（计算机软件与理论专业论文）cdma电信管理网中agent研究及基于jdmk的实现.pdf

摘要 摘要 文章论述了c d m ai s 一9 5 电信管理网a g e n t 的分析与设计及基于j d m k 的实 现，包括信息建模、集群协作、事务处理和公共管理信息服务c m i s 。文章结合 j d m k m b e a n 的组件和容器技术，给出了一种信息建模方法，采用虚实管理对象、 主动对象和非递归遍历算法优化信息模型的数据存储与信息检索；为了提高a g e n t 的关键任务事务处理的性能和可靠性，文章融合代理和集群技术，提出a g e n t 的 三种集群关系：动态协作、负荷分担和容错控制；为保证信息模型操作的完整性 和一致性，研究了a g e n t 的嵌套事务和分布式事务两种事务处理模型，并针对其 特点分别设计了状态回溯和改进的两段锁提交算法；采用线程池和对象流动优化 c m i s 执行，并测试分析a g e n t 的运行性能。 关键词：电信管理网代理信息模型集秩嵌套事务 t a b s t r a c t a b s t r a c t t h i sp a p e rd i s c u s s e sa n a l y s i sa n dd e s i g no fa g e n ti nc d m ai s 一9 5t m na n di t s i m p l e m e n t a t i o n b a s e do nj d m k w h i c hi n c l u d e si n f o r m a t i o n m o d e l i n g c l u s t e r c o i l a b o r a t i o n ，t r a n s a c t i o np r o c e s s i n ga n dc o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns e r v i c e a n e wk i n do fi n f o r m a t i o nm o d e l i n gm e t h o di ss u p p o r t e dw i t hc o m p o n e n ta n dc o n t a i n e r t e c h n o l o g yo fj d m 刚m b e a n a n d i n f o r m a t i o nm o d e l sd a t as t o r a g ea n di t si n f o r m a t i o n s e a r c ha r eo p t i m i z e db yt h em e a n so fv i r t u a la n da c t u a lm a n a g e do b j e c t ，a c t i v eo b j e c t a n dn o n r e c u r s i v es e a r c ha r i t h m e t i c f o rt h ep r o m o t i o no f p e r f o r m a n c ea n dr e l i a b i l i t yo f k e yt a s k t r a n s a c t i o no fa g e n t ，t h ea r t i c l em e r g e st e c h n o l o g yo fa g e n ta n dc l u s t e r ，a n d d i s c u s s e st h r e ek i n d so fc l u s t e rr e l a t i o nb e t w e e na g e n t s ：d y n a m i cc o l l a b o r a t i o n 1 0 a d s h a r e e r r o rc o n t r 0 1 b a s e do nj d m k t h e i rs o l u t i o ni sd i s c u s s e d i no r d e rt oe n s u r e i n t e g r a l i t ya n dc o n s i s t e n c yo fi n f o r m a t i o nm o d e l so p e r a t i o n n e s t e dt r a n s a c t i o na n d d i s t r i b u t e dt r a n s a c t i o ni n a g e n t i sr e s e a r c h e d 0 nt h eb a s i so fc h a r a c t e r i s t i c so f t r a n s a c t i o n ，t w ok i n d so fa r i t h m e t i ci sd e s i g n e d ，w h i c ha r er e v e r s es e a r c hf o rs t a t eo f c h i l dt r a n s a c t i o na n di m p r o v e d2 - p h