摘? 要: 對光同步數字傳送網(SDH/SONET)綜合網絡管理平臺進行研究,并使用CORBA對象開發SDH傳輸網綜合管理系統" title="網絡管理系統">網絡管理系統。
關鍵詞: 網絡管理系統? SDH? 管理框架? CORBA
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1?SDH網絡管理平臺結構分析
綜合的光同步數字傳送網SDH可劃分成多個子網管理域,如國家干線網、省級干線網等。多廠商的SDH設備及其網元管理系統(EMS)構成子網管理域。每個EMS只能管理各自廠商的SDH設備,且EMS只能在網元管理層提供基于單個網元的管理功能,不能在子網管理層提供基于網元之間連接關系的管理功能,不能對端到端的電路和業務直接管理。在子網管理層建立SDH子網管理系統(SNMS)對子網管理域中的多廠商SDH設備進行集中統一管理,可以提高對子網管理域的管理能力。在一個系統中,SNMS要統一管理多個EMS。SDH管理網(SMN)管理整個管理域內所有的SNMS。SDH傳輸網網絡管理系統的軟件分層結構及層間接口如圖1所示。
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基于CORBA技術的SDH綜合網絡管理平臺向上要提供Q3、SNMP、TCP/IP數據流,并提供基于CORBA接口的傳輸子網的網絡級故障、性能、配置、安全和業務管理。SDH綜合網絡管理平臺的關鍵技術是統一的CORBA網絡管理信息模型和SNMS與EMS之間的接口技術。綜合網絡管理平臺既有信息模型接口,又有數據接口,同時集成了CMIP、SNMP協議和CORBA、Java技術。
TCP/IP數據流、SNMP協議的MIB對象、TMN/Q3協議的GDMO對象與CORBA IIOP協議的IDL對象之間的轉換是由通信接口管理組件功能模塊實現的。各廠家提供的子網管理層EMS正是依靠這種網關轉換功能實現到統一的CORBA網絡管理信息模型的映射。
管理平臺向終端用戶提供統一的CORBA接口以很好地支持基于Java的應用程序界面,從而使圖形用戶接口可以在任何Web瀏覽器上運行。用戶界面層在CORBA接口之上利用Java作為編程語言,很容易實現SDH管理系統的分布式圖形用戶界面程序。SDH網絡管理平臺的每個模塊都是以CORBA組件的形式并通過ORB與其他部分相聯的。使用CORBA技術能使這些組件很容易地互聯來提供綜合的管理服務。不同管理平臺之間可以通過CORBA接口互連,可有效容納和支持網絡規模的擴大和復雜程度的增加,增強系統的靈活性和伸縮性。
2?SDH綜合網絡管理平臺的設計與實現
設計和實現SDH綜合網絡管理系統要遵循TMN框架并結合SDH傳輸網的具體特點和應用。主要考慮實現多廠商、多設備環境下的Q3網關功能,設計目標是把多個廠商和多種設備組成的不同管理域的傳輸子網統一進行管理。
SDH網絡管理系統是TMN的一個子網。多廠商環境下,各個廠家提供的SDH及其網元管理系統向上提供統一的Q3接口。通過接口一致性測試的SDH傳輸網設備都可以入網使用。在實際情況中,網絡管理層與傳輸子網管理層之間,各廠家提供的子網管理層EMS向上的接口有所不同。ITU-T推薦的標準Q.811和Q.812分別定義了Q3接口的第1層到第4層的低層通信協議和第5到第7層的高層應用協議,并且推薦使用基于TCP/IP的RFC1006作為底層的傳輸協議。管理者與代理的通信一般采用基于TCP/IP的管理信息協議CMIP。網絡管理層和網元管理層接口之間交換的信息是基于CMIP協議的,通過CMIP協議實現管理信息在SNMS與EMS之間的傳送。
SDH管理功能包括網絡資源管理、故障管理、性能管理以及實現端到端電路的路由計算。SDH網絡管理系統由三部分功能組件構成:用戶組件、管理系統組件和被管理系統組件。各組件之間存在接口功能。
實際開發的基于TMN的SDH網絡管理系統由管理應用程序、管理信息庫、基于Web的管理服務器和網關組成。其系統結構如圖2所示。傳輸子網中的代理(Agent)不屬于管理系統的組成部分。
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在使用CORBA和Java技術實現的SDH傳輸網綜合網絡管理系統中,網管模塊由4部分組成:網關、管理信息樹(MIT)及其數據庫、管理者和GUI管理應用程序。由于使用的多廠商設備都向上提供統一的Q3接口,所以在實際開發過程中主要考慮Q3網關功能的實現和GDMO/ASN.1信息模型到CORBA信息模型的轉換功能。圖2中的Q3 Agent模擬不同廠家設備的傳輸子網接口。模擬Agent通過CMIP協議響應管理應用程序的查詢操作并且主動發送事件消息。用Java編程語言實現的管理者(Manager)通過CORBA/CMIP網關與代理通信。由CORBA組件構成的管理應用系統完成各種管理功能并通過Web瀏覽器和用戶交互。基于Web的管理服務器提供SDH綜合網絡管理平臺的用戶界面。
