（计算机系统结构专业论文）基于统一网管平台配置管理的设计与实现.pdf

摘要 本文针对具体的网管项目，以电信管理网t m n 技术规范为设计思想指导，完 成了网络管理的基础模块一一配置管理子系统的设计与实现。整个系统的实现采 用分层的思想，在分析统一网管平台体系结构的基础上，给出了配置管理子系统 的设计与实现方案。 本文在简述了1 m n 基本规范的基础上，从功能模型和层次模型两方面深入分 析了统一网络管理平台的体系结构，在此基础上给出了配置管理子系统的体系结 构。接着分三个模块( 配置w s f 、配置0 s f 配置中介功能e m f ) 给出系统的功 能结构，然后给出了系统处理主流程。最后重点论述了配置w s f 、配置0 s f 及配 置中介功能e m f 模块的具体实现方案。 在配置管理子系统的具体实现过程中，配置w s f 模块，着重分析了如何使用 x m l 语言描述界面组件以及界面组件的事件绑定的实现；配置o s f 模块，讨论了 如何采用x m l 语言描述复杂的被管对象之间的关联关系以及关联关系解析模块 的实现，完成被管对象操作前验证和操作后的联带处理；配置中介功能e m f 模块， 研究实现表适配器模块，使用x m l 语言描述前后台表适配策略。这些技术的使用 使得配置功能的开发在保证功能和性能的基础上提高了质量。可以快速的响应需 求，避免了繁琐的重复性工作，降低了开发和维护的工作量。 关键词：砷d n ，统一网管平台，配置管理 a b s t r a c t d e p e n d i n go nc o n c r e t en e t w o r km a n a g e m e n tp r o j e c n l i st h e s i st a k e dt h et m n t e c l l n o l o g ys t a i l d a r d 勰t h ed e s i 驴t h o u 曲ti i l s t m c t i o n ，m p l e t e d t h ed e s i 印a n d i m p l e m e n t a t i o no fn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m s b a s i cm o d u l e c o n f i g u r a t i o n m a n a g e m e n t ( c m ) t h e o v e r a us y s t e mr c a l i z a t i o nu s c dt h e1 锄i n a t i o nt h o u g l l t ，a f t e r a i l a l y s i st h eu n i 丘c a t i o nn e t w o r km 粕a g e m e mp l a t f o ms y s t e ms t n i c t u r cf o u n d a t i o n ， p r o p o s e dt h ed e s i 印卸di m p l e m e n t a t i p l 趾0 fc o n f i g u r a t i o nm 蛐a g e m e n ts u b s y s t e m a f t e rs u m m a r i z e dt h ct m ns t a l l d a r df o u n d a t i o n ，t h i st h e s i sh a st h o r o u g h l y a 1 1 a l y z c dt h eu n m c a t i o nn e t w o r km 锄a g e m e n tp i a t f b r i ns y s t e ms t m c t u r e 丘o mt h e f u n c t i o nm o d c l 缸dt h el e v e lm o d e lt 、o a s p e c t s ，b a s e d 彻t h i sp r o l ，o s e ds y s t e m s t m c t u r eo fc o n f i g u r a t i o nm 觚a g e m e n t c mi sd i v i d i n gt h r e em o d u l e s i l l j g u m t i w s f ，c o n f i g u r a t i o n0 s f c o n f i g i l r a t i o ne m f ) t op m p o s et h cs y s t e mi h n c t i o ns t m c t i i r c ， a f 【e r 也a tp m p o s e dt h es y s t e mm a i np r o c e s sn o w f i n a l l yl a ys t m n ge m p h 嬲i so nt h e r e a l i z a t i o n p l a n0 f n f i g i l r a t i o nw s fm o d u l e ， n f i g i l r a t i o s fm o d u l e 粕d c o 蚯g u r a t i 咖e m f m o d