網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及電信管理網(wǎng)的開發(fā)

1、 網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及電信管理網(wǎng)的開發(fā) 李增智 蔡 偉 唐亞哲摘 要：網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)研究中最重要的內(nèi)容之一。本文首先介紹當(dāng)前幾種網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和TMN基本概念，然后討論了TMN開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)及TMN開發(fā)工具引入的必要性，并結(jié)合自己的開發(fā)實(shí)踐討論了TMN管理者和代理的開發(fā)，最后對(duì)電信管理網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。一、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)概述網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)研究中最重要的內(nèi)容之一。網(wǎng)絡(luò)中采用的先進(jìn)技術(shù)越多，規(guī)模越大，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理工作也就越復(fù)雜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)的管理技術(shù)是分別形成的，但到后來(lái)漸趨同化，差不多具有相同的管理功能和管理原理，只是在網(wǎng)絡(luò)管理上的具體對(duì)象上有

2、些差異。通常，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)由許多不同廠家的產(chǎn)品構(gòu)成，要有效地管理這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就要求各個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品提供統(tǒng)一的管理接口，即遵循標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。這樣，一個(gè)廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品就能方便地管理其他廠家的產(chǎn)品，不同廠家的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品之間還能交換管理信息。在簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP設(shè)計(jì)時(shí)，就定位在是一種易于實(shí)施的基本網(wǎng)絡(luò)管理工具。在網(wǎng)管領(lǐng)域中，它扮演了先鋒的角色，因OSI的CMIP發(fā)展緩慢同時(shí)在Internet的迅猛發(fā)展和多廠商環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案的驅(qū)動(dòng)下，而很快成為了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。SNMP的管理結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的核心思想是在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上存放一個(gè)管理信息庫(kù)MIB，由節(jié)點(diǎn)上60代理負(fù)責(zé)維護(hù)，管理者通

3、過(guò)應(yīng)用層協(xié)議對(duì)這些代理進(jìn)行輪詢進(jìn)而對(duì)管理信息庫(kù)進(jìn)行管理。SNMP最大的特點(diǎn)就是其簡(jiǎn)單性。它的設(shè)計(jì)原則是盡量減少網(wǎng)絡(luò)管理所帶來(lái)的對(duì)系統(tǒng)資源的需求，盡量減少agent的復(fù)雜性。它的整個(gè)管理策略和體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了這一原則。SNMP的主要優(yōu)點(diǎn)是：易于實(shí)施；成熟的標(biāo)準(zhǔn)； CS模式對(duì)資源要求較低；廣泛適用，代價(jià)低廉。簡(jiǎn)單性是SNMP標(biāo)準(zhǔn)取得成功的主要原因。因?yàn)樵诖笮偷?、多廠商產(chǎn)品構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，管理協(xié)議的明晰是至關(guān)重要的；但同時(shí)這又是SNMP的缺陷所在為了使協(xié)議簡(jiǎn)單易行，SNMP簡(jiǎn)化了不少功能，如：沒(méi)有提供成批存取機(jī)制，對(duì)大塊數(shù)據(jù)進(jìn)行存取效率很低；沒(méi)有提供足夠的安全機(jī)制，安全性很差；只在TCPIP

4、協(xié)議上運(yùn)行，不支持別的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；沒(méi)有提供管理者與管理者之間通信的機(jī)制，只適合集中式管理，而不利于進(jìn)行分布式管理；只適于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，不適于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)本身。針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)它的改進(jìn)工作一直在進(jìn)行。如1991年11月，推出了RMONMIB，加強(qiáng)SNMP對(duì)網(wǎng)絡(luò)本身的管理能力。它使得SNMP不僅可管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還能監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量等信息，1992年7月，針對(duì)SNMP缺乏安全性的弱點(diǎn)，又公布了S-SNMP草案。到1993年初，又推出了SNMP Version 2即SNMPv2。SNM-Pv2包容了以前對(duì)SNMP的各項(xiàng)改進(jìn)工作，并在保持了SNMP清晰性和易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)以外，吸取了CMIP的部分

5、優(yōu)點(diǎn)，功能更強(qiáng)，安全性更好，具體表現(xiàn)為：提供了驗(yàn)證機(jī)制，加密機(jī)制，時(shí)間同步機(jī)制等，安全性大大提高；提供了一次取回大量數(shù)據(jù)的能力，效率大大提高；增加了管理者和管理者之間的信息交換機(jī)制，從而支持分布式管理結(jié)構(gòu)，由位于中間層次的管理者來(lái)分擔(dān)主管理者的任務(wù)，增加了遠(yuǎn)地站點(diǎn)的局部自主性。可在多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上運(yùn)行，如OSI、AppleTalk和IPX等，適用多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。擴(kuò)展了管理信息結(jié)構(gòu)的很多方面。特別是對(duì)象類型的定義引入了幾種新的類型。另外還規(guī)范了一種新的約定用來(lái)創(chuàng)建和刪除管理表中的“行”。定義了兩種新的協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU。Get-Bulk-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許檢索大數(shù)據(jù)塊，不必象SNMP那