管理信息數據庫由數據庫系統和一組操縱數據庫的CORBA接口組成。數據庫用于存儲信息模型每個管理對象的描述和結構的實例。通過把對多個對象的查詢路由到數據庫系統并利用數據庫最優查詢算法來提高性能;利用分布式數據庫系統的存儲一致性和故障容錯性能來獲得恢復性能和可靠性;在不同管理域之間進行信息模型轉換或通過查詢被管理對象的轉換映射信息與被管理對象的標識結構來使管理對象可以在數據庫中尋找所需信息。
2.1 基于Web管理應用程序
在TMN體系中,用戶與管理系統之間的接口被稱為G接口。基于Web的管理應用程序是為用戶和管理系統提供互連接口的GUI。采用基于Web的分布式的Brower/Server結構來實現圖形用戶界面。由于Web技術具有獨立于平臺、易于控制和使用等優點,因此常被用作顯示界面。選用Java的Applet作為客戶端程序。Applet功能強大,圖形組件豐富,并具有與多種瀏覽器兼容的特點。Web管理應用程序分為客戶端和服務器端,二者之間用HTTP協議進行通信。服務器端程序主要將用戶命令發送給網絡設備上的代理程序,并將代理程序的執行結果保存到數據庫中,同時將數據庫的變更消息發送給客戶端顯示。
2.2 CORBA/CMIP網關
為了使CORBA能夠操作CMIP/CMIS協議,必須在相關聯的對象模型之間映射并在管理域的邊界上進行協議轉換。實現CMIP網關必須構造2個轉換。第1個為規則轉換,定義從GDMO對象到IDL的轉換;第2個為交互轉換規則。規則涵蓋2個不同管理域的協議之間的動態轉換機制,允許一個域中的對象在另一個域內表示。在應用中用GDMO-IDL轉換器實現規則轉換。該轉換器把GDMO文件轉換成CORBA對象的IDL定義,然后用IDL創建CORBA管理對象。
實現EMS管理域內的CMIP/CMIS協議和CORBA管理域內的IIOP協議的相互動態轉換要利用CORBA網關功能。CORBA網關邏輯結構如圖3所示。它是UNIX進程和庫的集合,用來把接口定義語言(IDL)表示的CORBA管理者請求轉換成可移植的管理接口PMI請求,PMI與代理通過CMIS協議通信。CORBA網關同樣把PMI響應和PMI事件轉換成IDL或Internet ORB間協議的響應和CORBA事件。這樣就把各個傳輸子網提供的Q3接口的CMIP/CMIS協議轉換成CORBA管理域內的IIOP協議,實現了EMS管理域和CORBA管理域中不同協議的動態轉換。
2.3 管理應用程序
系統的客戶端和服務器之間用HTTP協議進行通信,下載的Java Applet連接到管理者應用程序。這樣用戶便可以執行各種操作(如CREATE、GET、SET、DELETE屬性值);創建或者刪除事件的前向鑒別器來允許或禁止告警;修改接收事件上報的閾值以及接收事件;允許和禁止日志功能等。管理者程序將代理返回的消息及響應結果保存到數據庫中并同步發送給客戶端。
為了給用戶提供管理功能,必須構造支持GUI的CORBA組件,由這些組件負責把管理數據傳送給運行在Web瀏覽器上的Java Applets。管理程序給Java Applets提供檢索代理的管理信息接口。當管理者從Java Applets接收到輸入信息時,就通過網關支持的接口把操作消息發送給代理并向上返回代理操作的結果。當管理者接收到代理的通知或者告警消息時,它通過Java Applets初始化時建立起來的Java/CORBA事件通道上報狀態。
3? 結? 論
本文基于TMN管理框架研究并實現了一種SDH傳送網綜合網絡管理系統。使用CORBA和Java技術實現了基于Web的SDH網管框架,并為用戶提供了一個界面友好、易用的集成接口,隱藏了所有依賴于協議的細節。該系統的后續工作包括擴展管理結構以實現其他的TMN服務,同時要根據實踐進行性能和規模的評估。
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參考文獻
1? ITU-T Group.Network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy(SDH).ITU-T Recommendation G707,1996
2? ITU-T Group.Principles for a Telecommunication?Management Network.ITU-T Recommendation M.3010,
1996
3? OMG.CORBA-Based Telecommunication Network Management System.OMG White paper,1996
4? Sun Microsystems Inc.Solstice Enterprise Manager 4.1 reference,2002