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基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 摘要 随着电信业的快速发展，我国移动交换网络的网络规模越来越 大，网络结构越来越复杂。用户人数不断增加，由此带来的日常管 理的工作量也在不断增加，各通信运营企业为了不断提高企业的运 营水平，增加市场竞争力，对网络管理的功能和效率提出了更高的 要求，移动交换网综合网管就是为了满足移动通信运营企业对管理 的要求而出现并快速发展起来的。 移动综合网管的功能纷繁复杂，而且所管理的是电信网络上各 种厂家各种类型的设备，这些因素使综合网管系统包含了众多模块， 包括各种应用功能模块和各种适配模块，这样复杂的系统本身是一 个分布式系统。 c o r b a 是由对象管理组织o m g ( 0 b i e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 负责制订与发布的分布式系统的规范，它保证了应用程序的可互操 作性以及对于硬件平台、操作系统、编程语言和网络与通信协议的 无关性，主要有三个关键部分：接口定义语言i d l 、对象请求代理 o r b 和标准通信协议i i o p 。 本文研究的目的是根据移动交换网综合网管的分布式特点和功 能要求，结合c o r b a 技术，对综合网管整体架构和其中主要模块 功能以及模块间交互接口进行设计，从而提出综合网管的一种实现 方案。这种方案主要的特点是层次清晰、开放的层间接口、提供公 共功能接口、较好的可扩展性、较好的可维护性，为综合网管系统 层次的划分、功能可扩展性设计方面提供一定的借鉴意义。 本文主要包括对c o r b a 技术的介绍，移动交换网的介绍，移 动交换网综合网管系统的分层设计、各层介绍和层间接口设计。以 及采用这种架构的主要功能场景说明。为了验证此设计的可操作性， 还对系统开发的主要过程进行了介绍。 关键词：c o r b a 移动交换网综合网管系统系统设计分层 d e s i g nf o rc o r b ab a s e dm o b i l e s w i t c hn e t w o r ki n t e g r a t e d n 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 w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft e l e c o m m u n i c a t i o ni nc h i n a , t h es c a l eo ft h e m o b i l es w i t c hn e t w o r kb e c o m e sl a r g e ra n dl a r g e r ，m e a n w h i l et h en e t w o r ks t r u c t u r e b e c o m e sm o r ea n dm o r ec o m p l e x ，a n dt h en u m b e ro fc u s t o m e r si n c r e a s e s c o n t i n u o u s l y , t h e r e f o r e ，t h eo p e r a t i o n & m a i n t a i n l o a d e v e r y d a yg e t s i n c r e a s e d c o n s t a n t l y s oi no r d e rt oi m p r o v e t h eo p e r a t i o nl e v e la n dt h ec o m p e t i t i v ep o w e r ， a l lo ft h et e l e c o m m u n i c a t i o nc o m p a n i e sm a k eah i g h e rr e q u e s tf o rt h ef u n c t i o na n d t h ee f f i c i e n c yo ft h en e tw o r km a n a g e m e n t t h e nt h e 烈m sg e t se m e r g e da n d d e v e l o p e dq u i c k l ya st om e e tt h er e q u i r ef o rt h em a n a g e m e n tw a y s t i l ef u n c t i o no ft h ei n m si sc o m p l i c a t e da n dw h a ti tc o n t r o l si st h ev a r i o t i s e q u i p m e n t so fa l lk i n d so fc o m p a n i e so nt h ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k s ot h e s e f a c t o r sm a k ei ti n c l u d eav a r i e t yo