（计算机应用技术专业论文）业务层网管原理与实现.pdf

摘要 摘要 在中国，电信业开放的局面已经形成，竞争日益加剧。电信运营商的经营模 式已经从传统的“面向设备、面向网络”的经营模式逐步转变到“面向客户”的 经营模式，如何充分地利用网络资源、提供质量更好的服务、降低运营成本，提 高电信运营商的竞争能力成为现阶段电信运营商面对的主要问题。它不仅仅是降 低投资，提高效率的需要，还关系到提高企业的竞争能力，决定企业生存发展的 大局。 业务层网管系统( s m s ) 是运用现代计算机网络技术、中间件开发技术、工 作流技术等，对用户通过光网络传输的业务进行自动化管理的网络管理系统，为 网络层网管系统和网元层网管系统提供了一个集中管理的平台。 本文通过对电信管理网( n 正n ) 规范和模型的分析和认识，阐述了业务层网 管系统的原理，基于j 2 e e 平台进行了系统架构设计，划分了系统的各个模块，设 计了模块与模块之间的接口、模块与外部系统的接口，分析了系统关键模块的实 现逻辑，通过u m l 类图和顺序图对主要模块的处理过程进行了分析，并最终得到 了一个业务层网管系统的主体实现。该系统主要实现了设备管理和网络管理功能， 对传送网中业务的出租和运营进行综合管理，优化了业务租用流程，提高了资源 利用效率，同时为网络运营者的客户建立虚拟专用网v p n ，实现客户化的个人租 用资源管理，提高了运营商的服务质量。另外，由于采用模块化设计，该系统的 升级、维护非常容易。 业务层网管系统，它是一项持续发展的工程，随着数据业务的发展和网络设 备的发展，光网络所承载业务的不断增多，该系统的设计思路还将不断变化提高， 功能将越来越强，以满足发展的需要。 关键词：光网络，电信管理网，业务层网管，j 2 e e 垒! 堕型 a b s t r a c t i nc h i n a ，w i t ht h ew o r k i n gu po ft h et e l e c o mo p e n i n g c o m p l e t e d ，t h ec o m p e t i t i o n h a sg r o w nm o r ea n dm o r ed r a s t i c t h em a n a g e m e n tp a t t e r nh a st r a n s f e r r e df r o mt h e p a t t e r nt h a to r i e n t e dt oe q u i p m e n t sa n dn e t w o r k s ，t ot h eo n et h a to r i e n t st oc u s t o m e r s i t h a sb e c o m em u c hm o r ei m p o r t a n t ，t h a t ，h o wt om a k eu s eo ft h en e t w o r kr e s o u r c ef u l l y , h o wt op r o v i d et h ec u s t o m e r sw i t ht h eb e r e rs e r v i c e s ，h o wt oc u td o w nt h em a n a g e m e n t w o r k i n gc o s ta n dh o wt o ：i m p r o v et h ea b i l i t yt or i v a lw i t ht h cw o r l d i tn o to n l yc a n m e e tt h er e q u i r e m e n to fi n v e s t m e n tr e d u c i n ga n d p r o d u c t i v i t yi m p r o v i n g ，b u ta l s oc a n h e l pt h ee n t e r p r i s es u r v i v ea n dd e v e l o p t h es e r v i c el a y e rn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m p r o v i d e sat e r r a c eo fb e i n g c e n t r a l i z e dt om a n a g et h en e t w o r ks y s t e mo f t h en e t w o r kl a y e ra n dt h ee q u i p m e n tl a y e r , u s i n gt h em o d e mc o m p u t e rn e t w o r kt e c h n i q u e ，m i d d l e w a r ed e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y a n dw o r k f l o wt e c h n i q u et oa u t o m a t i c a l l ym a n a g et h ec u s t o m e r ss e r v i c et r a n s m i t t e db y t h eo p t i c a ln e t w o r k t h r o u g ha n a l y z i n gt h ec r i t e r i o na n dm o d e lo ft h et m n ，t h ep a p e rd e p i c t st h e p r i n c i p l eo ft h es e r v i c el a y e r 。