通信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)模型的建立

摘要：通信領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)復雜多樣，使得多數(shù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相對獨立，為網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的共享、應用等方面帶來了很大的難題。為了解決這一系列問題，我們根據(jù)網(wǎng)元建模原則對網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)進行抽象分析，對網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一建立網(wǎng)元模型，該模型采用XML和Java語言實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)管理；網(wǎng)元模型；XML；數(shù)據(jù)整合；數(shù)據(jù)存儲

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)29-0272-03

Building of Network Management Data Model in Communicate Field

JIA Zong-pu， LI Hui-chao

(School of Computer Science and Technology，He'Nan Polytechnic University，JiaoZuo 454000，China)

Abstract: The variety and complexity of network management data in communication field makes many network nanagement systems relative independence and bring difficuties in share and application of data in network. According to the model of network elements， We analyze variable data in network and build model of network elements for network data which apply XML and Java .

Key words: network management;model of network elements;XML;data consolidation;data storage

1 概述

在當前信息資源海量化，信息渠道多元化，信息載體多樣化，信息傳播扁平化的互聯(lián)時代里，數(shù)據(jù)管理技術(shù)及其應用的發(fā)展呈現(xiàn)了面向應用多元處理的趨勢。具體表現(xiàn)在由采集、分類、整理過渡到挖掘、分析、人工智能為主要特征的階段。

2006年，中國數(shù)據(jù)管理技術(shù)應用市場保持了快速增長，市場整體規(guī)模達到28.49億元人民幣，比上一年增長42．1 %，已經(jīng)成為軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的熱點領(lǐng)域；2007年，在中國各行業(yè)用戶數(shù)據(jù)整合應用需求意識不斷提高的內(nèi)部因素驅(qū)動下，在加入WTO后市場全面開放面臨激烈競爭的外部壓力下，數(shù)據(jù)管理技術(shù)及其應用將迎來新的發(fā)展階段。賽迪顧問預計，中國數(shù)據(jù)管理技術(shù)應用市場規(guī)模未來5年將保持平穩(wěn)增長，年復合增長率為30%左右。到2011年整體市場規(guī)模將有望超過100億元人民幣。

通信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)整合技術(shù)是整個領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理的核心技術(shù)。本項目面向通信領(lǐng)域，為復雜的網(wǎng)絡(luò)管理的核心層提供網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)整合技術(shù)，包括數(shù)據(jù)收集整合、數(shù)據(jù)存儲整合、數(shù)據(jù)應用整合、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)整合四個層面的整合技術(shù)。而通信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)模型的建立就是針對通信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)特性采用對象建模的方式建立通信領(lǐng)域統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，對各類網(wǎng)管數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲整合。

2 相關(guān)技術(shù)與與概念

2.1 數(shù)據(jù)整合意義

1) 消除信息孤島，使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)形成互通互聯(lián)的整體；

2) 形成了各個應用系統(tǒng)的統(tǒng)一訪問入口；

3) 提供滿足信息安全的統(tǒng)一數(shù)據(jù)發(fā)布平臺；

4) 提供了已有業(yè)務系統(tǒng)升級的新手段；

5) 為建立企業(yè)決策系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)準備；

6) 解決了數(shù)據(jù)不規(guī)范、編碼不一致等問題；

7) 規(guī)范了信息模型，遵循國際標準；

8) 形成了“按需定制”的企業(yè)信息架構(gòu)。

2.2 數(shù)據(jù)整合基本原則

1) 全方位集成原則，信息整合系統(tǒng)既是“數(shù)據(jù)中心”也是“業(yè)務中心”，信息整合要具有界面集成、數(shù)據(jù)集成、應用遷移、業(yè)務集成等能力。

2) 全面集成原則，既要支持邏輯集成，也要支持物理集成。

3) 開放性原則，信息整合平臺不能成為第N+1個系統(tǒng)。

4) 標準化原則，基于IEC61970國際標準。

5) 規(guī)范化原則，規(guī)范各個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

6) 統(tǒng)一原則，實現(xiàn)代碼統(tǒng)一，信息模型統(tǒng)一。

7) 平臺化原則，采用標準的平臺，保證可靠性和標準性和開放性。

8) 流程化原則，業(yè)務基于流程引擎實現(xiàn)流程重組和可定制。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理中的網(wǎng)元對象

網(wǎng)絡(luò)管理中的網(wǎng)元對象通常是指經(jīng)過抽象和對象化后，能被網(wǎng)絡(luò)管理者識別的被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實體。它具有多樣性和復雜性兩個特點。

多樣性

網(wǎng)元對象的多樣性表現(xiàn)在通信領(lǐng)域收集數(shù)據(jù)的方式上。目前采集數(shù)據(jù)的方式包括TCP/IP、SNMP、串口、Telnet、設(shè)備文件、Syslog、專業(yè)網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫、專業(yè)網(wǎng)管接口、自主開發(fā)信息收集Probe方式等。

復雜性

網(wǎng)元對象的復雜性體現(xiàn)在網(wǎng)元對象的結(jié)構(gòu)上。通常的數(shù)據(jù)采集設(shè)備都包含有數(shù)目不等的子網(wǎng)元對象。如我們比較熟悉的網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫，包括SQL數(shù)據(jù)庫、ORCAL數(shù)據(jù)庫、SYBASE數(shù)據(jù)庫等等，對于各個數(shù)據(jù)庫又包括多種接口。同時有些相同設(shè)備的型號不同其層次結(jié)構(gòu)也可能有很大的差別，這更增加了網(wǎng)元對象的復雜性。