u l e d u r i n gr c a l i z a t i o nt h ec o n f i g i l r em 锄a g e m e ms u b s y s t e m ，i nc 0 而g i l r a t i o nw s f m o d u l e ，e m p h a t i c a l l ya n a l y z e dh o w i l s et h ex m l l 强g i l a g ct od e s c r i b et h ec o m p o n e n t i n g u ii m e r f a c c ，卸dr e a l i z a t i o n0 fm ec o m p o n e n t se v c n t ；i n n f i g u r a t i o n0 s fm o d u l e ， h o wu s et h ex m ll a n g i l a g ct od e s c r i b et h ec o m p l e xr c l a t i o n sb e 咐e 曲t l l em o 柚dt h e f e a l i z a t i o no ft h er c l a t i o n 卸a i y s i sm o d u l e ，t 0a c h i e v ev a l i d i t yv c r i f i c a t i o nb e f o r c 叩e r a t i o n 衄dt oa c h i c v er e l a t i n g0 p e r a t i o n i nc o 衄g l l r a t i o ne m fm o d u l e ，s t u d y 觚d r e a l i z a t i o nt a b l ea d 印t e rt 0a c l l i e v eu s i n gx m ll a i l g u a g ct od e s c r i b et h et a b l ea d 印t e r b e 咐e e n0 m ca n dn e n e s ek e yt e c l l i l i q u c su s i n gi i n p d 0 v c dt h cq u a l i t yo ft h e c o n f i g l l r cf u n c t i o nd e v e l 叩m e n t i ng l l a 啪t e em ef i l n c t i 卸dt h ep e r f b m a n c e ， a c c e l e r a t e dt h er e s p o n s ed 锄a n d ，a v o i d e dt h et e d i o u sd u p l i c a t e dw o r k ，a n dr e d u c c dt h e d e v e l o o m e n ta n dt h em a i n t e n a n c ew o r k1 0 a d k e y w o r d ：皿d n ，u n i f i e dn e 柳o r km 姐a g e m e n tp l a t f o m ，c 0 n f i g u r a t i o nm a i l a g c m e m 西安电子科技大学 学位论文创新性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导 师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注 和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果； 也不包含为获得西安电子科技大学或其它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做了明确的说明 并表示了谢意。 申请学位论 本人签名： 不实之处，本人承担一切的法律责任。 日期迦l ：蔓1 2 ， 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生 在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留 送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容， 可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合 学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 ( 保密的论文在解密后遵守此规定) 本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。 本人签名：函亟)日期丝竺2 ：i ：l 导师签名： 舀么2 墅1日期止! ；：i i 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题背景 经历了第一代，第二代移动通信系统，为了适应用户的需求，随之出现了新 一代移动通信系统第三代移动通信系统( 3 “g e n e r a t i o n ，3 g ) 。