n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，a n db u i l d saf r a m e w o r k b a s e d o nj 2 e e i nt h ep a p e r , t h es y s t e mi sm o d u l a r i z e d t h ei n t e r f a c e sa r ed e s i g n e d b e t w e e nm o d u l e s ，a n db e t w e e nm o d u l e sa n do u t e rs y s t e m st o o t h ew a yt oi m p l e m e n t t h ek e ym o d u l e so ft h es y s t e mi sa l s oa n a l y z e d t h eo p e r a t i o np r o c e d u r e so fp r i m a r y 。m o d u l e sa r ea n a l y z e db yu m lc l a s sd i a g r a m sa n ds e q u e n c ed i a g r a m si nt h ep a p e rt o o a tl a s t ，w eg e tas k e l e t o ni m p l e m e n t a t i o no f t h es e r v i c ei a y e rm a n a g e m e n ts y s t e m t h e s y s t e m m a i n l yc a r r i e so u tt h ef u n c t i o no fe q u i p m e n t sm a n a g e m e n ta n dn e t w o r k s m a n a g e m e n t a tt h es a m et i m e ，i tc a nm a n a g et h el e a s eo f s e r v i c ea n do p e r a t i o n si nt h e t r a n s m i s s i o nn e t w o r ks y n t h e t i c a l l y , o p t i m i z et h ef l o wo ft h el e a s eo fs e r v i c e ，a n d i m p r o v et h ee f f i c i e n c yo ft h eu s i n gt h er e s o u r c e a n df o rt h en e t w o r kc a r r i e r , i tc a n b u i l du pt h ev i r t 【】a l p r o p r i e t a r yn e t w o r kv p nf o ri t sc u s t o m e r s ，c a l t yo u tt h a t m a n a g e m e n to fp e r s o n a lr e n t i n gt h er e s o u r c e s ，a n di m p r o v et h eq u a n t i t yo ft h e c o m p a n y ss e r v i c e i na d d i t i o n ，b ym o d u l a r i z e dd e s i g nt e c h n i q u e ，i ti sv e r ye a s yt o u p d a t ea n dm a i n t a i nt h es y s t e m t h es e r v i c el a y e rn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mi sac o n t i n u o u sd e v e l o p i n gp r o c e s s a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h ed a t as e r v i c ea n dt h ed e v e l o p m e n to ft h en e t w o r k e q u i p m e n t s ，a n ds e r v i c e sb e a r do nt h eo p t i c a ln e t w o r ki n c r e a s i