SONPMSA系統(tǒng)通信平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究

摘 要：面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)是以網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的業(yè)務(wù)為被管理對象的，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)的封閉性限制了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。SONPMSA系統(tǒng)通信平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是通過引入主動(dòng)代碼技術(shù)、定義基于應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)信包的格式、利用Java的平臺無關(guān)性解決了主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制中關(guān)鍵主動(dòng)代碼的解析和加載兩大功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)問題。從而解決了面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)通信平臺動(dòng)態(tài)地執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理問題。

關(guān)鍵詞：面向業(yè)務(wù)； 網(wǎng)絡(luò)性能管理； 通信平臺； 主動(dòng)代碼； 動(dòng)態(tài)加載

中圖分類號：TN919.1-34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-373X(2011)17-0173-03

Research on Key Technologies for SONPMSA System Communication Platform

HUI Yan， PAN Yu

(Xi’an Technological University， Xi’an 710032， China)

Abstract： Communication is the basic function of network performance management system. The system of oriented-service network performance management takes the network services as the management objects， but the close character of intermediate node of traditional network limits the system implementation. The active network technology is introduced into the design and implementation of communication platform， the format of active packets based on the service layer is defined， and the independence of Java is used to solve two key problems which are the active code analytical and loading in the dispensing mechanism of active code. The network service data management problem which is dynamic executed on communication platform based on oriented-service network performance management system can be solved.

Keywords： service-oriented; network performance management; communication platform; active code; dynamic loading

0 引 言

隨著網(wǎng)絡(luò)使用的普及，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越紛繁復(fù)雜，用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求與服務(wù)質(zhì)量也要求越來越高，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也不斷更新。SONPMSA(Service-Oriented Network Performance Management System Based on Active Code)系統(tǒng)是基于主動(dòng)代碼的面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理將網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備作為主要被管理對象，但是用戶更關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的業(yè)務(wù)狀態(tài)與效率，因此SONPMSA系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的業(yè)務(wù)作為被管理對象，通過采集和分析網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的性能數(shù)據(jù)，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的性能。對網(wǎng)絡(luò)線路質(zhì)量進(jìn)行分析，同時(shí)，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)行的狀態(tài)信息，并對網(wǎng)絡(luò)的使用發(fā)展做出評測、估計(jì)，為網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的規(guī)劃調(diào)整提供依據(jù)等［1］。

要實(shí)現(xiàn)面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)管理必須打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的封閉性，因此SONPMSA系統(tǒng)利用主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)代碼技術(shù)，通過主動(dòng)包攜帶可執(zhí)行的主動(dòng)代碼，用戶根據(jù)具體的需求動(dòng)態(tài)對網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程，從而達(dá)到對網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)實(shí)施有效地控制與定制。SONPMSA系統(tǒng)通過借鑒的TMN(Telecommunication Management Network，電信管理網(wǎng))思想優(yōu)化通信平臺設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對面向網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的性能管理。

1 SONPMSA通信平臺的設(shè)計(jì)

SONPMSA系統(tǒng)中，信息的傳遞是面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。因此，網(wǎng)絡(luò)通信平臺的設(shè)計(jì)是非常重要的，通信平臺需要提供其他部件所需要的通信功能，保障能夠準(zhǔn)確地、沒有錯(cuò)誤地將數(shù)據(jù)傳送到目的節(jié)點(diǎn)。并且通信平臺除了提供通信的接口和服務(wù)，還負(fù)責(zé)進(jìn)行管理命令的偵聽。基于主動(dòng)代碼面向業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能管理通信的平臺結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)傳遞的數(shù)據(jù)信息本身的語義是不做分析、理解的，而主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是由網(wǎng)絡(luò)上的主動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及一些傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠傳遞封裝有可執(zhí)行代碼的主動(dòng)信包，主動(dòng)信包在主動(dòng)節(jié)點(diǎn)中移動(dòng)，主動(dòng)節(jié)點(diǎn)對流經(jīng)它的主動(dòng)信包進(jìn)行讀取、語義分析，并通過獲取主動(dòng)信包中的代碼而動(dòng)態(tài)地執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理。因此主動(dòng)代碼基礎(chǔ)是要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)代碼的解析，而要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)代碼的解析就需要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)信包格式的定義。目前主要有兩種封裝方式：主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)封裝協(xié)議ANEP(Active Network Encapsulation Protocol)和主動(dòng)IP(Active IP)［2］。在SONPMSA系統(tǒng)中設(shè)計(jì)主動(dòng)信包的封裝格式時(shí)，沒有像Active IP信包格式那樣去修改數(shù)據(jù)報(bào)的IP Option，而是側(cè)重如何構(gòu)造通信雙方都能夠理解的數(shù)據(jù)報(bào)格式。基于應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)信包的格式如圖2所示。

在圖2所示主動(dòng)信包格式的基礎(chǔ)上，圖1的工作過程為主動(dòng)代碼平臺由主動(dòng)代碼平臺接口(ACAPI)和主動(dòng)節(jié)點(diǎn)AN(主動(dòng)節(jié)點(diǎn)兼容傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn))組成。接口ACAPI實(shí)時(shí)監(jiān)聽來自網(wǎng)管中心NMC的命令，即通過接口ACAPI接收主動(dòng)信包，根據(jù)主動(dòng)代碼的分發(fā)機(jī)制將其解析執(zhí)行。中間節(jié)點(diǎn)ANi允許用戶編程，節(jié)點(diǎn)之間的通信通過主動(dòng)信包完成。

