（计算机软件与理论专业论文）多厂商环境下网管接口适配技术的研究.pdf

摘要 在当前的多厂商网络环境r ，网管系统互操作是长期困扰电信运营商的一大 难题。为了解决这一难题，备大标准化组织制定了 系列接口标准，但却由于种 种原因未能发挥预期的作用，从而导致了厂商网管接口的多样性。本文首先对多 厂商环境下的网管接1 3 现状进行了分析，并介绍了接1 3 适配的概念，提出通过接 口适配器来实现网管系统的互揲作功能。 在一些网络管理体系结构中，接1 3 适配器作为一个独立的功能模块，对系统 之间的互操作起着重要的作用。本文对这些网络管理体系结构进行了介绍，并着 重对其中的接口适配器进行了描述。 各种网络管理体系结构中只对接口适配器作了简单的功能说明，而未涉及具 体的实现细节。在总结网管系统项目实践经验的基础e ，本文对静态定制的适配 器实现技术进行了归纳和分析。此外，通过对企业应用集成项目o p e n a d a p t o r 的研究，本文还提出了网管领域内的动态组件适配器实现技术，并对两种适配实 现技术进行了对比分析。最后，结合接口适配器的相关研究与实践经验，本文还 对多厂商环境下网管互操作问题的解决方案进行了深入讨论。 a b s t r a c t i nt h em u l t i v e n d o rn e t w o r k e n v i r o n m e n t ，i n t e r o p e r a b i l i t y o fn e t w o r k m a n a g e m e n ts y s t e mi so n eo f t h em o s td i s t u r b i n gp r o b l e m st ot h en e t w o r ko p e r a t o r s as e r i e so f s p e c i f i c a t i o n sh a v e b e e np r o p o s e db y s e v e r a lt e l e c o mo r g a n i z a t i o n s ，t r y i n g t os t a n d a r d i z em a n a g e m e n ti n t e r f a c e sp r o v i d e db vd i f f e r e n t e q u i p m e n t v e n d o r s u n f o r t u n a t e l y , t h es t a n d a r d i z a t i o ne f f u r th a s ，f o rs o m er e a s o n s ，f a i l e dt oa c h i e v et h e e f f e c ta se x p e c t e d w h i c hr e s u l t e di nt h eg r e a td i v e r s i t yo fm a n a g e m e n ti n t e r f a c e s i n t h i s p a p e r , w ea n a l y s e t h es t a t u s q u o o fn e t w o r km a n a g e m e n ti n t e r f a c e si nt h e m u l t i v e n d o re n v i r o n m e n t ，a n di n t r o d u c et h ec o n c e p to f i n t e r f a c ea d a p t o r i n m a n yn e t w o r km a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e s ，a d a p t o r a c t sa sa n i n d e p e n d e n t c o m p o n e n t ，p e r f o r m i n ga ni m p o r t a n tf u n c t i o no f b r i d g i n g d i f f e r e n ti n t e r f a c e s s e v e r a l n e t w o r km a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e s ，e s p e c i a l l yt h ei n t e r f a c ea d a p t o r si nt h e m ，a r e b r i e f l yd e s c r i b e di nt h i sp a p e r i nt h em a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e sm e n t i o n e da b o v e ，s i m p l ef u n c t i o n a ld e s c r i p t i o n o fi n t e r f a c ea d a p t o r , r a t h e rt