n g ，t h et h i n k i n ga b o u tt h e s y s t e ma n di t sf u n c t i o n sw i l ls t i l li m p r o v et os a t i s f yt h er e q u e s to f t h ed e v e l o p m e n t k e y w o r d s ：o p t i c a ln e t w o r k ，t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e mn e t w o r k ，s e r v i c e m a n a g e m e n ts y s t e m ，j 2 e e 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或撰写过的研究成果，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已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：延) 3 ：毒b 日期：沙o6 年f 月6 目 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，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技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，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：楚3 ：辛b 导师签名：e 圭叁一 日期：c 3 口。i 年f 月6 日 第一章引言 1 1 本课题的背景 第一章引言 近年来，网络技术的发展越来越迅速，基于网络的各种应用也越来越丰富， 各种各样的业务层出不穷，尤其是在中国这样拥有巨大市场潜力的发展中国家， 网络的发展速度更是惊人，每年都有数以百亿计的资金投入到基础光传输网络的 建设中。随着网络业务需求的日益增长和网络规模的不断扩大，如何更好地管理 光传输网络所承载的各种业务，以为客户提供更好的服务，提高资源利用率，获 得更好的经济效益，是各网络运营商面临的一个重要的课题【2 】，这关系着它们的生 存大计。 1 1 1 光传输网络管理的现状 1 光传输网络管理系统的现状 当前的通信网络一般是由许许多多个独立管理的专用网和公用交换网互连组 成的，随着网络规模的不断扩大，网络设备的种类和数量不断增加，网络的复杂 性和异构化程度日益提高，多厂商问题越来越突出。各种网络和设备缺乏统一的 接口标准和规范，给网管系统的建设带来了很大的困难。而且各个电信运营商都 陆续引进或自主开发了各自的网络管理系统，大多采用不同的技术和管理协议， 网络协议不兼容、管理信息不能互通，导致整个网络的管理分散、管理内容庞杂、 操作界面繁杂。因此，有必要建立综合网管系统，以对整个网络进行统一的管理。 在网管系统的开发过程中，通常会遇到接口不开放、厂家不提供数据结构的困难。 非标准的网管接口给上层应用系统的开发造成了很大的困难，接口问题已经成为 开发多厂商综合网管系统时的最大难题。 由此可以看出，目前网络管理系统存在的主要问题是：网管系统的建设滞后 于网络的发展；对网管系统总体结构的研究不足；缺乏对全网的统一综合管理和 相应的管理措施。 2 光传输网络管理产品的现状 近年来，随着网络管理技术的迅速发展，各种网络管理产品在国内得到了逐 步的应用和发展，但大都有如下的不足： 【1 】仅把网络设备作为管理对象：随着网络规模的不断扩大，网络设备的数量 电子科技大学硕士学位论文 急剧膨胀，设备品种不断翻新。旦网络出现故障，在以设备为管理对象 的网管系统中，系统管理员不得不逐一检测每个网络设备，这会消耗大量 人力，且很难在短时间内准确定位影响性能和服务的设备故障。因此，以 网络设备为管理对象的网管系统己越来越不能适应大规模网络管理的需 要； 2 】仅注重网络管理：网络服务、网络业务是依靠网络设备和网络应用实现的， 但网络设备和应用正常并不意味着网络业务和服务的正常； 【3 】不易客户化：传统的网络管理系统更象是一个网管开发平台，要实现更加 贴近用户需求的网络管理功能，还需要做大量的客户化工作。 1 1 2 中国光传输网络管理所面临的问题 随着中国信息产业政策的改革，电信市场开放的的局面已经形成，垄断的局 面也随着各大电信公司的纷纷成立而被打破，形成了群雄逐鹿的激烈竞争局面【3 l 。 各大电信运营商之间的竞争越来越激烈，如何充分地利用网络资源、为客户提供 质量更好的服务、降低运营成本，就成为在激烈的市场竞争中立足于不败之地的 关键。 但各大电信运营商的光传输网络通常是由多个厂商的设备分别组建的，有的 运营商网络中甚至运行着近十个厂商的传输设备，这大大增加了网络管理和调度 的复杂度【4 1 。一方面，不同厂商的网管系统有不同的操作界面，维护人员需要大量 的时间和精力分别熟悉这些网管系统，才能有效地进行日常维护工作；另一方面， 不同厂商的网管系统互相独立，各自管理自己的设备，为全网的统一管理增加了 难度。