6、樣逐項(xiàng)檢索； Inform-Request協(xié)議數(shù)據(jù)單元允許在管理者之間交換陷阱信息。CMIP協(xié)議是在OSI制訂的網(wǎng)絡(luò)管理框架中提出的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。CMIP與SNMP一樣，也是由管理者、代理、管理協(xié)議與管理信息庫(kù)組成。CMIP是基于面向?qū)ο蟮墓芾砟Ｐ偷?。這個(gè)管理模型表示了封裝的資源并標(biāo)準(zhǔn)化了它們所提供的接口。如圖2所示了四個(gè)主要的元素：系統(tǒng)管理應(yīng)用進(jìn)程是在擔(dān)負(fù)管理功能的設(shè)備負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理工作站間的管理信息的交換，以及與網(wǎng)絡(luò)中其它接點(diǎn)之間的信息交換；層管理實(shí)體表示在OSI體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必要的邏輯。CMIP模型也是基于CS結(jié)構(gòu)的?？蛻舳耸枪芾硐到y(tǒng)，也稱管理者，發(fā)起操作并接收通知；服務(wù)器是被管系統(tǒng)，也稱

7、代理，接收管理指令，執(zhí)行命令并上報(bào)事件通知。一個(gè)CMIP操作臺(tái)可以和一個(gè)設(shè)備建立一個(gè)會(huì)話，并用一個(gè)命令就可以下載許多不同的信息。例如，可以得到一個(gè)設(shè)備在一段特定時(shí)間內(nèi)所有差錯(cuò)統(tǒng)計(jì)信息。CMIP采用基于事件而不是基于輪詢的方法來(lái)獲得網(wǎng)絡(luò)組件的相關(guān)數(shù)據(jù)。CMIP已經(jīng)得到主要廠商，包括IBM、HP及AT&T的支持。用戶和廠商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到CMIP在企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域是一個(gè)比較好的選擇。它能夠滿足企業(yè)級(jí)網(wǎng)管對(duì)橫跨多個(gè)管理域的對(duì)等相互作用的要求。CMIP特別適合對(duì)要求提供集中式管理的樹狀系統(tǒng)，尤其是對(duì)電信網(wǎng)的管理。這就是下面提到的電信管理網(wǎng)。二、電信管理網(wǎng)TMN電信管理網(wǎng)TMN是國(guó)際電聯(lián)ITU-T借鑒0SI

8、中有關(guān)系統(tǒng)管理的思想及技術(shù)，為管理電信業(yè)務(wù)而定義的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，TMN基于OSI系統(tǒng)管理的概念，并在電信領(lǐng)域的應(yīng)用中有所發(fā)展.它使得網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與電信網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)下，按照標(biāo)準(zhǔn)的接口和標(biāo)準(zhǔn)的信息格式交換管理信息，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能與電信功能分離。網(wǎng)絡(luò)管理者可以從有限的幾個(gè)管理節(jié)點(diǎn)管理電信網(wǎng)絡(luò)中分布的電信設(shè)備。國(guó)際電信聯(lián)盟在建議中指出，電信管理網(wǎng)的基本概念是提供一個(gè)有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以取得各種類型的操作系統(tǒng)之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。它采用商定的具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和信息的接口進(jìn)行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。提出TMN體系結(jié)構(gòu)的目的是支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)

9、務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織。電信管理網(wǎng)TMN的目的是提供一組標(biāo)準(zhǔn)接口，使得對(duì)網(wǎng)絡(luò)的操作、管理和維護(hù)及對(duì)網(wǎng)絡(luò)單元的管理變得容易實(shí)現(xiàn)，所以，TMN的提出很大程度上是為了滿足網(wǎng)管各部分之間的互連性的要求。集中式的管理和分布式的處理是TMN的突出特點(diǎn)。ITU-T從三個(gè)方面定義了TMN的體系結(jié)構(gòu)，即功能體系結(jié)構(gòu)，信息體系結(jié)構(gòu)和物理體系結(jié)構(gòu)。它們分別體現(xiàn)在管理功能塊的劃分、信息交互的方式和網(wǎng)管的物理實(shí)現(xiàn)。我們按TMN的標(biāo)準(zhǔn)從這三個(gè)方面出發(fā)，對(duì)TMN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。功能體系結(jié)構(gòu)是從邏輯上描述TMN內(nèi)部的功能分布。引入了一組標(biāo)準(zhǔn)的功能塊和可能發(fā)生信息交換的參考點(diǎn)。整個(gè)TMN系統(tǒng)即是各種功能塊的組合。