3 g 系统可以提 供更高的接入速率，更清晰的语音质量，可随时访问h l t 锄e t ，还支持多元化的业 务应用、业务个性化、定制业务、多媒体、w a y so n l i i l e 等诸多特征。3 g 中多种 类型的核心网和接入网并存，网络中设备多、协议多、接口多，同时随着技术不 断提高，设备将不断更新换代，网络结构会不断变化【5 1 。因此，随着第三代移动通 信系统技术日益成熟并进入商用，为了使3 g 网络能够真正提供如此高效、快捷、 高质量的服务，就必须有功能强大、可靠性高、使用便捷的移动网络管理系统来 操作和维护3 g 网络。 由于国内各大电信设备提供商均致力于网络管理系统的研究与开发，不同的 开发商采用不同的技术自行研发且大多采用不同的管理协议，不可避免地带来了 网络协议的互不兼容、管理信息不能互通、整个网络不能综合管理等问题。因此， 国际电信联盟电信标准化部门( r r u t ) 提出了电信管理网( t e l e c o m m u n i c a t i m a n a 舻m e mn e m o r k ，1 m n ) ，作为管理现代电信网的标准技术。 中兴通讯，作为国内通信设备提供商之一，多年来一直致力于网络管理系统 的研究与开发。但是公司内部各个开发团队之间的独立开发，造成了资源的大量 浪费，系统的跨平台可移植性差，无法实现代码的重复利用，难以适应电信网络 ( 3 g 网络等) 发展提出的管理需求。因此，开发符合电信管理网规范的网管系统， 使公司设备提供统一开放的系统接口，系统的跨平台移植性以及实现代码的复用， 是非常必要的。正是在这样的需求下，抽取了各个网管产品的公共部分，按照i m n 设计思想，研发了统一网管平台。使得各个网管产品基于统一网管平台可以实现 快速开发。 配置管理模块是网络管理五大功能模块之一，是其他功能模块的基础。它涉 及网络的实际物理结构，实施对网元的控制和识别，增加和删除网元及连路，改 变网络结构，选择路由，初始化资源和设置资源参数，按要求收集网络和资源的 状态信息，最终保证网络经济、可靠、高效和安全地进行i l 】。 1 2 课题来源与承担任务 本文选题来源于中兴通讯w c d m a 核心网网络管理系统的z x w 0 m c 项目。 2 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 配置管理子系统是o m c ( o p e r a t i o na n dm a i n t e n a l l c ec e n t e r ) 系统的重要组成部分， 主要对网元进行监测和控制，使网络资源有效的运行。配置管理子系统为网管中 其它模块提供基础数据，是o m c 中至关重要的模块，关乎到o m c 系统的性能和 质量。 本人在项目中承担的主要任务是基于电信统一网管平台的配置管理子系统的 设计与实现。在研究电信管理网基本规范、电信统一网管平台、网管中配置管理 的基础上，结合具体需求，给出了配置管理子系统的设计与实现方案。结合具体 业务需求完成详细设计、软件实现以及单元测试和集成测试等工作。此论文可以 为3 g 移动网管以及其他类型的网络管理中配置管理子系统的研究提供一些应用 和参考价值。 1 3 论文章节具体安排 本论文共分为六章： 第一章：绪论。介绍了本课题的背景和来源，作者主要承担的任务及论文具 体章节的安排。 第二章：t m n 基本原理和网络管理。首先从n 心的概念、体系结构、管理 业务、管理功能等方面介绍了t m n 的基本原理，接着从功能模型和层次模型分析 了统一网管平台的体系结构，然后给出了网管系统的软件功能架构，最后描述了 配置管理子系统在网管系统的地位。 第三章：配置管理子系统的设计。首先从系统的管理对象、功能、物理架构 以及从对管理对象的配置过程方面对配置管理进行了概述，接着给出了配置管理 的总体设计方案，以及配置管理中主要模块的功能设计，最后以事件流的方式阐 述了配置管理中通用消息处理流程。 第四章：配置管理子系统的实现。分别从配置w s f 、配置0 s f 、配置e m f 给出了具体的实现方案。 第五章：系统测试。首先描述了测试功能，接着给出了测试方法及结果。 第六章：总结与展望。在总结本文工作的基础上，阐述了本文的不足与需要 改进的地方。 第二章n n 基本原理与网络管理 3 第二章t m n 基本原理与网络管理 2 1 t m n 基本原理 随着网络技术的发展，电信网的设备越来越多样化和复杂化，规模也更加庞 大。这些因素决定了现代电信网络的管理必须是有效的、可靠的、安全的、经济 的。为此，国际电信联盟电信标准化部门( r r u t ) 根据0 s i 系统管理框架提出了 具有标准协议、接口和体系结构的管理网络电信管理网( t m n ) ，作为管理现 代电信网的标准技术【3 1 。 2 1 11 m n 的概念 1 m n 为电信网和业务网提供管理功能并提供与电信网和业务进行通信的能 力。t m n 的基本思想是提供一个组织体系结构，实现各种o s 以及电信设备之间 的互联，利用标准接口所支持的体系结构交换管理信息，从而为管理部门和厂商 在开发设备以及设计管理电信网络和业务的基础结构时提供参考【3 1 。 图2 1n n 与电信网的一般关系 n 蝌与被管理的电信网之间的一般关系如图2 1 所示。