此外，网络所承载的业务正由原来单一的话音业务向多元化的数据业务发 展，这就要求电信运营商要能够针对不同的用户要求，提供不同服务质量等级要 求的业务【引。另外，数据业务的广泛应用也要求光传输网络具有更多的灵活性，能 够对不同的带宽需求迅速做出响应，并进行高效地管理和监控【6 j 。 1 1 3 业务层网管的必要性和意义 在中国，随着电信业开放局面的形成，电信运营商的经营模式已经从传统的 “面向设备、面向网络”的经营模式逐步转变到“面向客户”的经营模式。电信 运营商的这种经营模式的转变使得电信运营支撑系统b o s s 变得越来越重要。全 球的主要电信运营商都投入了巨资改造和提高电信运营支撑系统的能力以适应电 电子科技大学硕士学位论文 急剧膨胀，设备品种不断翻新。一旦网络出现故障，在以设备为管理对象 的网管系统中，系统管理员不得不逐检测每个网络设备，这会消耗大量 人力，且根难在短时间内准确定位影响性能和服务的设备故障。因此，以 网络设备为管理对象的网管系统已越来越不能适应大规模网络管理的需 要： 2 仅注重网络管理：网络服务、网络业务是依靠网络设备和网络应用实现的， 但网络设各和应用正常并不意味着网络业务和服务的正常； 3 不易客户化：传统的网络管理系统更象足一个网管开发平台，要实现更加 贴近用户需求的网络管理功能，还需要做大量的客户化工作。 112 中国光传输网络管理所面临的问题 随着中国信息产业政策的改革，电信市场开放的的局面已经形成，垄断的局 商也随着各大电信公司的纷纷成立而被打破，形成了群雄逐鹿的激烈竞争局面p 。 各大电信运营商之问的竞争越来越激烈，如何充分地利用网络资源、为客户提供 质量更好的服务、降低运营成本，就成为在激烈的市场竞争中立足于不败之地的 关键。 但各人电信运营商的光传输网络通常是由多个厂商的设备分别组建的，有的 运营商网络中甚至运行着近十个厂商的传输设备，这大大增加了网络管理和调度 的复杂度【4 】。一方面，不同厂商的网管系统有不同的操作界面，维护人员需要大量 的时间和精力分别熟悉这些网管系统，才能有效地进行日常维护工作；另一方面， 不同厂商的网管系统互相独立，各自管理自己的设各，为全网的统一管理增加了 难度。此外，网络所承载的业务正由原来单一的话音业务向多元化的数据业务发 展，这就要求电信运营商耍能够针对不l 司的用户要求，提供不同服务质量等级要 求的业务口l 。另外，数据业务的广泛应用也要求光传输网络具有更多的灵活性，能 够对不同的带宽需求迅速做出响应，并进行高效地管理和监控。 1 1 3 业务层网管的必要性和意义 在中国，随着电信业开放局面的形成，电信运营商的经营模式已经从传统的 “面向设备、面向网络”的经营模式逐步转变到“面向客户”的经营模式。电信 运营商的这种经营模式的转变使得电信运营支撑系统b o s s 变得越来越重要。全 球的主要电信运营商都投入了巨资改造和提高电信运营支撑系统的能力以适应电 球的主要电信运营商都投入了巨资改造和提高电信运营支撑系统的能力以适应电 2 第一章引言 信竞争的需要。同时，随着中国信息产业政策的调整，电信市场开放的局面已经 形成，垄断的局面随着电信公司的纷纷成立已被打破，形成了群雄逐鹿的激烈竞 争局面。如何更好地利用网络资源、提供质量更好的服务、降低运营成本就成为 立足于竞争市场的关键。当前网络业务正由原来单一的话音业务向多元化的数据 业务发展，要求电信运营商能够针对不同的用户要求提供不同服务质量的业务。 整个形势的发展要求电信运行商在已有设备网管的基础上能够提供一种面向客户 面向业务的网管系统，使其网络资源和服务管理具有更多的灵活性，能够对不同 的带宽需求迅速做出响应，并进行管理和监控。目前，业务层综合网管系统在国 内电信行业已有应用，但仍处在发展完善阶段。 业务层网管系统是面向全网根据对网络业务集中监控、集中维护和集中管理 思想设计开发的综合网络管理系统，也可以说是全网络操作运营系统，是用户及 运营者的使用、操作运营网络系统界面，充当了全网络系统基本用户功能与用户、 运营者所需管理功能之间的接口。它主要面向运营者整个网络提供操作、使用和 运营解决方案，保障全网络基本业务功能正常运行，在此基础上还可以进一步提 供相关的基于事务模型的业务分析决策支持手段。随着网络管理相关技术逐步成 熟，各类网络管理技术和需求逐步的规范化和标准化，以及各类网络各级管理系 统逐步实施和推广，综合网络管理系统的雏形和国内市场空间开始渐渐显现，国 际市场前景也应该看好。网络管理系统作为应用系统，不同于一般应用系统，它 有着比一般应用系统更加广阔的应用前景和市场前景，而业务层网络管理系统尤 其如此。 业务层综合网管系统的意义在于从面向全网络层次上保证网管信息的全面、 有效和完整，进一步提供合理有效监控、维护、服务手段，解决现行管理问题， 并提供一定程度决策分析支持等，如：全面、完整掌握和管理全网的网络配置信 息，克服各专业网管系统存在的配置信息不全面，不能共享等问题；掌握全网的 网元事件，对事件通知信息的相关性进行全面综合分析，克服假信息、无用信息 的出现，可通过专家系统，引入事件分析规则定制功能，以积累系统故障分析处 理能力：通过工作流管理，跟踪网络性能变化，控制故障处理、网络维护和系统 维护工作流程和操作，并提供一定的工作流程定制能力，以配合网络维护体制变 化，积累系统维护经验；对全网资源、故障、性能等运行状态信息进行统计分析 等。