SONPMSA系統通信平臺關鍵技術的研究

摘 要：面向業務的網絡性能管理系統是以網絡中運行的業務為被管理對象的，而傳統網絡中間節點的封閉性限制了系統的實現。SONPMSA系統通信平臺的設計與實現是通過引入主動代碼技術、定義基于應用層實現的主動信包的格式、利用Java的平臺無關性解決了主動代碼分發機制中關鍵主動代碼的解析和加載兩大功能的設計與實現問題。從而解決了面向業務的網絡性能管理系統通信平臺動態地執行網絡業務數據的管理問題。

關鍵詞：面向業務； 網絡性能管理； 通信平臺； 主動代碼； 動態加載

中圖分類號：TN919.1-34 文獻標識碼：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

隨著網絡使用的普及，網絡應用越來越紛繁復雜，用戶對網絡的需求與服務質量也要求越來越高，網絡管理技術也不斷更新。SONPMSA(Service-Oriented Network Performance Management System Based on Active Code)系統是基于主動代碼的面向業務的網絡性能管理系統。傳統的網絡管理將網絡中的設備作為主要被管理對象，但是用戶更關心的是網絡上運行的業務狀態與效率，因此SONPMSA系統是將網絡中運行的業務作為被管理對象，通過采集和分析網絡業務的性能數據，監測網絡業務的性能。對網絡線路質量進行分析，同時，統計網絡業務運行的狀態信息，并對網絡的使用發展做出評測、估計，為網絡進一步的規劃調整提供依據等［1］。

要實現面向業務的網絡管理必須打破傳統網絡中間節點系統的封閉性，因此SONPMSA系統利用主動網絡的主動代碼技術，通過主動包攜帶可執行的主動代碼，用戶根據具體的需求動態對網絡中間節點進行編程，從而達到對網絡中的業務實施有效地控制與定制。SONPMSA系統通過借鑒的TMN(Telecommunication Management Network，電信管理網)思想優化通信平臺設計，以實現對面向網絡業務的性能管理。

1 SONPMSA通信平臺的設計

SONPMSA系統中，信息的傳遞是面向業務的網絡性能管理系統實現的關鍵。因此，網絡通信平臺的設計是非常重要的，通信平臺需要提供其他部件所需要的通信功能，保障能夠準確地、沒有錯誤地將數據傳送到目的節點。并且通信平臺除了提供通信的接口和服務，還負責進行管理命令的偵聽。基于主動代碼面向業務網絡性能管理通信的平臺結構圖如圖1所示。

傳統網絡的中間節點對網絡傳遞的數據信息本身的語義是不做分析、理解的，而主動網絡是由網絡上的主動節點以及一些傳統節點構成的。主動網絡能夠傳遞封裝有可執行代碼的主動信包，主動信包在主動節點中移動，主動節點對流經它的主動信包進行讀取、語義分析，并通過獲取主動信包中的代碼而動態地執行網絡業務數據的管理。因此主動代碼基礎是要實現主動代碼的解析，而要實現主動代碼的解析就需要實現主動信包格式的定義。目前主要有兩種封裝方式：主動網絡封裝協議ANEP(Active Network Encapsulation Protocol)和主動IP(Active IP)［2］。在SONPMSA系統中設計主動信包的封裝格式時，沒有像Active IP信包格式那樣去修改數據報的IP Option，而是側重如何構造通信雙方都能夠理解的數據報格式。基于應用層實現的主動信包的格式如圖2所示。

在圖2所示主動信包格式的基礎上，圖1的工作過程為主動代碼平臺由主動代碼平臺接口(ACAPI)和主動節點AN(主動節點兼容傳統節點)組成。接口ACAPI實時監聽來自網管中心NMC的命令，即通過接口ACAPI接收主動信包，根據主動代碼的分發機制將其解析執行。中間節點ANi允許用戶編程，節點之間的通信通過主動信包完成。

主動代碼服務器(Active Code Server，ACS):該服務器中可以動態存儲各種與業務相關的主動代碼，如性能數據收集的主動代碼，新業務引入配置的主動代碼。當主動節點完成某項服務所需要執行的主動代碼在本地代碼庫中不存在時，采用動態請求加載的方式動態加載主動代碼。

業務數據生成器將來自網元層的數據轉換成面向業務的數據通過ACAPI返回到網管中心NMC使用。

2 主動代碼分發機制設計

基于主動代碼面向業務網絡性能管理通信平臺的實現關鍵是要有一個良好、可行的主動代碼分發機制。目前，主動網絡的實現技術可以分為：封裝法、可編程交換法和結合法，它們都能夠實現主動代碼插入到主動節點的功能。根據研究，本文采用以下的方法設計實現。為了兼容傳統網絡，將主動信包建立在傳統的IP 信包格式的基礎之上，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，如果定制的網管程序小于1 KB，就將其封裝在主動信包中一起傳遞到主動節點，然后所包含的代碼就被解釋執行完成應用任務。

其次，如果定制網管程序較大，使用頻率較高，在主動節點均定制程序不僅不必要，而且加重了網絡的負擔，因而可以建立一個主動代碼服務器ACS。在主動信包中設定一個指針域(標識不同應用的主動代碼)，通過網絡按需動態請求加載主動代碼，進而完成各種網絡業務管理任務。并且這種方法也有利于新業務的引入。

3 基于主動代碼分發機制設計的實現

主動代碼分發機制實現的關鍵主要是實現主動代碼的解析與加載兩大功能。圖2給主動代碼的解析提供了實現的基礎，圖3所示的動態加載的過程提供了主動代碼加載的思路。考慮到Java的平臺無關性使網管系統能夠在多種平臺上運行，且具有良好的可移植性的特點。因此，在系統開發時，主動代碼是由Java類來實現的，啟動主動應用實際上就是啟動某個Java程序，所以圖2所示的主動信包格式中應包含啟動程序所包含main函數的Java類名。

主動節點在下載主動代碼的時候，可以優先考慮該節點上設置的缺省下載位置，比如某個臨近的節點，在其他較近節點中沒有找到相應的主動代碼時，才去查找這個位置。這樣做可以防止所有節點一接收到主動信包就到指定的主動代碼服務器下載，造成該服務器必然的繁忙，引起系統的擁塞。

在實現過程中，所有的參數數據是作為一個字符串進行傳遞的，能夠同時包含多個命令行參數。類加載器加載Java類時將把這些參數傳遞給它。利用這些信息，管理員能夠設定主動應用在目標節點上啟動的設置條件和初始參數。

類PackReceiver()可以實現接收回應信包和主動節點中主動信包的接收。PackReceiver類圖如圖4所示。

4 結 語

隨著網絡的發展，網絡業務會不斷的增加，因此需要能在必要的節點上進行動態配置，但是傳統的數據網絡只是被動的傳輸數據。為了面向業務的網絡性能管理的有效實現，本文引入了主動網的概念，將主動網中主動代碼的移動性、可編程性應用到面向業務的網絡性能管理中，并設計了基于主動代碼面向業務網絡性能管理的通信平臺。對于通信平臺實現過程中涉及到的主動代碼分發機制等關鍵技術進行了研究。隨著對課題不斷深入的研究，系統的實現將會進一步完善。

參 考 文 獻

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作者簡介：

惠 燕 女，1979年出生，陜西咸陽人，碩士，講師。主要研究方向為主動網絡、網絡管理。