t m n 在概念上是一个 单独的网络，它在不同的点上与电信网连接，进行管理信息的发送和接收，控制 电信网的运营。砷讧n 可以单独组网，也可以利用电信网来提供它所需要的通信。 在设计和开发删时，需要从功能、信息和物理3 个基本方面考虑删体 系结构。功能体系结构确定功能模块及其接口要求。信息体系结构对利用分布式 面向对象方法实现的被管对象与管理系统之间的信息交换进行规范。物理体系结 构描述t m n 的物理结构和它们之间的接口。 4 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 2 1 2t m n 的体系结构 令功能体系结构 t m n 功能体系结构建立在功能模块之上，功能模块之间通过数据通信功能 ( d c f ) 进行信息传递。 图2 2 1 m n 功能参考模型 t m n 的各功能块及参考点的位置如图2 2 。t m n 的功能模型中包括操作系统 功能( 0 s f ) 、各种中介功能( m f ) 、适配器功能( q a f ) ，n d n 也包括网络单元功能( n e d 和各工作站功能( w s f ) 。在t m n 中，为了描述各功能块之间的关系，引入了参考 点q 、f 、x 及1 m n 与外界相关的参考点为g 、m 。q 参考点在0 s f 与o s f 之间、 0 s f 和q a f 之间、0 s f 和n e f 之间，m f 和m f 之间。f 参考点在0 s f 和w s f 之间、w s f 和m f 之间，在电信统一网管平台中主要采用f 参考点。x 参考点在 0 s f 与其他t m n 的o s f 之间。m 参考点在非1 m n 的标准网元( 或o s 聊与q a f 之间。g 参考点在w s f 与用户之洲2 1 1 。 其中，t m n 的功能块由5 部分组成： 操作系统功能0 s f ：处理与电信管理相关的信息，支持和控制电信网络管理 功能的实现。 中介功能m f ：在o s f 与n e f ( 或q 之间进行信息传递送，以保证各功能 模块对信息模型的需求，并使网元( ( n e ) 到0 s f 的结构更加灵活。 网元功能n e f ：提供为了监视和控制网元与t m n 通信的功能。 适配器功能q 轾：实现刑n 与非1 m n 网元和o s f 之间的连接。 工作站功能w s f ：提供t m n 与用户之间的交互能力，而人机晃面则属t m n 第二章1 m 时基本原理与网络管理 5 之外。 数据通信功能d c f ：提供各种功能块之间数据通信的方法。，i m n 的功能模块 利用数据通信模块传递信息。 夺信息体系结构 刑n 的信息体系结构应用o s i 系统管理模型，引进了管理员代理 ( m a i l a g e r a g e n t ) 的概念，强调在面向事务处理的信息交换中采用面向对象技术， 主要包括管理信息模型和管理信息交换模型两个方面。 1 m n 信息体系结构如图2 3 所示。 系宽b 系统c 罔 熙、厂飞六 过 n 肛b 叫d 口 了 m b f + 资源资源 图2 3 删信息体系结构 i 面向对象的思想 ，i m n 采用面向对象的思想把被管理的资源( 物理的或逻辑的实体) 抽象为被管 理对象( m 她a g e d0 b j e c t ，m o ) ，这种对m o 的抽象表示称为管理信息模型。m 0 以 属性、行为、事件报告等方式进行定义。属性是描述m o 某一方面特性的信息单 元，可以是只读的或可读写的；行为是对m 0 实施的操作；事件报告是m o 上发 生的某种异步事件以消息的方式发送给管理者，管理者要能处理该事件必须注册 该事件报告。多个m o 是相互关联的并且被组织成一个树，沿树从项向下的m o 之间具有继承关系，这棵树称之为管理信息树，亦即网络管理信息库( m i b ) 。从 图2 3 可以看出，代理通过m i b 对被管理资源进行操作，管理者通过公共管理信 息协议( c m i p ) 进行管理活动，它不自接操作被管理资源，而是通过d c f 授权给 其下级系统( 属于同一j i m n 分层模型中不同层的o s d 的代理对被管理资源进行操 作。管理者、代理和被管对象之间的关系如图2 4 所示。 管理者代理者结构 图2 4 管理者、代理者和对象之间的关系 6 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 t m n 采用了o s i 系统管理所使用的管理者代理的结构。如图2 3 ，管理者通过 代理在m o 上执行管理操作完成网络管理功能，同时管理者也接收代理异步发送 的事件报告。代理接收管理者的指令对m o 实施操作，这种操作是通过m i b 进行 的。一个管理系统可以既包括管理者又包括代理，其代理接受上一层管理者的管 理操作消息，对本身的对象进行操作或者通过管理者把该消息转至下一级的代理。 系统b 的管理者也可能向下一级的代理发起管理操作消息。系统a 、系统b 、系 统c 表示同一t m n 管理分层模型中不同层的o s f 。 夺物理体系结构 1 m n 的物理体系模型反映的是实现1 m n 的功能所需要的各种物理配置的结 构。根据t m n 的功能模型，确定物理实现时t m n 功能在物理实体中的分配，以 及功能实体间的通信接口。图2 5 为一个简单的t m n 物理模型吲。 图中方框代表物理实体，物理实体间的点代表接口。