总的来说业务层综合网管系统的功能框架与专业网管系统类似，只是建立于 t m n 的业务层，运行于全网的层次，在此基础上提供一定的业务服务和管理支持 电子科技大学硕士学位论文 手段，最终为网络运营商提供“分专业纵向到底、综合化横向到边”运营支撑系 统。针对网络运营者而言，业务层综合网管系统建设意义在于在业务层操作上进 一步降低成本、提高质量和高效服务。 1 1 4 光网络管理系统的发展趋势 传统光网络的管理系统的主要目标是完成基本的设备管理和网络管理功能。 在传统光网络中，网管系统是由不同的厂商针对自己的设备开发的，各设备厂商 之间很难实现统的网络管理功能i ”。而在新一代智能光网络中，按照地域、厂商 设备、技术把网络划分成不同的管理区域。每一个区域都需要建立相应的网络管 理系统n m s 进行网络管理，新一代智能光网络管理平面可以实现跨区域的端到端 业务指配，并以动态方式提供客户网络之间的连通性，实现光虚拟专用网( o v p n ) 、 按需带宽服务等灵活的服务 8 】。新一代智能光网络网管系统还可以针对不同用户的 业务需求制定服务等级协商s l a ，提供与之相适应的策略管理，从而确保服务的 质量【9 】。 1 1 5 国内外研究现状 亚信的新一代综合业务层网管系统n e t x p e r t 充分参考了i t u t 的t m n 模型 以及t m f 的e t o m 模型，提供了强大的管理功能，包括综合的故障管理、资源管 理、性能管理、工作流管理和业务监测管理1 1 。 朗讯科技利用网络管理需要面向服务，针对不同角色进行管理的概念，开发 了n a v i so p t i c a l 系列网管软件，提供很好的解决方案，支持自动交换光网络 ( a s t n a s o n ) ，实现光传输网络的智能化j 。 富士通的美国予公司富士通网络通信公司推出一种光网络管理平台，该平台 集成了来自富士通的n e t s m a r t1 5 0 0 元件管理系统( e m s ) 和p r i m e p o w e r 6 5 0 服务器。主要的应用对象是那些电信服务供应商和多系统运营商( m s o ) 1 2 1 0 中国已经有几家公司在研究这种技术，使通过网络能充分利用现有的带宽资 源，为用户提供智能专线专网业务、智能多业务综合接入和存储网等专用网业务， 以及为未来的新业务，如传统s d h 或m s t p 网络所不能提供的动态带宽调整、“光 拨号”、带宽按需分配、服务等级协议、虚拟专网等业务，准备实现波长批发、 波长出租、宽带运营等1 ”】。如华为技术有限公司开发的o p t i xi m a n a g e r 系列网管 系统，涵盖了电信管理网t m n 从网元管理层、网络管理层到业务管理层的应用， 4 第一章引言 是华为公司针对传送网网络管理的全方位解决方案而开发出的产品f 1 4 】。 1 ，2 相关规范、技术及发展现状 1 2 1 相关规范和标准 网络管理体系结构的规范化和标准化为网管系统的建设提供了技术指导和参 考模型，为网络管理系统的设计开发以及实现提供了一系列概念和规则的集合。 随着通信网的发展，如何对通信网进行更好地管理显得目益重要。1 9 8 9 年， i s o 和i t u t 开始合作制定开放系统互联网络管理体系框架，其概念和规则在 i s 0 7 4 9 8 4 和x 7 0 0 系列标准进行了详细说明，提出了网络管理的五大功能和应用 层设计网络管理功能思想，并提出了c m i p 协议。随后于1 9 9 2 年，在i s 0 1 0 0 4 0 和x 7 0 1 系列标准中定义的o s ls m o 进行了进一步补充完善，对网络管理中的信 息、组织、功能和通信进行了说明，提出了一系列基本的系统管理功能和m a n a g e r 、 a g e n t 概念，体现了面向对象设计思想。 公共对象请求代理协议c o r b a 是一个跨语言、跨平台的分布式面向对象应 用架构规范，它是由o m g 研究组在8 0 年代末提出，在上世纪9 0 年代逐步完善， 形成现在被软件行业普遍认可的标准c o r b a i l o p 规范2 1 3 ，在电信管理网的 应用越来越广泛。 电信管理网t m n 是i t u t 在m 3 0 1 0 系列标准中提出的针对电信网的网络管 理体系。它部分继承了o s i 管理框架的内容如m a n a g e r 、a g e n t 概念，体现了管理 网和被管理网分离以及分层管理的先进思想，并提出了功能模块、参考点、物理 模块和接口等概念，不过标准文档中没有给出明确的定义，只能从标准的上下文 进行推导和理解。尽管这些网络管理标准仍然在进一步的发展和完善的过程中， 但是已经对网络管理系统设计开发起到了重要指导作用，目前国内的各级各类网 络管理系统多是根据c o r b a 标准和t m n 标准思想进行设计开发的。综合网络管 理系统的建设可以在综合应用这些网络管理标准基础上，对现行各相对独立的网 络管理系统进行有机集成和开发，充分利用已有网络管理系统建设的经验和基础， 从而使得综合网络管理系统的建设现实可行，而且相对容易。关键是要合理利用 现有的软件技术设计一个良好的系统框架。 