a s e c o m m i t m e n tp r o t o c 0 1 t h ee x e c u t i o no fc m i s i s o p t i m i z e db yt h r e a dp o o la n do b j e c tf l o w , a n dp e r f o r m a n c eo fa g e n ti sa n a l y z e d t h r o u g h t e s t k e y w o r d s ：t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n t n e ti n f o r m a t i o nm o d e l a g e n t c l u s t e rn e s t e dt r a n s a c t i o n 第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 c d m ai s 9 5 【i 是新一代移动通信技术。2 0 0 1 年，在国内正式开始c d m a 电信网建设。为了保证电信网长期可靠的运行，方便日常的操作与维护，因此需 要同时架构电信管理网，提供各种管理功能，如配置管理、性能统计、故障管理 和信令跟踪等。现有的操作维护模块( o m m ) 存在许多的缺点，比如：组网单 一，同时只能管理一个网元i2 1 ；不能为省级或全国的网管中心提供标准的管理接 口：系统的跨平台可移植性很差；无法实现代码复用；难以适应实际建网过程中 的各种操作维护需求，以及不能满足未来电信网络( 如3 g 网络等) 发展提出的 管理需求等。 每一种新系统、新业务的投入都可能引入与其相关的监控与管理系统。在这 种情况下，为保证向用户提供优良的服务，建立高度自动化的电信网络管理系统 是十分必要的，同时提供跨区跨局多级多层次的网络管理服务。因此，对于c d m a i s 一9 5 网管系统，现阶段主要研究工作是如何架构操作维护中心( o m c ) ，形成 互联、分级的管理体系，能够对多个网元同时进行管理。并且能够方便的与省或 全国网管中心集成，形成全国电信管理网。 目前，全国管理网的建设遵循t m n 2 1 的技术规范，t m n 是i t u t 制定的 关于电信管理网的系列技术标准。其标准协议、接口定义和信息模型，使各o s ”1 系统具有良好的互通性。因此，c d m a 的o m c 应架构在t m n 的基础上，以 便全国管理网的建设。 t m n 从三个方面描述其体系结构：功能结构、信息结构和物理结构1 2 j f 4 】，这 三种体系结构是相互对应的。其信息体系结构应用o s i 系统管理的原则，引入 了管理者和代理( m a n a g e r a g e n t ) 州p u 的概念，强调在面向事务( t r a n s a c t i o n o r i e n t e d ) 处理的信息交换中采用面向对象( o b j e c t o r i e n t e d ) 的技术，主要包括 管理信息模型及管理信息交换两个方面。 图1 1 管理者与代理者 t m n a g e n t 一般与人工智能中研究的智能a g e n t 是有区别的。它是功能与服 务的提供者，是静态和被动的，对应t m n 功能结构的中介功能或q 适配功能。 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基丁：j d m k 的实现 它能够直接管理网元，具有网元的所有知识和信息模型，可以直接或间接感知网 元变化，能够接收和处理m a n a g e r 的c m i s ( c o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n s e r v i c e ) 1 5 1 请求，完成m a n a g e r 对网元的各种管理功能和管理业务。 t m n 强调的是标准性和互通性，标准的接口、标准的协议、标准的信息模 型，使各厂商的o m c 系统很容易集成，但同时也带来了目标太大太远、抽象化 要求太高、m i b 的标准化进程太缓慢、o s i 满栈协议的效率不高等问题。t m n 自身也有一个需要发展的问题，到目前为止，t m n 的建议并未涉及到如何实现 各种功能块( o s f 、m f 、o a f ) 【”，如何进行分布式处理，如何保证关键业务处 理的可靠性等。 t m na g e n t 不仅要处理本地m a n a g e r 的c m i s 请求，还要处理操作维护中 心、省或全国网管中心的c m i s 请求，并且还需实时检测网元的故障信息、自动 统计网元性能数据等。一旦a g e n t 出现问题，整个系统就会陷入瘫痪，因此t m n 系统的性能和可靠性关键在a g e n t 的设计和架构上。目前，提高系统性能和可靠 性的技术是集群技术，如果将代理技术和集群技术相融合，可实现多级、动态的 c l u s t e ra g e n t ，以解决c d m a 网管灵活、可靠的组网需求。 