fm o d u l e so fd i f f e r e n tk i n d so fa p p l i c a t i o na n d a d a p t i v ef u n c t i o n s s ot h e 烈m s i t s e l fi sj u s tad i s t r i b u t e ds y s t e m c o r b ai st h ec r i t e r i o no ft h ed i s t r i b u t e ds y s t e mt h a tt h e0 m gt a k e st h e r e s p o n s i b i l i t yt oe s t a b l i s ha n di s s u e i tg u a r a n t i e st h ei n t r a m u t u a l m a n e u v e r a b i l i t y o ft h ea p p l i c a t i o np r o g r a m sa n dt h ei n d e p e n d e n c eo ft h eh a r d w a r ep l a t f o r m ， o p e r a t i n gs y s t e m ，p r o g r a m m i n gl a n g u a g e ，n e t w o r ka n dt h ec o m m u n i c a t i o np r o t o c a l i th a st h r e ek e yc o m p o n e n t s ：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 ) ，o r b ( o b j e c t r e q u e s tb r o k e r ) s t a n d a r dc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l - 1 1 0 p a st h er e s e a r c hp u r p o s eo ft h i sp a p e r , i td o e sa r c h i t e c t u r ed e s i g n ，m o d u l ed e s i g n a n di n t e r f a c ed e s i g nb e t w e e nm o d u l e s , a n db a s e do nt h ed e s i g n si ti n t r o d u c e sa i m p l e m e n ts c h e m ef o ri n m s t h es c h e m ei sb a s e do nc o r b a ，a c c o r d i n gt ot h e d i s t r i b u t e df e a t u r ea n dt h ef u n c t i o nr e q u i r e m e n to ft h ei n m s t h em a i nf e a t u r e so f t h es c h e m ei n c l u d ec l e a rl e v e l s ，o p e ni n t e r f a c e s ，p u b l i cs e r v i c ei n t e r f a c e s ，b e t t e r e x t e n s i b i l i t ya n dm a i n t a i n a b i l i t yt h u si ti sf a i r l yh e l p f u lt oh i e r a r c h i c a ld i v i s i o na n d e x t e n s i b i l i t yd e s i g n t 1 1 ep a p e ri n c l u d e st h ei n t r o d u c t i o no ft h ec o r b at e c h n o l o g y , m o b i l es w i t c h n e t w o r k , e a c hm o d u l el e v e l ，a n dt h ed e s i g no fh i e r a r c h i c a ld i v i s i o na n di n t e r f a c e s m e a n w h i l ei tc o n t a i n st h ee x p l a n a t i o no ft h em a i nf u n c t i o ng a s eu n d e rt h es n l j c t l l r e a n da tt h es a m et i m ei ti n t r o d u c e st h ep r o g r e s so fs y s t e md e v e l o p m e n tt ov e d 匆t h e m a n e u v e r a b i l i t y k e yw o r d s ：c o r b a m o b i l es w i t c hn e t w o r k i n t e g r a t e d n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m s y s t e md e s i g n h i e r a r c h i c a ld i v i s i o n 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的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。