网络通信技术本身的标准化、数字化这种通用和融合趋势也为网络管理系统 的综合化发展提供了基础。如传输网络从微波、电缆到光缆；从p d h 到s d h ， 电子科技大学硕士学位论文 到w d m 系统以致全光网络的发展演变。交换网络从人工交换、机械式交换到程 控数字交换，到光交换；除电路交换方式外，又出现新的分组交换技术等。终端 设备也在朝着多用途、多媒体和数字化方向发展。网络作为被管理系统逐渐变得 简单、稳定、可靠、高效和智能，这种发展趋势同时为促使网络管理系统由各专 业分散管理向综合集中管理方向发展提供了基础、推动力。 1 2 2 相关软件技术的发展 网络管理相关软件技术逐步走向成熟，为业务层网管的实旌提供了实现技术 基础。 基于规则判断的专家系统技术强化了复杂问题诊断处理机制。如在故障管理 过程中，为了能对全网告警做到全程的、端到端的、多层次的、复杂的相关性分 析，需要引入基于规则判断的专家系统技术，它是人工智能技术的个分支，这 种技术已经较为成熟，但是在网络管理系统中的应用相对较少，尤其是国内网络 管理软件这种应用应该还是处在起步阶段，且多为集成国外软件同类产品，因为 原来网管系统基本是分专业建设的，管理对象较少，相关性简单些，没有迫切要 求。在网管系统中这种技术应该存在较好的应用前景。 工作流技术给业务的开通维护工作带来了极大的方便。工作流指的是“业务过 程的部分或全部在计算机应用环境下的自动化”，它所要解决的主要问题是，“把 文档，信息，任务在参与者之间根据一定规则自动传递，从而实现预期的业务目 标”。在业务维护管理工作中，有相当多数量的事务性工作可以被归类到流程性 工作的范围里面，如故障处理流程、作业计划管理流程、局数据制作流程、交换 数核对流程、网络业务优化调整流程、设备告警处理流程等。这些流程都是结构 化的、面向过程基于数据库的工作流，已有较为成熟的实现技术，如i b m 的 m q s e r i e sw o r k f l o w 、a c t i o n 公司的m e t r o 等，国内许多研究机构和软件公司对此 也有较长时间和较深的研究，并有了相应产品。这些研究积累和成熟技术的应用 都为网络维护管理流程的自动化提供了好的借鉴和技术基础，同时也丰富了综合 网管系统的内涵，在广度和深度上拓展了网管系统的应用空间。 分布计算技术和软件黏合剂技术为大量异构软件系统、硬件系统的集成应用 提供了基础。综合网管系统的首要特点是体现在有机综合上，实施的目标和意义 体现在“集中”上，因此综合网管系统要把一个异构的分散管理的网络系统统一 管理起来，就要面临现有异构的软件系统、硬件系统的集成应用。组件式开发应 第一章引言 用技术如c o r b a 、c o m 、e j b 等为集成异构系统进行分布式计算处理提供技术基 础，x m l 、w e bs e r v i c e s 等技术在更加广泛的网络空间内为各现行系统集成提 供了一种软件黏合剂，微软的n e t 框架和太阳微系统公司的j 2 e e 为跨平台的分 布计算提供了平台化的解决方案。这些都为综合网管系统在处理和利用现行异构 的网络和各专业网络管理系统时提供了解决问题灵活选择和借鉴。 现有的各类较为成熟的消息中问件为软件可靠通信、负载平衡和事务处理等 加强了应用的高效、实用和灵活等特点。 1 2 3t 删相关管理系统的发展 软件技术、网管技术和网络通信技术的发展已经使得t m n 网络管理技术从简 单到复杂，从专业走向综合，一步步发展完善。中国电信、中国移动等自“九五” 计划以来已经建设运行的网管与监控系统主要有： 【1 】电话交换网网管系统：国际电话网络管理系统、国内长途电话网管系统、 本地电话网网管与集中维护系统； 【2 】2 传输网网管系统：p d h 、s d h 、d w d m 网管系统； 【3 】n o 7 信令网网管系统：国际七号信令网网管系统、骨干网n o 7 信令网网 管系统、省级n o 7 信令网网管系统： 【4 】智能网管理系统；骨干智能两营业管理系统、智能网业务管理中心系统； 【5 】数字同步网监控与管理系统； 【6 】数据网网管系统； 【7 】市内电话业务计算机综合管理系统： 【8 】通信电源、机房空调集中监控管理系统等。 运维人员可以通过这些管理系统，对电话网、传输网、信令网、同步网等实 时监视，发现网络故障，快速进行处理，恢复网络正常运行；可以对全网进行数 据配置和数据管理：可以对全网的运行情况进行统计分析，制定网络发展规划方 案，等等。基本上实现了对各个专业网络的集中监视、指挥、控制、调度和分析， 对保证网络正常运行和业务质量已经发挥了明显作用。这些仍然还没有终结网管 系统建设需求，而是使综合网络管理系统的建设变得更加现实，综合网管系统特 点是在各专业网管系统的基础上建立的针对全网的各个专业子系统的内在联系的 综合抽象，是面向全网的集中监控、集中维护。因此综合网络管理系统真正体现 电子科技大学硕士学位论文 和符合网络系统本身是一个有机整体这一特点的系统，也是符合运营商运行维护 发展要求的系统。 当前，在“面向客户、面向服务”的市场要求下，电信运营商们也在要求其 网络的管理从网络层向业务层转换。这些，催生了新一带的t m n 综合网管系统 业务层网管系统。它将在业务层以业务管理为中心为运营商、客户服务。