（电磁场与微波技术专业论文）hlx155本地终端配置管理软件的设计与实现.pdf

硕士学位论文摘要 摘要y3 1 3 彳0 6 f 8 0 年代中期以来，光纤通信在电信网中的大规模应用直接推 动了、s d h 技术的发展。国内外的电信厂商相继开发研制出了s d h 设备。 然而，不论是s d h 的理论研究，还是s d h 实用设备的研制， 国外都处于领先地位，国外公司的s d h 设备在中国已占有很大的 市场份额。为了适应市场的要求，为了振兴民族工业，华光科技 股份有限开始研制开发h l x 一1 5 5 ( s d h 复用设备，线路传输速率 是l 5 5 m b p s ，h l x 是产品的系列号) 。我积极地参与了这一工作， 并独立完成了本地终端配置管理软件。 本地终端管理软件负责对单个s d h 设备( h l x - 1 5 5 ) 的管理， 是网络管理软件的重要组成部分，因其具有开发周期短的优点， 所以应首先开发，尽快投入市场。 本地终端管理软件可以分为配置管理软件，性能管理软件， 故障管理软件以及安全管理软件等。 本地终端配置管理软件主要包括可以完成交叉连接管理的软 件，芫蕊蓖羞否砸强肆渤路卡、支路卡等) 的软件，完成选择 同步源的软件以及设置同步模式的软件等。厂。 本文首先在第一章概述了本地终端管理软件所要完成的功 能，并给出了本地终端配置管理软件要实现的配置功能以及完成 软件的工作阶段的划分。 然后，在对软件的设计过程的讨论中，以t 虾( 电信管理网) 的信息模型、组织模型和通信模型为理论基础，分别建立了本地 终端管理的组织模型、通信模型和配置管理的信息模型。 在对编制本地终端配置管理软件的讨论中，讨论了软件的编 程环境和编程语言。匪要以完成交叉连接管理的软件为例来介绍 本地终端配置管理软件的实现过程。并在第六章重点论述了本人 设计的两个具有特色的新的控件类t l i ur a d i o b u t t o n 和 t l i u c o m b o b o x 。t l i u r a d i o b u t t o n 和t l i u s o m b o b o x 的使用， 减少了大量代码，从而也加快了程序的运行速度，并且便于程序 员的调试和维护? 、广_ 一 本地终端配型管理软件在应用中经受了检验，自1 9 9 8 年1 0 月以来，华光科技股份有限公司已经在吉林的东风市、梅河口市、 浙江的杭州市建立了三个试验局，采用本地终端管理软件来负责 网络的开通和运行，其开通和运行情况良好。 关键词：s d h ( 同步数字系列) ，t m n ( 电信管理网) 。 硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t f r o mt h em i d d l eo fe i g h t i e st on o w ，t h el a r g ea p p l i c a t i o n s c a l eo fo p t i e a l f i b e rc o m m u n i c a t i o ni nt e l e c o m m u n i c a e i o n n e t w o r kc o m p e l st h ed e v e l o p m e n to fs d ht h e o r y n a ti o n a l a n d f o r e f g n v e n d o r sb e g i nt o r e s e a r c ha n d p r o d u c es d he q u i p m e n t h o w e v e r ，f o r e i g nv e n d o r si sp r i o rt on a t i o n a lo n e sn o to n l y t h er e s e a r c ht h e o r y b u ta l s o t h e p r o d u c i n g o fs d h e q u i p m e n t i nt h i ss i t u a t i o n ，t om e e tt h ed e m a n do fm a r k e ta n dt oi m p r o v e n a t i o n a li n d u s t r y ，h u a g u a n gs c i e n c e t e c h n o t o g y l t d o f w e i f a n gb e g i nt or e s e a r c ha n dd e v e l o ps d he q u i p m e n t n a m e d h l x 一1 5 5 ia mp l e a s u r et o h a v et a k e np a r ti nt h ew o r k ，a n d a c c o m p i i s h t h el o c a lt e r m i n a lc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t s o f t w a r em y s e l f c o m p a r e d w it hn e t w o r k m