XML及其在电信EMS北向接口中的研究与应用827

1、xml及其在电信ems北向接口中的研究与应用张映，蒙向阳，张丽雅（光纤通信技术和网络国家重点实验室烽火通信科技股份有限公司，湖北 武汉430074） 摘要：随着电信业的快速发展，网络和业务管理的复杂性与口俱增。如何实现在nms （网 络管理系统）系统上统一管理各设备供应商的ems （网元管理系统）系统成为各厂商需要 解决的问题。xml和北向接i i作为1=1前比较热门的技术，将在ems和nms对接屮发挥很 大的作用。本文主要从北向接口协议、北向接口设备建模、北向接口设备模型数据输出三个 角度讲述xml在电信ems北向接口屮的研究与应用。关键词：xml；北向接口；信息模型；wsdl （web服务

2、描述语言）；mtosithe application of xml in northbound interfacezhang ying,meng xiangyang,zhang liya（skl of octn, fiberhome telecommunication technologies co.,ltd., wuhan 430074, china） abstract：as the popular technology at present, xml and northbound interface technology have played an major role in the i

3、nteraction of ems and nms. this paper introduces the study and application of xml in three fields: protocol of northbound interface, model of northbound interface devices, data output of northbound interface devices.keyword:xml; northbound interface; information model; wsdl （ web services ）; mtosi1.

4、 引言电信业的快速发展使得网络和业务管理的复杂性与li俱增。传输网技术的发展以及网络 组网方式的口趋复杂使得传输网网管系统需要管理的数据增多。如何实现在nms系统上统 一管理各设备供应商的ems设备成为各厂商需要解决的问题。xml （extensible markup language,可扩展标记语言）作为一种简单的对扩展标记语言，在电信网管中发挥了很大的 作用。例如由w3c（刀维网联盟）提出的web services就是以xml为基础的，实现了跨平台互 通问题，在电信领域小也逐步被采用。其次在ems北向接口信息模型建模方面，xml也被 业内提出作为描述信息模型的基础语言，同吋xml在将北向接

5、口设备模型数据输出中也充 分体现了其优势。本文主要从北向接口协议、北向接口设备建模、北向接口设备模型数据输出3个角度讲 述xml技术在北向接口中的研究与应用。2. xmlavsdl/4匕向接口简介xml是表示结构化信息的一种标准文本格式。xml因其语法格式简单，逐渐被应用到 各个领域的数据存储领域。xml文档有严格的形式规范，早期采用dtd来描述，近期主耍 通过schema来描述。schema能有效定义xml文档内各种对象及其基木元素的类型和值域以 及它们z间的关系。xml正逐步被诸多网络协议所引用，用來描述系统间的交互信息。例 如 wsdl （ web services definition

6、 language ）语言。电信管理论坛（tmf）提出的 mtosi（multi-technology operations system interface）接口，其中的一个实现建议就是采用 wsdl描述。该接口协议被广泛用于解决不同电信设备间和不同设备供应商间的网络管理互 通性问题，降低了电信设备供应商和nms供应商之间的开发、对接成札 mtosi标准继承 并扩展 了 已有的 multi-technology network management （mtnm）的技术成果，扩展 了 mtnm模型（侧重于nms-ems ）,既包括了服务管理也包括了网络管理的功能役wsdl 是一种基于xml的语

7、言，用于描述每个操作的输入输出消息。北向接口是电信管理领域中用于向nms系统提供管理接口的一种接口软件。3. 北向接口协议北向接口协议处于ems和nms之间的桥梁位置，用于定义ems和nms交换方式和管理 功能。以web servicesa式定义的北向接口协议，相对于以往的基于corba的北向接口协议 的优点在于：实现一个轻虽:级的corbao以往的corba接口其内核过于复杂，扩展性不好, 并r运行易出问题。另一方面，corba技术停滞不前，corba规范中的许多缺陷未能得到 及时解决。web sei-vices和soap正是在这一环境卜应运而牛。以mtosi接口屮获取所有的 网元为例,mt