1 - 2t m n a g e n t 和集群技术研究现状 对于t m na g e n t ，i t u t 研究主要集中在管理信息库( m i b ) 、事件前转鉴别 器( e f d ) 、标准接口和交互协 义等，强调的是标准性和互通性。 ( 1 ) m i b ：是对网元知识的抽象描述，是a g e n t 与网元的功能实体之间交 换信息的标准和知识规则，因此a g e n t 与具体的网元是独立，只要给a g e n t 装入不同的m i b ，a g e n t 就可以管理不同类型的网元，比如：m s c 、h l r 、 b s c t 3 l 等。 ( 2 ) e f d ：将a g e n t 检测到的故障信息、统计到的性能数据或与m i b 相关 的其它事件前转到m a n a g e r 或别的a g e n t 。 ( 3 ) 标准接口：是m a n a g e r 操纵a g e n t 管理信息库m i b 的c m i s 原语，有 七种：m _ g e t 、m _ s e t 、m _ c r e a t e 、m _ d e l e t e 、r e _ i n v o k e 、m _ e v e n t r e p o r t 和m _ c a n c e l _ g e t 。 ( 4 )交互协议：m a n a g e r 与a g e n t 的交互协议是公共管理信息协议c m i p ， 保证异构环境下m a n a g e r 与a g e n t 的互通。 对于t m n a g e n t 的具体实现，如c m i s 请求的执行、m i b 的建模和a g e n t 之间的协作等，目前i t u t 研究还未涉及，不同的t m n 开发系统有不同的设计 和实现，现有的t m n 开发系统主要是基于c 或c + + 实现的，如d s e t 、v e r t e l 等，而对基于j a v a 实现的研究比较少。 集群1 6 i i t o 是一种并行的或分布式的处理系统，由很多连接在一起的独立的计 算机组成，像一个单独集成的计算资源一样协同工作。计算机节点可以是一个单 第一章绪论 处理器或多处理器的系统( p c 、工作站或s m p ，拥有内存、i o 设备和操作系统。 一个集群系统一般是指连接在一起的两个或多个计算机( 节点) ) 。节点可以是 在一起的，也可以是物理上分散而通过l a n 连结在一起的。一个通过l a n 连接 在一起的计算机集群对于用户和应用程序来说像一个单一的系统，并且提供快速、 可靠的服务，这在以往只能通过更昂贵的、专用的共享内存系统来达到，典型的 集群系统结构如图1 2 所示。 图1 2 集群计算机体系结构 集群的研究主要集中在两个方面：高性能( h p ) 和高可用性( h a ) 。h p 是属 于任务分担型集群，每个处理任务，能够根据当前任务负荷的状态，进行任务的 分割和调度，在不同的节点并行处理各子任务，从而提高系统整体的性能。高可 用性集群是属于容错型集群，能够为关键服务提供长期稳定的服务。集群系统主 要是对现有操作系统的延伸，比如：微软的m s c s 和i b m 的r s 6 0 0 0s p 等，对 应用级的集群研究不多，主要集中在w e b 服务器的负载均衡上。因此，a g e n t 与 集群技术的融合是一个新的研究点，可提高代理的关键性任务事务计算的可靠性 与性能。 1 3 论文工作 基于t m n 的c d m ai s 一9 5 和c d m a2 0 0 0l x 电信管理网o m c 系统的研究内 容很多，如m a n a g e r 、a g e n t 、c m i s 、c m i p 、e f d 、g d m o 、m i b 等【2 l 。本文作 者负责a g e n t 的研究和开发，以保证o m c 系统的可靠长期的运行。作者论证与 设计了a g e n t 两阶段开发工作的目标、内容及其实现方案。在第一阶段( 2 0 0 0 年 1 1 月至2 0 0 1 年9 月) ，开发a g e n t 的基本功能，主要完成下面的工作： ( 1 ) 研究基于j d m k 的信息模型建模方法 ( 2 ) a g e n t 体系结构和分布式协作设计，即c l u s t e r a g e n t 级联结构。 ( 3 ) 基于j d m k 开发a g e n t 的c m i s 功能执行体，如线程池等 第二阶段( 2 0 0 1 年1 0 月) ，开发a g e n t 的高级功能，正在进行下面的预研和 设计工作： ( 1 ) a g e n t 事务处理 ( 2 、a g e n t 负载均衡和容错控制 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 1 4 论文结构 本文论述了c d m ai s 9 5t m n a g e n t 的分析与设计，其内容主要包括三个方 面：信息建模、协作关系和事务处理。全文主要内容分为五章。第二章基于j d m k 给出t m n a g e n t 信息建模方法和模型优化算法；第三章融合t m na g e n t 和集群 技术，提出和阐述了c l u s t e ra g e n t 的概念、特点和体系结构，并就其中涉及的分 布式协作、均衡负载和容错控制等技术进行研究；第四章研究了a g e n t 的嵌套事 务和分布式事务两种事务处理模型，并针对其特点分别设计状态回溯和改进的两 段锁提交算法。