10、信息體系結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)方面：管理信息模型和管理信息交換。管理信息模型是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源及其所支持的管理活動(dòng)的抽象表示，網(wǎng)絡(luò)管理功能即是在信息模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。管理信息交換主要涉及到TMN的數(shù)據(jù)通信功能和消息傳遞功能，即各物理實(shí)體和功能實(shí)體之間的通信。物理體系結(jié)構(gòu)是為實(shí)現(xiàn)TMN的功能所需的各種物理實(shí)體的組織結(jié)構(gòu)。TMN功能的實(shí)現(xiàn)依賴于具體的物理體系結(jié)構(gòu)，從功能體系結(jié)構(gòu)到物理體系結(jié)構(gòu)存在著映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)隨具體情況的不同而千差萬(wàn)別。在物理體系結(jié)構(gòu)和功能體系結(jié)構(gòu)之間有一定的映射關(guān)系。物理體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)物理塊實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)功能塊，一個(gè)接口實(shí)現(xiàn)了功能體系結(jié)構(gòu)中的一組參考點(diǎn)。仿照OSI

11、網(wǎng)絡(luò)分層模型，ITU-T進(jìn)一步在TMN中引入了邏輯分層。如圖3所示：TMN的邏輯分層是將管理功能針對(duì)不同的管理對(duì)象映射到事務(wù)管理層BML，業(yè)務(wù)管理層SML，網(wǎng)絡(luò)管理層NML和網(wǎng)元管理層EML。再加上 物理存在的網(wǎng)元層NEL，就構(gòu)成了TMN的邏輯分層體系結(jié)構(gòu)。從圖2-6可以看到，TMN定義的五大管理功能在每一層上都存在，但各層的側(cè)重點(diǎn)不同。這與各層定義的管理范圍和對(duì)象有關(guān)。 三、TMN開發(fā)平臺(tái)和開發(fā)工具1利用TMN的開發(fā)工具開發(fā)TMN的必要性TMN的信息體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用OSI系統(tǒng)管理的原則，引入了管理者和代理的概念，強(qiáng)調(diào)在面向事物處理的信息交換中采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)。如前所述，TMN是高度強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化的

12、網(wǎng)絡(luò)，故基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品開發(fā)，其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求嚴(yán)格復(fù)雜，使得TMN的實(shí)施成為一項(xiàng)具有難度和挑戰(zhàn)性的工作；再加上OSI系統(tǒng)管理專業(yè)人員的相對(duì)缺乏，因此，工具的引入有助于簡(jiǎn)化TMN的開發(fā)，提高開發(fā)效率。目前比較流行的基于TMN標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)平臺(tái)有HPOV DM、SUN SEM、IBM TMN平臺(tái)和DSET的DSG及其系列工具。這些平臺(tái)可以用于開發(fā)全方位的TMN管理者和代理應(yīng)用，大大降低TMNQ3應(yīng)用系統(tǒng)的編程復(fù)雜性，并且使之符合開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括高級(jí)信息模型定義語(yǔ)言GDM0，OSI標(biāo)準(zhǔn)信息傳輸協(xié)議CMIP，以及抽象數(shù)據(jù)類型定義語(yǔ)言。其中DSET的DSG及工具系列除了具備以上功能外

13、，還具有獨(dú)立于硬件平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。下面將比較詳細(xì)論述DSET的TMN開發(fā)工具及其在TMN開發(fā)中的作用。2DSET的TMN開發(fā)工具的基本組成DSET的TMN開發(fā)工具從功能上來(lái)講可以構(gòu)成一個(gè)平臺(tái)和兩大工具箱。一個(gè)平臺(tái)：分布式系統(tǒng)生成器DSG；兩個(gè)工具箱：管理者工具箱和代理工具箱。分布式系統(tǒng)生成器DSGDSG是用于頂層TCPIP、OSI和其它協(xié)議上構(gòu)筑分布式并發(fā)系統(tǒng)的高級(jí)對(duì)象請(qǐng)求代理0RB。 DSG將復(fù)雜的通信基礎(chǔ)設(shè)施和面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合，提供構(gòu)筑分布式計(jì)算的軟件平臺(tái)。通信基礎(chǔ)設(shè)施支持分布式計(jì)算中通信域的通信要求。如圖4所示，它提供了四種主要的服務(wù)：透明遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用和消息傳遞、抽象數(shù)據(jù)服務(wù)及命