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，也不包含为获得北京邮电大学或 其他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了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 珠吖 同期： 陟7 。j1 。 | 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电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问论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅 和借阅；学校可以公布学位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、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密 论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本入签名：至毒舯 日期： 导师签名： 和携、 岬h 夕 嗍巾7 7 北京邮电大学硕_ 上研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 第一章前言 随着社会经济的发展，人们对通信特别是移动通信的需求快速增长，由此 带来的是移动通信网络规模的不断扩大，而随着网络规模的扩大，运营商日常 运营维护的工作量和工作复杂度也在不断增加。同时随着电信业务的不断发展， 运营商之间的竞争也日趋激烈，除了网络覆盖这样的硬件实力竞争之外，运营 维护水平作为重要的软实力，其权重也在日益提高，所有这些使得各运营商对 网络管理系统已经不是是否需要的问题，而是提出了更高的要求。 另一方面，随着计算机科学的发展，对分布式系统的理论和技术的研究也 达到了一定程度，尤其从理论转化为实际可实现的角度来看，国际组织对分布 式系统规范的研究和制订也到了一个有相对稳定的架构出现的阶段，例如o m g 提出的c o r b a 就已经能够较全面的满足一般分布式系统的需要，并且最重要 的是，可靠的商用c o r b a 开发平台软件已经投入使用。 由于电信网络自身分散性、数据量大且实时的特点，往往需要多个模块来 共同完成一项功能，以保证地理上不同的节点都能够被覆盖，大数据量的处理 效率能够保证。而且事实上现有的网管系统一般都是采用了分布式的系统架构， 来保证系统的功能和性能能够满足运营维护的需要。本文就分布式系统的一种 实现架构叫o r b a 在综合网管系统的应用前景、技术方案等进行了初步的 研究和分析。 目前国内投入使用的综合网管在解决多模块分布式问题时一般采用进程间 点对点通信的方式，即多个模块通过某种进程间通信机制，如基于s o c k e t 的消 息流进行信息交互，系统的功能层次划分不太清晰，没有清晰的层间接口，并 且一般没有设计系统的接口库，无法获取当前系统内部可供使用的接口信息， 不利于各模块比较智能的发布新接口和使用新接口。 本文根据移动交换网综合网管的分布式特点和功能要求，结合c o r b a 技 术，对综合网管整体架构和其中主要模块功能以及模块间功能接口进行了说明， 提出了综合网管的一种实现方案。这种方案主要的特点是层次清晰、具备开放 的层问接口、提供公共功能接口、具有较好的可扩展性、较好的可维护性等。 本文第二章首先对c o r b a 模型和c o r b a 体系结构、通信协议、i d l 语 言、公共服务等内容进行了说明，为之后综合网管系统中涉及到的c o r b a 相 关技术的描述做好准备。 第3 页 北京邮电人学硕上研究生毕业论文 挂fc o r b a 技术的移动交换别综合川管系统设计 第三章对移动交换网的整体结构、被管理对象和管理功能进行说明。在对 整体结构的说明中，通过移动交换网的网络拓扑图说明交换网的基本情况，结 合此图，对交换网中包含的各种被管网元对象( 如m s c ，b s c 等) 进行简要介 绍。 在介绍完毕移动交换网的被管对象后，本文第四章论述了移动交换网综合 网管系统的主要管理功能和系统层次结构的设计思路，其中对各功能层的功能 和功能层间接口进行了重点论述。 第四章还详细描述了系统主要功能的实现方式，包括调用外部功能接口、 新增功能模块或接口、减少功能模块或接口、配置数据变化、性能数据上报、 告警数据上报、查询告警配置性能数据等，按照此设计，综合网管可以比较容 易的在原有系统架构下增加、删除模块或模块发布的功能接口。 最后第五章对系统开发所涉及的两个方面：c o r b a 程序的丌发和综合网 管系统的开发进行说明，以验证此设计的实际可操作性。 