1 m n 的标准接口是根据 相应的参考点来定义的，q 3 参考点对应q 3 接口。只有实现了接口和协议的标准 化，才能使各参考点的互连互通成为可能，各管理应用之间才可以进行互操作。 其中0 s 是操作系统，完成o s f ；m d ( 中介设备、是独立设备，完成m f ；d c n 是t m n 内部的数据通信网，为各接口提供o s i 参考模型中第1 至第3 层的通信功 能；w s 是单独系统，执行w s f 功能；n e ( 网元) 由电信设备组成，实现1 m n 中 的n e f 功能。 77 。1 r 。 q aun e 图2 5 n l n 物理体系结构 在t m n 的功能模型中，每个功能模块都有标识其特性的功能，根据实际需要， 可以包括其他功能的组合。上述物理模型中的各功能均由单独的实体来实现，但 并不排除在0 s 中加入m f ，从而使n e 可以直接利用q x 接口与o s 通信或在n e 中加入m f ，使n e 可以直接通过q 3 接口与0 s 通信。 啦五百萤砌 第二章1 m n 基本原理与网络管理 7 2 1 3r i m n 的管理业务、管理功能和逻辑分层 夺管理业务 从使用者的角度来说，i m n 是一种业务，通过它实现对被管理网络进行操作、 组织管理和维护。这些业务基本可以分为三类：通信网日常业务和网络运行管 理业务；通信网的监测、测试和故障处理等网络维护管理业务；网络控制和 异常业务处理等网络控制业务。m 3 2 0 0 定义了1 1 种t m n 电信管理业务，它们是 客户管理、网络提供管理、人力资源管理、资费与帐务管理、服务质量及网络性 能管理、业务量测量及分析管理、业务量管理、路由管理、维护管理、安全管理 和后勤管理【3 】。 夺管理功能 n 倒n 的每一种管理业务都是由许多t m n 管理功能组合来支持的，1 m n 的某 种管理功能是t m n 管理业务中的一个组成部分。删n 管理功能是由定义的对象 或被管对象上的一系列行为组成，是管理系统与被管理系统上应用进程问的相互 作用。1 m n 的管理业务和管理功能是1 m n 的信息建模的基础。t m n 管理功能利 用o s i 系统管理功能并对其有所拓展，根据应用范围的不同共分为五类，即性能 管理、故障管理、配置管理、帐务管理、安全管理。每一类管理功能的范畴又可 以分出许多子功能集。一个n i n 系统应该配置什么样的管理功能具体取决于所需 要的管理业务，并与不同的电信设备有关。 t m n 管理任务是借助1 m n 管理功能来实现的。n 讧n 管理功能分别属于以下 五个管理功能域【1 】： ( 1 ) 性能管理( p e r f 0 册a i l c cm a i l a g e m e n i ) 性能管理主要提供有关通信设备状况、网络或网络单元效能的报告和评估。 其主要作用是收集各种统计数据用于监视或校正网络、网络单元或设备的状况和 效能，并帮助进行规划和分析，其任务有三项：性能监视、性能控制和性能分析。 ( 2 ) 故障管理( f a u l tm a n a g e m e n t ) 故障管理指能够对不正常的电信网运行状况或环境条件检测、隔离和校正等 一系列功能，如：告警监视功能、故障定位功能、故障校正功能、测试功能。 ( 3 ) 配置管理( c 0 l l f i g i l r a t i o nm a n a g e m c n t ) 配置管理是最基本的网络管理功能，它负责网络的建立、业务的开展、以及 配置数据的维护。配置管理功能主要包括资源清单管理、资源开通、以及业务开 通。配置管理涉及网络的实际物理安排，主要实施对n e 的控制、识别和数据交换， 以及为传输网增加或去掉n e 和通路电路。 ( 4 ) 账务管理( a c u n t i l l gm 柚a g e m e n t ) 8 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 账务管理能够度量网络业务的使用及其费用，主要是收集账务记录和设立使 用业务的计费参数，其主要功能有两类：计费功能和资费功能。 ( 5 ) 安全管理( s e c u r i t ym a n a g e m e n t ) 安全管理主要提供授权机制、访问控制、加密及密钥机制、验证机制及安全日 志等功能。 夺逻辑分层 t m n 的管理功能分布在管理业务的逻辑分层当中。1 m n 的管理层次由事务 管理层、业务管理层、网络管理层、网元管理层和网元层组成，这种划分称为1 m n 的逻辑分层体系结构u a 。 事务管理由支持整个企业决策的管理功能组成，如产生经济分析报告、质量 分析报告、任务和目标的设定等。其用户为企业的最高管理者。 业务管理包括业务提供、业务控制与监测、与业务相关的计费处理，这类业 务包括电话交换业务、智能网业务、移动通信业务等。用户为业务的运营管理者。 网络管理提供网上的管理功能，如网络话务监视与控制、网络保护路由的调 度、中继路由质量的监视与测量，对多个网元故障的综合分析与协调。其用户为 网络的组织管理者。 网元层实现对一个或多个网元的操作与管理，如交换机、基站控制器的操作 维护，设备软件、硬件的管理等，其用户主要是设备的操作维护人员。 网元管理层功能对应着我们的o m c r ( 基站侧操作维护中心) 和o m c - s ( 交换 测操作维护中心) 系统功能。