關(guān)于STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方案分析

七號信令系統(tǒng)是一種國際性標(biāo)準(zhǔn)化的通用公共信道信令系統(tǒng)。作為電信網(wǎng)的三大支撐之一、電信網(wǎng)的重要組成部分，其應(yīng)用十分廣泛。通訊設(shè)備之間任何實際應(yīng)用信息的傳送總是伴隨著一些控制信息的傳遞，它們按照既定 的通訊協(xié)議工作，將應(yīng)用信息安全、可靠、高效地傳送到目的地。這些信息在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中 叫做協(xié)議控制信息，而在電信網(wǎng)中叫做信令（Signal）。英文資料還經(jīng)常使用"Signalling"（ 信令過程）一詞，但大部分中文技術(shù)資料只使用"信令"一詞，即"信令"既包括"Signal"又包括 "Signalling"兩重含義。信令指通信網(wǎng)中的控制指令，是控制交換機(jī)動作的信號和語言。信令系統(tǒng)指完成上述控制過程的控制信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接受的硬件及操作程序的全體。信令方式指信令在傳送過程中必須遵守的規(guī)約和規(guī)定的集合， 內(nèi)容包括信令的結(jié)構(gòu)形式、傳送方式和控制方式。

1 CORBA技術(shù)簡介

通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)CORBA（Common ORB Architecture）技術(shù)是當(dāng)今主流的三大構(gòu)件技術(shù)之一。CORBA（Common Object Request Broker Architecture,公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)，通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）是由OMG組織制訂的一種標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο髴?yīng)用程 序體系規(guī)范?；蛘哒f CORBA體系結(jié)構(gòu)是對象管理組織（OMG）為解決分布式處理環(huán)境（DCE）中，硬件和軟件系統(tǒng)的互連而提出的一種解決方案；OMG組織是一個國際性的非盈利組織，其職責(zé)是為應(yīng)用開發(fā)提供一個公共框架，制訂工業(yè)指南和對象管理規(guī)范，加快對象技術(shù)的發(fā)展。CORBA使用一種接口定義語言用于刻畫物件將呈現(xiàn)出來的接口。CORBA又規(guī)定了從IDL到特定程序語言，如C++或Java，實現(xiàn)的映射。這個映射精確的描述了CORBA資料類型是如何被用戶端和服務(wù)器端實現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)映射的有Ada、C、C++、Smalltalk、Java、以及Python。 還有一些非標(biāo)準(zhǔn)的映射，為Perl和Tcl的映射由這些語言寫的ORB實現(xiàn)。

ORB （Object Request Broker） 對象請求代管者。在一個面向?qū)ο蟮姆植际接嬎悱h(huán)境，一個對象請求代管者（ORB）可以為應(yīng)用程序、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施之間分發(fā)消息提供關(guān)鍵通信設(shè)施?？梢詫RB想象成一組軟件總線、支柱，它提供了一個公用消息傳遞接口通過這個接口，許多不同類型的對象可以以對等層策略進(jìn)行通信。對象請求代理 （Object Request Broker, ORB） 是 CORBA 的核心組件。ORB 提供了識別和定位對象、處理連接管理、傳送數(shù)據(jù)和請求通信所需的框架結(jié)構(gòu)。CORBA 對象之間從不直接進(jìn)行通信，對象通過遠(yuǎn)程樁對運(yùn)行在本地計算機(jī)上的 ORB 發(fā)出請求。本地 ORB 使用 Internet Inter-Orb 協(xié)議（IIOP 為縮寫形式）將該請求傳遞給其他計算機(jī)上的 ORB。然后，遠(yuǎn)程 ORB 定位相應(yīng)的對象、處理該請求并返回結(jié)果。 對象服務(wù)是為公共設(shè)施和各種應(yīng)用對象提供的基本服務(wù)，它包括命名服務(wù)、事件服務(wù)、事件處理服務(wù)、通知服務(wù)、交易服務(wù)、生命周期服務(wù)和安全服務(wù)等等，其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1說明了客戶應(yīng)用和服務(wù)對象是如何交互的。客戶應(yīng)用不必知道服務(wù)對象位于本機(jī)上或者遠(yuǎn)程的機(jī)器上。客戶應(yīng)用只需要知道服務(wù)對象的對象引用（或者機(jī)器名和端口號）及如何來使用服務(wù)對象的公共接口即可。由ORB來處理發(fā)送請求、對象定位和返回結(jié)果等具體問題。