第4 页 北京邮电人学硕士研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 第二章分布式系统与c o r b a 技术 2 1 分布式系统 随着科技的发展，实际应用的各种系统的规模和复杂度都在不断增加，比 较典型的情况包括： 一个系统已经不再局限于一个地理位置上，而是可能分柘在多个不同的地 理位置上，近的可以是分布在相邻两个房间的两台机器，远的则可在不同城市， 甚至不同国家的多个节点，这些节点同属于一个系统，而且这些位置有可能随 时发生变更； 一个系统的不同节点，可以具有不同的技术背景，比如其中一部分节点是 以c + + 技术开发的，而另外一部分节点是以j a v a 技术开发等等。 另外还有一些系统，组成这个系统的可能是多家不同的厂商，比较典型的 是电信网，由于不同厂商设备对外提供的接口是由各厂商自己决定，就出现了 系统内部的接口包括多种类型而无法统一，基础数据的格式也是多种多样，没 有一个统一的接口规范对这些接口进行约束，为了处理这种情况，负责管理电 信网络的综合网管系统需要针对各个厂家，开发符合厂家要求的接口模块，在 一个系统中包含了多个应用进程，并且进程间需要进行信息的传输。 上面这些系统都可以被称为分布式系统。 具体来说，在网络计算平台上开发、部署、管理和维护以资源共享和协同 工作为主要应用目标的分布式应用系统具有下面的特征： 包含任意个数的系统进程和用户进程； 体系结构模块化，它由数目可变的多个处理部件组成； 通过共享通信结构上的报文传递进行通信； 实行某种全系统范围的控制，以便提供动态的进程问的合作和运行时问 的管理； 进程之间的报文传送存在延迟且延迟时间可变。 目f j 实现分布式系统的机制包括下面几种： 网络应用程序编程接e l ( a p i ) ： 远程过程调用机n ( r p c ) 第5 页 北京邮也人学硕? l j 研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换朋综合脚管系统设汁 分布对象技术( c o r b a 、d c o m 、e j b 、w e bs e r v i c e ) 这里我们主要基于c o r b a 平台进行说明。 2 2o m g 的c o r b a 模型 对象管理组织o m g ( o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 负责制订与发布c o r b a 规范。由o m g 发布的对象管理体系结构o m a ( o b j e c tm a n a g e m e n ta r c h i t e c t u r e ) 是包括c o r b a 规范在内的所有o m g 规范的概念模型基础。o m a 体系结构的 核心组件是对象请求代理o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) ，它支持客户程序与对 象实现在一个分布式环境中通信。o r b 仅提供了最基础的通信枢纽，在开发不 同的实际应用程序时，对象还有许多共性可以提取与重用，o m g 将对象的这些 共性依其基本性分别标准化为对象服务、公共设施与领域接口，应用程序中的 对象接口则因其差异性较大而无法标准化。 o m a 体系结构中o r b 组件与其他4 类对象接口之间的关系如图2 1 所示。 对象服务是基于分布式对象的所有应用程序都可能用到的通用服务的接口，这 些服务是和特定的编程语言无关的基本对象服务，其中常用的主要是命名服务 和通知服务。公共设施是可用于大多数应用领域的面向终端用户的工具接口， 这些接口代表的设施在大多数程序域可直接为终端用户所用，它们公用程度不 如c o s ，如e m a i l 或系统管理等。对象服务与公共设施的主要区别在于对象服 务比公共设施更加基本。领域接口是与具体领域有关的接口，面向特定应用领 域如制造、商务、医疗、电信等不同行业的公共服务。应用接口则是与应用领 域有关的非标准化接口，和特定的应用直接相关。 f应用接口领域接口公共设施 弓介弓介弓介 i对象请求代理( o r b ) 晦，蔗，；i “：，。， ， ，f j；：j ：蠕 弓介 对象服务 图2 - 1 o m a 参考模型 第6 页 北京邮电大学硕士研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 2 3c o r b a 技术 o m g 组织提出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 ra r c h i t e c t u r e ) 标准， 旨在解决开发复杂和费时的分布对象应用。作为分布式系统的一种技术方案， c o r b a 使用面向对象的方法创建软构件，便于今后的重用与共享，c o r b a 对 系统间传输的信息进行了对象化的封装，同时为了屏蔽分布式系统中平台和编 程语言的差异，提供了仅描述数据结构和接口的i d l 语言，在具体实现时此语 言可以映射到c 抖j a 、，a 等编程语言。对象封装了方法的实现并提供公共接口， 有利于降低应用开发的复杂性。一次开发的对象，今后还可以使用，从这方面 说也降低应用开发的费用。