14、名服務(wù)。借助于并發(fā)的面向?qū)ο罂蚣埽粋€(gè)復(fù)雜的應(yīng)用可以分解成一組相互通信的并發(fā)對(duì)象worker，除了支持例如類和多重繼承等重要的傳統(tǒng)面向?qū)ο筇卣魍?，為了?gòu)筑新的worker類，DSG也支持分布式對(duì)象。在一個(gè)開放系統(tǒng)中，一個(gè)worker可以和其它worker進(jìn)行通信，而不必去關(guān)心它們所處的物理位置。DSG提供給用戶用以開發(fā)應(yīng)用的構(gòu)造塊稱為worker。一個(gè)worker可以有自己的控制線程，也可以和別的線程共享一個(gè)控制線程，每個(gè)Worker都有自己的服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP，通過(guò)SAP與其它worker通信。Worker是事件驅(qū)動(dòng)的。在Worker內(nèi)部，由有限狀態(tài)機(jī)FSM，被管理系統(tǒng)中的代理幫助管理者通過(guò)M

15、O訪問(wèn)被管理資源，又根據(jù)ITU-T 建議：管理者與代理之間通過(guò)Q3接口通信。為此管理者必須產(chǎn)生與代理通信的CMIP請(qǐng)求。管理者代碼生成器讀取信息模型，創(chuàng)立代碼模板來(lái)為每個(gè)被定義的MO類產(chǎn)生CMIP請(qǐng)求和CMIP響應(yīng)。由于所有CMIP數(shù)據(jù)均由符號(hào)定義，而上層管理應(yīng)用可能采用CC+，故管理者應(yīng)用需要包含數(shù)據(jù)處理代碼，管理者工具箱中的ASN C C+編譯器提供數(shù)據(jù)到CC+語(yǔ)言的映射，并采用“預(yù)處理技術(shù)“生成數(shù)據(jù)的低級(jí)代碼，可見利用DSET工具用戶只需編寫網(wǎng)管系統(tǒng)的信息模型和相關(guān)的抽象數(shù)據(jù)類型定義文件，然后利用DSET的ASN CC+編譯器，管理者代碼生成器即可生成管理者部分代碼框架。代理工具箱包括可

16、硯化代理生成器VAB、CMIP翻譯器、C+ Toolkit，其結(jié)構(gòu)見圖7。用來(lái)開發(fā)符合管理目標(biāo)定義指南GDMO和通用管理信息協(xié)議CMIP規(guī)定的代理應(yīng)用.使用DSET獨(dú)具特色的代理工具箱的最大的好處就是更快、更容易地進(jìn)行代理應(yīng)用的開發(fā)。DSET在代理應(yīng)用的開發(fā)上為用戶做了大量的工作。一個(gè)典型的GDMOCM1P代理應(yīng)用包括三個(gè)代碼模塊：代理、MIT、MIB的實(shí)施被管理資源的接口代碼后端被管理資源代碼第一個(gè)模塊用于處理代理與MO實(shí)施。代理工具箱通過(guò)對(duì)過(guò)濾、特性處理、MO實(shí)例的通用支持，自動(dòng)構(gòu)作這一個(gè)模塊。DSET的這一部分做得相當(dāng)完善，用戶只需作少量工作即可完成本模塊的創(chuàng)建。對(duì)于mcreate、m-

17、delete、m-get、m-cancel-get、m-set、m-set-confirmed、m-action、m-action-confirmed這些CMIP請(qǐng)求，第一個(gè)模塊中包含有缺省的處理代碼框架。這些缺省代碼都假定管理者的CMIP請(qǐng)求只與MO打交道。為了適應(yīng)不同用戶的需求，DSET代理工具箱又提供在缺省處理前后調(diào)用用戶程序的接入點(diǎn)。當(dāng)某CMIP請(qǐng)求需與實(shí)際被管資源或數(shù)據(jù)庫(kù)打交道時(shí)，用戶可在相應(yīng)的PRE-或POST-函數(shù)中加入自己的處理代碼。例如，當(dāng)你需要在二層管理應(yīng)用中發(fā)CMIP請(qǐng)求，需望獲取實(shí)際被管資源的某屬性，而該屬性又不在相應(yīng)MO中時(shí)你只需在GDMO預(yù)定義模板中為此屬性定義一P