8、osi接口的iis包含wsdl, xml, xsd （xml schema definition）三部分。 英中wsdl协议主要描述mtosi接口提供哪些服务，如何调用服务，盂要提供的信息以及服 务返冋给用户的格式，wsdl主耍由端口（porttype,类比于传统编程语言中的函数库），消 息（message,定义一个操作的数据元素）、绑定（binding,定义消息格式和协议细节）和 类型（types,定义数据类型）等部分组成。xml描述服务的基本信息（例如服务屮消息 的具体内容），xsd描述xml文档的结构。例如mtosi接口中获取所有的网元的功能有如下 定义：<wsdl: messag

9、e name=ngetahmanagedelcmentsrequesth><wsdl:part name=nmtopheadern element=hhdr:headerm/><wsdl:part name=nmtopbodyn element=nmer:getallmanagedelementsrequest,7> </wsdl:message><wsdl:message name=hgetahmanagedelementsresponse,><wsdl:part namc=nmtophcadcrn clcmcnt=nhdr:hca

10、dcr,7><wsdl:part name=nmtopbodyu element=hmer:getahmanagedelementsresponse,7> </wsdl:message><wsdl:porttype name=hmanagedelementretrieval_rpcn><wsdl:operation name=ugetahmanagedelementsu><wsdl:input mcssagc=ntns:gctahmanagcdelcmcntsrcqucst,7> <wsdl:output message=

11、mtns:getahmanagedelementsresponsem/> </wsdl:operation></wsdl:porttype>porttypc块中的"managccleicmcntrctricval_rpc” 中定义ugctahmanagcdelcmcntsj， 功能接口，其输入参数为： “ getallmanagedelementsrequest ”，输出参数为：“ getallmanagedelementsresponse ”。wsdl绑定用于定义消息格式和协议细节，制定每个<operation>通过网络调用和回应： <

12、;wsdl:binding name=mmanagedelementretrievalsoaphttpbindingn type=htns:managedelementretrieval_rpcu><soap:binding style=hdocumenth transport=h/soap/httpm/> <wsdl:operation name=hgetahmanagedelementsn><soap:operation soapaction=ngetahmanagedelements” style二&q

13、uot;document”/ <wsdl:input><soap:header message=mtns:getallmanagedelementsrequesth part=hmtophcadcrm use=nliteraln/><soap:body parts=hmtopbodyh use=nliterar7></wsdl:input><wsdl:output> </wsdl:output></wsdl:operation></wsdl:binding>该绑定将端口managedelementr

14、etrieval_rpc绑定至ijsoap协议（在transport中描述）， operation定义端口提供的操作符。对于每个操作相应的soap行为都要被定义。消息头（mtopheader）有其固定的格式，主要用来描述消息的名称，类型，通信的模式 和种类等基木的信息。消息体（mtopbody）说明具体的消息内容。取所冇的网元信息的请 求消息的消息体为网元的名称，返回消息的消息体为所有网元的革本信息，在xml文档中 给出具体的信息即可，山于篇幅在此不举例。4. 北向接口设备建模北向接口建模是用于将设备层面的数据转换成与标准的模型相近的数据模型。利用 xml可以表达人部分数据转换的机制。以otn

15、设备屮群路盘端口建模为例来说明如何以 xml來描述信息模型。otn设备群路盘终端点信息模型如图1所示。该盘对业务单元侧提供4个包含odu1 速率层次的ftp （floatingterminationpoint浮动终端点）。在ftp客户侧有一个dsr速率的 ctp （connectionterminationpoint连接终端点）可以和接入的业务信号做交叉连接，同时 ftp和本盘的ptp端口（physicalterniinationpoint物理终端点）可做交叉连接。在单盘终端点建模中，需要处理的儿个关键部分：单盘终端点的参数在厂家设备上的表 达格式（类型，个数，支持的速率层次，方向，层参数等）