a n a g e m e n t s o f t w a r e，l o c a l f e r m i n a lm a n a g e m e n ts o f t w a r eh a st h ev i r l ；u e o fs h o r t e n i n g t h ed e v e l o p i n gti m e ，w h i c hm e e t st h ed e m a n do fm a r k e t l o c a lt e r m i n a lm a n a g e m e n ts o f t w a r ec a nm a n a g es i n g l es d h e q u i p m e n t i tc a nf i n i s ht h em a n a g e m e n tf u n c t i o ni n c l u d i n g c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ，f a u l t m a n a g e m e n t ，p e r f o r m a n c e m a n a g e m e n t a n d s e c u r i t ym a n a g e m e n t b a s e do n t h e s e m a n a g e m e n t f u n c t i o n s，t h e l o e a lt e r m i n a l m a n a g e m e n t s o f t w a r ec a nb ed i v i d e d i n t o c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t s o f t w a r e ，f a u l tm a n a g e m e n ts o f t w a r e ，p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t s o f t w a r ea n ds e c u r it ym a n a g e m e n ts o ft w a r e c o n f ig u r a tio n m a n a g e m e n t s o f t w a r ec a nr e a l lz et h e f u n c t i o ns u c h a sc r o s s e o n n e e t i o n ，t h e c o n f i g u r a t i o n o f s e r v i c ec a r d s，t h ec o n f i g u r a t i o n o fc o m m u n i c a t i o n p a r a m e t e r s s y n c h r o n o u ss o u r c es e l e c t l n g ，t h ec o n f l g u r a 1 0 n o fs y n c h r o n o u sm o d e ，a n ds oo n t h es o f t w a r ew o r k si nt h ei d eo fb c 5 0w h i c hi sb a s e do n w i n d o w s9 5 if i n i s h e dt h es o f t w a r e o nb o r l a n dc ” p r o g r a m m in gl a n g u a g e d u r i n gt h ed e v i s i n gp h a s eo ft h es o f t w a r e ，iu t i l i z e dt h e t m n t h e o r y o fi n f o r m a t i o nm o d e ，o r g a n i z a t i o n m o d ea n d 2 硕士学位论文 a b 吼r a c t c o m m u n i c a t i o nm o d e ，a n dd e v i s e dt h ei n f o r m a ti o nm o d eo fl o c a l t e r m i n a lc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t d u r i n g t h es o f t w a r e p r o g r a m m i n g ，i d e v i s e dt w on e w c o n t r o l c l a s s i n d e p e n d e n t l y ，w h i e h a r en a m e da s t l i ur a d i o b u t t o na n dt l i uc o m b o b o x t h e t w oc o n t r o l c l a s s c a nn o to n l yb eu s e di nc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r