网元管理层的基本功能是维护管辖范围内网元的统计、 日志等数据，控制和协调个别或部分网元，提供网络层对个别或部分网元的管理。 在后一种情况下，网元管理层中有一个网元集合的视图。 n d n 的管理业务、管理功能和逻辑分层的关系如下图2 6 所示。 1 m n 管理业备 t m n 管 理业 务逻 辑体 系结 构 图2 6 管理业务、管理功能及l l a 的关系 第二章t m n 基本原理与网络管理 9 2 2 统一网络管理平台体系结构 在电信网络管理系统的开发过程中，如果各个管理系统分别独立开发，存在 着大量的重复开发、维护量大、开发成本高的情况。本着提高系统的重用性、降 低开发成本、为了有效的实现电信网络的分布式管理，适应国内外通讯行业快速 发展和激烈竞争。以1 m n 的设计思想为基础，基于j 2 e e 体系架构，开发统一网 管平台。它提供一个高分布性、高扩展性的架构来保证应用开发者可以用多种方 法来开发网络管理系统，可实现代码复用，缩短开发周期，并且易于维护。下面 从功能模型和层次模型两方面介绍统一网管平台的体系结构。 2 2 1 统一网管平台功能结构 根据t m n 的设计思想，按照软件模块之间的数据流向，以及系统运行时软件 物理部署方式，统一网管平台从功能上划分为五部分：操作系统功能0 s f 、工作 站功能w s f 、网元中介功能e m f 、北向接口功能n a f 、管理信息功能m i f 。如图 2 7 ，每一个功能模块，都应包括平台和应用两部分，平台层提供该功能模块的框 架支撑，应用层是某个具体的管理应用功能在该功能块的部分。其中n m f 表示上 一级网管系统，能够对本网管系统进行管理。n e f 用于表示被本网管系统管理的 各类实体，泛指被管理的各类系统，可能是网元设备，也可能是各类网元的代理， 或者就是一个下级网管系统。 图2 7 网管功能结构 将各个功能模块逐一介绍如下： 1 ) 操作系统功能( o p e r a t i o ns y s t e mf u n c t i o n ，0 s f ) ：处理与电信管理业务相 关的信息，支持和控制设备管理功能的实现，主要功能是：通过e m f 对n e f 进 1 0 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 行管理和控制；对原始数据进行处理，生成增值数据，如数据集中、告警修正、 统计和性能分析等；对收到的信息作出响应。o s f 中还需要对用户管理接入功能 w s f 和n a f 的支持，它的主要功能包括数据的获取和操纵、动作的激活和确认， 以及通知的传送。 2 ) 工作站功能( w o r k s t a t i o nf u n c t i o n ，w s f ) ：提供按照统一网管平台内部的 网络管理信息到用户可以理解的表现形式之间的转换，从而使信息正确、一致的 呈现给用户。按照信息呈现方式的不同，w s f 有多种模式，包括：j m ，a g u i 形式， w e b 形式，本地x m l 命令行操作接入模式。x m l 命令行操作接入模式等同于n m c x m l 命令行接入操作，这种x m l 命令接入是开放的文本命令。 3 ) 北向接口功能( n o r t h b o u n da d a d t e rf u n c t i o n ，n a f ) ：提供网络管理信息 到n m f 表现形式之间的转换，从而使信息以n m f 能够识别的形式正确、一致地 呈现。和w s f 相同，n m f 能够识别的形式也可能包括多种，本系统应用提供 c o r b a 网管接口功能。 4 ) 网元中介功能( e l e m e n tm e d i a t o r f u n c t i o n ，e m f ) ：在o s f 和n e f 之间， 起到信息传递和适配的作用，确保从o s f 下发的命令能够正确、一致地下发到 n e f ，n e f 上报的信息能够正确的、一致地上报到o s f 。e m f 屏蔽了各类n e f 所 提供的不同接口表现形式，用于支持o s f 功能的实现。和w s f 、n a f 一样，由于 n e f 提供的信息格式的多样性，e m f 也存在不同接口形式的不同实现。e m f 的实 现，和具体的n e f 支持的接口形式紧密相关，因此一般不纳入平台。由于e m f 和n e f 之间采用消息接口，因此e m f 需要实现日b 操作信息和结构消息的适配。 5 ) 管理信息功能( m a n a g e m e mh l f o 姗a t i o nf u n d i o n ，m i f ) ：操作和维护信息 模型，在网管系统中起到代理的作用。 2 2 2 统一网管平台层次结构 如图2 8 所示，网管系统设计从层次上分为平台和应用两部分，平台从架构上 又可分为3 个部分： 1 ) 平台支撑层( p l a t f o ms u p p o ni a y e r ，p s l ) ：提供一个大型分布式系统所 必需的各种底层支撑的功能。这些功能不仅可以应用于网管系统，理论上也可以 应用于各类的大型分布式的管理系统。平台支撑层的功能主要包括四个部分：j 2 e e 应用服务器；j 2 e e 应用服务器的扩展功能；标准网管协议栈；其他一些通用工具 包。 