18、RE-GET函數(shù)，并在你自己的定制文件中為此函數(shù)編寫從實(shí)際被管設(shè)備取到該屬性值的代碼即可。DSET的Agent代碼在執(zhí)行每個(gè)CMIP請(qǐng)求前都要先檢查用戶是否在GDMO預(yù)定義文件中為此清求定義了PRE-函數(shù)，若是，則光執(zhí)行PRE-函數(shù)，并根據(jù)返回值決定是否執(zhí)行缺省處理。同樣當(dāng)Agent執(zhí)行完缺省處理函數(shù)時(shí)，也會(huì)檢查用戶是否為該請(qǐng)求定義了POST-函數(shù)，若是則繼續(xù)執(zhí)行POST-函數(shù)。至于Agent與MO之間具體是如何實(shí)現(xiàn)通信的，用戶不必關(guān)心，因?yàn)镈SET已為我們實(shí)現(xiàn)了。用戶只需關(guān)心需要與設(shè)備交互的那一部分CMIP請(qǐng)求，為其定制PRE-POST函數(shù)即可。第二個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)MO與實(shí)際被管資源的通信。它的實(shí)

19、現(xiàn)依賴于分布式系統(tǒng)生成器DSG所提供“網(wǎng)關(guān)處理單元”、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用與消息傳遞機(jī)制及MSL語(yǔ)言編譯器。通信雙方的接口定義由用戶在簡(jiǎn)化的ROSE應(yīng)用中定義，在DSG中也叫環(huán)境，該環(huán)境定義了雙方的所有操作和相關(guān)參數(shù)。DSG的CTX編譯器編譯CTX格式的接口定義并生成接口表。DSG的MSL語(yǔ)言編譯器用以編譯分布式對(duì)象類的定義并生成事件調(diào)度表。采用DSG的網(wǎng)關(guān)作為MO與實(shí)際被管資源間的通信橋梁，網(wǎng)關(guān)與MO之間通過(guò)定義接口定義文件及各自的MSL文件即可實(shí)現(xiàn)通信，網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備之間采用設(shè)備所支持的通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行通信，例如采用TCPIP協(xié)議及Socket機(jī)制實(shí)現(xiàn)通信。第三個(gè)模塊對(duì)被管理資源進(jìn)行實(shí)際處理。這一模

20、塊根據(jù)第二個(gè)模塊中定義的網(wǎng)關(guān)與被管設(shè)備間的通信機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，與工具沒(méi)有多大聯(lián)系。四、TMN開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)電信管理網(wǎng)技術(shù)蘊(yùn)含了當(dāng)今電信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和軟件開發(fā)的最新技術(shù)，如OSI開放系統(tǒng)互連技術(shù)、OSI系統(tǒng)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及分布式處理、面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒ㄒ约案咚贁?shù)據(jù)通信技術(shù)等。電信管理網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)具有巨大的挑戰(zhàn)性。工具的引入很大程度上減輕了TMN的開發(fā)難度。留給開發(fā)人員的最艱巨工作就是接口的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模問(wèn)題。Q3接口是TMN接口的“旗艦”，Q3接口包括通信模型和信息模型兩個(gè)部分，通信模型的規(guī)范制定的十分完善，并且工具在這方面所作的工作較多，因此，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)

21、和開發(fā)各種不同管理業(yè)務(wù)的TMN系統(tǒng)時(shí)，主要是采用一定的方法學(xué)，遵循一定的指導(dǎo)原則，針對(duì)不同電信領(lǐng)域的信息建模問(wèn)題。為什么說(shuō)建模是TMN開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)呢？從管理的角度而言，在那些先有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，后有設(shè)備的情況下，是有可能存在一致性的信息模型的，例如目前SDH和七號(hào)信令網(wǎng)的TMN系統(tǒng)存在這樣的信息模型標(biāo)準(zhǔn)。但即使這樣，在這些TMN系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程，有可能由于管理需求的不同而對(duì)這些模型進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化。在那些先有設(shè)備而后才有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，而且有的電信設(shè)備就無(wú)標(biāo)準(zhǔn)而言，由于不同廠家的設(shè)備千差萬(wàn)別，這種一致性的信息模型的制定是非常困難的。例如，近年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際電信聯(lián)盟、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織、網(wǎng)絡(luò)管理論壇

22、和ATM論壇等相繼頒布了一些Q3信息模型。但至今沒(méi)有一個(gè)完整的穩(wěn)定的交換機(jī)網(wǎng)元層的Q3信息模型。交換機(jī)的Q3信息模型提供了交換機(jī)網(wǎng)元的一個(gè)抽象的、一般的視圖，它應(yīng)當(dāng)包含交換機(jī)的管理的各個(gè)方面。但這是不可能的。因?yàn)殡S著電信技術(shù)的不斷發(fā)展，交換機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，交換機(jī)的類型不斷增加，電信業(yè)務(wù)不斷的引入。我們很難設(shè)計(jì)一個(gè)能夠兼容未來(lái)交換機(jī)的信息模型。如今的交換機(jī)已不再是僅僅提供電話的窄帶業(yè)務(wù)，而且也提供象ISDN這樣的寬帶業(yè)務(wù)。交換機(jī)趨向?qū)拵д瓗б惑w化發(fā)展，因此交換機(jī)的Q3信息模型是很復(fù)雜的，交換機(jī)Q3信息建模任務(wù)是很艱巨的。五、TMN管理者和代理的開發(fā)下面結(jié)合我們的開發(fā)工作，探討一下TMN管理