e ，b u ta l s oi n o t h e rm a n a g e m e n ts o f t w a r e t h eu s i n go ft h et w oc o n t r o l c l a s s ，d e c r e a s el a r g es o u r c e c o d e a c c e l e r a t et h ep r o g r a mr u n nl n gt l m e t tl sc o n v e n l e e l f o rt h e d e b u ga n dm a i n t e n c eo fp r o g r a mt op r o g r a m e r s t h et h e s i ss e q u e n c e df r o ms o f t w a r ed e v i s i n gt os o f t w a r e p r o g r a n u n i n g ，e m p h a s i z e d t h el o c a lt e r m i n a i m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nm o d ei nt h es o f t w a r e d e v i s i n g ，d e v is e d o r g a n i z a t i o nm o d e a n dc o m m u n i c a t i o nm o d ea ts a m et i m e t h et h e s i si n t r o d u c e dt h es o f t w a r ep r o g r a m m i n gw i t ht h e e x a m p l eo fe r o s s c o n n e c t i o ns o f t w a r e ，a n dd i s c u s s e dt w on e w c o n t r 0 1 一c l a s sn a m e dt l i ur a d i o b u t t o na n dt l i uc o m b o b o x k e y w o r d s ：s d h( s y n c h r o n o u s d i g i t a lh i e r a r c h y ) t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k ) 3 硕士学位论文 第一章概述 第一章t 概述 s d h 是伴随着光纤通信不断发展而产生的新的复用体制，其 相对于p d h 的优越性不容置疑，而其市场的应用前景更是异常广 阔，尤其是在中国的市场应用更是如此。为了适应市场的需求， 为了振兴民族工业，华光科技股份有限开始研制开发h l x 一1 5 5 0 我积极地参与了这一工作，并独立完成了本地终端配置管理软 件。本地终端管理是网络管理的一个重要组成部分，它是以t m n 为理论依据的。 t m n 是为了适应电信网业务种类，数量和要求的急剧增加而 提出的，因为网络的延伸日益突出了网络管理系统的重要性，t n 的提出便适应了这一发展趋势，t m n 独立于电信网而专职进行网 络管理。 1 - 1 简述网络管理 直观地讲，可以认为网络管理是监视和改变电信网的每个物 理和逻辑部件状态的能力，这些部件的范围可以从象数字交换机 一样的复杂设备，到相对简单的，与一台p c 相连的m o d e m 。部 件的状态可以认为是一组提供部件信息的相关指示器，例如，在 m o d e m 上的发光二极管亮表示电源是开着的。 技术人员注意到交换机的闪动报警信号并采取校正行动就是 网络管理的一个例子。在存储关于网络或与网络相互作用的信息 的p c ，小型计算机或主计算机上的计算机程序是另外的一个例 子。 在世界上的许多地方，网络管理的情况仍然还是现场的物理 操作方式。诸如复用设备，各种交换机，路由器等资源可以用物 理操作进行现场管理。技术人员连接一个仪表或按一个按钮去监 视或改变资源的状态。 通常大多数措施是由一个物理的告警，或者用户的故障报告 触发的。换句话说，网络管理策略是反馈式的并依赖于故障的。 而从为用户提供可靠的网络业务来说，这并非是最好的策略。对 于大部分机电网络单元存在的地方，它可能是唯一的策略。 随着新技术的发展，开始了以监视为基础的网络管理。对网 络运行的情况的监视将根据预定计划，或者可能的话根据实时情 况来执行。系统经常用来预先采取措施以防止问题的发生。管理 的重点从局部观点管理物理实体( 如路由器，网桥等) ，转变到 管理远端的逻辑事物( 信息) 。首先，系统的最终的目的是管理 有形的物理资源，所以对程序设计人员或系统开发人员来说，物 理的事物与逻辑信息之间的区别似乎并不重要。但对于一个网络 硕士学位论文第一章概述 管理人员来说，就显的十分重要了。这个转变是从局部的和现场 的观察和行动( 不同的感觉，当地的和变化的解释，决定和行动) 到大范围内已定义好的信息的可预测的观察和解释。 按t m n 的规定，s d h 网络管理要实现如下几种功能： 配置管理：包括供给功能，设备状态和控制功能。 