h a ns p e c i f i ci m p l e m e n t a t i o nd e t a i l s ，i sp r e s e n t e d b a s e d o nt h e e x p e r i e n c e f r o mp r a c t i c a ln e t w o r km a n a g e m e n tp r o j e c t s ，w es u mu pt h e c h a r a c t e r i s t i c so fs t a t i cc u s t o m i z a t i o nt e c h n o l o g yu s e di na d a p t o ri m p l e m e n t a t i o n f u r t h e r m o r e ，u p o nt h er e s e a r c hw o r k o nt h ee a i ( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ) p r o j e c to p e n a d a p t o r , w ea p p l y t h ee a i p r i n c i p l e si nt h ef i e l do f n e t w o r km a n a g e m e n t ， e s t a b l i s had y n a m i cc o m p o n e n tf r a m e w o r kf o ri n t e r f a c ea d a p t o r , a n da n a l y s et h i s t e c h n o l o g y i nc o n t r a s tw i t hs t a t i cc u s t o m i z a t i o nt e c h n o l o g y i nt h ee n d ，d r a w i n gu p o n t h er e s e a r c hw o r ka n dp r a c t i c a le x p e r i e n c e o ni n t e r f a c ea d a p t o r , w ed i s c u s st h e s o l u t i o nt os y s t e mi n t e r o p e r a b i l i t yp r o b l e mi nt h em u l t i v e n d o rn e t w o r km a n a g e m e n t e n v i r o n m e n t 些重业生尘兰婴耋堕兰l 兰 塑堑塑! 堕笪些里垩墼垫查堕婴塞 第一章前言 1 1 研究背景 随着计算机技术和通信技术的迅速发展，各种电信新技术不断地被应用到通 信网络中；随着人们通信需求的不断增长，新的通信业务层出不穷，通信网络也 变得e 益庞大。在电信技术不断进步和网络规模不断扩充的前提下，只有开发并 建立可靠的网络管理系统，才能更有效率地利用网络资源，降低运营成本，向用 户提供高质量的服各。 1 )网络管理的定义 当设计个网络时，必须考虑以下两个最基本的因素： 网络上提供的业务； 业务所要求的质量。 在网络设计阶段需要考虑这些需求以便进行网络规划与设计，而在网络运行 阶段则由网络管理来保证满足这些需求。 网络管理”是为了向用户提供一定标准质量的业务而对网络进行初始化、监 视、分析和控制等行为的总称。 从管理的实际流程来说，网络管理首先是根据网络运行者的各种配最参数， 初始化网络系统。在网络开始提供业务并进入运行阶段后，网络管理系统实时反 映并监视网络中发生的各种情况。根据网络中所发生的情况，网络管理系统根据 定义的管理策略和系统中已有的管理知识库进行分析，作出相应的管理决策，然 后将决策命令发送到网络中适当的部分，进行相应的动作，从而达到控制网络的 目的。 2 )网络管理系统及其接口 网络管理系统是在网络管理环境中，实现网络管理功能的计算机应用系统。 而多个网络管理系统又可以通过一定的连接组合方式，构成更大范围内的管理系 统( 或管理网络) 。为了协同完成网络管理功能，各网络管理系统之间需要传递 一定的管理信息，这就要求网络管理系统具有与其它管理系统进行互连互操作的 能力。网络管理接口则是获得这一能力的关键。网络管理接口是系统的主要成本 之一，是影响系统性能的主要因素。 3 )网络管理接口的适配 网络管理接口的一致性是多厂商环境下管理系统与被管系统之间互连互操 怍的基本条件。为了实现这一基本条件，各种标准化组织和f 乜信运营商对管理系 统与破管系统之问传送的管理信息进行了标准化，提出用统 、标准的接口对异 质坏境t p 的通信网络进行集中管理的目标。 北京邮l b 人学硕十学伊论文多厂商环境r 网管接口适配技术的研究 然而，出于现实中的种种原因，目前通信网络中的管理接口远未达到预期的 标准化目标。在这种情况下，参与系统互连互操作的各方子系统在接口上存在着 或多或少的不一致性。而网络管理接口适配就是针对接口不一致性问题的解决方 案。 网络管理接口的适配是通过对网络管理接口协议和信息模型的转换，来弥补 管理系统接口之间的差异，从而实现管理系统之间的互连互操作。