为了支持分布式系统的开放性，c o r b a 提供了包 括命名服务( n a m i n gs e r v i c e ) ，通知服务( n o t i f i c a t i o ns e r v i c e ) 等一系列服务 功能。由于其功能上比较完备、技术比较完善，越来越多的应用于各种领域。 c o r b a 包含以下优点： c o r b a 顺应软件技术发展的潮流，成功地融合了两种技术：一是基于消息 传递的分布式客户机服务器技术，一是面向对象软件开发技术。c o r b a 采 用面向对象方法创建在应用程序之问可重用与可共享的软件组件，每一个对象 对外隐藏了它内部工作的细节，并提供一个定义良好的外部接口，从而降低应 用程序的复杂性。一旦实现并测试一个对象后，它可以在新应用环境中多次被 重用，因而减少了开发应用程序的成本。 下面从几个方面对c o r b a 进行说明。 。 2 3 1 体系结构 对象请求代理( o r b ) 是o m a 的核心基础设施，c o r b a 规范规定了o r b 的标准体系结构。o r b 负责完成查找请求的对象实现、让对象实现准备好接收 请求、传递构成请求的数据等任务所需的全部机制。客户程序所看到的对象接 口完全独立于对象所处的位置、实现对象的程序设计语言以及对象接口中未反 映的其他特性。 o r b 提供的最基本功能是从客户程序向对象实现传递请求。在逻辑上o r b 可理解为一个由o r b 接口定义的服务集合，但在物理上o r b 通常不必实现为 一个单独的组件( 例如进程或程序库) 。o r b 内核( o r bc o r e ) 是o r b 最关键 的部分，负责请求的通信设施，每一个o r b 产品供应商都有一个自己特有的 o r b 内核。图2 2 展示了c o r b a 体系结构的主要组成部分以及它们之间的关 系。 第7 页 北京邮l 也人学顶j ：研究生毕业论文 基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设汁 2 3 1 1o r bc o r e 图2 - 2c o r b a 体系结构 透明性是分布式系统的一个重要特点，o r bc o r e 提供了发送客户请求到目 标对象并将应答返回客户的透明通信机制。其中包括： 对象位置透明：即客户不需要知道目标对象的位置，它可以是在网络的 另一台机器上，或者属于同一台机器的不同或相同的进程； 对象实现透明：客户不需要知道目标对象的具体的编程语言、其使用的 操作系统及硬件平台，针对各种语言如c h - j a 、，a 提供了丌发工具，逻 辑上成为一条可以挂接各种平台和编程语言的软件总线； 对象运行状态透明：客户向目标对象发送请求时不需要知道目标对象的 运行状态，如果需要，o r b 会透明地激活它，然后再把请求发送给它； 通信机制透明：客户不需了解o r b 所使用的通信机制( 如t c p i p 、共 享内存、本地方法调用) 。 2 3 1 2s t u b 和s k e l e t o n s t u b 提供了为客户有效创建对象并发送请求的机制，提供了数据结构的编 解码和远端方法调用的a p i 封装，调用方式是自上而下，用于采用静态调用方 式的客户端程序。生成的方法一般足采用c o r b a 平台系统提供的编译器，将 i d l 作为输入数据，输出s t u b 代码，它完成了接口、输入、输出参数的编解码， 客户端程序只要在生成可执行文件时与其链接就可以完成i d l 规定接口的调用 和获取返回结果了。现在大多数基于c o r b a 的分布式系统都采用这种方式。 第8 页 北京邮电人学硕士研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换嘲综合网管系统设计 s k e l e t o n 提供了将请求发送给服务器对象的机制，以及对象寻址的部分功 能，调用方式是自下而上，用于采用静态调用方式的服务端程序。生成的方法 与s t u b 的类似，都是通过编译器，以i d l 为输入数据，生成s k e l e t o n 代码，在 生成服务端程序时与其链接就可以实现服务端接口的调用。 2 3 1 3d i i 和d s i 动态激活接i e i ( d y n a m i ci n v o c a t i o ni n t e r f a c e ，简称d i i ) 使得客户端能够激活 那些在运行时刻才能获得接口的对象，这是一种动态构造请求的方法，这种技 术通过在运行时刻指定所访问对象的对象引用、访问的属性名、调用的操作名 和参数来动态构造请求。 动态服务接口动态框架接口( d y n a m i cs k e l e t o ni n t e r f a c e ，简称d s i ) 在服务 方对应于d i i 。它允许在服务方在不加入静态框架程序的情况下动态地激活请 求，允许服务方接收任意对象的操作调用，即使编译时刻服务方不具有i d l 接 口信息。 2 3 1 4o b j e e ta d a p t e r 对象适配器是o r bc o r e 的一部分，其完成对象实现与o r b 内核之间的通 信，对象适配器o a 负责对象引用的生成与解释、方法调用、交互的安全性、 对象实现的激活与冻结、将对象引用映射到相应的对象实现、对象实现的注册 等。为满足特定系统的需要，供应商会提供不同的专用对象适配器。对象实现 可选择使用哪种对象适配器，这取决于对象实现所需的服务。 