故障管理：包括告警监视、告警历史管理以及测试。 性能管理：包括性能数据采集、性能监视、性能数据报告 等。 安全管理：包括注册、口令和安全等级等。 1 2 本地终端概述 这篇论文是我参与华光科技的h l x 一1 5 5 的研制与开发，并独 立完成的h l x 一1 5 5 的本地终端( l t ) 配置管理软件的工作的汇 报。l t 是基于w i n d o w s9 5 的网络单元管理系统，硬件要求是 能够安装运行w i n d o w s9 5 的i b mp c 及其兼容机，为了便于携带， 最好使用能运行w i n d o w s9 5 的笔记本电脑。 本地终端与s d h 设备( h l x 一1 5 5 ) 之间通过r s 一2 3 2 ( f 接口) 连接，从而完成对该设备的管理操作。这种关系如图1 1 所示： 图1 1本地终端与网元之间的连接 本地终端对h l x 一1 5 5 的进行管理理，它所能实现的管理功能如下 配置管理 硕士学位论文 第一章概述 包括网元中各业务卡的配置、交叉连接的配置、通信参数的 配置、定时源的选择以及时间参数的配置等。 故障管理 h l x 1 5 5 h l x 一6 2 2 系统对s d h 设备中的段开销( m s o h 和 r s o h ) 、通道开销( h p o h 和l p o h ) 进行了全面的监测，设置了 多种告警，易于故障分析和定位。 一l t 能够以声音和颜色变化两种方式提醒用户有告警产生， 一能够报告所有的告警状态及其记录的细节， 一具有告警过滤和屏蔽功能， 一能够对每种告警设置严重等级、反转状态等多种参数。 性能管理 一能够对所有终端点进行性能监测 一能够对性能监测门限进行设置 一能存储和报告1 5 分钟和2 4 小时两类性能事件的数据 维护管理 一在所有端口( 包括线路端口和支路端口) 都支持本地和远端 环回测试功能 一支持误码插入、p r b s ( 伪随机二进序列) 插入和p r b s 检 测功能 安全管理 一提供系统管理员和维护管理员两级管理员级别， 一通过口令和用户名来判别试图进入本地管理系统的人员的 管理级别和 管理权限。 软件管理 一可以实现软件的在线升级， 一能够对网元上的所有数据进行备份和恢复。 其中软件管理和维护管理也可以看作是性能管理的组成部分。 按照t m n 的定义，配置管理涉及网络的实际物理安排，主要 实施对n e ( n e t w o r ke l e m e n t 网元) 的控制，识别和数据交换， 为传送网增加或去掉n e 和通道电路。本论文主要是针对本地 终端配置管理软件的设计与实现，本地终端配置管理软件可以完 成如下的管理功能： 设备配置：当s d h 的网元安装之后或硬件扩展之后，s d h 的网元可以进行自配置。如：当新的接入端口安装之后，设备的 配置功能会追踪该设备，如该板的细节以及软件情况，如发生变 化则报告给操作系统。 交叉连接：交叉连接功能是通过交换卡来实现，并且保留 硕士学位论文第一章概述 最新的交叉连接的列表。 同步的配置：每个s d h 网元必须同步于一个有效的同步源， 如2 m b p s 信号或2 m h z 参考源，以及s t m l 线路信号。同步源 配置功能定义正在使用的同步源，以及在主同步源失效时，采取 的操作。 网元的恢复：s d h 网元包含大量的必须管理的数据，例如： 周期性的备份。在发生问题的情况下，网元可在不同的界面条件 下重新启动。 网络管理通信参数的配置：这主要包括d c n ( 数据通信网) 对数据通信的管理，d c n 对通信资源提供配置和控制功能。这些 通信资源是包含在s d h 管理网的资源。它主要完成网络节点的配 置，即每个s d h 网元可以配置为o s i 环境下的一个数据通信节点， 如网元地址等。 1 3 软件工程的概念 一个管理软件的完成需要借助于软件工程的理论，因为随着 软件规模的增加，软件的复杂度也随之增加。 软件工程主要是借鉴工程上的技术指导软件开发，从而提高 软件的质量和生产率。其主要的要求就是降低软件维护的工作 量，即提高软件系统的可维护性。 软件的实现过程不仅仅是软件的编制过程，其主要完成顺序 是计划分析，设计，编程，测试，维护几个过程，这称作软件 系统的生命周期。 i 4 本文的工作 本地终端配置管理软件是在软件工程理论的指导之下完成 的，本地终端配置管理软件的工作阶段可以划分为本地终端配置 管理软件的设计阶段和本地终端配置管理软件的编制阶段。这篇 论文就按照以上的工作阶段来展开论述的。 在文章的第二章到第四章从本地终端配置管理软件的设计的 角度，对软件的设计进行论述，对于本地终端配置管理软件的设 计主要是在t m n 的模型理论的指导下建立本地终端管理的组织模 型和通信模型以及建立本地终端配置管理的信息模型。 对于本地终端配置管理软件的编制则在第五章和第六章进行 讨论。在第五章以交叉连接软件的实现为例介绍了本地终端配置 管理软件的完成过程。在第六章则重点论述了两个具有特色的新 的控件类t l i u r a d i o b u t t o n 和t l i u o m b o b o x ，第五章和第六章 都是论述软件的实现问题，只是各有侧重而已。当然根据软件工 程的理论，还有测试与维护的阶段，也很重要，但限于篇幅和工 作，不再加以论述。 