如 今，业务层网管系统在国内电信行业出现已有3 年左右，但业务层网管系统本身 和综合网管系统市场在国内目前都正处在发展阶段，国内还没有形成相应的规范 或标准，该类型网管系统与其它系统的接口和相应的维护体制等还有待进一步协 调和完善。中国电信在2 0 0 4 年计划将全网实现综合化的集中网管，其它各运营商 对网络集中维护管理也较为重视，这种网管系统作为一个技术可行、应用必要的 网络管理系统，市场还将进一步推动其应用发展。 1 2 4j 2 e e 技术 j 2 e e 是s u n 公司推出的利用j a v a2 平台来简化企业解决方案的开发、部署和 管理相关复杂问题的一种体系结构。j 2 e e 技术的基础就是核心j a v a , 平台或j a v a2 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”的特性、方便存取数据库的j d b c ( j a v a d a t a b a s e c o n n - t i v i t y ) a p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t e r a c t 应用中保护数据的安全模式等等，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 m , v l e t sa p i 、j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 以及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应用开发者大幅缩短产品 投放市场时间的体系结构。 j 2 e e 使用分层的分布式模型，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根 据他们所在的层可以在同一台机器上，也可以分布在不同的机器上。通过基于标 准的、模块化的组件技术，j 2 e e 提供一组完备的服务大大地简化企业级应用的开 发。由于j 2 e e 容器提供了丰富的支持功能，应用开发者只须将精力集中于业务逻 辑的实现上而无须考虑其它复杂功能的实现细节。以下是j 2 e e 典型的四层结构： 运行在客户端机器上的客户层组件； 【2 】运行在j 2 e e 服务器上的w e b 层组件； 【3 运行在1 2 e e 服务器上的业务逻辑层组件； 【4 】运行在e i s 服务器上的企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 层软 件。 第一章引言 图1 - 1j 2 e e 的分层模型 j 2 e e 平台由一整套服务( s e r v i e e s ) 、应用程序接口( a p i s ) 和协议构成，它 对开发基于w e b 的多层应用提供了功能支持。 j 2 e e 框架能恰当地满足业务层网管的系统功能需求，使我们毫不犹豫地将 j 2 e e 应用到t m n 的业务层网管的设计和实现中，因为j 2 e e 作为一种体系结构， 可以将很多非常零散的、低层次的语义封装到j 2 e e 服务器的容器的实现细节中， 使开发者可以专心t m n 的业务实现，加快开发的进程。 1 3 课题的来源和意义 本课题是在t m n 规范及相关体系结构的指导下，基于j 2 e e 平台架构和中兴 通讯成都研究所统一网管平台u e p ，探讨一种光网络业务运行、管理和网络接入 解决方案，提供一个电信网络业务层管理系统的构架，以便对光传送网中业务的 出租和运营进行管理，优化业务租用流程，提高资源利用效率。同时为网络运营 者的客户建立虚拟专用网v p n ，实现客户化的个人租用资源管理 本课题的意义主要有两方面： 一方面，根据t m n 的规范。研究如何实现一个能够和其它管理系统互操作的 业务层管理系统。 另一方面，从技术的层面讲，探索如何在j 2 e e 这个优良的跨平台分布式框 9 电子科技大学硕士学位论文 架上构建一个t m n 的业务层网络管理系统。 1 4 本论文的主要研究工作 本人在中兴通讯本部事业部传输网管开发部的实习期间，曾经参与了中兴通 讯本部事业部与中兴通讯成都研究所合作开发的新一代光网络业务层网络管理系 统s o n a ( s e r v i c e0 l 咄出o n a n d n e t w o r k a c c e s s ，业务运行( 操作) 和网络接入) 二期五个月的集成测试。 该系统主要实现了光传输网中业务的出租和运营的综合管理，优化业务租用 流程，提高资源利用效率。同时为电信运营商的客户建立虚拟专用网v p n ，实现 客户化的个人租用资源管理，对提高运营商的服务质量具有重要意义。 由于本人在实习期间主要研究测试的就是业务层网管的几大功能模块。基于 上面所述和本人具体的实习工作，本课题基于j 2 e e 技术，在中兴通讯统一网管平 台u e p 的基础上，对于实现一个通用业务层网管在体系絮构、实现原理、关键技 术上进行了研究，进行了业务层综合网管的系统设计和关键部分的实现，提供了 一个业务层网管系统的主体实现。 1 5 本论文的结构 第一章介绍介绍了本课题的背景和意义。 