23、者和代理的開發(fā)。1管理者的開發(fā)基于OSI管理框架的管理者的實(shí)施通常被認(rèn)為是很困難的事，通常，管理者可以劃分為三個(gè)部分。第一部 分是位于人機(jī)之間的圖形用戶接口GUI，接收操作人員的命令和輸入并按照一種統(tǒng)一的格式傳送到第二部分管理功能。管理功能提供管理功能服務(wù)，例如故障管理，性能管理、配置管理、記費(fèi)管理，安全管理及其它特定的管理功能。接收到來(lái)GUI的操作命令，管理功能必須調(diào)用第三部分CMSI API來(lái)發(fā)送CMIP請(qǐng)求到代理。CMIS API為管理者提供公共管理信息服務(wù)支持。 大多數(shù)的網(wǎng)管應(yīng)用是基于UNIX平臺(tái)的，如Solaris，AIX and HP-UX。若GUI是用X-Window來(lái)開發(fā)的，那

24、么GUI和管理功能之間的接口就不存在了，從實(shí)際編程的的角度看，GUI和管理功能都在同一個(gè)進(jìn)程中。上面的管理者實(shí)施方案盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著不足。首先是費(fèi)用昂貴。所有的管理工作站都必須是X終端，服務(wù)器必須是小型機(jī)或大型機(jī)。這種方案比采用PC機(jī)作客戶端加上UNIX服務(wù)器的方案要昂貴得多。其次，擴(kuò)展性不是很好，不同的管理系統(tǒng)的范圍是不同的，用戶的要求也是不一樣的，不是所有的用戶都希望在X終端上來(lái)行使管理職責(zé)。因此，PC機(jī)和調(diào)終端都應(yīng)該向用戶提供。最后由于X-Window的開發(fā)工具比在PC機(jī)上的開發(fā)工具要少得多。因此最終在我們的開發(fā)中，選擇了PC機(jī)作為管理工作站，SUN Ultral作為服務(wù)器。在

25、實(shí)際工作中我們將管理者劃分為兩個(gè)部分管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)。如圖8所示。管理應(yīng)用向用戶提供圖形用戶接口GUI并接受用戶的命令和輸入，按照定義好的消息格式送往管理者網(wǎng)關(guān)，由其封裝成CMIP請(qǐng)求，調(diào)用CMIS API發(fā)往代理。同時(shí)，管理者網(wǎng)關(guān)還要接收來(lái)自代理的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并按照一定的消息格式送往管理應(yīng)用模塊。但是這種方案也有缺點(diǎn)。由于管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)的分離，前者位于PC機(jī)上，后者位于Ultral工作站上。它們之間的相互作用須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)完成。它們之間的接口不再是一個(gè)參考點(diǎn)，而是一個(gè)物理上的接口，在電信管理網(wǎng)TMN中稱為F接口。迄今為止ITU-T一直沒(méi)能制定出有關(guān)F接口的標(biāo)準(zhǔn)，這一部分工作

26、留給了TMN的開發(fā)者。鑒于此，我們制定了管理應(yīng)用和管理者網(wǎng)關(guān)之間通信的協(xié)議。在開發(fā)中，我們選擇了PC機(jī)作為管理工作站，SUN Ultral作為我們的管理者網(wǎng)關(guān)。所有的管理應(yīng)用都在PC機(jī)上。開發(fā)人員可以根據(jù)各自的喜好來(lái)選擇不同開發(fā)工具，如Java，VC+，VB，PB等。管理者網(wǎng)關(guān)執(zhí)行部分的管理功能并調(diào)用CMIS API來(lái)發(fā)送CMIP請(qǐng)求，接收來(lái)自代理的響應(yīng)消息和事件報(bào)告并送往相應(yīng)的管理應(yīng)用。管理者網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)編譯信息模型獲得的。它基于DSG環(huán)境的。管理者網(wǎng)關(guān)必須完成下列轉(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換：GUI中的數(shù)據(jù)類型與描述的數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換；消息格式轉(zhuǎn)換：GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式與C