2 3 2 通信协议 为了实现o r b 之间的桥接，由o m g 定义了通用o r b 问协议g i o p ( g e n e r a li n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) ，负责规定传输底层的数据表示方法与消息格式。 其专门用于满足o r b 与o r b 之间交互的需要，并设计成可在任何传输协议的 上层工作，即g i o p 可以通过任何传输协议发送，如t c p i p 协议，s p x 协议， s n a 协议等等。 l l o p ( i n t e m e ti n t e r - o r bp r o t o c 0 1 ) 是c o r b a 对象交互所使用的标准协议， 它把g i o p 消息数据映射为t c p i p 连接行为和输输出流读写，i i o p 是一个 将g i o p 映射到t c p i p 连接上的一个特定映射，是g i o p 的一种实现方式。因 为t c p i p 是i n t e r n e t 上的面向连接的标准传输协议。因此i i o p 是g i o p 承载在 第9 页 北京邮i 乜人学坝i ：研究生毕业论义皋十c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设汁 t c p i p 上时的一种适配协议，它们之间的关系类似于i d l 与j a v a 、c + + 等具体 语言之间的映射关系。 2 3 3 语言规范 针对各种编程语言的不同特点，为了保证不同语言开发的模块的接口的一 致性，c o r b a 提供了一种独立于编程语言的描述语言一一i d l ( i n t e r f a c e d e f i n i t i o nl a n g u a g e ，即接e l 定义语言) ，其为定义c o r b a 对象的接口提供了 一种统一标准，用i d l 定义的对象接口是对象实现与客户程序之间的合约。这 种语言将接1 3 细化到可以编程的粒度，通过这种语言，设计人员可以对各个接 口的名称、输入参数、输出参数、返回值和异常等接口详细信息进行定义。i d l 是一种强类型的说明性语言，独立于任何程序设计语言。i d l 到程序设计语言 的映射支持丌发者选择自己的程序设计语言来实现对象和发送请求。，c o r b a 提供了i d l 与各种编程语言的转换工具，可以自动生成满足i d l 定义的各种编 程语言的接口库，以此可以提高基于c o r b a 技术的系统的开发效率。 由于用i d l 编写的对象接口担当了中问角色，客户程序无法( 也无需) 知 道服务端代码采用什么程序设计语言编写，程序员编写服务端程序也不必预测 访问服务对象的客户程序由什么程序设计语言编写。这时，同一接口、多种实 现的目标可轻而易举地达到。 2 3 4 通信工具 作为基于c o r b a 技术的系统中的每个节点，都可以通过c o r b a 平台提 供的接口，实现在进程间的通信。因此c o r b a 平台自身也是一个提供进程间 通信的开发平台。 2 3 5c o r b a 公共服务 在前面o m g 的c o r b a 模型中可以看出，c o r b a 模型提供了对象服务、 公共设施、领域接口以及应用接口，目前c o r b ac o s s 中定义了多种服务， 这里就目前应用最广的命名服务和通知服务进行说明。 2 3 5 1 命名服务 在分布式系统中，由于各模块的分布性，为了保证分布式系统内部模块位 第l o 页 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 基于c o r b a 技术的移动交换嘲综合嘲管系统设计 置的透明性，c o r b a 提供了命名服务n a m i n gs e r v i c e 。通过这个公共服务简化 对象引用的管理，提供编程的位置透明性。 名字服务描述了应用程序如何将对象引用映射到名字。使用名字服务可以 提供如下功能： 用户可以通过标准名字来定位对象，而且名字并不依赖于相关的对象引 用。这给开发者和管理者带来了很大的灵活性，他们可以直接将用户请 求发向最合适的对象实现。例如，服务开发者可以修改对象实现和位置， 而这一切对于用户是透明的。 对象引用保存在名字服务中。这样，应用可以通过有直观意义的逻辑名 来得到c o r b a 对象引用，而不必处理难懂的字符串化对象引用。 使用名字图的形式来组织名字服务，它与文件系统的含义等价。一个或多 个名字上下文组成名字图，名字图对应于文件系统。每一个名字上下文中包括 零个或者多个名字绑定。每个绑定都代表名字图中的一个结点。一个名字绑定 既可以指向一个上下文对象，也可以指向一个应用对象。因此，在名字图中的 路径最终解析为一个上下文对象或者一个应用对象。通过仞始上下文( i n i t i a l c o m e x t ) 对象解析出名字图中的所有绑定。 13 图2 - 3 ：命名树示例 从命名树示例图中可以看出n a m i n gs e r v i c e 中以树形结构保存了分布式系 统中各个节点和功能接口的名称标识，以d n ( d i s t i n g u i s hn a m e ) 的形式可以 唯一确定某个接口的位置，这样分布式系统中的一个新服务只要将它的服务名 在n a m i n gs e r v i c e 中进行发布，其他使用者就可以通过n a m i n gs e r v i c e 使用这 第1 i 页 北京邮i u 人学硕。