网管系统应具有独立性，系统不应依赖于某个设备制造厂商，应保 证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。 2 1 2i p n e tm a n a g e r 系统架构 整个i p n e tm a n a g e r 系统架构可分为五个层次，如图2 1 所示。从下 到上依次为数据采集层、t m n 的应用开发平台层、信息处理层、应用层、 用户界面层。各层的功能如下： ( 1 ) 数据采集层：完成从各种网元的数据采集，这些网元可以是传输 设备、交换设备，也可以是移动交换和接入设备等。 ( 2 ) t m n 的应用开发平台层：采用冠群u n i e e n t e r 平台。 ( 3 ) 信息处理层：完成普通的信息处理及事件的相关性处理。 ( 4 ) 应用层：实现故障管理、性能管理、配置管理等应用。 ( 5 ) 用户界面层：是一种可集成的分布式用户界面。 综台j p 脚管系统中资源管理予系统的敬计与实现第二帝相关业务和技术背景 图2 1 i p n e tm a n a g e r 系统架构 结合该系统架构设计方案，电信运行商可以在自己的i n t r a n e t 或 e x t r a n e t 上把办公自动化系统、信息查询系统、规划决策系统及其它运维 系统等集成进去，从而实现电信运营企业的全面综合管理。 2 1 3i p n e tm a n a g e r 系统功能 i p n e tm a n a g e r 系统的功能子系统包括，性能管理、故障与告警管理、 拓扑管理、配置管理、资源管理、系统自身管理和安全管理等，如图2 2 所示。各子系统的功能简介如下： 第二章相关业务和技术背景 综合i p 网管系统中资源管理予系统的设计与实现 i 。一一一。一。一一。一。1 一。一1 j ；综合i p 网络管理系统 刚刚h 引刚 - - 一- _ - _ - - _ - _ _ j 图2 2i p n e tm a n a g e r 系统总体功能 ( 1 ) 性能管理 性能管理的目的是维护网络服务质量和网络运营效率。为此，性能 管理主要包括以下功能：性能监测功能、性能分析功能、性能管理控制 功能，以及发现性能严重下降时启动故障管理系统的功能。 ( 2 ) 故障与告警管理 故障与告警管理实现对网内所有的网元设备的告警监测和故障定 位，配合运行管理功能进行故障排除和系统设备复测，还能收集和处理 各网络单元的各种故障、告警及网络状态异常信息，并具有各种分类统 计和指导分析的功能。 故障与告警管理主要包括以下内容：告警数据处理、告警的监测与 处理、告警故障定位、故障相关性分析及处理等。 ( 3 ) 拓扑管理 拓扑管理是指网管系统能够以拓扑图、地理树状图等多种表现方式 反映基础网络设备的配置、网络结构。 ( 4 ) 配置管理 配置管理主要负责全面动态地管理全网所有网元设备的配置情况， 能自动采集和处理配置数据，同时还支持数据的手工录入检查功能。 配置管理主要包括以下内容：配置数据采集、配置数据处理、配置 数据保存、配置数据备份。 综台i p 州管系统中资源管理予系统的设计咛实现第二二章丰日关业铸和技术背景 ( 5 ) 资源管理 资源管理主要通过构造i p 网络资源模型，从而有效地管理综合i p 网 络管理系统中所有的网络资源。 资源管理主要包括以下内容：网络资源模型管理、网络资源对象管 理、资源对象访问控制。 ( 6 ) 系统自身管理 网管系统自身管理是指对网管系统自身的配置、运行状况、数据的 备份等进行管理。通过系统自身管理以保证系统的高效、可靠地运行。 ( 7 ) 安全管理 网管系统的安全管理主要实现对网管自身的安全管理，以保证网管 系统自身的安全运行。 2 1 4i p n e tm a n a g e r 系统特点 i p n e tm a n a g e r 系统具有如下特点： ( 1 ) 遵循国际标准 i p n e tm a n a g e r 系统的体系结构遵循t m n 的管理架构；在技术标准 上，i p n e tm a n a g e r 系统采用国际标准的协议和规范，如j a v a 、x m l 、 c o r b a 、l d a p 等；而在支持的网管协议上，i p n e tm a n a g e r 系统能利用 s n m p 、r m o n 和n e t f l o w 等多种方式采集有效网管信息。 ( 2 ) 伸缩性好 i p n e tm a n a g e r 系统具有一定的伸缩性，能适应不同的应用环境，对 于简单的地市级网络管理环境，只需提供基本的功能，系统的配置也可 较低；对于大型网络管理环境，功能要求比较完善，网管系统可以采用 多机处理的模式。因此，i p n e tm a n a g e r 系统的伸缩性不仅表现为功能的 灵活搭建，也表现为系统结构的动态伸缩。 ( 3 ) 可靠性高 i p n e tm a n a g e r 系统能保持长时间的运行，同时在出现问题时，能够 较快地恢复，使各类信息损失较少。 第二章相关业务和技术背最 综含i p 嗍管系统中资源管理予系统的改计与实现 2 2n g o s s 的共享信息数据模型 2 2 1n g o s s 简介 针对基于o s s ( o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m - - 运营支撑系统) 开发的各种 网管系统在资源对象管理等方面存在的不足，电信管理论坛( t m f ) 提出了 新一代运营支撑系统一n g o s s ( n e wg e n e r a t i o no p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m ) 。n g o s s 从系统( 即插即用规则) 、过程( 企业事务过程) 、信息( 关 联处理公用数据) 、产品四个方面保证网管系统具有标准化、能够逐步演 化、保证互连互操作、实现端到端的管理和高度自动化的特点。n g o s s 提出一系列的文档、信息模型和代码，分析研究企业核心业务流和信息 技术，提出一套指导网管系统建设的系统框架和设计即插即用的网管系 统组件方法，帮助开发商迅速开发出能够满足电信运营商要求的网管系 统。贴近运营商的需求，使系统开发变得更迅速、更灵活、成本更低是 n g o s s 的目榭 7 1 。 n g o s s 的核心设计思想是利用“流程驱动”，系统设计时首先从流程 分析开始，分析企业的核心业务流程；然后通过分析流程，提炼出所有 关键的数据，利用共享信息模型将数据进行抽象，划分为不同的管理域 建立共享的数据模型；最后根据共享的数据模型组建实际的电信网络管 理系统。数据是电信网络管理系统设计中最重要的特性，成功建立系统 的关键是有一个好的共享信息模型。因此，n g o s s 提供出了共享信息数 据模型- - s i d ( s h a r e di n f o r m a t i o na n dc a t a ) 模型。 2 2 2 共享信息数据模型 n g o s s 分别从业务和系统两个视点描述了s i d 模型。一方面，从业 务视点出发，以增强的电信运营图( e t c m ) 中定义的业务处理模型为基 础，依据对商业过程中涉及的各种业务信息的抽象和分析，定义了各种 业务对象聚集( a b e a g g r e g a t eb u s i n e s se n t i t y ) 以及各种业务对象 ( b u s i n e s se n t i t y ) ，并将它们划分为不同的管理域( d o m a i n ) ，从而最大限度 综合i p 列管系统中资源管理予系统的驶i 十f 娑现第二帝相关业务和挫术背景 地实现信息和数据的共享。另一方面，从组建电信网络管理系统的视点 出发，对各种业务对象的属性( a t c r i b u t e ) 以及它们之间的关系( r e l a t i o n ) 进 行定义，从而为设计用于实现系统实际使用的共享信息数据模型提供参 考模型【8 1 【9 1 。s i d 模型描述结构如图2 3 所示。 臣巫至亟日 臣巫画 图2 3s i d 模型的描述结构 卞面对s i d 模型中涉及到的一些概念作简单解释： ( 1 ) 域( d o m a i n ) 域是某一特定管理领域中业务对象聚集的集合。 ( 2 ) 业务对象聚集( a b e - - a g g r e g a t eb u s i n e s se n t i t y ) 业务对象聚集是一套定义良好的信息和操作的集合，它是一组高内 聚、松耦合的业务对象集。 ( 3 ) 业务对象( b u s i n e s se n t i t y ) 业务对象用来表示业务开展过程中可能涉及的对象，可以是有形对 象( 如客户) ，也可以动态信息( 如客户订单) ，或者是概念对象( 如帐号) 。 业务对象由属性和对象间关系进行描述。业务对象通常具有一个定义良 好的生命周期。 ( 4 ) 属性( a t t r i b u t e ) 属性是用来描述业务对象的。 ( 5 ) 关系( r e l a t i o n ) 关系是两个不同业务对象之间或业务对象与其自身之间的关联。 一一一一 第二：二章相关业务和技术背最综合i p 州管系统中资源管理予系统的设计与实现 2 3j 2 e e 概述 j 2 e e 是一种利用j a v a 平台简化企业解决方案的开发、部署和管理相 关复杂问题的体系结构。