27、MIP格式之間的相互轉(zhuǎn)換；協(xié)議轉(zhuǎn)換：TCPIP協(xié)議與OSI協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。這意味著管理者網(wǎng)關(guān)接收來(lái)自管理應(yīng)用的消息。將其轉(zhuǎn)換為的數(shù)據(jù)格式，并構(gòu)造出CMIS的參數(shù)，調(diào)用CMIS API發(fā)送CMIP請(qǐng)求。反過(guò)來(lái)，管理者收到來(lái)自代理的消息，解讀CMIS參數(shù)，構(gòu)造消息格式，然后送往GUI。GUI和管理者網(wǎng)關(guān)之間的消息格式是由我們自己定義的。由于管理應(yīng)用的復(fù)雜性，消息格式的制定參考了CMIS的參數(shù)定義和的數(shù)據(jù)類型。管理者網(wǎng)關(guān)是采用多線程編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2代理的開發(fā)代理的結(jié)構(gòu)如圖9所示。為了使代理部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化和簡(jiǎn)單化，將agent分成兩大模塊通用代理模塊和MO模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。如圖所

28、示，通用agent向下只與MO部分直接通信，而不能與被管資源MR直接進(jìn)行通信及操作，即通用agent將manager發(fā)來(lái)的CMIP請(qǐng)求解析后投遞給相應(yīng)的M0，并從MO接收相應(yīng)的應(yīng)答信息及其它的事件報(bào)告消息。代理的作用是代表管理者管理MO。利用工具的支持，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，分為八個(gè)步驟進(jìn)行agent的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，這八個(gè)步驟是：第一步：對(duì)信息模型既GDMO文件和文件的理解，信息模型是TMN系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。特別是對(duì)信息模型中對(duì)象類和其中各種屬性清晰的認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)于實(shí)際的TMN系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其信息模型可能很復(fù)雜，其中對(duì)象類在數(shù)量上可能很多。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)agent之前，必須作到對(duì)MO心中

29、有數(shù)。第二步：被管對(duì)象MO的定制。這一部分是agent設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵部分，工具對(duì)這方面的支持也不是很多，特別是涉及到MO與MR之間的通信，更為復(fù)雜，故將MO專門作為一個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MO和MR之間的通信以及數(shù)據(jù)和消息格式的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，利用網(wǎng)關(guān)原理設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)關(guān)來(lái)解決。第三步：創(chuàng)建內(nèi)置的M0。所謂內(nèi)置MO就是指在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，已經(jīng)存在的物理實(shí)體的抽象。為了保證能對(duì)這些物理實(shí)體進(jìn)行管理，必須將這些被管對(duì)象的各種固有的屬性值和操作預(yù)先加以定義。第四步：創(chuàng)建外部服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)SAP。如前所述，TMN系統(tǒng)中各個(gè)基于分布式處理的worker之間通過(guò)SAP進(jìn)行通信，所以要為agent與管理者manager之間

30、、agent與網(wǎng)關(guān)之間創(chuàng)建SAP。第五步：SAP同內(nèi)置MO的捆綁注冊(cè)。由于在TMN系統(tǒng)中，agent的所有操作是針對(duì)MO的，即所有的CMIP請(qǐng)求經(jīng)解析后必須送到相應(yīng)的M0，而基于DSG平臺(tái)的worker之間的通信是通過(guò)SAP來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因而，在系統(tǒng)處理過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)行信息的傳輸時(shí)，必須知道相應(yīng)MO的SAP，所以，在agent的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須為內(nèi)置MO注冊(cè)某一個(gè)SAP。第六步：agent配置。對(duì)agent中有些參數(shù)必須加以配置和說(shuō)明。如隊(duì)列長(zhǎng)度、流量控制門限值、agent處理單元組中worker的最大最小數(shù)目。報(bào)告的處理方式、同步通信方式中超時(shí)門限等。第七步：agent用戶函數(shù)的編寫，如agent

31、 worker初始化函數(shù)、子代理函數(shù)等的編寫。第八步：將所有函數(shù)編譯，連接生成可運(yùn)行的agent。MO模塊是agent設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要而又復(fù)雜的部分。這是由于，一方面工具對(duì)該部分的支持不是很多：另一方面，用戶的大部分處理函數(shù)位于這一部分；最主要的還在于它與被管資源要跨平臺(tái)，在不同的環(huán)境下進(jìn)行通信。MO模塊的設(shè)計(jì)思想是在MO和MR之間設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)關(guān)，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者之間的消息、數(shù)據(jù)、協(xié)議等轉(zhuǎn)換。MO部分的主要功能是解析，執(zhí)行來(lái)自管理者的CMIP請(qǐng)求，維持各MO的屬性值同被管資源的一致性，生成CMIP請(qǐng)求結(jié)果，并上報(bào)通用agent模塊，同時(shí)與MR通信，接收和處理來(lái)自MR的事件報(bào)告信息，并轉(zhuǎn)發(fā)給通用agen