2 ) 平台框架层( p l a t f o 加f m m e w o r kl a y e r ，p f l ) ：针对网管系统这个特定的 应用领域，平台抽取出一些公共的软件框架，把这些程序框架统称为框架层。所 有具体的管理应用都应该基于这个框架层提供的全部或者部分框架来开发。 第二章t m n 基本原理与网络管理 1 1 3 ) 平台应用层( p l a t f o 锄a p p l i c a t i o nl a y e r ，聊址，) ：在平台框架层的基础上， 提供具体的管理应用功能。平台应用层的功能包括：拓扑管理、性能管理、告警 管理、报表管理、策略管理、系统管理、配置管理。对于每一个软件模块，可以 按照功能模型将其继续细分为一些子模块。对于每一个应用层的软件模块，其框 图都可以用功能模型来加以描述。 图2 8 网管系统层次模型 2 3 网管系统软件功能架构 吸收了t m n 对于管理业务的功能划分，o m c 网管系统软件结构的横向划分 为：计费管理模块、性能管理模块、安全管理模块，故障管理模块、配置管理模 块。如图2 9 所示： 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 图2 9 网管系统软件模块划分 在o m c 系统中，计费管理、性能管理、安全管理、配置管理、故障管理都是 采用以统一网管平台的功能结构为依据的j a 、，a g u i 操作模式软件功能结构，如图 2 1 0 。 图2 1 0j a v ag u i 模式软件功能结构 2 4 网络管理中配置管理子系统 配置管理是网络管理系统中的基础功能之一，它涉及网络的实际物理安排， 实施对网元的控制和识别，增、删网元和连路，改变网络结构，选择路由，初始 化资源和设置资源参数，从服务中关闭和移动资源，供给服务和资源满足网络要 求，按要求收集网络和资源的状态信息，最终保证网络经济、可靠、高效和安全 地进行。 在电信网上，网络的配置是网络运行的基本条件，没有网络的正常配置网络 第二章1 w 时基本原理与网络管理 1 3 就不能正常运行。因为网元层的网管系统事实上是电信网的抽象和仿真，并且增 加了用户需求方面的功能，所以电信网管的配置管理是其他功能的基础。只有当 配置管理把网络配置数据从电信设备中获取，并建立对应的模型，这时才可以在 此基础上实现相应的性能管理、故障管理、安全管理、计费管理。 在2 2 小节中，我们可以知道0 m c 系统是由统一网管平台和基于统一网管平 台的应用系统两部分组成。如图2 1 1 ，配置子系统位于统一网管平台之上，是基 于统一网管平台开发的应用管理系统。 i 配置管理 i 予系统 p a l p 凡 p 乩 图2 1 1 配置管理子系统在网管系统中的位置 2 5 本章小结 崖 本章首先介绍了1 m n 的基本原理；接着从功能模型和层次模型两方面对统一 网管平台的设计思想进行了阐述；然后给出了网管系统软件功能架构；最后阐述 了网管系统中的配置管理子系统重要性和位置。本章内容为下一章配置管理子系 统的设计奠定了技术和理论基础。 笙三兰里兰重型三至竺竺堡生! 第三章配置管理子系统的设计 配置管理贯穿于o m c 网管系统的整个生命周期，从2 4 小节可知，配置管理 是网管系统五大功能模块的基础。配置管理主要反映出移动本地网中的各种类型 的设备资源配备和重要参数的设置情况，使电信网管理者能方便地了解各关键资 源的配备和使用情况，统计全网资源，以便加强管理，发挥电信网资源的最大效 益。 3 1 1 管理对象 3 1 概要分析 配置管理是网管系统的重要组成部分，负责网元各物理实体资源的数据配置 和管理。核心网( c e n t c r 卜k t 、o r k ，c n ) 配置管理负责w c d m a 核心网侧各网元 的数据配置和管理，涉及的网元包括：m s cs e e r ( 移动交换中心服务器，m o b i l e s w i t c h i n g c e n t e rs e e r ) 、m g w ( 媒体网关，m e d i ag a t e w a y ) 、h l r ( 归属位置寄 存器，h o m el d c a t i 伽r e 百s t e r ) 、s g s n ( g p r s 业务支撑点，s e r v i i l gg p r ss u p p o r t i n g n o d e ) 、g g s n ( g p r s 网关支持节点，g a t e w a yg p r ss u p p o n i n gn o d e ) 等，也可 以集中管理多个局的逻辑网元。 3 1 2 系统功能 核心网的配置管理为用户提供的功能包括如下内容： 夺数据配置：完成核心网所管辖网元的数据配置，包括当前数据配置和备用数据 配置。 数据传送：完成后台数据与前台数据库的同步，采用增量同步方式。 动态管理：完成对前台某些关键资源的管理控制和状态查询，如信令链路的激 活、阻断和解阻断等。 夺数据一致性检查：针对数据表间关联的一致性、配置完整性、部分配置合理性、 数据取值全局配合方面的检测，防止遗漏配置、垃圾数据、误删除被引用的数 据、修改不配套等情况发生，避免后台不一致的数据、不正确的数据、不完备 的数据传到前台。 批量操作和连带操作：对网管系统默认的配置对象，支持其全部对象的批量创 建和删除( 如编码计划立资源等) 。