i ：研究生毕业论文肇十c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 个服务，而不必知道此服务的地理位置和开发工具了。这也体现了分布式系统 的开放性。 2 3 5 2 通知服务 在分布式系统中，经常需要将某些信息分发给系统的多个模块，如果通过 普通的点对点模式，则发送方需要经过多次判断和分发的流程，无论是模块的 复杂度还是模块效率都会受到很大影响。针对这种情况，c o r b a 提供了 n o t i f i c a t i o ns e r v i c e 公共服务，主要用来提供异步通知的分发和接受端的灵活配 置。 n o t i f i c a t i o ns e r v i c e s 提出了通知的提供者s u p p l i e r 和消费者c o n s u m e r ，使 通知的转发在两者之间透明，减少了耦合度。即s u p p l i e r 不必关心有哪些 c o n s u m e r 来接收它发送的通知，同时c o n s u m e r 也不必关心具体哪些s u p p l i e r 提供了通知，而只需按照自己的需要，在相应的通知通道设置过滤参数即可。 n o t i f i c a t i o n 的数据类型是事先定义好的，采用一种大家公认的格式进行传 送( 对于所有具体的数据值仍以a n y 进行传送) ，采用这一格式的主要目的是为 了提供过滤的功能，用户可以通过对和自己相关的过滤器的过滤条件进行设置， 来获取自己感兴趣的通知，过滤条件可以是通知格式中的各个字段及其可能的 取值。另外，n o t i f i c a t i o n 还提供了一定的q o s 功能。 l 哪州e ，惮 e 4 吲c 。n s u m e r 卜皿盯p n o t i f i c a t i 。旺 q o si hc o n s u m e r s o l v i c e e v e n t q o s c h a n n e l q o s is u 刚衙卜一_e一f o n s 啪e r 图2 - 4 通知服务总体结构 第1 2 页 北京邮电人学硕士研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换网综合i ) c ) 9 管系统设计 第三章移动交换网概述 3 1 网络结构和网元类型 移动交换网是移动通信网络中的重要网络之一，与移动传输网一起构成了 移动通信网络，其主要功能是传输用户数据，完成通话过程，一般包括核心网 和无线接入网，以g s m 网为例，移动交换网网络结构如下所示： 图3 - 1 移动交换网网络结构 其中核心网( 图中n s s 部分) 主要包含以下业务管理对象： m s c ( m o b i l es w i t c hc e n t e r ) ：移动业务交换中心，包括汇接交换机 ( t m s c ) ，端局交换机( m s c ) ，关口交换机( g m s c ) 等类型； v l r ( v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r ) ：访问位置寄存器； h l r ( h o m el o c a t i o nr e g i s t e r ) ：归属位置寄存器； a u c ( a u t h e n t i c a t i o nc e n t e r ) ：鉴权中心； e i r ( e q u i p m e n ti d e n t i f i c a t i o nr e g i s t e r ) ：移动设备识别寄存器； o m c ( o p e r a t i o n & m a i n t e n a n c ec e n t e r ) ：操作维护中心： s t p ：信令转接点，包括低级信令转接点( l s t p ) ，高级信令转接 北京i l l g i e 人学硕1 ：研究生毕业论文 基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 点( h s t p ) ； t r u n k g r o u p ：中继群； l i n k s e t ：信令链路集。 无线接入网( 图中的b s s ) 主要包含以下业务管理对象： b s c ( b a s es t a t i o nc o n t r o l l e r ) ：基站控制器； b t s ( b a s et r a n s c e i v e rs t a t i o n ) ：基站收发信台； c e l l ：小区。 m s ( m o b i l es t a t i o n ) ：移动台为用户使用的接收终端，不在本文涉及范围 内。 p s t n p l n m i s d n ：其他通信网络，如固话通讯网等，不在本文涉及范围 内。 o s s 即为本文设计的综合网管系统，除m s 与其他通信网络外，图3 1 中 的各组件都在o s s 的管理范围之内。 