4 硕士学位论文第二章本地终端管理的组织模型 建立本地终端管理的组织模型是本地终端管理软件设计首先要 完成的，因为本地终端要对h l x - 1 5 5 这个s d h 设备进行管理，就 必须先明确本地终端与该设备之间的相互关系。分清管理者与管 理代理以及具体要管理的设备。本地终端管理的组织模型是以t m n 的组织模型为理论基础而建立的，t m n 的组织模型如图2 1 所示 管理开放系统通信 受管理的开放系统 厂 爿 固呈匕刭 图2 1管理者，代理与管理目标的相互关系 根据t m n 网管的组织模型，本地终端管理通常由以下三部分组成： 被管理节点( 设备) ：即本地终端要监视的设备 代理：用来跟踪被管理设备状态的特殊软件或硬件 管理者：与被管理节点中的代理通信，并且显示这些代 理状态的中心设备。 另外管理者和代理用来交换管理信息需要有网络管理的接口 规范。 2 1 被管理节点 在本地终端管理软件的设计中，s d h 网元( h l x 一1 5 5 ) 设备是 要网管监视的设备，即被管理节点，具体的管理内容有配置管理， 性能管理，故障管理等，h l x i 5 5 设备是由1 0 个支路卡，四个线 路卡，两个交叉连接卡，两个时钟卡以及一个复用控制卡( m c u ) 等组成的，这些卡足h l x - 1 5 5 设备完成通信功能的硬件组成，都 是管理者通过管理代理需要管理的对象。 2 2 管理代理的设计 管理代理通常是一个具有一定管理能力和通信功能的软件和 硬件的集合体。它与管理者通过网管系统提供的接口进行交互。 硕士学位论文第二章本地终端管理的组织模型 需要特别注意的是它与应用程序之间的关系，由于它要从系统中 收集信息，又要执行控制命令，因此它不同于普通的应用程序， 但又是应用程序的一部分。在设计时就要仔细考虑它们之间的协 调。而且代理多在后台运行，运行时的耗时和对系统的影响也要 仔细考虑。 代理是与网络管理控制台通信的软件与硬件的集合体，在这 个与控制台的通信链路上可以执行以下任务： 网络管理终端可以从代理中获得关于设备的信息。 网络管理终端可以修改，增加或删除代理中的表项，例如 由代理所维护的设备数据。 网络管理终端可以为一个特定的中断设置阈值。 代理可以向网络管理终端发送中断。 在本地终端管理的组织模型设计中，对于网元的管理代理是 由h l x - t 5 5 设备中的m c u ( 复用控制卡) 来完成的。复用控制卡 通过自己的r s 一2 3 2 串口来向本地终端汇报网管节点的各项信息， 并执行本地终端的操作命令，从而实现以上的代理任务。 网络管理终端从管理代理收集数据有两种方法：一种是只轮 询( p o l l i n g o n l y ) 的方法，另外一种是基于中断的方法。 如果使用只轮询的方法，这种方法的缺陷在于信息的实时性 差，尤其是对错误检测的实时性。轮询时间设置不易确定，如果 轮询间隔太小，那么将产生太多不必要的通信量。如果轮询的间 隔太大，那么一些大的灾难性事件的通知又会太慢。从而违背了 积极主动的网络管理目的。 当有异常事件发生时，基于中断的方法可以立即通知网络管 理终端( 这里假设该设备还没有崩溃) ，然而，产生中断需要系 统资源，如果中断必须转发大量的信息，那么被管理设备不得不 消耗更多的时间和系统资源来产生中断，从而影响了网络管理终 端完成主要的管理功能。 因此，以上两种方法的结合即面向中断的轮询方法是执行网 络管理的最为有效的方法。一般而言，网络管理终端轮询在被管 理设备中的代理来收集数据，并且在控制台上用图形或数字的方 式来显示这些数据。这就允许网络管理员分析和管理设备以及网 络通信量。 被管理设备中的代理可以在任何时候向网络管理终端报告错 误情况，例如制定闽值越界程度等等。代理并不需要等到管理终 端为获得错误情况而轮询它的时候才会报告。 在这种结合的方法中，当一个设备产生了一个中断时，网络 管理员可以使用网络管理终端来查询该设备( 假设它仍然是可以 6 顾士学位论文第二章本地终端管理的组织模型 到达的) ，从而获得更多的信息。 中断是由被管理设备上的代理所产生的告警。这些中断包括 以下事件： 代理重新初始化它的配置表，一个冷启动可以改变当前的 配置。 被管理设备的性能闽值被突破事件。 在代理上一个网络接口失效或重新生效。有时当一个协议 被捆绑到一个网络接口上或从其上被解开时，这些中断也 会被发送出去。 在一条传送消息中伴有不可识别的信息体。 2 3 管理者 本地终端的管理者是由p c 机来完成的，它提供通信串口r s 一 2 3 2 与复用控制卡进行交互。管理者与代理之间的通信，其接 口必须依照一定的接口规范，其中最常用的是r s 一2 3 2 接口规范。 r s 一2 3 2 是一个商用标准，现己被全世界所接受。r s 一2 3 2 接口 规范规定了被连接设备的物理层的接口，具体包括三项，物理部 件，如连接器以及电缆；通过接口发送的信号的电特性；信号方 式。 信号方式是不平衡接地电压信号方式。 信号的电特性为：当电压大于3 v 时为“l ”，当电压小于负3 v 时为0 。 r s 一2 3 2 接口的标准连接件有2 5 针，用来连接d t e ( 数据终端 设备) 与d c e ( 数据通信设备) ，然而这些接口中大多数几乎没有 用，实际使用的是含9 针到1 5 针的子集。