2 TL1協(xié)議簡介

TL1由Telcordia（先前的Bellcore）定義，全稱Transaction Language -1，是一種ASCII型的人機(jī)（man-machine）交互協(xié)議，也是一種標(biāo)準(zhǔn)的電信管理協(xié)議。

TL1作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理程序間的基本接口，用于操作、管理和維護(hù)電信網(wǎng)絡(luò)。TL1代理位于被管設(shè)備上提供訪問被管設(shè)備數(shù)據(jù)的接口，TL1管理者使用這個接口監(jiān)視和控制被管設(shè)備。數(shù)據(jù)（TL1 messages）在兩者之間以二進(jìn)制流的方式傳送。

TL1定義了四種消息類型：（1）輸入消息（Input Message）。輸入消息是一條從OS或其他（如管理者）到網(wǎng)元（如代理）的命令，這條消息要求NE進(jìn)行一些動作；（2）響應(yīng)消息（Response Message）。響應(yīng)消息是對應(yīng)一條輸入命令的詳細(xì)回復(fù)（可以是一個回復(fù)或多個回復(fù)），它包含了命令是否執(zhí)行成功的信息以及所需要返回的數(shù)據(jù)；（3）應(yīng)答消息（Acknowledgment Message）。應(yīng)答消息是一個從NE的簡短回復(fù)，標(biāo)志輸入命令消息正在處理或已經(jīng)被拒絕執(zhí)行，主要是通知用戶NE對所收到的命令需要較長時間的處理；（4）自發(fā)消息（Automomous Message）。當(dāng)NE進(jìn)行周期性的操作或報告異常事件發(fā)生時產(chǎn)生自發(fā)消息。圖2說明了TL1與STP的通信過程。

傳輸提供者接口（Transport Provider Interface）作為底層傳輸協(xié)議和會話層之間的一個橋梁，傳輸提供者接口對應(yīng)于管理者和TL1代理之間的通信方式。使用特定的協(xié)議以滿足通信需求，并可以讓會話層不必理會底層所用的傳輸協(xié)議。

消息處理（Message Processing）用于處理從客戶端收到的輸入消息，它解析和處理TL1引擎收到的輸入消息，并且發(fā)送輸出的響應(yīng)消息和自發(fā)消息到網(wǎng)元。

管理者只需要建立一個連接到被管理者，之后可以通過連接發(fā)送字符消息對被管理者進(jìn)行操作。管理者只需要對接收到的字符消息進(jìn)行解析就可以了。

3 CORBA在STP管理中的實現(xiàn)

借助于CORBA創(chuàng)建某個應(yīng)用X，該應(yīng)用包括兩個部分，即客戶方程序和服務(wù)方程序。首先，定義一個接口，接口中定義了服務(wù)端提供的操作。服務(wù)器程序的功能是實現(xiàn)應(yīng)用中定義的接口，為接口提供一個實現(xiàn)對象，該對象也稱為服務(wù)對象（Servant）為客戶方提供服務(wù)。當(dāng)服務(wù)對象被請求時，該對象可以實現(xiàn)被請求的功能。通過一個CORBA對象來提供這一功能，并用IDL接口來描述訪問語法。X_impl類是提供這一功能的C++語言級對象類，通過創(chuàng)建一個X_impl對象實例并將其注冊到對象適配器上或發(fā)布一個對象引用，便使C++語言級對象變成了可被遠(yuǎn)程訪問的分布對象。

（1）接口。使用IDL語言來描述服務(wù)對象的公共接口。IDL語言描述服務(wù)方對外提供，客戶方可以訪問的共有操作。

（2）對象適配器。對象適配器（Object Adapter）是ORB的一個組成部分，它提供產(chǎn)生和解釋對象引用、激活對象實現(xiàn)和訪問對象狀態(tài)相關(guān)的各種服務(wù)。