32、t。MO部分有大量的用戶定制工作。工具只能完成其中一半的工作，而另一半工作都需要用戶自己去定制。用戶定制分為兩大類；第一類是PRE-POST-函數(shù)。PRE-POST-函數(shù)的主要功能是在agent正式處理CMIP請(qǐng)求之前之后與被管資源打交道，傳送數(shù)據(jù)到MR或從MR獲取數(shù)據(jù)并做一些簡(jiǎn)單的處理。通過(guò)對(duì)這些PRE-POST-函數(shù)的執(zhí)行，可以確保代理能夠真實(shí)地反映出被管資源的運(yùn)行狀態(tài)。PRE-POST-函數(shù)分為兩個(gè)層次：MO級(jí)別和屬性級(jí)別。MO級(jí)別層次較高，所有對(duì)該對(duì)象類的CMIP操作都會(huì)調(diào)用MO級(jí)別的PRE-POST-函數(shù)。屬性級(jí)別層次低，只有對(duì)該屬性的CMIP操作才會(huì)調(diào)用這些函數(shù)。DSET工具只提供

33、了PRE-POST-函數(shù)的人口參數(shù)和返回值，具體的代碼需要完全由用戶自己編寫。由于agent與被管資源有兩種不同的通信方式，不同的方式會(huì)導(dǎo)致不同的編程結(jié)構(gòu)和運(yùn)行效率，如果是同步方式，編程較為簡(jiǎn)單，但會(huì)阻塞被管資源，適合于由大量數(shù)據(jù)返回的情況。異步方式不會(huì)阻塞被管資源，但編程需要作特殊處理，根據(jù)不同的返回值做不同的處理，適合于數(shù)據(jù)不多的情況，在選擇通信方式時(shí)還要根據(jù)MO的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)確定。比如，MO若采用Doer來(lái)實(shí)現(xiàn)，則只能用同步方式。第二類是動(dòng)作、事件報(bào)告和通知的處理，動(dòng)作的處理相對(duì)比較容易，只需考慮其通信方式采用同步還是異步方式。對(duì)事件報(bào)告和通知的處理比較復(fù)雜。首先，需要對(duì)事件進(jìn)行分類，對(duì)不

34、同類別的事件采用不同的處理方法，由哪一個(gè)事件前向鑒別器EFD來(lái)處理等等。比如，告警事件的處理就可以單獨(dú)成為一類。其次，對(duì)每一類事件需要確定相應(yīng)的EFD的條件是什么，哪些需要上報(bào)管理應(yīng)用，哪些不需要。是否需要記入日志，這些日志記錄的維護(hù)策略等等。除了這兩類定制外，MO也存在著優(yōu)化問(wèn)題。比如MO用worker還是Doer來(lái)實(shí)現(xiàn)，通信方式采用同步還是異步，面向連接還是無(wú)連接等等，都會(huì)影響整個(gè)代理的性能。如果MO要永久存儲(chǔ)，我們采用文件方式。因?yàn)槟壳癉SET的工具只支持Versant、ODI這兩種面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)OODBMS，對(duì)于0racle，Sybase等數(shù)據(jù)庫(kù)的接口還需要用戶自己實(shí)現(xiàn)。MO定

35、制的工作量完全由信息模型的規(guī)模和復(fù)雜程度決定，一個(gè)信息模型的對(duì)象類越多，對(duì)象之間的關(guān)系越復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致定制工作的工作量和復(fù)雜程度大大增加。代理者agent在執(zhí)行管理者發(fā)來(lái)的CMIP請(qǐng)求時(shí)必須保持與被管資源MR進(jìn)行通信，將manager傳送來(lái)的消息和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給MR，并要從MR獲取必要的數(shù)據(jù)來(lái)完成其操作，同時(shí)，它還要接收來(lái)自MR的事件報(bào)告，并將這些事件上報(bào)給manager。由上述可知，代理與被管資源MR之間的通信接口實(shí)際上是指MO與MR之間的通信接口。大部分MO是對(duì)實(shí)際被管資源的模擬，這些MO要與被管資源通信。若讓這些MO直接與被管資源通信，則存在以下幾個(gè)方面的弊端：由于MO模塊本身不具備錯(cuò)誤信息檢測(cè)功能，如果將上向發(fā)來(lái)的所有信息全部轉(zhuǎn)發(fā)給MR，不僅無(wú)此必要，而且增加了數(shù)據(jù)通信量；同理MR上發(fā)的信息也無(wú)必要全部發(fā)送給MO。當(dāng)被管資源向MO發(fā)消息時(shí)，由于MIT對(duì)于被管資源來(lái)說(shuō)是不可知的，被管資源不能確定其相應(yīng)MO在MIT中所處的具體位置，從而也就無(wú)法將其信息直接送到相應(yīng)的MO，因而只能采用廣播方式發(fā)送信息。這樣一來(lái)，每當(dāng)有消息進(jìn)入