适配的范围包 括通信协议、信息语义和信息语法表示。 1 2 研究工作 本人作为北京邮电大学网络管理研究中心的一名研究生，参加了多个网络管 理方面的项目，对网络管理的相关理论和技术有了一定的认识，尤其对网管接口 适配技术进行了较为深入的研究。攻读学位期间的主要工作包括： ( 1 ) c e s e c 全国传送网网络管理监控系统的研究及开发。参与了用户需求预研， 多个适配器的设计与实现，多个网元子网管理模拟器的设计与实现。 ( 2 ) 中国联通全国长途传输网综合网管系统的开发。参与了多个网元子网管理模 拟器的设计与实现，c o r b a 接口测试流代码自动生成工具的设计与实现。 ( 3 ) c o r b a c m i p 网关的研究与系统设计。跟踪研究了o m gj i d m 技术和i t u - t t m n c o r b a 框架，进行了c o r b a c m i p 网关的需求分析与系统设计。 ( 4 ) 网管接口通用适配框架的研究及开发。跟踪研究了开放源代码e a i 项目 o p e n a d a p t o r ，进行了网管接口适配框架及其部分组件的设计与实现。 ( 5 ) 中国电信集团w c d m a 网络管理技术规范的研究及编写。参与了功能需求、接 口规范的研究和编写工作。 1 3 论文结构 本文共计七章。各章的内容介绍如下： 第一章为前言，介绍了研究的背景及具体工作。 第二章分析了多厂商环境下网管接口的现状与问题，并引出接口适配的概 念。 第三章介绍了网管接口适配器在各大网络管理标准体系结构中的地位和作 用。 第四章介绍了目前在网管接口适配器项目实践中采用的静态定制适配实现 技术。 第五章介绍了e a i 项目o p e n a d a p t o r 的实现策略，据此提出网管接口适配的 动态组件实现技术，并对其优缺点进行了分析。 第六章根据网管接口适配的经验，对网管接口标准化工作和接口问题的解决 方案进行了初步的讨论。 第七章为结束语，对论文研究工作进行厂总结和展望。 互坐型塑雯：! ! 型主丝奎 童 塑墅堑! 旦笪堡旦堑墼墼查盟塑壅 第二章多厂商环境下网管接口的现状与问题 网管系统互操作是网络管理研究领域中亟待解决的重要问题。而网管接口在 网管系统互操作过程中起着决定性的作用。本章将以我国电信运营商的传输网管 h n ，介绍当前多厂商环境下系统互操作和网管接口的情况，并对其中的问题进 行深入的分析。 2 1 网络管理系统互操作 2 1 i 互操作需求的产生 理论上，网络管理系统是一个由不同层次、不同功能的模块有机组成的大而 全的系统。其中的各个模块通过互操作来实现系统的整体功能；而现实中，网络 管理系统的建设和完善是一个持续的过程，它是随着通信网络规模的扩充和管理 体制流程的变化而逐步发展的，而系统互操作的需求也是在这样一个过程中产生 并逐步清晰化的。 以我国的传输网络为例。在网络建设的初期，传输网管的建设有以下特点o ”： 管理要求不高。传输网仅作为内部资源供本运营商企业内其它业务网络 使用，对网络管理的要求不高。在这样的前提下，运营企业直以来将 工作重心放在传输网络设备的建设上。 网管系统分立。s d h ( s y n c h r o n o u sd i g i t a lh i e r a r c h y ) 传输网的级 骨干网采用了八纵八横的拓扑结构，在干线经过的每个省设立厂商的网 元管理器以管理单个网元设备，针对整条干线则安装各厂商的子网管理 器，同一厂商设备组成的干线由该厂商的子网管理器管理。由于干线工 程分期建设，时间跨度大，厂商较多且分布不规则，当时的设想是厂商 提供的网管系统用于设备维护、电路调度等工作，而骨干网管理的整合 则以后另立项目解决。 网管终端综合。由于多厂商综合传输网管的方案迟迟定不下来，待八纵 八横骨干网相继启动运行之后，针对全网维护管理的需要，完成了s d h 子网管理终端集中项目。 随着电信运营企业的重组和市场竞争的r 趋激烈，传输系统中重能力建设， 管理配套跟不上的矛盾逐渐显现了出来。 自我国电信重组以后，通信服务市场的丌放竞争局面已经出现。传输网络已 经从电信企业的内部资源变成了面向社会的重要业务，而且其客户都是大型企业 和政府机构，对服务质量、业务管理计费透明度的要求比其他业务更高。总之， 传输业务市场化的趋势给传输网络的管理提出了更高的要求，从而使得网络管理 的问题r 渐突出”。原有的管理系统( 如各厂商的网元子网管理器，网管终端 综合) 都从不同的侧面满足了各个部门在现行体制下的管理需求，但其整合性差， 不能满足把传输怍h 竞争业务推向市场的需要。一方面，网络设备容量大，传输 能力充足：另一方面，在满足客户需求的h - j 嫉却显得反应：遐饨，电路的调度丌遗 多厂而环境f 网管接口适配技术的研究 耗时过长。尤其在多厂商环境下的传输骨干网中，由于缺乏统一的管理，端到端 的电路调度能力较差，网络资源利用率低，同时不能提供与业务相关的性能、故 障数据。这些问题严重地影响了传输业务的质量和成本。 由此可见，在市场提出的重大挑战面前，对传输网络进行统的综合的管理 显得尤为重要。对多厂商的设备进行集中管理和监控，对全网电路资源进行集中 调度管理，可以大大提高网络资源的利用率，削减网络维护成本，并保证端到端 的业务质量。 