本设计就是采用p c 机 的简易9 针r s 一2 3 2 ( d e 9 ) 串口。 本地终端与m c u 的交互通信只用了发送数据，接收数据和信 号接地三条线，有关本地终端与网元的通信在第三章网络管理的 通信模型中有详细论述。 硕士学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 第三章t 本地终端配置管理的信息模型 按照t m n 对信息模型的解释，信息模型就是指描述管理对象 及其特性的方法，它精确地规定可以用什么消息来管理所选择的 目标，以及这些消息的意义，因而信息模型实际上是一种规定管 理系统和管理对象之间接口的手段。建立本地终端配置管理的信 息模型就需要将对管理信息( 如各种卡) 和管理操作( 如交叉连 接) 进行抽象，并将这些抽象后的对象用用户易于操作的界面来 显示。而对于本地终端配景管理软件的设计而言，就是要对各抽 象管理对象建立相应的类，从而为本地终端配置管理软件的编制 完成设计工作。 3 1s d h 信息模型的定义方法： ( 1 ) t m n 的信息体系结构是基于面向对象的方法，管理系 统通过对对象的处理，达到对网络资源的处理，因此管 理系统开发时很重要的一项工作就是将资源模型化为管 理对象。 ( 2 )定义的信息模型的复杂程度要适中，简明的信息模型 可以减少系统间管理信息的流量，降低对管理通信功能 的要求。同时也必须能够保证以最简明的信息实现最好 的网络管理性能。 ( 3 ) 通信网络的分层表示，提供给管理系统以不同的视 域，为了支持有效的管理，也有必要将信息模型分层表 示，如s d h 网络信息模型可以分为网元层信息模型和网 络层信息模型等。 ( 4 )网络管理信息模型与管理功能有密切的联系，不同的 管理功能总是通过相关的信息模型进行，信息模型中定 义的某些对象类可以用于多个管理功能域当中，另外一 些对象类则只支持特定的功能域，这样，一个实际的对 象类总是可以与由被管理网络，信息模型层次和管理功 能域组成的三维空间中的一点或多点相对应，但需要保 证这一点或多点中表述的模型对于管理系统的一致性和 完整性。 s d h 信息模型是针对s d h 网特有的物理和逻辑资源而制定的， 其目的是通过协议传递管理信息的结构和模型特征给相关源，它 采用面向管理对象的设计方法( o o d ) ，将网络资源抽象为管理对 象，将具有类似属性的目标归于同一目标类别，该目标类别可以 是另一目标类别的子类。用不同的管理对象类( m 0c l a s s ) 代 表不同的网络资源及其相关行为，属性和动作，再用一套规范化 8 硕士学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 的抽象语法标记对管理对象及其属性进行描述，即构成s d h 管理 系统中的信息模型。 而本地终端网管设计由其组织模型可以知道，网管工作站所 面对的管理对象就是m c u ，即其信息模型的实体所对应的物理资 源是m c u ，而设计上m c u 是本地终端管理的代理，它直接对各支 路卡和线路卡等板卡进行管理，从而使本地终端间接地完成对网 元的管理操作。因此，本地终端所包含的管理对象也就是各相关 板卡，而本地终端所完成的功能如配置，交叉连接等可以抽象为 逻辑资源，从而完善本地终端信息模型。下面就具体讨论本地终 端信息模型的建立。 3 2 本地终端骶管理软件信息模型的建立 网管软件信息模型的建立可以划分为以下三个过程：即抽象 管理对象过程，对象表示过程，最后是对象类实现过程。 3 2 1 抽象管理对象过程 管理对象包括了实际网元的各板卡，包括支路1 8 的支路 卡，东西向线路卡，交叉连接卡，时钟卡，勤务卡，复用控制卡 等，其中复用控制卡是本地终端的直接管理对象。因此实际的物 理管理对象可以由图3 l 所示： 图3 1 本地终端实际的物理管理目标 对于各个管理对象，各有其不同的内容及功能，在此以交叉 连接卡作为例子来分析管理对象的抽象过程。 交叉连接从功能上看是一种交换功能，交叉连接卡采用时隙 交换技术( t s i ) ，它的交换对象是以2 m b p s 为最小单位的，相对 9 硕士学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 于数字交换机，交叉连接是一种半永久性的静态交换。交叉连接 是由s d h 网元子架上的交叉连接卡来完成的，它可以完成网元内 部的交叉连接功能，把它作为管理对象，根据其所涉及的物理配 置以及相关的功能，可以概括如下： 管理对象：交叉连接 操作成员：东西向线路卡，1 8 支路卡， 完成操作：线路与支路之间的交叉连接的建立，解除，另外 还有对现有的连接所做的保护连接，解除保护连接，交换保护连 接，修改保护连接等 连接属性：v c 一1 2 ，v c 一3 ，v c 一4 类型的交叉连接 如上可以看出，交叉连接作为一项网元所完成的功能被看作 一个管理对象，为了完成此功能，需要涉及到网元的多个对象( 如 支路卡等) ，因此实际的操作目标是各支路卡和线路卡，可以完 成的操作功能是建立各种传输类型的连接，包括 2 i b p s ，3 4 m b p s ，1 4 0 m b p s 等连接类型。 