第五章叙述了a g e n t 可扩展的容器结构，为将来基于i p 交换和电 路交换的网元混合组网的管理提供一种解决方案。 第二章a g e n t 信息建模 第二章a g e n t 信息建模 2 1m i b 含义与作用 m i b ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nb a s e ) 是c d m a 具体网元的抽象和描述。是 a g e n t 的知识表示，也是网元信息的镜像。电信网元的任何变化，都会映射到信 息模型，对信息模型的任何c m i s 操作，也会作用到相应的网元。m i b 与a g e n t 关系就如知识与人脑的关系一样，当a g e n t 装入不同的m i b 就可以管理不同的网 元。m i b 建模的好坏和运行性能，直接关系到a g e n t 的处理能力。因此，应针对 不同通信网的特点，建立优化的信息模型m i b 。并且a g e n t 动态协作、事务处理 和集群计算等都与m i b 密切相关，因此本章主要叙述如何针对c d m a 特点建立 优化的信息模型，并基于j d m k 给出一种新的实现算法。 2 2m a n a g e d0 b j e e t 信息模型的最小粒度是m o ( m a n a g e do b j e c t ) ，m o 具有网元的知识和相 应的规则，是网元相应部分的抽象和映射，为m a n a g e r 提供逻辑的操作视图，具 有一定的自治能力和感知能力。对于c d m a 移动通信设备，可对其物理和逻辑组 织进行切分和抽象形成相应的m 0 。每个m o 表示个相对独立的可管单元，同 类的m o 可以归类抽象成m o c ( m a n a g e do b j e c tc l a s s ) 。m o 相互作用构成一 个逻辑整体，完整的描述出网元的全部信息，根据其包容关系，形成m i t ( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n g e e ) ，如图2 1 所示。m o 的动态增删，可以适应网元 内部组件的动态调整。 图2 1m o 与网元 网元： 包容关系描述的是管理对象实例之间的一种非对称关系，一个管理对象实例 可以包容相同或不同的管理对象实例。包容关系用来实现对管理对象实例的命名， 实际上可以看作是现实世界的继承关系，如：文件、记录、记录项，一个管理对 象实例只能包容于一个管理对象实例中。每一个管理对象类都有一个关键属性用 于实例的命名，称为r d n ( r e l a t i v ed i s t i n g u i s h e dn a m e ) ，它能够在所有兄弟对 象实例中唯一标识自己。在管理信息树中，从根到某对象实例的r d n 序列称为 d n ( d i s t i n g u i s h e d n a m e ) ，用来在管理域中唯一标识自己。管理对象实例的命名由 c d m ar g 言n 管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 命名绑定( n a m i n g b i n d i n g ) 确定，按照命名绑定对实例进行命名也就确定了它们之 间的包容关系。 管理对象类( m o c ) 运用面向对象技术，将各种不同的可管理资源( 比如：单 板、信令、链路、路由、事件、日志甚至o m c 系统本身等) 中的管理系统所关心 的特征转换为抽象的、统一的、与具体资源独立的管理信息。 m o 是一种软件抽象，是m o c 的实例，般分为数据部分和功能部分。它 是a g e n t 的信息细胞和感知触角，并采用封装技术，对外而言，只有边界是可见 的，而其执行部分是隐藏的。外界必须通过管理边界采用m o 提供的服务才能获 得此m o 的信息。 图2 2 m o 的概念描述 如图2 2 所示，m o 被描绘成一个不透明的球体，包围了真正的资源。m o 对 m a n a g e r 或别的a g e n t 是可见的，而由m o 表示的资源的内部功能对外界是不可 见的，对资源的操作只能通过m o 传递信息，其信息主要有m o 的属性信息、状 态信息、告警事件、性能数据等。可以通过m o 的服务对m o 进行操作，这些操 作分为两类，一类是面向其信息的，如：g e t 、s e t 、a d d 、r e m o v e 等操作，g e t 与 s e t 是获取与设置m o 的属性值，a d d 与r e m o v e 是增加与减少m o 的属性；另一 类是面向m o 本身的，如：c r e a t e 、d e l e t e 操作，如果网元的组成部分增加了，如 单板的增加、链路的分配、号码分析、性能统计任务的定义等，都可以用c r e a t e 创建一个m o 进行描述，相反可以用d e l e t e 减少一个m o 。 2 3j d m k ，m b e a n j d m k ( j a v ad y n a m i cm a n a g e m e n t k i t1 是基于j m x ( j a v a m a n a g e m e n t e x t e n t i o n ) 规范的纯j a v a 开发包，并且使用了j a v a b e a n 技术。