目前在综合网管系统的建设中，为了充分发挥设备厂商提供的网管功能，避 免重复开发，一般采用综合网管系统与厂商网管系统互连互操作的方案，通过厂 商网管系统来执行底层的管理操作任务。s d h 厂商设备所提供的业务电路都符合 s d h 同步体系结构标准，但具体物理设备都有着各自的特点，而网元子网管理 器的实现与物理设备关系比较密切，因此这一领域的网管系统开发是设备厂商的 专长。在网络一级，则可以抛开厂商设备的特殊性，实现与厂商物理设备无关的 网络层综合管理。 2 1 2 互操作功能的实现 网管系统互操作的关键在于网管接口。网管系统之间通过网管接口来传递管 理信息，从而协同完成网络管理功能。 t m n ( t e l e c o 咖u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 在通信网络中采用的网管 接口将管理网提供的管理业务与电信网提供的电信业务相分离，在保持接口相对 稳定的同时，尽量屏蔽电信网络技术和网络管理技术的发展对彼此的影响。 对网管接口的描述包括管理信息模型、通信协议两方面。网管系统之间依照 约定的交互协议，传递具有一定格式和意义的管理信息，从而达到互操作的目的。 2 2 网络管理接口的现状和问题 本节将以传输网管为例，从标准化组织、设备厂商、电信运营商等角度全面 分析网管接口的现状和问题。 2 2 1 接口标准化的现状 从制定标准的主体和标准的作用范围来看，网络管理标准可以划分为两大 类，即标准化组织制定的标准建议和运营商制定的技术规范。 2 2 1 1 标准化组织的工作 各大标准化组织对于网络管理标准的研究主要集中在网络管理框架、网络管 理研究方法论和网管接口等方面，其中标准化的核心内容是网管接口。 t l t 第4 研究组负责t m n ( m 系列) 的标准化。m 3 0 1 0 定义了t m n 的原则 和框架，t m n 框架中最重要的接口是o s ( o p e r a t i n gs y s t e m ) 之恻的q 接口，包 括通信协议和信息模型两个方面。t m 标准接口主要采用了o s i ( o p e ns y s t e m i n t e r c o n n e c t i o n ) 的c i p 协议标准，如x 2 1 、x 2 l j 、x 2 1 6 、x 2 1 7 、q 8 1 1 、 08 1 2 等通信规程和协议栈。此外2 0 9 定义了表示层的、s 1 抽象又法，i 7 2 0 、 多r i ；g - j r l ：境f 网管接口适配技术的研究 x 7 2 l 、x 7 2 2 给出了被管对象定义准则g d m o ( g u i d e l i n ef o rd e f i n i t i o no f m a n a g e do b j e c t s ) ，为描述被管对象模型提供了框架，而m 3 1 0 0 则定义了通用 的网元信息模型。 关于传输网的标准( g 系列) 山i t l r r 第l j 研究组制定。g 8 0 5 和g 8 7 2 定 义了传送网和光传送网的逻辑模型，是传送网信息模型的基础。i t u t 于1 9 9 2 年丌始推出的s d h 网元信息模型建议系列( g 7 7 4 系列) 则是传输网管接口开发 的基础。但随后网络层的标准化工作较为缓慢，直到1 9 9 8 年才推出了g 8 5 1 g 8 5 5 等几个草案，根本无法满足传输网管建设的迫切要求5 1 。 在遵循i t u t 管理框架的前提下，e t s i 在传输网管领域补充了若干建议。 e t s i 定义了适用于a t m ( a s y n c h r o n o u st r a n s f e rm o d e ) 和8 d h 的公共管理对象 类，并在网络层上推出了一种g o m 模型；e t s i 还提出了q n n 接口，用于厂商系 统之间的互通，并在欧洲和日本进行过小规模试验。 由于q 3 的网管接口比较复杂，开发工具少，实现困难，i t u t 开始在标准 化工作中引入了i t 业界广泛支持的技术，如采用u m l ( u n i f i e dm o d e l i n g l a n g u a g e ) 进行网络层对象建模，采用c o r b a ( c o m m o no b j e c tr e q u e s tb r o k e r a r c h it e c t u r e ) 作为分布式处理框架，等等。 由于官方的标准化工作进展缓慢，不能满足网管建设的要求，一些民间的网 管标准化组织应运而生。如电信网管论坛t m f ( t e l e m a n a g e m e n tf o r u m ) 和8 0 n e t 互操作论坛( 8 0 n e ti n t e r o p e r a b i l i t yf o r u m ) 等等。t m f 十分重视其标准在实 际中的可实现性。最初t m f 针对实现q 3 接口全集的困难性，提供了一套互操作 目标分级实现的规范。后来又针对技术的多元化，提出了电信运营商运行支持处 理流程规范( t o m ) 和t m n 技术集成策略( s m a r tt m n ) 。