3 2 2 对象表示过程 这也是采用什么界面与用户交互的问题，既然已经完成了管 理对象的抽象，下一步就是把实际的操作对象表示出来，对象表 示过程实际上就是采用什么样的用户界面的问题，现在的网管系 统要求有良好的用户界面，便于管理员与网元的信息交互，而用 户界面设计的好坏是网络管理系统的最直接的体现。 用户界面的设计首先要遵循抽象和信息隐藏的原则，用户所 看到的应该是系统“能做什么”，他们不愿意也不应该看到系统 是“怎样做”的。用户界面要尽量给用户以亲切和安全感；在一 个应用系统中用户界面的风格应该保持一致，并且具有一定的灵 活性，以适应不同用户的习惯；当然界面的可靠性与稳固性也是 非常重要的，用户需要有操作的安全感。 在应用进程的运行过程中，经常需要和用户进行信息的交互， 需要由使用者来决定进程如何运行，以及提供进程运行的必要数 据等。菜单就是一种交互的方式，它确定程序完成何种功能。但 是一般情况下应用进程还需要提供必要的数据，对各种选择项进 行必要的设置，要完成此功能，对话框是一个很好的选择，实际 上它也是应用进程使用最多的一种交互方式。 s d h 网络管理软件设计采用了菜单结构与对话框结构的灵活 结合，而对操作对象采用的是对话框表示法，因为要完成管理对 象的操作，就需要对管理对象和本地终端之间进行管理信息的交 互，而对话框是完成信息交互的最理想的工具，另外针对具体的 管理对象所涉及的对象，可以用各种控件( 如文本框，按钮，组 硕士学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 合框等) 来表示。作为一个程序员维护对话框很方便，而对话框 也便于用户的操作。这些都是符合用户界面的基本要求的。 仍然以交叉连接管理对象为例，其对象表示过程如下所示： 如图3 2 所示，参与交叉连接的对象如东西线路以及各支路 用无线按钮( 控件) 来表示，并借助于列表框来显示相关路径的 连接情况。用按钮来表示相关的交叉连接操作，如连接，保护等。 对于建立连接的类型也在对话框中由无线按钮来显示，并可任意 选择。 通过这一过程，就可用系统的可操作的控件来替代具体的管 理对象，完成了网络管理软件的关键一步。 图3 2 交叉连接管理对象的实现 3 2 3 对象类表示过程 因为t m n 的信息体系结构是基于面向对象的方法，本设计采 用的是面向对象的分析方法，因此本管理软件的设计采用的是面 向对象的方法。对于各管理对象可以给出相应的类定义。所谓类 硕上学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 是面向对象设计的基础，也是面向对象设计封装性的基本单元， 它是由具体对象所对应的成员变量和对象之间的操作所组成，这 也正符合t m n 的信息体系结构，可以使s d h 网络管理在w i n d o w s 环 境下方便地完成。针对不同的管理对象抽象，以及相应的对象的 对话框表示，可以很方便地给出各管理对象的对应类。这些类包 括同步选择类，通信配置类，系统信息类，交叉连接类等，下面 仍然以交叉连接管理对象为例来说明对象类的实现过程。 c l a s st c r o s s c o n n e c t i o n d l g ：p u b l i ct d i a l o g 一个类的模板 p u b l i c ： 类的公有部分， 包括公共变量和公共函数 t c r o s s c o n n e c t i o n d l g ( t w i n d o w * p a t e nc ，i n tr e s l d ) ：t d i a l o g ( p a r e n t ，r e s i d )构造函数 i n t e r f a c eo b j e c ti n i t i a l 对话框初始化 f f 请第一步 界面元素产生之前 的初始化工作 o t h e ri n i t i a i o t h e rp u b l i cv a r i a b l ea n df u n c t i o n p r o t e c t e d ：类的保护部分， 包括保护变量和保护函数 v o i ds e t u p w i n d o w 0 ： 对话框初始化的第二步， 界面元素产生之后 的初始化工作 i n t e r f a c eo b j e c td e c l a r e o t h e rf u n c t i o nd e c l a r e d e c l a r e _ r e s p o n s e _ t a b l e ( t c r o s s c o n n e c t i o n d l g ) ：声明消息响 应表 ) ： 1 2 硕士学位论文第三章本地终端配置管理的信息模型 交叉连接类消息响应表定义 & 始始 d e f i n e _ r e s p o n s e _ t a b l e l ( t c r o s s c o n n e c t i o n d l g ，t d i a l o g ) e v - c o r l a n d ( i d v a l u e ，r e s p o n s e f u n c t i o n ) ，消息响应表的消 息 ”茫定义 e n dr e s p o n s et a b l e ： 其中，对于实际的对话框用户界面，以及其中的界面元素而 建立的对话框类，在类中构造了各相关控件的界面对象，其初始 化的工作分为两步完成，分别在界面元素产生之前和之后完成。 