因此我们将j d m k 作为信息建模和a g e n t 架构的支撑平台。下面对j d m k 作一简要叙述，详细内容 可参考s u n 公司的j d m k 规范j a v a t mm a n a g e m e n te x t e n s i o n s ：i n s t r u m e n t a t i o na n d a g e n ts p e c i f i c a t i o n ，v 1 0 。 j d m k 主要是利用了j a v a 技术体制中的组件( b e a n ) 和容器( c o n t a i n e 0 技术， 实现一种轻量级、分布式、m a n a g e f f a g e n t 架构、可灵活伸缩扩充的集成管理解 决方案。其管理对象可以是具体设备，也可以是应用程序。其管理范围可以从简 第二章a g c m 信息建模 单的打印设备到电信级的各种系统。j d m k 具有动态灵活的体系构架，如图2 1 3 所示，分为三层：m a n a g e rl e v e l 、a g e n tl e v e l 和i n s t r u m e n t a t i o n l e v e l 。 m 扑a g e rl c v c l o 广1n 广1 m b c a “s 。“。 a g e n tl e v e l 可冈鬻 i n s t r u m c n 诅t i o n r e s o u k e l 、 1 l e v e l 图2 3j d m k 体系结构 i n s t r u m e n t a t i o nl e v e l 是设备层，对可管资源的信息进行封装和抽象，对a g e n t 或m a n a g e r 暴露网元可管理的信息。其中核心元素和技术是m b e a n 。m b e a n 是 m a n a g e d b e a n 的简称，是从j a v a b e a n 的思想演化而来，具有封装、重用和继承等 特点，可以实现真正的对象分布和确保严格的类型安全和信息保护。m b e a n 可以 是软件、硬件、服务甚至用户等一切可管资源信息的抽象，封装后对外提供一种 统一的操作接口：属性( a t t r i b u t e ) 、操作( a c t i o n ) 和通知( n o t i f i c a t i o n ) ，用 g e t t e r s e t t e r 来进行每个属性的读写控制，提供推拉两种模式的通知机制。 a g e n tl e v e l 是代理层，主要由m b e a n s e r v e r 、服务m b e a n 和协议适配器或连 接器等组成。其中m b e a n s e r v e r 是整个系统的中枢，集中控制着各种m b e a n ，每 个m b e a n 都必须向m b e a n s e r v e r 注册，并且提供唯一的标识：对象名 ( o b j e c t n a m e ) m b e a n s e r v e r 对外( m a n a g e r 或其他的a g e n t ) 提供统一的接口来 操纵所有向它注册或将要注册的m b e a n ，比如：注册m b e a n 、注销m b e a n 、读 写属性、收发通知等。 2 4 建模方法 m b e a n 与m o 描述的都是一个被管对象，但他们之间并不完全等同。通过分 析研究，作者给出基于j d m k 的三种建模：采用细粒度、粗粒度和两者相结合。 这三种方法有各自的优缺点，在实现时可以根据设备的情况和功能需求选择其中 的一种，下面进一步论述三种建模方法。 ( 1 ) 细粒度：一个m b e a n 对象对应一个管理对象。将每一个抽象形成的m o c 映射为m b e a n ，m b e a n 具有m o c 的所有的基本信息：属性、操作和通 知的描述。每增加一个管理对象就实例化一个m b e a n 。 ( 2 ) 粗粒度：一个m b e a n 对应所有的管理对象，也就是实现管理信息树m i t 的所有功能，表征整个网元的信息。m b e a r t 包括每个m o 的属性、操作 和通知。 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 ( 3 ) 综合方法：是两种方法的折衷，用一个m b e a n 对象对应一个特定管理对 象类m o c 的所有管理对象。 在细粒度方法中，资源m b e a n 与m o 成一对应关系，实现完全的面向对 象和真正的对象分布，可以确保严格的类型安全，但是m b e a n 对象比较多；在粗 粒度中，可以实现较高的性能，但不是面向对象的方法，不能实现对象的分布， m b e a n 实际上成为结构化系统中的个功能a g e n t ，难以实现代码的重用和功能 的扩充，而且本身也失去了j d m k 动态、灵活的扩展性；在综合方法中，不能实 现对象的完全分布，但有较少的m b e a n 对象，因此不会对性能产生太大的影响。 