第二章介绍了有关业务层网管系统的电信管理网模型和架构知识。 第三章在总体上设计了s o n a 的体系结构、功能结构以及其基于j 2 e e 的解决 方案。 第四章详细地对$ o n a 系统的模块和接口的设计做了描述，并介绍了s o n a 系统一些关键部分的实现。 第五章给出了所涉及到到一些关键性技术说明。 第六章描述了s o n a 的技术水平。 第七章描述了s o n a 系统的系统测试及结果。 第八章简要总结了本文研究的成果。 1 0 第二章电信管理网t m n 基础 2 1 t m n 基础知识 2 1 1r m n 的引入 第二章电信管理网 t i v 烈基础 伴随着信息时代的到来，人们对电信业务的需求也越来越大。为适应社会发 展的这种需要，世界电信业得以迅猛发展，新产品、新业务导出不穷，极大地丰 富了现代社会的通信手段。对电信网络的管理提出了更高的要求，即网络的互连、 互操作，表现为电信设备物理上的连通和业务管理上的连通【l ”。但是，电信网的 扩大，新业务的增多，也对管理与维护提出了新的要求。而目前的电信设备的管 理基本上仍是以设备制造商所提供的封闭的管理系统为主，这在很大程度上限制 了网络设备的管理能力，增加的整个电信网络管理的复杂性，影响了电信网的服 务质量f i 0 3 。因此，电信设备应该具有开放的系统结构，使不同电信设备厂商的设 备可以进入开放的电信网络管理系统，最大限度地提高系统的性能。为了管理好、 利用好现有的电信网络资源，并为未来电信网络的扩充做好准备，国际电信联盟 ( r r u ) 在其电信标准中提出了电信管理网( t m n ) 1 1 7 l 的概念。概括的来说，d d n 试图提供一个电信网管理的标准架构，使不同厂商的产品，不同的网络组织形式， 不同的业务种类都可以纳入管理范围，在多厂商环境中构造平等的业务竞争，为 用户提供最优质的服务。n ，i n 的示意图如图2 - 1 。 电子科技大学硕士学位论文 = 囱一匝白囱阔宦田二 图2 - 1t m n 与电信网的关系 t m n 的相关标准建立在国际化标准组织( o s i ) 参考模型基础之上，它所提 供的标准管理功能涉及电信业务和电信网络组织两个方面。实际上，t m n 本身也 是一个网络应用。t m n 的关键在于与具体技术无关，即是一个抽象的概念，从而 具有广泛的适应性，通过标准化接口，即可管理符合t m n 的设备，也可以管理非 t m n 的设备。 2 1 2t 删的特点 t m n 是一个高度强调标准化的网络。这种标准化体现在t m n 的体系结构和 接口标准上。基于t m n 标准的电信管理网中，每个系统的设计都遵从开放体系标 准，系统的内部功能实现是面向对象的。因此，系统软件具有良好的重用性。 t m n 是一个演进的网络。演进过程包括两个方面，一是t m n 解决接口标准 化的问题，实现管理不同厂商的设备，减少由于新技术的引进对管理系统带来的 根本性改变，以达到逐渐演进的目的；一是t m n 的许多目标还没有实现，许多标 准还有待于完善，实施的手段也会随着技术的发展而演变，但这不能成为我们停 止实旌t m n 战略的原因，等待标准的“完全成熟”，而是要理解t m n 的定义和 原则，理解t m n 接口规范的开发方法，指导各种应用的开发过程。 2 1 3t 州实现的技术基础 支持t m n 的主要技术有： 1 lo s i 开放系统互联技术 做为管理网，t m n 首先是一个符合o s i 的开放系统，o s i 互联技术为t m n 内的系统互联提供基础，在i t u t 的x 7 0 0 系列规范中对o s i 进行了描述； 第二章电信管理网t m n 基础 2 o s i 系统管理技术 t m n 的系统管理技术借鉴了o s i 中的系统管理技术，这一部分主要在i t u t 的m 系列规范。 3 计算机网络技术及分布式处理环境 计算机网络及分布计算环境是t m i q 的实现基础，特别是目前的分布对象计算 技术c o r b a 【1 引，不但可以在目前的t m n 体系中得到应用，而且大有改变t m n 体系结构的趋势。利用c o r b a 的平台( 软、硬件) 无关性、对象特性等来实现 网络管理，每个电信设备仍被抽象为一个对象来处理，仍可以采用t m n 所制定的 信息模型，但是系统的实现结构发生了变化。 4 面向对象的软件工程方法 这是t m n 系统设计、实施的基础； 5 高速数据通信技术 沟通t m n 各组成部分的是数据通信网； 6 电信设备的高度智能化 电信设备的智能化是t m n 的前提，即被管理电信设备要支持t m n 标准，否 则t m n 就没有了被管理对象。在t m n 模型中，为了实现设备的智能化，可以通 过中介设备来实现。 2 1 4t m 8 的业务、功能及逻辑分层 2 1 4 1t m n 的业务 t m n 的一种业务，是从使用者所需要的角度来概述，对被管理网络进行操作、 组织管理和维护的管理活动。基本可以分为三类： 1 通信网日常业务和网络运行管理业务； 2 通信网的监测、测试和故障处理等网络维护管理业务； 【3 网路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。 2 1 4 2t m n 的功能 电子