对有关联关系的对象，提供对所关联对象 1 6 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 的连带创建、连带删除和连带修改。 其中，数据配置和数据传送是最基本最重要的功能，下面章节主要论述这两 个功能的设计与实现，数据的一致性检查和被管对象联带操作本文也给出了实现 方案。 3 1 3 系统物理架构 配置管理系统从物理结构上分为：以服务器为中心的c l i e n t s e r v e r 结构的后台 子系统和以m p ( m a i l lp r o c c s s o r ) 为核心的前台子系统两个部分。如图3 1 ，本文 所要实现的是配置管理子系统指的是后台子系统。 后台子系统包括一个s e n ，e r 和多个c l i e n t ( 维护终端) 。s e r v e r 负责与前台m p 通讯，接收维护终端的指令，修改和查询服务器数据库中的内容，也可以查询前 台数据库的实时数据，将结果传送到相应的维护终端上。维护终端是操作员与系 统的直接接口，利用图形界面向s e r v e r 发送命令。 维护终端i l s 砌 a i e n t 卜 ： 。刊鬻 ： 维护终端 【7 |n a l e n ti l 后台 ， 前台 3 1 4 配置过程 图3 1 配置管理子系统的物理架构 下面将从配置管理子系统对一个网元属性的配置过程阐述本系统的设计需 求。如图3 2 所示，一个标准的网元参数的配置过程如下【3 4 l ： 1 、配置应用客户端申请配置某网元的参数； 2 、配置应用服务端读取配置信息的初始数据； 3 、在配置的客户端显示配置信息的初始数据，然后由用户进行修改； 4 、修改后的数据存回配置信息的后台数据库； 5 、通过调用网元信息同步把修改后的数据传送到前台网元中； 6 、配置完毕。 第三章配置管理子系统的设计 图3 2 配置管理对网元参数的配置过程交互图 从配置的整个过程来看，实现一个配置功能并不是很复杂，最根本的就是对 后台数据库实现增、删、改、查的操作，然后把后台数据同步到前台网元。但从 实际情况来看，配置管理子系统却是网管系统中五大管理子系统中实现最为困难 的一个，也是工作量最大、代码行数最多的一个。造成这种情况的一个主要原因 是网元设备的复杂性和多样性。核心网中包括的网元设备本身是多样的，各个设 备属性信息也是相当的复杂的。 首先，由于前台网元的属性信息都会对应到系统界面上的某个字段以及后台 数据库表中的某个字段。在系统运行初期升级频繁，当前台网元升级或修改后， 都会导致界面跟随变化以及修改后台数据库表中的字段。 其次，由于前台网元功能的复杂性也造成了配置数据的多样性。网元的配置 数据之间的联系是非常复杂的，配置数据之间的联系构成了配置管理的业务逻辑。 在以往的配置管理软件中，这些业务逻辑都是体现在客户端的界面中，这样导致 客户端代码非常复杂。特别在版本稳定的初期配置管理开发人员经常面对前台数 据库字段的频繁改动，要花费大量的精力在处理这些界面细节上。这样的开发模 式不可避免的造成了工作效率的降低，也造成代码难以维护和扩展。 另外，前后台表结构不同，数据传送时的前后台表间适配是一个难题。 针对上述的这些问题，通过充分分析各个产品中配置管理的共同部分，抽取 出公共的架构、设计、流程和代码，形成了统一网管平台中应用层的配置管理框 架。配置管理框架提出了客户端界面自动生成技术，界面的开发只要编写界面描 述文件就可以实现；管理对象之间的关联使用关联关系配置文件描述，通过关联 模块的解析可以实现管理对象之间复杂的关联逻辑；并提出使用表适配器模块完 成前后台表结构的适配功能。 基于统一网管平台的配置管理子系统的设计，可以改善系统结构，避免重复 设计，避免资源浪费，减少维护工作量，同时增强可维护性。可以把开发人员从 复杂的重复劳动中解放出来，从而集中精力于业务的逻辑设计。 基于统一网管平台配置管理的设计与实现 3 2 配置管理子系统的体系结构 f 口 图3 3 配置管理子系统的体系结构 配景管理采用客户端朋展务器端( c s ) 的设计模式，客户端和服务器端通过f 口实现信息的交换。如图3 3 ，配置管理运行在统一网管平台( u e p ) 之上，与平 台应用层( p a l ) 配置管理有着直接的信息交互。p a l 配置抽取了配置管理的公共 部分为配置管理提供支撑框架，配置w s f 和配置o s f 分别基于p a l 配置的客户 端和服务端设计开发。使用平台m i f 的m o c b u i l d e r 工具可以自动生成m o c ( m a n e g c m e n to b j e c ta a s s ) 和相关的数据库脚本，加快了m o c 的开发；使用p a l 界面自动生成框架和界面自动生成工具g u m u i l d e r ，可以根据所见即所得的方式 绘制界面；使用p a l 配置的关联关系和表适配器模块，可以实现m o 的验证( 前 关联) 和联带操作( 后关联) 以及前后台数据的适配。增强了应用的灵活性，同 时也减少了编写代码的工作量。 3 3 配置管理子系统框架设计 配置管理子系统的体系结的设计中可知，本系统从软件功能的物理部署上可 以划分为配置w s f 、配置o s f 、配置e m f 三个基本模块。下面将从这三个模块 的功能结构设计来诠释本系统框架设计方案。 3 3 1 配置w s f 功能结构 w s f 作为用户和系统之间的接口，