2 5 实现算法 目前其它厂家主要采用c 或c + + 的传统的数据结构或者c + + 的c l a s s 来实现 信息模型，也有用b e r t 3 3 l ( b a s i ee n c o d er u l e ) + 码流实现。用c 或c + 十实现具有效 率高、运行稳定等优点，但实现比较繁琐，如果采用第三方的封装代码，扩充不 灵活而且很难移植；用b e r 码流表示，在系统启动时，由于需对信息进行复杂的 编解码，整个信息模型装入系统比较耗时，作者给出基于j d m k 的实现。 信息模型的实现主要包括两个方面：包容关系和信息描述。管理对象m o 以 包容关系形成m i t ，在j d m k 中没有直接提供包容关系。根据j d m k 的特点， 提出如下三种实现方法： ( 1 ) 使用对象标识 m o 是以d n 作为标识的。d n 是由r d n ( r e l m i v e d i s t i n g u i s h e dn a m e ) 的序 列组成，每个r d n 是由属性名和值组成。子m o 的d n 是其父m o 的d n 加上 该m o 的r d n 组成，因此d n 本身就体现了m o 的包容关系。在j d m k 中，标 识m b e a n 的是o b j e c t n a m e ，其组成模式是：【d o m a i n n a m e ：p r o p e r t y = v a l u e 【， p r o p e r t y = v a l u e + 。将p r o p e r t y - - v a l u e 与r d n 一一对应起来，就可用o b j e c t n a m e 表示d n ，也就能实现m o 的包容关系。 d n 在不同的系统中，有不同的实现方式，比如：数组、链表等。通过分析 m i t ，发现一般情况下，同一个m o c 的实例不可能形成直接或间接的父子关系。 因此，为了提高检索的速度，以及方便与o b j e c t n a m e 的映射，可将d n 设计成一 个哈希表。哈希表的直接实现很复杂，可通过继承j a v a 的h a s h t a b l e ，得到哈希表 的基本操作功能。用哈希表的k e y 表示命名绑定属性名，用v a l u e 表示命名绑定 属性值。根据o b j e c t n a m e 的定义，o b j e c t n a m e 有如下的映射关系；o b j e c t n a m e = d o m a i n n a m e ：d n 。 ( 2 ) 用j d m k 提供的关系服务 将每个子m b e a n 作为父m b e a n 的角色( r o l e ) 加入父m b e a n ，这样就可以形 a s n l 的编码方式 第二章a g e n t 信息建模 图2 4 关系服务实现包容关系 成m b e a n 的包容关系。r e l a t i o n 表示的是包含与被包含的关系，可以包含任意多 个角色( r o l e ) 。每个角色的信息( r o l e l n f o ) 需在对应的r e l a t i o n t y p e 中定义。使用 r e l a t i o n 组成包含关系，至少有两种方式： ( a )仅仅使用j d m k 中定义的r e l a t i o n ，是一种最直接、最简单的使用方 式。r e l a t i o n 只是作为关联父子m o 的辅助结构，父子m o 全部作为 r e l a t i o n 的角色。 ( b ) r e l a t i o n 本身表示包含对象( c o n t a i n i n go b j e c t ) ，而角色表示被包含对象 ( c o n t a i n e do b j e c t ) ，这时需编写自己的关系类，比如：m s c f u n c t i o n ， 通过继承r e l a t i o n 得到关系服务的基本功能，这是比较灵活的使用方 式。r e l a t i o n 本身就是m o ，并且对于下级m o ，它就是r e l a t i o n ；而对 于上级m o ，它就是角色。 ( 3 ) 构建m ! t 的拓扑结构 利用传统的数据结构b + 树或平衡二叉树等构建m i t 的拓扑结构，其中的每 个节点n o d e n 只有少量的信息，比如：m o 的状态或索引标识d n n 。然后将每个 m b e a n n 的对象名o b j e c t n a m e n 与d n n 关联起来，就可以间接的实现m o 的包容关 系。 为了提高索引速度，根据d n 的特点，本文综合( 1 ) 和( 3 ) 两种方法，采 用一维的哈希表( h a s h t a b l e ) 和向量( v e c t o r ) 构建m i t ，并且采用非递归算法 遍历。其算法如下： 将所有节点的d n “作为哈希表的k e y ，每一个节点的所有子节点的d n 构成 向量v e c t o r “，v e c t o r 作为d n “在哈希表中所对应的值v a l u e 。则键和值有这样的 对应关系：( k e y ，v a l u e ) = ( d n “，v e c t o r ) ，如图2 5 所示。该结构使用了冗余的存 储空间，不过具有快速操作和检索的能力。 