3 2 管理需求 目前移动交换网内设备数量众多而且类型复杂，从业务功能上包括 m s c ，b s c ，h l r ，b t s 等类型的网元设备，而从生产厂商来说，又包括华为、中 兴、北电、朗讯等厂商不同版本和型号的设备，这些设备提供的接口各不相同， 本身提供的管理系统只能对本厂商的设备进行管理，对于电信运营企业来说缺 少了从全网角度综合分析和管理交换网络的技术手段，为了能够统一处理和分 析不同厂商设备的数据，并将这些数据以本地网或全省的粒度进行汇总，以电 信企业运维人员需要的方式呈现出来，就需要一个能管理各种设备的综合网管 系统。这个系统可以完成以下工作： 1 ) 对各类网元的公共属性部分进行管理，即根据交换网的特点，统一收集 各类网元中都支持的属性，如试呼次数、应答次数、告警信息等，可以对这些 公共指标进行横向比较，分析不同网元的业务量或告警数量，为不同网元的优 化提供依据。 2 ) 将细粒度的指标汇总到粗粒度，或按照不同维度统计( 如时间、空间) ， 分析不同网元、不同地区或不同城市的网络运行情况，为运营商日常网络维护 提供各种粒度和各种维度的数据等。 而且随着电信企业市场化的发展，电信市场的竞争同趋激烈，除了电信资 费外，移动交换网的网络质量直接影响着电信用户的满意度，而保证良好的网 络质量的基础就是对交换网络的运行监控和指标分析，从中及时发现网络运行 状态的异常情况，及时进行故障处理，因此提高对现网数据的分析能力和处理 第1 4 页 北京邮f 也人学硕： ：研究生毕业论义 摹十c o r b a 技术的移动交换嗍综合网管系统设计 效率是电信企业提高运行维护水平和市场竞争力非常重要的一方面。移动交换 网综合网管系统就是电信企业提高运维水平和竞争力的一个有力的工具。 移动交换网综合网络管理系统的管理范围是移动交换网中各种类型的网元 设备，按生产厂商来划分，包括现网各种设备厂商各种型号的设备；按实现的 业务功能来划分，主要包括上面介绍过的移动交换网内的各种管理对象：如 m s c 、t r u n k g r o u p 、l i n k s e t 、b s c 、h l r ，a c ，s t p 、b t s ，c e l l 筝 综合网管的综合性体现在管理范围和实现功能上，一方面综合网管管理了 多种类型的设备，需要适配不同设备厂商的不同接口，在管理对象上实现了综 合性管理；另一方面，综合网管提供了包含配置、性能、告警、自身管理等各 种功能，并可以按照用户的需求进行扩展，从而为用户提供了一个多功能的网 管系统，体现出综合性的特点。f 1 前一般应用在一个省的移动交换网的管理中。 下而是综合网管在一省移动交换网内的应用环境图 数据库服务器应用服务器采集服务器 n m s m s c ，v l r 吣c 囤 鞘穗l 翻：t ：矗j 阁 幽o m c 嬲囊 舞 h l r b s c b t s m s c v l r 。 图3 - 2 综合网管应用环境图 一 一鼻 一 ， 一 ， 一 ， 一 _、，簿 一 一豢 一 车* “黪 歹 一 。辨 北京邮il 1 人学顾i ：研究生毕业论文基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 第四章移动交换网综合网络管理系统设计 4 1 系统架构设计 目前网管系统一般是由不同模块组成的，各模块间的接口由网管开发商自 行确定，整个系统是一种比较紧的耦合结构。随着网络规模的扩大和网管功能 的增加，整个网管系统包含的模块数量越来越多，相应的接口数量也随之增加， 如果模块间的耦合度比较紧，在每次增加新功能时对系统的影响和修改量会比 较大，而且紧耦合的模块结构也不支持功能模块的动态增删。因此需要将网管 系统的功能和层次进一步细化，并且规范重要层次之间的接口。 综合网管系统按照系统层次可以分为三层：适配层、数据分析层和应用层， 为保证系统的开放性、统一性和分布性，还单独设计了公共服务层，来负责系 统级别的公共服务，各层内分布有不同的功能模块。在各层之间和各模块之问 通过c o r b a 平台进行整合，通过统一的接口使各层间和各模块问达到松耦合， 实现系统的模块化，达到分布式、易组装的目的。 各个层以及各个层中的模块，都可以分布到不同的机器和环境中，可以使 用不同的操作系统、使用不同的丌发语言，只要这些模块所在的环境都部署了 c o r b a 平台，网络可以互联，就可以使这些分布着的各个模块在逻辑上联系 在一起，共同组成一个统一的软件系统。在这样的开放式架构下，增加一个或 多个模块和功能也相对灵活了许多。 综合网管系统的分层系统架构如下图所示： 第1 6 页 北京邮电大学硕士研究生毕业论文 基于c o r b a 技术的移动交换网综合网管系统设计 公共服务层 g 矿：一l 爹定时器服务秀 爹通知服务l i 忿二一。二。o 。泛i 磁 彰。命名服务 琵篮；：；籀 迷统宁皇粤乎，- 臻彰驾 r ”“- 己备矗鼍m c 管理” 黟+。 权限认证 t 阮嘲 罗功能注册r l 融 和检索 鬟 4 2 系统功能设计 应用层 zr 网络拓扑 性能报表；其他功能 彳f之多 么a 。 数据分析层 彭爵南磊窬医问统露鼍 一，。 ，翊眩， 一翻 钐镊 f 其他统计1 褫矗醢血。一。：一 么 7 | l 一 适配层 1 ； ： ；文件接口 数据库接口 ；命令接口 ；： 图4 - 1 系统架构图 从不同角度可以设计网管系统具有的不同功能，本文从系统分层角度来对 系统功能进行设计。图4 2 显示了从系统层次角度设计的功能模块。 第1 7