摘  要: 对光同步数字传送网(SDH/SONET)综合网络管理平台进行研究,并使用CORBA对象开发SDH传输网综合管理系统" title="网络管理系统">网络管理系统。

　　关键词: 网络管理系统  SDH  管理框架  CORBA

1 SDH网络管理平台结构分析

　　综合的光同步数字传送网SDH可划分成多个子网管理域,如国家干线网、省级干线网等。多厂商的SDH设备及其网元管理系统(EMS)构成子网管理域。每个EMS只能管理各自厂商的SDH设备,且EMS只能在网元管理层提供基于单个网元的管理功能,不能在子网管理层提供基于网元之间连接关系的管理功能,不能对端到端的电路和业务直接管理。在子网管理层建立SDH子网管理系统(SNMS)对子网管理域中的多厂商SDH设备进行集中统一管理,可以提高对子网管理域的管理能力。在一个系统中,SNMS要统一管理多个EMS。SDH管理网(SMN)管理整个管理域内所有的SNMS。SDH传输网网络管理系统的软件分层结构及层间接口如图1所示。

　　基于CORBA技术的SDH综合网络管理平台向上要提供Q3、SNMP、TCP/IP数据流,并提供基于CORBA接口的传输子网的网络级故障、性能、配置、安全和业务管理。SDH综合网络管理平台的关键技术是统一的CORBA网络管理信息模型和SNMS与EMS之间的接口技术。综合网络管理平台既有信息模型接口,又有数据接口,同时集成了CMIP、SNMP协议和CORBA、Java技术。

　　TCP/IP数据流、SNMP协议的MIB对象、TMN/Q3协议的GDMO对象与CORBA IIOP协议的IDL对象之间的转换是由通信接口管理组件功能模块实现的。各厂家提供的子网管理层EMS正是依靠这种网关转换功能实现到统一的CORBA网络管理信息模型的映射。

　　管理平台向终端用户提供统一的CORBA接口以很好地支持基于Java的应用程序界面,从而使图形用户接口可以在任何Web浏览器上运行。用户界面层在CORBA接口之上利用Java作为编程语言,很容易实现SDH管理系统的分布式图形用户界面程序。SDH网络管理平台的每个模块都是以CORBA组件的形式并通过ORB与其他部分相联的。使用CORBA技术能使这些组件很容易地互联来提供综合的管理服务。不同管理平台之间可以通过CORBA接口互连,可有效容纳和支持网络规模的扩大和复杂程度的增加,增强系统的灵活性和伸缩性。

2 SDH综合网络管理平台的设计与实现

　　设计和实现SDH综合网络管理系统要遵循TMN框架并结合SDH传输网的具体特点和应用。主要考虑实现多厂商、多设备环境下的Q3网关功能,设计目标是把多个厂商和多种设备组成的不同管理域的传输子网统一进行管理。

　　SDH网络管理系统是TMN的一个子网。多厂商环境下,各个厂家提供的SDH及其网元管理系统向上提供统一的Q3接口。通过接口一致性测试的SDH传输网设备都可以入网使用。在实际情况中,网络管理层与传输子网管理层之间,各厂家提供的子网管理层EMS向上的接口有所不同。ITU-T推荐的标准Q.811和Q.812分别定义了Q3接口的第1层到第4层的低层通信协议和第5到第7层的高层应用协议,并且推荐使用基于TCP/IP的RFC1006作为底层的传输协议。管理者与代理的通信一般采用基于TCP/IP的管理信息协议CMIP。网络管理层和网元管理层接口之间交换的信息是基于CMIP协议的,通过CMIP协议实现管理信息在SNMS与EMS之间的传送。

　　SDH管理功能包括网络资源管理、故障管理、性能管理以及实现端到端电路的路由计算。SDH网络管理系统由三部分功能组件构成:用户组件、管理系统组件和被管理系统组件。各组件之间存在接口功能。

　　实际开发的基于TMN的SDH网络管理系统由管理应用程序、管理信息库、基于Web的管理服务器和网关组成。其系统结构如图2所示。传输子网中的代理(Agent)不属于管理系统的组成部分。