1 0 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 h a s h t a b l e d n n j 一”r 、t - - o n 1 一卜d n j llj，1 - - - - i 7 一i i，li 时i d n j j= l l 南 li v e c t o r “ 图2 5m i t 存储结构 对m i t 的操作主要有三种：增加节点、删除节点和获取子节点。当增加一个 节点时，比如：d n j ，假设其父m o 的标识为d n “可以将d n j 裂变为两个部分： d n n , r d 州) ，在哈希表中添加表项( d n j ，v e c t o ? ) ，其中v e c t o r ) 为空，通过d n “ 快速检索到v e c t o r ，将d n 】加入其中。对于删除，执行相反的操作。 对于获取子节点主要是指c m i s 的s c o p e 操作。s c o p e 有四种类型，详细 介绍可参看3 2 2 节。在上述的实现结构中，再引入一个向量v e c t o rs c o p e 作为 辅助结构存放中间结果，可以方便的实现广度优先的非递归的遍历。比如：获取 d n “的所有子节点，先获取v e c t o r o 作为v e c t o rs c o p e 的初始值，然后扩展节点 d n 。，得到子m o 集合v e c t o r l ，在末端将其加入v e c t o rs c o p e ，如果v e c t o r 为空 则不执行操作；如此重复扩展，直至v e c t o rs c o p e 的最后一个元素。详细算法参 看附录a 。 对于信息描述，根据不同的建模粒度原则采用相应的算法。在j d m k 中，有 四类m b e a n ：s t a n d a r d m b e a n ，d y n a m i c m b e a n ，o p e n m b e a n s 和m o d e l m b e a n s 。 t m n 信息建模只需用到前两种。s t a n d a r d m b e a n 由两部分组成：i n t e r f a c e 和c l a s s ， 具有与j a v a b e a n s t m 组件相同的模式结构。根据需求，在i n t e r f a c e 中定义所有需要 对外暴露的接口：m b e a n 的属性和操作。如果属性是只读的，在i n t e r f a c e 只定义 g e r e r 方法；如果是可写的还需定义s e r e r 方法。如果有与m o 相关的操作，也需 在i n t e r f a c e 中申明，并且在c l a s s 中实现。如果m o 有通知上报，则m b e a n 还需 实现接口n o t i f i c a t i o n b r o a d c a s t e r 。在建模时，选用s t a n d a r d m b e a n 实现比较方便 简单，易于维护。d y n a m i c m b e a n ：也是由两部分组成：i n t e r f a c e 和c l a s s ，但所 有的m b e a n 都实现统一的接口d y n a m i c m b e a n 。d y n a m i c m b e a n 与s t a n d a r d m b e a n 相比具有更高的速率和更灵活的实现方式。 如果管理对象不是很多，在1 0 万个以下，就可以利用细粒度建模。采用细粒 度建模，可以架构伸缩性极好的信息模型，因此，一般应该采用细粒度建模方法。 下面从模型关系和信息抽象进一步叙述细粒度建模方法和实现原理。 l o 之间的关 系分为直接或间接关系、对称或非对称关系两大类： 第二章a g e n t 信息建模 ( 1 ) 直接或间接关系：若管理对象a 的操作直接改变b ，造成b 的部分信息 的改变，则a 与b 存在直接关系；若b 的信息改变又影响到c 则a 与 c 存在间接关系：间接关系是两个或两个以上直接关系级联传递而推出的 关系。 ( 2 1 对称或非对称关系：当管理对象a 的信息改变影响b ，而b 的类似信息 改变同样影响a 时，它们之间的关系是对称的，否则为非对称。 此外，t m n 还规定了m o 之间的几种专门关系； ( 1 )服务关系：非对称，一个m 0 是另一个m 0 的服务提供者： ( 2 )对等关系：对称，能用相同通信规则进行通信的一对相似的m o ； ( 3 )首选次选：非对称，一对m o 中前者是首选，后者是次选i ( 4 )主备关系：非对称，一个m o 是另一个m o 的备份： ( 5 )组关系：非对称，个m o 是另一个m o 标识的一组m o 中的个； 建模时，m b e a n s e r v e r 作为信息模型的枢纽，为每个m b e a n 提供操纵其它 m b e a n 的入口。因此，m b e a n 之间通过m b e a n s e r v e r 进行关联，其模型如图2 6 所示。 m b e a n s e r v e r 图2 6 m b e a n 实现m o 的关联关系 因为m b e a n 具有封装性、独立性和对等性，可以灵活的组合和交互，从而实现 t m n 管理对象的各种交互关系。 