鉴于c o r b a 的日渐流 行，t m f 还采用i d l ( i n t e r f a c ed e f i n i t i o nl a n g u a g e ) 对传输网管的网元管理 层一网络管理层接口信息模型进行了标准化( 如t m f5 0 9 t m f8 1 4 ) 。 总的来说，目前各大标准化组织的网管接口标准化工作存在着以下问题： 标准化工作严重滞后。各个管理层次( 尤其是网络管理层) 的接口标准 化工作进展缓慢，满足不了厂商的需求，因此厂商纷纷自行开发并采用 私有接口。 网元层信息模型不能适用于所有的设备厂商。网元层的信息模型定得较 早也较为完善，但是这一层功能与厂商的设备关系密切，存在厂商特有 的许多管理功能需求，因此各厂商不可能完全按通用的信息模型进行开 发。 网络管理层信息模型过于复杂。例如g 8 5 5 中的信息模型基于o 8 0 5 中 的传送网模型，描述抽象，理解和实现的难度较大。 标准中普遍采用的q 3 接口实现困难。q 3 接口以完全细粒度的对象方式 定义，导致接口的复杂程度比较高。支持q 3 的网管平台产品少，成本高， 而且效率低下，常常需要一台工作站来运行q 3 协议栈。 近来标准中增加t x 寸c o r b a 技术的支持，然而c o r b a 在网络管理接口中 的应用尚未成熟。不管c o r b a 规范有多么完美，现实中的产品同样有平 台质量、效率和b u g 问题，不同厂商f l , 9c o r b a 产品之间，甚至于【司一个 产品供应商的基于不同硬件j f 台的c o r b a 产品之删的互联都存在问题。 市场l 即插即用的c ( ) r b a 陶什很少，且价陷f 。a j g 。f j ，存在跟0 3 接口类似的 多r 商环境r 网管接口适配技术的研究 进入壁垒问题。为了适应电信领域的专业管理，还要针对c o r b a 丌发很 多专用的服务，这些服务尚有待进一步规范。 2 2 1 2 运营商与设备厂商对于接口标准化的态度 剥于运营商而言，网管接口的标准化工作同样是其企业技术规范的关键，其 中涉及到的问题包括厂商提供的网管接口应该定位在哪一层次、提供什么样的管 理功能、采用什么样的接口技术和信启、模型、需要多大的成本等等。可以况，网 管接n 标准规定的内容是运营商和设备厂商之间此进彼退的战略要地“1 。 在网管接口标准化问题上，运营商和设备厂商的立场相差甚远。运营商希望 厂商提供的网管接口完全遵照运营商的企业规范，从而节省网管系统的开发费 用；而设备厂商提供的网管接口往往很不完善，而且他们不愿意为每个运营商 客户分别丌发一套不同的接口，如果运营商提出的接口标准与原有接口有差距， 厂商就要在开发周期、产品价格上讨价还价。 此外，从网管产品的市场角度来看，厂商为了达到广告效应，对网管接口的 承诺与产品的实现往往不一致。因此，运营商网管接口技术规范的贯彻实施必须 有足够的技术保证，正如电信网的设备入网需要测试一样，电信运营商也应该对 其网管接口进行充分的测试。 从我国电信管理网建设的现状来看，我们已经尝到了沉痛的历史教训。对于 已经建成的部分电信基础网，由于没有能够在网管接口方面进行规范和测试，导 致了后续网管建设的被动。其客观原因在于，我们对网管建设应该遵循的方法论 理解不深刻，对网管标准应该规范的内容认识不足，而且没有对厂家的所谓标准 接口进行测试。 2 2 2 接口的多样性 由于标准化工作滞后，且标准对设备厂商的约束力不强，在现实的多厂商环 境下，网管接口呈“百花齐放”之势，其多样性体现在以下方面： 各厂商网管系统采用不同的接口交互协议。如q 3 c m i p ，s n m p ， c o r b a i i o p ，t c p i p ，t l t ，f t p ，r s 2 3 2 ，以及数据库访问等等。 各厂商网管系统采用不同的信息模型和数据表示方式。包括遵循国际标 准的模型和厂商的私有模型。 各厂商提供不同层次的网管接口。 等。 同一厂商不同版本的设备同时存在 也同时存在。 如网元层，网元管理层，子网管理层 导致同一厂商不同版本的网管接口 现实中网管接口的多样性导致了网管系统互操作的困难a 为了解决这一问 题，我们可以采用网管接口适配技术，对网管系统之间的通信协议以及接口中传 递的管理信息进行转换。 北京邮l h 人学硕十学位论文多厂商环境f 网管接口适配技术的研究 2 3 本章小结 在r 趋激烈的市场竞争下，电信运营商必须对自身的网络管理系统进行有效 的整合，而网管系统的互操作能力是整合工作的关键和瓶颈。本章介绍了网管系 统互操作需求产生的背景，并由此引出了对多厂商环境下网管接口现状与问题的 讨论。在此基础上，第三章到第五章将详细阐述网管接口的适配技术，第六章中 还会对接1 3 多样性问题的解决办法作进一步的探讨。 兰兰婴坠：! 堕：堕兰笪丝奎 垒 塑墅堑! 塑笪些旦垩堡垫查塑塑窒 第三章网络管理体系结构中的接口适配器 网络管理体系结构是用于定义一个网络管理系统的结构及系统成员间相互 关系的一套规则。当前，一些国际标准化组织和协会在进行网络管理体系结构方 面的研究，包括i s o ，i t u t ，i e t f ，t l f o r u m 等等。