主動(dòng)代碼服務(wù)器(Active Code Server，ACS):該服務(wù)器中可以動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)各種與業(yè)務(wù)相關(guān)的主動(dòng)代碼，如性能數(shù)據(jù)收集的主動(dòng)代碼，新業(yè)務(wù)引入配置的主動(dòng)代碼。當(dāng)主動(dòng)節(jié)點(diǎn)完成某項(xiàng)服務(wù)所需要執(zhí)行的主動(dòng)代碼在本地代碼庫中不存在時(shí)，采用動(dòng)態(tài)請求加載的方式動(dòng)態(tài)加載主動(dòng)代碼。

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)生成器將來自網(wǎng)元層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成面向業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通過ACAPI返回到網(wǎng)管中心NMC使用。

2 主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制設(shè)計(jì)

基于主動(dòng)代碼面向業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能管理通信平臺的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵是要有一個(gè)良好、可行的主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制。目前，主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)可以分為：封裝法、可編程交換法和結(jié)合法，它們都能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)代碼插入到主動(dòng)節(jié)點(diǎn)的功能。根據(jù)研究，本文采用以下的方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。為了兼容傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將主動(dòng)信包建立在傳統(tǒng)的IP 信包格式的基礎(chǔ)之上，格式如圖2所示，由于它使用IP信包，限制了信包中代碼的長度要小于1 KB，即也限制代碼的處理功能。因此，根據(jù)不同的情況分兩種方法解決。具體過程可如圖3所示。

首先，如果定制的網(wǎng)管程序小于1 KB，就將其封裝在主動(dòng)信包中一起傳遞到主動(dòng)節(jié)點(diǎn)，然后所包含的代碼就被解釋執(zhí)行完成應(yīng)用任務(wù)。

其次，如果定制網(wǎng)管程序較大，使用頻率較高，在主動(dòng)節(jié)點(diǎn)均定制程序不僅不必要，而且加重了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，因而可以建立一個(gè)主動(dòng)代碼服務(wù)器ACS。在主動(dòng)信包中設(shè)定一個(gè)指針域(標(biāo)識不同應(yīng)用的主動(dòng)代碼)，通過網(wǎng)絡(luò)按需動(dòng)態(tài)請求加載主動(dòng)代碼，進(jìn)而完成各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理任務(wù)。并且這種方法也有利于新業(yè)務(wù)的引入。

3 基于主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)

主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵主要是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)代碼的解析與加載兩大功能。圖2給主動(dòng)代碼的解析提供了實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，圖3所示的動(dòng)態(tài)加載的過程提供了主動(dòng)代碼加載的思路。考慮到Java的平臺無關(guān)性使網(wǎng)管系統(tǒng)能夠在多種平臺上運(yùn)行，且具有良好的可移植性的特點(diǎn)。因此，在系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，主動(dòng)代碼是由Java類來實(shí)現(xiàn)的，啟動(dòng)主動(dòng)應(yīng)用實(shí)際上就是啟動(dòng)某個(gè)Java程序，所以圖2所示的主動(dòng)信包格式中應(yīng)包含啟動(dòng)程序所包含main函數(shù)的Java類名。

主動(dòng)節(jié)點(diǎn)在下載主動(dòng)代碼的時(shí)候，可以優(yōu)先考慮該節(jié)點(diǎn)上設(shè)置的缺省下載位置，比如某個(gè)臨近的節(jié)點(diǎn)，在其他較近節(jié)點(diǎn)中沒有找到相應(yīng)的主動(dòng)代碼時(shí)，才去查找這個(gè)位置。這樣做可以防止所有節(jié)點(diǎn)一接收到主動(dòng)信包就到指定的主動(dòng)代碼服務(wù)器下載，造成該服務(wù)器必然的繁忙，引起系統(tǒng)的擁塞。

在實(shí)現(xiàn)過程中，所有的參數(shù)數(shù)據(jù)是作為一個(gè)字符串進(jìn)行傳遞的，能夠同時(shí)包含多個(gè)命令行參數(shù)。類加載器加載Java類時(shí)將把這些參數(shù)傳遞給它。利用這些信息，管理員能夠設(shè)定主動(dòng)應(yīng)用在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)上啟動(dòng)的設(shè)置條件和初始參數(shù)。

類PackReceiver()可以實(shí)現(xiàn)接收回應(yīng)信包和主動(dòng)節(jié)點(diǎn)中主動(dòng)信包的接收。PackReceiver類圖如圖4所示。

4 結(jié) 語

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)會(huì)不斷的增加，因此需要能在必要的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，但是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)只是被動(dòng)的傳輸數(shù)據(jù)。為了面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理的有效實(shí)現(xiàn)，本文引入了主動(dòng)網(wǎng)的概念，將主動(dòng)網(wǎng)中主動(dòng)代碼的移動(dòng)性、可編程性應(yīng)用到面向業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能管理中，并設(shè)計(jì)了基于主動(dòng)代碼面向業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能管理的通信平臺。對于通信平臺實(shí)現(xiàn)過程中涉及到的主動(dòng)代碼分發(fā)機(jī)制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。隨著對課題不斷深入的研究，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將會(huì)進(jìn)一步完善。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡介：

惠 燕 女，1979年出生，陜西咸陽人，碩士，講師。主要研究方向?yàn)橹鲃?dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理。