　　在使用CORBA和Java技术实现的SDH传输网综合网络管理系统中,网管模块由4部分组成:网关、管理信息树(MIT)及其数据库、管理者和GUI管理应用程序。由于使用的多厂商设备都向上提供统一的Q3接口,所以在实际开发过程中主要考虑Q3网关功能的实现和GDMO/ASN.1信息模型到CORBA信息模型的转换功能。图2中的Q3 Agent模拟不同厂家设备的传输子网接口。模拟Agent通过CMIP协议响应管理应用程序的查询操作并且主动发送事件消息。用Java编程语言实现的管理者(Manager)通过CORBA/CMIP网关与代理通信。由CORBA组件构成的管理应用系统完成各种管理功能并通过Web浏览器和用户交互。基于Web的管理服务器提供SDH综合网络管理平台的用户界面。

　　管理信息数据库由数据库系统和一组操纵数据库的CORBA接口组成。数据库用于存储信息模型每个管理对象的描述和结构的实例。通过把对多个对象的查询路由到数据库系统并利用数据库最优查询算法来提高性能;利用分布式数据库系统的存储一致性和故障容错性能来获得恢复性能和可靠性;在不同管理域之间进行信息模型转换或通过查询被管理对象的转换映射信息与被管理对象的标识结构来使管理对象可以在数据库中寻找所需信息。

2.1 基于Web管理应用程序

　　在TMN体系中,用户与管理系统之间的接口被称为G接口。基于Web的管理应用程序是为用户和管理系统提供互连接口的GUI。采用基于Web的分布式的Brower/Server结构来实现图形用户界面。由于Web技术具有独立于平台、易于控制和使用等优点,因此常被用作显示界面。选用Java的Applet作为客户端程序。Applet功能强大,图形组件丰富,并具有与多种浏览器兼容的特点。Web管理应用程序分为客户端和服务器端,二者之间用HTTP协议进行通信。服务器端程序主要将用户命令发送给网络设备上的代理程序,并将代理程序的执行结果保存到数据库中,同时将数据库的变更消息发送给客户端显示。

2.2 CORBA/CMIP网关

　　为了使CORBA能够操作CMIP/CMIS协议,必须在相关联的对象模型之间映射并在管理域的边界上进行协议转换。实现CMIP网关必须构造2个转换。第1个为规则转换,定义从GDMO对象到IDL的转换;第2个为交互转换规则。规则涵盖2个不同管理域的协议之间的动态转换机制,允许一个域中的对象在另一个域内表示。在应用中用GDMO-IDL转换器实现规则转换。该转换器把GDMO文件转换成CORBA对象的IDL定义,然后用IDL创建CORBA管理对象。

　　实现EMS管理域内的CMIP/CMIS协议和CORBA管理域内的IIOP协议的相互动态转换要利用CORBA网关功能。CORBA网关逻辑结构如图3所示。它是UNIX进程和库的集合,用来把接口定义语言(IDL)表示的CORBA管理者请求转换成可移植的管理接口PMI请求,PMI与代理通过CMIS协议通信。CORBA网关同样把PMI响应和PMI事件转换成IDL或Internet ORB间协议的响应和CORBA事件。这样就把各个传输子网提供的Q3接口的CMIP/CMIS协议转换成CORBA管理域内的IIOP协议,实现了EMS管理域和CORBA管理域中不同协议的动态转换。

2.3 管理应用程序

　　系统的客户端和服务器之间用HTTP协议进行通信,下载的Java Applet连接到管理者应用程序。这样用户便可以执行各种操作(如CREATE、GET、SET、DELETE属性值);创建或者删除事件的前向鉴别器来允许或禁止告警;修改接收事件上报的阈值以及接收事件;允许和禁止日志功能等。管理者程序将代理返回的消息及响应结果保存到数据库中并同步发送给客户端。

　　为了给用户提供管理功能,必须构造支持GUI的CORBA组件,由这些组件负责把管理数据传送给运行在Web浏览器上的Java Applets。管理程序给Java Applets提供检索代理的管理信息接口。当管理者从Java Applets接收到输入信息时,就通过网关支持的接口把操作消息发送给代理并向上返回代理操作的结果。当管理者接收到代理的通知或者告警消息时,它通过Java Applets初始化时建立起来的Java/CORBA事件通道上报状态。

3  结  论

　　本文基于TMN管理框架研究并实现了一种SDH传送网综合网络管理系统。使用CORBA和Java技术实现了基于Web的SDH网管框架,并为用户提供了一个界面友好、易用的集成接口,隐藏了所有依赖于协议的细节。该系统的后续工作包括扩展管理结构以实现其他的TMN服务,同时要根据实践进行性能和规模的评估。

参考文献

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