本章将对i t u 一- tt m n 体系结 构、t m f o r u mn g o s s 体系结构和j i d m 域问管理体系结构进行介绍，并着重分析 接口适配器在整个体系结构中的地位和作用。 3 。1 t h i n 体系结构中的接口适配器 3 1 1t m n 网络管理体系结构 电信管理网t m n 是i t u - t 借鉴o s i 中有关系统管理的思想及技术，用于电 信网管理的网络体系结构。它使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下， 按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息，从而实现网络管理功能。 t m n 的管理体系结构比较复杂，可以从三个方面分别进行描述，即功能体系 结构、物理体系结构和信息体系结构。 3 1 1 1 功能体系结构 t m n 功能体系结构主要描述t m n 内的功能分布。其基础是把t m n 的功能划分 为t m n 功能块，功能块之间利用数据通信功能d c f ( d a t ac o m m u n i c a t i o n f u n c t i o n ) 来传递信息，并由参考点隔开，如图3 1 所示。1 t m n 的功能块分为五种，即运行系统功能o s f ( o p e r a t i n gs y s t e m f u n c t i o n ) 、 协调功能m f ( m e d l a r i o nf u n c t i o n ) 、网络单元功能n e f ( n e t w o r ke l e m e n t f u n c t i o n ) 、q 适配功能q a f ( qa t l a p t e rf u n c t i o n ) 和工作站功能w s f ( w o r k s t a t i o n f u n c t i o n ) 。 o s f 主要对管理信息进行处理，以支持、控制各种管理功能的实现。 m f 介于o s f 与n e f ( 豉i q a f ) 之间，起协调或中介作用。它按o s f 的要求，对来 i 刍n e f ( 或q a f ) 的信息进行适配、过滤和压缩等处理。 o a f 用来将不具备标准t m n 接口的n e f 连接至t m n 内部，其任务是进行t m n 接口 与非t m n 接口之间的转换。 n e f 与t m n 进行通信以便受其监视和控制，它代表了被t m n 管理的设备和功能。 w s f 为管理信息的用户提供一种解释t m n 信息的手段。其功能包括终端的安 全接入和注册、输入的识别和确认、输出的格式化和确认等。 参考点确定了不同管理功能块之间的边界。它实际上是表示两个管理功能块 进行信息交换的一个逻辑上的点。t m n 内有三类不同的参考点，即：q 参考点，f 参考点，x 参考点。 多厂商环境r 网管接口适配技术的研究 、 ( ! 兰，) _ 图3 1t m n 功能体系结构 3 1 1 2 物理体系结构 根据需要，t m n 的功能结构可以灵活地映射为不同的物理结构。物理结构由 物理实体组成，t m n 的基本物理实体包括操作系统o s ( o p e r a t i n gs y s t e m ) ，工 作站w s ( f o r ks t a t i o n ) ，中介设备m d ( m e d i a t i o nd e v i c e ) ，q 适配器q a ( q a d l a p t e r ) ，网元n e ( n e t w o r k e l e m e n t ) 和数据通信网d c n ( d a t a c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k ) ，它们之间的接口分别为q 3 接口，f 接口和x 接口，如图3 2 所示。 图3 2t m n 物理体系结| ： j 多厂商环境r 网管接口适配技术的研究 0 s 主要完成o s f 功能，同时也可完成q a f 功能和w s f 功能。 w s 是完成w s f 功能的系统，即完成t m n 信息模型与人机界面表示形式之间转 换功能的系统。 m d 是连接t m n 网元q a 设备和t m n 操作系统的设备，完成m f 功能。 q a 是连接非t m n 两元和t 洲操作系统的设备，完成q a f 功能。 n e 由电信设备和一些支撑设备组成，主要完成n e f 功能，也可根据需要完成 t m n 中的其他功能，如q a f ，o s f 和w s f 等。 d c n 是t m n 中完成d c f 功能的通信网，可以由不同类型的子网( 如公用电话 网、公用数字数据网d d n 、公用分组数据网x ，2 5 、专用线、i s d n 、w a n 、l a n 或 s d hd c c 等) 互连而成。d c n 为t m n 的物理实体间通信提供传输服务，t m n 物理 实体间的信息交换要用到o s i 参考模型的全部7 层功能，而d c n 只需提供其中的 下三层功能。 物理实体根据功能需求的不同，可以包含不同的功能实体。