正因為被管網(wǎng)元對象的多樣性和復雜性，使得如何構(gòu)建其對象模型，成為網(wǎng)管數(shù)據(jù)整合的關(guān)鍵一步，因為所有的網(wǎng)絡(luò)收集方式都是以網(wǎng)元為中心，網(wǎng)元模型越靈活，則網(wǎng)管數(shù)據(jù)整合的可擴展性越強。

2.4 XML技術(shù)

可擴展標記性語言（eXtensible Markup Language， XML）是用來描述數(shù)據(jù)的一種技術(shù)。其具體格式和HTML很相似，但是其最大的特點就是XML的標簽都沒被定義，使用者可以對所使用的標簽進行自己的定義。而這種定義又由標記、元素和屬性這三個嚴格規(guī)定的格式來約束，使得XML在保證了規(guī)范性和易識別性的同時，具有很強的可擴展性。從某種意義上說，XML文件本身就是一個數(shù)據(jù)庫了，而它的靈活性又遠遠在傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之上。

2.5 對象建模原則

通過對網(wǎng)元對象特點的分析，可以看出要建立一個適合管理并具有良好擴展性的網(wǎng)元對象模型，應遵循以下原則：

1) 用最少的對象模型來描述最多種類的網(wǎng)元對象；

2) 應盡量避免特殊化；

3) 對象的層次結(jié)構(gòu)無論復雜還是簡單，都可以用相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示；

4) 通過該模型能方便地進行網(wǎng)管數(shù)據(jù)整合；

5) 有足夠的擴展空間，使得出現(xiàn)新的網(wǎng)元對象時，該模型同樣也能適應；

6) 易于代碼實現(xiàn)和維護；

3 數(shù)據(jù)整合網(wǎng)元模型建立

根據(jù)上述建模原則，我們提出一種靈活并能抽象出最大種類網(wǎng)元對象的模型建立方法。

我們希望能用一個通用對象Ne來描述現(xiàn)有的所有網(wǎng)元對象。Ne對象應具備以下屬性：

id：用來唯一標識該網(wǎng)元對象。

publicAttributes：由所有網(wǎng)元對象都具備的屬性構(gòu)成，如：對象名稱、對象類型等。

privateAttributes：由網(wǎng)元對象自身特性屬性構(gòu)成，其屬性值通常由對象類型等因素決定。

storageAttributes：由網(wǎng)元對象自身存儲屬性構(gòu)成，存放完成該類型數(shù)據(jù)整合所需的參數(shù)或數(shù)據(jù)。

childNe：由所有該網(wǎng)元對象的子網(wǎng)元對象構(gòu)成。子網(wǎng)元對象又是一個Ne對象。

parentNe：指示該網(wǎng)元對象的父網(wǎng)元對象。

而Ne中的publicAttributes、privateAttributes和storageAttributes都由一個成員為多個Attribute 對象的哈希表構(gòu)成。Attribute對象主要由一個name-value對來確定其屬性，valueType則指示了該屬性值的類型。

上述模型可通過UML描述如圖1所示。

對照上面提出的建模原則，可以看到這一模型只用了一個核心對象Ne來表示所有的網(wǎng)元對象，Attribute對象從屬于Ne對象。通過privateAttributes這一靈活的屬性，可以將各種特性的數(shù)據(jù)用相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示，無論網(wǎng)元對象如何變化，都不需要改變Ne的結(jié)構(gòu)。而childNe 和parentNe兩個屬性則可以非常清楚的將網(wǎng)元對象的層次結(jié)構(gòu)表示出來。Ne 中的storageAttributes可以使開發(fā)人員很容易獲得需要整合的數(shù)據(jù)信息。此模型未針對任何一個具體的網(wǎng)元對象，因此當出現(xiàn)新的網(wǎng)元對象和新的存儲類型時，只需分別擴充privateAttributes和storageAttributes中的相關(guān)屬性，然后在對該對象的處理程序中對這些擴充的name-value對進行相應的處理，就能方便地實現(xiàn)將新的對象和功能加入整合系統(tǒng)中。

4 數(shù)據(jù)整合網(wǎng)元模型實現(xiàn)

通過xml和系統(tǒng)開發(fā)語言可以實現(xiàn)這一模型。考慮到數(shù)據(jù)整合軟件的跨平臺性和移植性需求，采用Java語言作為系統(tǒng)核心開發(fā)語言具有較好的現(xiàn)實意義。

xml是一種可擴展的標記語言，由于xml可以自定義標記，因此通過它將抽象的模型轉(zhuǎn)化為具體的對象十分方便。如果用戶知道模型的構(gòu)建規(guī)則，則可以通過自己編寫xml文本，載入新的存儲類型。模型的構(gòu)建規(guī)則由xml schema給出，所有的xml文本都需要經(jīng)過schema的檢驗，只有通過檢驗的xml 描述才能轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)中的合法網(wǎng)元對象。

通過檢驗的xml描述被傳送至數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)后，需要經(jīng)過由Java 編寫的xml轉(zhuǎn)換程序進行信息轉(zhuǎn)換，一部分需要立即處理的信息要傳送給應用服務器端（如對象類型，以防止類型重復），另一部分信息則傳送給數(shù)據(jù)庫服務器進行存貯，待對象實例化時使用。

其實現(xiàn)過程如圖2所示。

經(jīng)過上述過程就可建立起一種網(wǎng)元對象的模型，當要生成具體的網(wǎng)元對象時，只需調(diào)用一個通用的Java程序，就可以根據(jù)該模型生成網(wǎng)元對象實例。

5 結(jié)束語

本文從數(shù)據(jù)整合的意義以及數(shù)據(jù)整合實現(xiàn)原則出發(fā)，提出了一種網(wǎng)元對象建模方法。該方法可以很好地適應網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備不斷發(fā)展變化的特性，為通信領(lǐng)域數(shù)據(jù)存儲整合的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

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