信息抽象包括对象基本信息( 属性、操作和通知) 和m o c 的继承关系的描 述和实现。m b e a n 本身是由类( c l a s s ) 和接口( i n t e r f a c e ) 组成，完全符合面向对象 的思想，可以方便的封装基本信息和实现继承，其继承又包括接口继承和类继承。 对于粗粒度建模，如果管理资源的操纵信息比较少或者本身适于集中控制， 就可用粗粒度建模。此时，m b e a n 接收所有的操作请求，内部需进行相关的并发 控制，采用其他的辅助结构实现包容关系。 对于综合方法，具有粗细粒度两种建模方法的特点，每个m b e a n 对应一类管 理对象。在m b e a n 内部，进行与粗粒度相同的功能控制。在m b e a n 之间，又具 有细粒度的关联关系控制算法。 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 2 6 1 信息存储 2 6 模型优化 m o 实例的信息存储对外界表现为m i t 树，但是实例的属性信息的具体存储 有三种方式。由于每种m o 的存储方式都有各自的特点，针对业务处理的实际情 况和开发需求灵活采取不同的m o 的存在形式。尽可能的做到性能与资源相权衡， 并能满足系统的运行需求。 ( 1 ) 内存和d b 共存 这是一般m o 的存储方式，也就是所谓的实m o ，它的数据在内存和数据库 中各有一份。当需获取数据时，直接从内存获取，可保证系统运行的速度；当改 变属性值时，才将变化的数据存入数据库中。在设置属性值时，需有措施保证内 存与数据库中的数据的一致性，比如事务处理。 ( 2 ) 只在d b 中存储( 虚m o ) 针对目前系统的需求，m o 的数量可能巨大，粗略计算可达数万个。因此所 有的m o 组织成m i t ，且都在内存中存放，系统将不堪负荷。为减小系统负荷， 本文提出虚m o 的概念。此类m o 在内存中没有实例，实例存储在数据库中。虚 m o 的效率与实m o 相比，主要是在获取数据的速度上稍慢一些。如果对数据库 的存取速度能满足系统的需求，就可以采取虚m o 的存储方式，例如性能管理和 故障管理的历史数据。 虚m o 的实现方式有多种形式。针对系统目前信息模型的管理需求，比如不 实现复杂的s c o p e ，f i l t e r i n g 等操作，可以采取更简单灵活的实现方式。当对虚 m o 操作时，可以直接映射到对数据库的操作，而不必再重新构造虚m o 的实例。 m o 的一个实例，对应数据库的一条记录。因此对m o 的并发操作，可以利用数 据库的事务处理和加锁解锁机制。虚m o 实现原理是，用一个m b e a n 代表m o c 的所有实例，该m b e a n 封装对数据库的所有操作，提供与实m o 的相同调用接 口。对该m b e a n 的操作不用加锁，可以并发调用它的接口函数，比如可以同时调 用它的s e t 函数。也就是可以在不同的线程空间，对数据库的同一表单进行操作， 用数据库保证并发操作的正确性。 第二章a g e n t 信息建模 ( 3 ) 在网元中存储 实时动态数据，反映的是系统当前的运行信息，对数据的获取、设置均直接 与网元进行交互。一般可以用如下方式，实现数据的实时性：前台任何属性变化， 均迅速上报至a g e n t ，将数据同步到信息模型中：同样对信息模型的修改，也需 及时同步到前台。 2 6 2 实现机制 由于m o 的数量和大小不同，为了优化性能本文给出两种m o 的实现机制： 触发器方式与主动对象方式。触发器实质是一些回调函数，是为了数据和操作的 集中处理，比如：m o 数据的存取、m o 与网元通信等。主动对象是指在m o 内 部嵌入一个线程，能够频繁的与外界通信，完成一些复杂的任务，比如表示测量 任务的m o 。 ( 1 ) 触发器方式 当对该m o 执行g e t 、s e t 、c r e a t e 、d e l e t e 、e v e n t r e p o r t 时，由a g e n t 调用相 应的触发器。如果m o 在操作期间需要更新数据库、向网元同步，则可以调用相 应接口。对于用触发器实现的m o ，统一定义触发器接口t o p ，其中包括所有 m o 操作的回调函数 ( 2 ) 主动对象方式 一些m o ，由于需要频繁地与外界交互或者需要自动定时发起操作，比如测 量任务。或者实质上并不是与n e 对应的的一般的m o ，而是为了利用c m i s 完 成一定功能，比如向网元传输配置文件。这些m o 如果实现为触发器方式，则运 行效率不高或无法实现。 采用这种方式实现时，所有的管理操作都由a g e n t 直接转给该m o ，如s e t 、 g e t 、d e l e t e 、e v e n t r e p o r t 等操作。在响应某个操作时，可能会有新的请求到来。因 此，m o 如果只有一个执行体，这就要求通讯支撑或者m o 自身提供消息缓冲的 机制。如果m o 有多个执行体，应在通信支撑的配合下，完成并发操作。m o 的 c d m a 电信网管a g e n t 研究及基于j d m k 的实现 实现方式记录在信息模型中，其中登记了m o 是触发器方式还是主动对象方式 如果是主动对象方式，还应包括功能实体的寻址方式。 第