功能实体与物理 实体的关系如表3 1 所示，有些功能实体对于物理实体是必须的，有些则是可选 的。 n e fm fq a fo s fw s f n em0000 m dm000 q am o s00mo w sm 表3 1t m n 功能实体与物理实体的关系 ( m ：必选功能0 ：可选功能) 3 1 。i 3 信息体系结构 t m n 的信息体系结构描述了功能模块间所传送信息的特性。通过以下几个方 面来描述t m n 的信息体系结构：管理层次模型，管理信息模型和管理组织模型。 1 ) 管理层次模型 由于电信网络和电信设备的异构性质，电信网络的管理非常复杂，实现电信 网络综合管理很困难。t m n 管理分层的概念为综合管理提供了个分步骤的、循 序渐进的实现方法。t m n 把管理功能需求分解为不同的层次，每层相对独立完成 特定的管理功能，层与层之间由q 参考点分割。在t m n 建设初期可以只完成低层 的管理功能，以后逐步完善高层管理功能，最终实现管理的综合。 t m n 的管理层次分为五层，从低到高依次为：网元层( n e l ) ，网元管理层( e 虬) ， 网络管理层( n m l ) ，业务管理层( s l ) 和事务管理层( b m l ) 。其中网元层属于 被管理层，其他四层属于管理层。 网元管= i 廒t l x 元进行管理；网络管理层从全网的角度对管理域内的j 习络进 北京邮电人学硕十学位论文 多厂商环境f 网管接口适配技术的研究 行管理；业务管理层主要处理有关业务的事项，它较少涉及网络的物理特性，而 着重于网络所提供的逻辑业务功能；事务管理层涉及网络、业务的高层决策。 2 ) 管理信息模型 在不同管理层之间或相同层的对等实体之间传送的管理信息是出管理信息 模型来描述的。信息模型的建模基于面向对象技术，把被管理的物理或逻辑资源 抽象为管理对象( m a n a g e do b j e c t ，简称m o ) 。管理对象是管理信息模型的基本 单位，管理对象的描述采用面向对象的方法，因此具有面向对象的特点：抽象、 封装与可重用。m o 是从管理的角度对可管理的实际资源的一种抽象，它来源于 实际资源，但又独立于实际资源。它把资源的具体实现封装起来，只留下了管理 接口。 管理对象通过以下方面进行定义： a ) 在管理边界可见的对象的属性； b ) 对管理对象施加的操作； c ) 管理对象对管理操作或其它情况所作出的响应或表现出的行为； d ) 管理对象发出的通知等。 t m n 中所有管理对象信息的集合称为管理信息库( m i b ) 。 3 ) 管理组织模型 管理组织模型用于描述管理信息的交换，它规定了t m n 的信息交换的方式， 以及管理层内或管理层间的管理功能。它主要描述了管理应用进程担任的角色 ( 管理者m a n a g e r 或代理者a g e n t ) ，以及管理者和代理者之间的相互关系。管 理者的任务是发送管理命令并接收代理发来的通知：代理者的任务是直接管理相 关的管理对j 豪，响应管理者发来的管理命令并向管理者发出通知。图3 ，3 描述了 管理者，代理者和管理对象之间的基本关系。 管理开放系统 c m ipf 管理操件 通知 f 。一 ll 被管理开放系统 图3 3 管理者、代理者、管理对象之问的关系 3 1 2t 姗的适配、中介功能 在t , i n 功能体系结构中，关于适配、中介功能的功能模块有m f 和q a f 。 i忿一一一j a 心一 = 二二 圈一 多厂商环境r 网管接口适配技术的研究 m f 功能模块的目标是支持不同层次、不同管理范围的网管系统之间的互操 作，具体提供了管理信息的存储、过滤、映射、压缩等功能。 为了支持软件重用，t m n 将各功能模块细分为功能单元。其中的i c f ( i n f o r m a t i o nc o n v e r s i 0 1 1f u n c t i o n ) 功能单元实现了不同信息模型问转换的 信息转换功能，是m f 功能实体的必选单元。i c f 是位于中间层次的管理系统， 将管理信息模型从一种形式转换为另种形式，以适应不同管理系统的需要。管 理信息的转换可以在语法层次，也可以在语义层次。如果管理系统不要求信息模 型的转换，则i c f 只实现信息传递功能。 q a f 功能模块的目标是支持非t m n 网元到t m n 系统的集成，具体执行非t m n 接口到标准t m n 接口的转换任务。 与功能结构中的m f 、q a f 相对应，t m n 的物理结构中描述的物理实体也包括 m d 矛口0 a 。 如表3 1 所示，t m n 物理实体根据功能需求的不同，可以包含不同的功 能实体。在现实情况下，适配器的需求往往包括了接口之间通信协议、信息语法、 信息语义各方面的适配，即q a f 和m f 功能的结合。 3 2n g o s s 体系结构中的接口适配器 3 2 1n 6 0 s s 网络管理体系结构 随着电信业开放局面的逐步形成，电信运营商的经营模式已经从传统的“面 向网络”的经营模式逐步转变到“面向客户”的经营模式。这种经营模式的转变 使得电信运营支撑系统o s s ( o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ) 变得越来越重要。