j 2 e e 技术的基础就是j a v a 平台或者j a v a 2 平台 的标准版，j 2 e e 不仅巩固了标准版中的许多优点，例如“编写一次，随 处运行”的特点、方便存取数据库的j d b ca p i 、c o r b a 技术，以及能 够在i n t e m e t 应用中保护数据的安全模式等，同时还提供了对 e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 、j a v as e r v l e t sa p i 、j s p 及x m l 技术的全面支 持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间 的体系结构【1 0 1 。 2 3 1j 2 e e 的多层体系结构 s u n 设计j 2 e e 的初衷是为了解决两层模式( c l i e n t s e r v e r ) 的弊端。在 传统的两层模式中，客户端担当了过多的角色而显得臃肿。在这种模式 中，第一次部署的时候比较容易，但难于升级或改进，可扩展性能也不 理想，而且经常基于某种专用的协议一通常是某种数据库协议，它使得 重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。现在，j 2 e e 的多层企业级应用模型 将两层模型中的不同层面切分成许多层，一个多层应用能够为不同的服 务提供一个独立的剧1 0 1 。 j 2 e e 典型的结构分为4 层，如图2 , 4 所示。 综台i p 喇管系统中资源管理予系统的酏计与实现笫_ 二章相关业务和技术背景 叟# 叟* 国 叟# 雯# 蔷 瑟* 詈* 蚤圄：国：圆 w e b 层业务逻辑层信息系统层 图2 4j 2 e e 的结构 2 3 2e j b 组件 j 2 e e 中一个引人注目的技术就是e j b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n ) 。e j b 是 是j 2 e e 技术规范中的一部分，它定义的是分布式组件规范，依照e j b 规 范开发的j a v a 组件称为e j b 组件。由此可见，e j b 和e j b 组件不是一回 事，不过有时对e j b 与e j b 组件不加区分，提到e j b 其实是指e j b 组件。 e j b 2 0 中定义了三种类型的e j b ，分别是会话b e a n ( s e s s i o nb e a n ) 、 对象b e a n ( e n t i t yb e a n ) 年i 消息驱动b e a n ( m e s s a g ed r i v e nb e a n ) 1 0 1 ( 1 ) 会话b e a n 会话b e a n 在j 2 e e 应用程序中被完成一些服务器端的业务操作，例 如访问数据库、调用其它e j b 组件。会话b e a n 分为两类：有状态会话 b e a n 和无状态会话b e a n 。两者的区别在于是否保存客户端的状态信息。 ( 2 ) 对象b e a n 对象b e a n 是持久数据组件，代表存储在外部介质中的持久对象或者 已有的企业应用系统资源。简单地讲，一个对象b e a n 可以代表数据库中 的一条记录。按照对象b e a n 持久性的实现形式，可以讲对象b e a n 分为 容器管理持久一胜( c o n t a i n e r - m a n a g e dp e r s i s t e n c e ，c m p ) 和组件管理持久性 戮剐一 第_ 二章相关业务和技术背最- 综台i p 捌管系统中资源管理于系统的设计i ；i 实现 ( b e a n m a n a g e dp e r s i s t e n c e ，b m p ) 两种类型。 ( 3 ) 消息驱动b e a n 结合了会话b e a n 和j m $ 的消息监听器的特性，允许一个业务层组 件异步接收j m s 消息。 2 3 3j m s j m sf j a v a m e s s a g es e r v i c e ) 是s u n 提出的基于j a v a 技术的消息中间件 的规范，用于创建消息中间件的一组应用开发接口( a p i ) 。j m s 本身并不 是一个消息中间件，它只是为中间件生产商( 或者称提供者，p r o v i d e r ) 制 定了一系列的接口规范和类抽象，以便使任何遵循此规范的消息中间件 可以生成、发送、接收和阅读消息，并实现彼此间的消息交换，使应用 系统获得最大的可移植性【l0 1 。在这一点上，它类似于j d b c ( j a v ad a t a b a s e c o n n e c t i v i t y ) 。 1 r i m s 的消息模式 j m s 支持两种消息模式：点对点方式( p o i n t t op o i n t ，p t p ) 和发布订 阅方式( p u b l i s l l s u b s c r i b e ，p u b s u b ) 。 ( 1 ) 点对点方式( p o i n tt op o i n t ，p 1 p ) 在点对点方式中，一个客户机( 消息的发送者) 向一个特定的队列发送 一条消息，而另一个客户机( 消息的接收者) 0 - - 7 以从消息队列中取得消息。 从队列的角度来看，直到队列中的消息被提取，或是过期，这些队列将 始终保存这些消息，并且保证它们的正确性【i 。如图2 5 所示： 一陌司 圈昌圃篷圈 确认 幽2 5 点对点方式 点对点方式有如下特点： 每一个消息只有一个使用者。 综台i p 网管系统中资源管理予系统的设计匀实现第二二章相关业务和技术背景 消息发送者和接收者之间没有时间上的相关性。即消息队列可以 保证：消息发送者发送消息时，无论消息接收者是否在线，消息 接收者都可以提取到消息。 消息接收者在成功地接收到一个消息后，将会发一个确认消息 ( a c k n o w l e d g e s ) 给消息队列。 ( 2 ) 发布订阅方式( p u b l i s h s u b s c r i b e ，p u b s u b ) 在发布订阅方式中，消息发布者( p u b l i s h e r ) 将消息发布在消息代理 管理的指定主题( t o p i c ) 上，然后消息订阅者( s u b s c r i b e r ) 从一个特定的主 题( t o p i c ) 中取得并使用消息。一般情况下消息的发布者和订阅者都是匿 名的，而且可以动态的进行消息的发布或订阅。消息系统负责把多个消 息发布者在同一个消息主题上的消息发送到这个消息主题的所有的消息 订阅者。消息主题在消息到达消息订阅者之前，将一直保存这些消息d 0 。 如图2 6 所示。 图2 6 发布订阅模型 发布订阅方式有如下特点： 每个消息可以有多个消费者。 发布者和订阅者有时间相关性。一个想订阅某个消息主题的消息 订阅者只能消费那些在它已经订阅后才发布的消息，并且如果这 个消息订阅者想继续消费消息，那它必须一直保持这个订阅有 效，而不能中途中断订阅。为了解决这个问题，j m sa p i 引入了 持久化的订阅模式，使得消息的订阅者可以在关闭后重新建立， 而订阅过程则一直存在。 第二章相关业务和技术背景 综含i p 刚管系统中资源管理予系统的改计与实现 2 j m s 消息 j m s 消息由两部分构成：消息头和消息体【m 】。消息头包含消息的识 别信息和路由信息，消息体包含消息的实际数据。根据消息数据格式， j m s 消息可分为以下五种： s t r e a m m e s s a g e ：消息由串行化的j a v a 对象组成，但必须按照设 置时的顺序读取对象： m a p m e s s a g e ：消息有名称值对组成，其中名称为字符串类型， 值为j a v a 数据类型。 t e x t m e s s a g e ：消息的主体为字符串，这是最常用的消息类型。 o b j e c t m e s s a g e ：消息的主体为自己定义的串行化的i a v a 对象。 b y t e s m e s s a g e ：消息的主体是二进制数据。 综含l p 嘲管系统中资源管理予系统的搜计与实现第三章资源管理予系统的总体设计 第三章资源管理子系统的总体设计 3 1 子系统的设计和实现思路 3 1 1 子系统的设计目标 在仔细分析综合i p 网管系统对资源管理需求的基础上，设计了资源 管理子系统。子系统设计目标如下： ( 1 ) 各类网络资源的统一描述 面对日益多样的、复杂的网络资源，资源管理子系统应该支持对综 合i p 网管系统中被管资源的统一描述。资源不仅包括物理资源，还应该 包括逻辑资源。另外，随着网络业务的不断发展和管理的不断深入，跨 专业的综合管理需求已经逐渐出现，需要提前考虑如何共享和整合各专 业网络的资源管理信息。通过对资源的统一描述，可望实现各专业网络 的资源信息共享。 ( 2 ) 管理模块的可视化 资源管理子系统应该为用户提供可视化的管理界面。资源模型管理 模块的可视化界面，保证用户( 管理员) 能够方便、快速地定制出符合 网络资源模型的i p 网络资源模型。资源对象管理模块的可视化界面，保 证用户可以集中、有效地管理综合i p 网管系统中成千上万的资源对象。 ( 3 ) 提供业务访问接口 资源管理子系统是综合i p 网管系统的基础，需要为其它子系统提供 各种服务。为了减少综合i p 网管系统内部的耦合度，保证资源管理子系 统的相对独立性，所以资源管理子系统应该提供一组访问接口，其它子 系统通过这些访问接口获得相关服务。 ( 4 ) 有效的资源对象访问控制 对于综合i p 网管系统来说，资源对象极其重要。为了防止资源对象 信息不受到非授权用户的修改或者删除，必须对资源对象的各种用户操 作实施严格的访问控制。 第兰帝资源管理予系统的总体殴汁综台i