16、。由xml设计该群路盘信息模 型时，分两部分。第一部分为xsd部分，用于描述xml的格式，做有效性检杏。第二部 分xml部分，采用xml的通用性来描述设备建模。xsd和xml是一对一的关系，以xsd 部分为例来讲解如何对终端点建模。首先针对各终端点的属性项参数建模。各加性项可以采 用简单数据类型定义，例如终端点方向建模如下：交叉连接： 图1 otn设备群路盘终端点信息模型 <xs:simpletype name=hst_directionn><xs:restriction base=mxs:stringh><xs:cnumcration value=nbidire

17、ction,7></xs:restriction></xs:simpletype>h余属性项参数类推。ptp建模描述如b":<xs:complextype name="ct_ptp"><xs:scqucncc><xs:element ref=mlayeredparameterlistm minoccurs=,(),7><xs:clcmcnt rcf=mctph minoccurs=nom maxoccurs=hunboundcdh/></xs:sequence><xs:

18、attribute name=u direction m type=h st_direction n use=mrequired,7></xs:complcxtypc>|21 中element项表示终端点下含冇的元索，例如laycrcdparamctcrlist 元 素表示ptp下含有的层参数信息。attribute对应ptp的属性项，例如direction描述tp点的方向终端点信息模型xml设计中处理的重点和难点在于层传输参数部分的设计。因xml本 身而对的是管理模型的建模，即图1格式的标准建模。而每种设备数据是零散放置在各种配 査中。因此xml描述模型时，层传输参数处理的

19、关键是核对设备私有数据所在的速率是否 可以标准建模速率匹配，同吋也可以用来检验设备建模的11确性。层传输参数加于复杂数 据类型，设计过程中必须考虑到兼容性和可扩展性，复杂数据类型以ct开头描述如下： <xs:complextype name=mct_layedparameterm><xs:sequence><xs:element ref=mlayedparamnameh/><xs:clcmcnt rcf=hlaycr,7><xs:element ref=hconfigtypeh/><xs:element ref=”offset&

20、quot;/><xs:element ref=mlengthn/><xs:element ref=mdatatypem/></xs:scqucncc></xs:complextype>各element属性项分别用于描述层参数名称，所在的速率层次，数据來源, 在网管配置数据屮的具体位置信息以及取值类型。按照此方法建立的层传输参数易于扩充, 例如当描述的层传输参数的位置信息需要达到比特的力度时，原有的字节位置下扩充两个元 索项描述到比特即可。上文中提到了自定义的datatypc元索项。此部分在实际的参数取值描 述中可以非常方便的将内存中读取到的

21、数值转化为标准要求输出的值，在设计小针对每个单 盘建立一个描述datatype的xml文件，文件中定义srcvalue元素为内存中读取到的值， srcvaluetype元素为内存值的数据类型。dstvalue元素描述需要转化的标准的取值。 dstvaluetype元素描述标准输出值的数据类型。采用xml描述的|'|定义的datatype可以非 常方便的节省程序的兀余度。5. 北向接口设备模型数据输出北向接口设备模型输出面向的是nms层面，川于将ems的数据按标准耍求的格 式传送给nms。由上节用xml建模可以看出，设备信息模型属于树状结构，如何用 xml描述树状结构和标准兼容呢？以tp

22、点层参数输出为例来描述。以tmf814协 议规定终端点idl中层参数结构为例：transmissionparameters: :layeredparameterlist_t transmissionparams transmissionparameters typedef short layerrate_t;typedef sequence<layerrate_t> layerratelist_t;struct laycrcdparamctcrs_t layerrate_t layer;globaldefs:nvslist_t transmissionparams;typedef

23、sequence<layeredparameters_t> layeredparameterlist_t;；层参数山 layeredparameterlist_t 结构來描述，一个 layeredparameterlist_t 结构中可以 恢套含有多个layeredparameters_t,其中layeredparameters_t包含速率(layer)以及传输 参数transmissionparams信息。对应转化为xml格式如卜：<dm: layeredparameterlist_t ><dm: laycrcdparamctcrs_t><dm:layerrate>lr_physical_optical</dm:layerrate><dm: transmissionparams ><dm: name >*</dm:name><dm: value >*<