n g o s s ( n e wg e n e r a t i o no p e r a t i o n a ls u p p o r ts y s t e m s ) 是t m f 提出的o s s 新体系结 构，这个体系结构以t m n 的框架和方法论作为指导，并引入了i t 业界流行的即 插即用组件化思想，目标是提供快速、灵活的o s s 集成手段。 3 2 1 1n g o s s 体系结构的基本原则 n g o s s 体系结构的基本原则。1 有： 对事务流程逻辑进行抽象。将事务流程从应用组件的实现中抽取出来， 在组件外部用工作流模型对其进行描述，并在o s s 系统运行过程中通过 流程管理器对此流程逻辑模型进行解释执行。单个应用组件不必了解整 个流程逻辑，而只需提供接口定义的服务即可。这样就可以方便地对流 程逻辑进行配置而不必修改应用组件，同时也大大提高了应用组件的可 重用性。 采用合约式接i s l 的分却式组件。每个组件至少提供两个接口：事务服务 接口，组件管理接口。采用合约对接口进行描述，合约提供了组件服务 的调用语义、行为的形式化定义，内容包括：操作描述及其输入输出、 必要的公用框架服务组件的引用、服务执行中可能出现的异常、眼务执 行前条件和执行后条件、服务执行的副作用( 被修改的共享信息) 。 提供组件的接口合约交易服务。组件投入运行之前，必须先通过系统的 公共服务来登记其接口合约，这样系统中的其它组件就能够逆过交易服 多厂商环境r 网管接口适配技术的研究 务来对此组件服务进行选择和调用。接口合约交易的功能是即插即用组 件系统得以实现的关键。 提供共享信息服务。当多个组件需要共享某些信息数据时，通过共享信 息服务( s h a r e di n f o r m a t i o ns e r v i c e ) 来提供访问手段。共享信息服 务不但提供读写创建删除等基本访问服务，还必须解决数据一致性、 数据访问时序、访问控制等相关问题。 提供通用的概念性体系结构，并保证概念性体系结构与依赖于具体技术 的实现框架相分离。体系结构的核心框架与具体的实现技术无关，在技 术发展的同时保证了核心框架的连续性。与技术无关的限制包括：不涉 及具体的通信协议；可适用于同步、异步、延迟同步的调用模式；不规 定数据表示方式；不规定实现语言。 3 2 1 2n g o s s 体系结构 图3 4 描述了n g o s s 体系结构中各元素及元素之间的关系。3 。 图3 4n g o s s 体系结构 n g o s s 中的服务分为两大类：事务服务( b u s i n e s ss e r v i c e ) 和框架服务 ( f r a m e w o r ks e r v i c e ) 。其中框架服务又包括基本框架服务( 通信服务、调用服 务、登记服务等等) 和其它的框架服务( 流程管理器服务、规则服务、系统管理 服务、安全服务等等) 。 如图3 4 所示，通过流程管理器( p r o c e s s 垤r ) 服务来对提供事务服务的 组件进行集成，而事务流程逻辑则在流程定义文档( p r o c e s sd e fd o c ) 中集中 表示。 柬邮t u 人学颐十学位论文多厂商环境f 网管接口适配技术的研究 3 ，2 2n g o s s 的适配、中介功能 3 2 2 in g o s s 的适配服务 在n g o s s 体系结构中，强调核心框架与实现技术无关。于是在实际系统中可 能存在采用不同技术实现的组件，这些组件之问需要通过一个适配器来完成互操 作。n g o s s 体系结构提出了适配服务这一概念，即通过特定的组件来提供适配服 务，从而弥补不同组件采用的消息技术、数据模型和表示方式之间的差异。 适配器的工作机制”如图3 5 所示。 图3 5n g o s s 体系结构中适配器的工作机制 图中的适配器( a d a p t e r ) 向事务流程管理器组件和事务服务3 组件提供了 适配服务。其中的映射规范( m a p p i n gs p e c i f i c a t i o n ) 可以用映射表来实现， 也可以直接在适配器中通过硬编码来实现。 3 2 2 2n g o s s 的中介接口 为了支持n g o s s 与遗留系统的集成，可以在n g o s s 的系统环境中对遗留系统 进行封装，为遗留系统构造满足n g o s s 合约式要求的中介接口。n g o s s 组件可以 通过这一中介接口来访问遗留系统。 图3 6 中对n g o s s 遗留系统组件j 进行了描述。 北京邮l b 人学硕十学何论文 多厂商环境f 网管接口适配技术的研究 图3 6n g o s s 遗留系统组件 从图3 6 中可以看出遗留系统的集成移植思路。 为了重用已有系统，节省开销，首先可以采用中介接口，将已存在的系统封 装成n g o s s 遗留系统组件，从而把遗留系统集成到n g o s s 系统环境中。n g o s s 组 件可以作为遗留系统的一部分来实现，也可以独立于遗留系统而实现。 待条件成熟之后，也可以考虑对遗留系统进行彻底移植，即用n g o 组件( 图 中的b a c ，事务应用组件) 来重新实现遗留系统的功能。 3 3j i d m 域间管理体系结构 除了t m n 和n g o s