（3）客戶方和服務(wù)方的框架代碼。客戶方框架代碼（stub）負(fù)責(zé)將對服務(wù)對象的本地接口請求轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡(luò)請求。服務(wù)方的框架代碼（skeketon）幫助對象適配器將相應(yīng)的接口傳到服務(wù)對象（Servant）的具體實現(xiàn)。

（4）服務(wù)方程序。服務(wù)方程序（Server）是一個擁有一個或多個CORBA對象的應(yīng)用程序，用來實現(xiàn)接口中所聲明對象。服務(wù)方程序負(fù)責(zé)創(chuàng)建提供接口服務(wù)的實例X_impl類，將該命令注冊到對象適配器中并創(chuàng)建對象引用。對象引用包括了對象ID和它在網(wǎng)絡(luò)中的位置信息。

（5）客戶方程序?？蛻舴匠绦蛲ㄟ^對象引用中的信息來定位將請求發(fā)送給對象，獲得相應(yīng)的服務(wù)。

4 STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

4.1 網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）對STP的管理

圖3顯示了EMS與STP的通信方式。EMS使用TL1通過TCP/IP協(xié)議與STP進(jìn)行通信。EMS對STP的管理分為主動方式、被動方式和數(shù)據(jù)庫方式。（1）主動方式。EMS可以向STP發(fā)送指定的TL1命令，STP接收到TL1命令后，解析該命令并向EMS發(fā)送相應(yīng)的返回字符串。EMS通過解析該返回字符串就可獲得與所發(fā)送命令相關(guān)STP的屬性和狀態(tài)；（2）被動方式。EMS可以通過設(shè)定時間間隔，使得STP定期向EMS報告其所處的狀態(tài)。EMS還可以設(shè)置STP需要上報的告警和事件類型，使得STP可以主動向EMS上報相應(yīng)的告警和過濾；（3）數(shù)據(jù)庫方式。EMS設(shè)定STP更新數(shù)據(jù)庫的時間間隔，可以通過訪問該數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容獲得STP的相關(guān)屬性。

4.2 STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

圖4顯示了STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)總共分四層。第一層是STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)；第二層是適配器；第三層是EMS；第四層是信念轉(zhuǎn)接點設(shè)備。網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）北向接口為EMS與STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)傳遞信息的接口，STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)通過該接口可以實現(xiàn)對EMS下的STP的管理。網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)通過適配器與若干個EMS相連，通過EMS管理該EMS下的若干個STP。STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)對STP的管理分為與網(wǎng)元管理系統(tǒng)對STP的方式類似。只是STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)首先需要通過適配器將相應(yīng)的TL1命令發(fā)送到STP所屬的EMS，再由EMS對指定的STP進(jìn)行管理。此外，適配器需要根據(jù)STP返回的TL1字符串更新相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)也可以通過查詢該數(shù)據(jù)庫獲得相應(yīng)的STP屬性。

采用CORBA和TL1技術(shù)來實現(xiàn)STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，使STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)具有以下特點：（1）靈活性。由于CORBA具有跨平臺性、跨操作系統(tǒng)和跨語言的特性，因此在開發(fā)平臺和運(yùn)行平臺以及編程語言的選取上有極大的靈活性。（2）可維護(hù)性。由于接口的屏蔽作用，使得服務(wù)方可以在實現(xiàn)服務(wù)的情況下隨意改動服務(wù)的實現(xiàn)方式而不影響客戶端的實現(xiàn)。（3）可擴(kuò)展性。由于采用了接口語言IDL，只需要通過修改IDL代碼，并在服務(wù)方程序中添加相應(yīng)的功能代碼，服務(wù)方就可以實現(xiàn)其功能范圍的擴(kuò)展而不影響現(xiàn)存服務(wù)方程序和客戶方程序。

STP網(wǎng)元集中管理系統(tǒng)的開發(fā)使得STP管理員可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程對信令網(wǎng)的管理和維護(hù)，減輕了信令網(wǎng)管理和維護(hù)的代價以及管理員的負(fù)擔(dān)。而且，為進(jìn)一步對信令網(wǎng)的檢測和歷史數(shù)據(jù)的采集、分析等提供了基礎(chǔ)。