第一步，在界面对象产生之前进行初始化，即在类的构造函数中 完成；第二步，在界面元素产生之后进行，这是在s ee u p w i n d o w ( ) 中完成的。之所以这样做，是因为一旦一个界面元素被建立了， 用户就不能改变它的许多特性。 经过管理对象的抽象和管理对象的对象表示，尤其是经过管 理对象的对话框表示之后，使目标类的建立很容易实现。经过这 两步之后，管理对象类的建立过程不再针对具体的如线路卡，支 路卡这样的实际的管理对象，而是针对抽象后对话框内相对应的 界面对象，另外具体的对象操作也已经抽象为对话框内的相应的 可控制按钮。这都是本地终端配置管理软件的编制环境所熟悉 的，通过对各对象类以及各种控件进行编程，根据w i n d o w s 程 序的事件驱动机制就可以完成本地终端配置管理软件的编制，这 些内容在第五章加以详细论述。 硕士学位论文 第四章本地终端管理的通信模型 第四章；本地终端管理的通信模型 本地终端管理的组织模型明确了本地终端管理的管理者与管 理代理的组成关系，本地终端管理的通信模型就是要在本地终端 ( 管理者) 和复用控制卡( 代理) 之间建立通信，完成管理信息 的传递。这也是本地终端管理软件的设计过程的一部分，本章从 t m n 的通信模型出发而建立了s d h 网络管理通信的通信模型，并 重点讨论了本地终端管理平台与复用控制卡之间的通信模型的实 现过程。 4 1t 姗的通信模型 根据t m n 的定义，通信模型主要描述t 实体间信息交换的 功能，协议和消息。t m n 的通信模型如图4 1 所示：图中显示了 o s 内的管理者与n e 内的代理之间利用m c f ( 消息通信功能) 和d c f 进行的信息交换过程。其中d c f 只涉及o s i 参考模型的底三层， 而t m n 实体与n e 之间，以及t m n 实体之间的信息交换要用到q 接口。 qq 图4 1o s 与n e 的信息交换 1 4 硕士学位论文 第四章奉地终端管理的通信模型 其中o s 是网络管理设备，n e 是网络单元设备，d c n 代表数据 通信网，它有多种表现形式，d c f 表示数据通信功能。 数字l 一7 表示0 s i 的七层。 、, i i b ( 管理信息库) ，实际是管理信息的存储库，有关信息模 型的管理信息都存于此处，它是由多个管理对象m o 组成的。 a f ( 管理应用功能) 是一种参与设各管理的应用进程，是实 际面向用户的应用程序，在实际上实现管理功能。m a f 是所有t m n 消息的产生与终结处，由代理和管理者组成。其中管理者( m ) 能够发送网络管理操作命令和接收事件报告，代理( a ) 能够响 应管理者发来的网络操作命令，也能执行有关管理对象的操作， 并以管理对象的名义发送事件报告。二者之间的关系详见t m n 的 组织模型( 图2 1 ) 。 4 2 s d h 网的网管系统的通信模型 4 2 i 网络互连的通信配置 由于网络管理信息要从网管工作站传递到各个网元。所以电 信管理网t m n 实际上是借助于s d h 传输网的信道的一个数据通信 网。就存在一个网络互连的问题。 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 i 物理层 m c um c u ll l ll li li f | l ii 【 f l i i ll d c c 以太网 通信卡通信卡 网络单元 网关单元单元管理者 图4 2s d h 网络中的通信 如图4 2 所示，单元管理者与网关的通信需要用到计算机通信， 这是一个网络互连的问题。而s d h 网关与其它网元的通信则利用 硕士学位论文第四章本地终端管理的通信模型 s d h 段开销中的d c c ( 数字通信通道) 开销字节。一般使用d1 ， d 2 ，d 3 三个字节即可。速率为1 9 2 k b i t s ，可传递丰富的网管信 息。 ( 1 ) 网络互连的基本概念： 从t m n 的角度看，t m n 的信息一般都不能简单地直接互接的 传递，而必须通过一系列的中间设备进行转接，这些中间转接设 备称为中继( r e l a y ) 设备。 按照中继设备属于的层次来划分，可将中继设备在划分为以 下五种： 物理层中继设备，即转发器( r e p e a t e r ) 。 数据链路层中继设备，即网桥或桥接器( b r i d g e ) 。 网络层中继设备，即路由器( r o u t e r ) 。 网桥和路由器的混合物，即桥路器( b r o u t e r ) 。 - 任何比网络层高的层次上的中继设备，即称为网关 ( g a t e w a y ) ，网关又称为信关，网间连接器或联网机。 ( 2 )s d h 网管设备的接入： 从图3 2 可以看出，s d h 管理网络与s d h 传输网络的互连需 要有传输层的参与，因此，网管设备的接入需要通过s d h 网关。 实际上，网关就是一个协议的转换器。根据o s i 的分层理论，s d h 网络通信需要有物理层，数据链路层，网络层以及传输层的参与， 因此需要用到以上四层的协议。本地终端的通信的配置就是来完 成这一工作。即各层通信参数的配置，包括通信速率，网元地址 的