基站自動化全網配置工具的研究與重構設計

饒志敏 李紹強

摘 ? 要：針對舊的基站自動化全網配置工具，首先，文章分析了該工具的架構，研究了其中的數據流程和存在的問題;其次，設計出了一種新的架構和數據流程，并進一步介紹了其中的關鍵技術;最后，通過原型測試證明了這個架構的可行性，并且可以解決舊系統在并發性、共享性、成本和效率等方面存在的問題。

關鍵詞：全網配置工具;新架構;基站自動化

隨著移動通信技術的發展，基站不斷更新換代，數量越來越多，基站配置參數也越來越多，原來基站“人肉運維”的方法已經不太適應信息化社會高速發展的需要。同時，社會經濟的發展日新月異，人工成本已經成為高科技企業成本結構中的主要部分，對效率提出了更高的要求。

本文從某企業業務運營中遇到的實際問題出發，通過逐步的分析和研究，結合主流的軟件技術設計出了一個新的系統架構，一方面，解決了業務運營中的難題;另一方面，也為今后的系統擴展奠定了基礎，為日后的業務轉型提供了機會。

1 ? ?軟件需求背景

1.1 ?全網配置工具

目前，業界常用的軟件配置管理工具有Rational Clear Case，SVN，GIT，CVS等。這些軟件配置管理工具主要有兩類用途：一類是針對通用軟件的，一類是側重于代碼級的，對于特定行業特定產品的配置管理來說不是很合適。基站自動化全網配置工具一方面要進行配置管理，另一方面要結合多個版本、多代產品全網共存的情形進行自動化地精準配置。

1.2 ?項目背景及舊系統存在的問題

不同代的基站遵循的技術協議不同，與之配套的性能參數也不同。某高科技企業根據業務運營的需要開發了基站自動化全網配置工具，該工具的架構如圖1所示，可以看出主要的配置管理工作由設備配置工具（Equipment Configuration Tool，ECT）模塊來負責，但ECT并不直接與SITE模塊連接，增加了數據的不一致性;模塊SITE是整個架構的中心，非常繁忙，一旦有多個用戶訪問模塊SITE， 就會增加用戶排隊等待的可能性。與此同時，根據信息數據在系統模塊間的傳遞，繪制出其數據流圖：源數據文件（Source Data File，SDF）模塊的信息數據都是經過人機模塊的，根據某些規則由人做出決策決定是否傳遞給第三方合作伙伴（the Third Party Partner，3PP）模塊，3PP的輸入依賴于人機模塊的決策結果。同時，盡管ECT模塊已經實現了配置管理的自動化，但仍然受人機模塊的影響。

綜合以上可以看出，人機模塊在此系統中仍然是很繁忙的部分，仍然是系統的瓶頸所在。除此之外，此系統還存在3個問題：

（1）擴展性差，在大數據、云計算和物聯網等技術迅速發展的背景下，擁有海量通信數據的高科技企業仍然使用傳統分散的人機模式，既不符合技術潮流，也不利于向后兼容和擴展。

（2）并發性弱，由于老ECT模塊中的插件是采用Python + Windows IIS實現的，而IIS服務限制了線程數量。

（3）共享性不好，ECT模塊中的配置管理仍然是私有的，不利于在不同用戶間進行共享;3PP模塊需要經過人機模塊中的人為授權才能獲得相關的信息數據。

基于以上問題，再加上人工成本的客觀性和沉重性，企業迫切需要改進現有的架構。

2 ? ?軟件設計

根據舊系統存在的問題，結合主流的互聯網Web技術，設計了新的架構、對應的數據流程和數據庫表。從需求分析的角度來說，整個項目的性質實際上是重構。因此，在分析了舊系統的架構和問題后，重構的對象主要集中在ECT模塊和人機模塊。對于ECT模塊，重構的重點在于將配置項數據從ECT中剝離;對于人機模塊，重構的重點在于將人的決策過程改由機器來完成。

2.1 ?架構設計

在新架構圖中，系統的中心不再是SITE模塊，而是Central Database，一個新的數據中心，它用來存儲基站的所有信息數據，并通過SDIS BUS實現與模塊SITE同步。ECT模塊、系統開發環境（System Develop Environment，SDE）模塊和管理信息中心（Management Information Center，MIC）模塊、DATA模塊則與新的數據中心Central Database按需進行交互，同時，還可以利用數據庫的讀寫機制來縮短這些模塊的等待時間。

2.2 ?數據流程設計

為了解決舊系統在數據流程方面的問題，設計了新的數據流圖。模塊SDF中的信息數據直接存入數據庫中，無需等待人機模塊中人的決策結果，就可以根據決策規則分享給3PP模塊。其中的決策規則由用戶自身的權限、運營商的權限、項目的類型和種類、第三方的類型等決定，并存放于數據庫中。模塊ECT也更加獨立，不再部分依賴于原先的人機模塊，而是直接從數據庫中讀取數據用于配置管理和腳本生成，間接解決了舊系統中并發性能差的問題。

2.3 ?數據庫表設計

由于本文涉及的企業希望盡快投入使用，基站自動化全網配置工具在數據庫設計方面的重點落在如何將原來分散的數據進行集中存儲和管理。根據不同代基站的性能特征，以及重構前模塊間傳遞的信息數據類型，設計的主要數據庫表有sdf_node_raw_data，sdf_cell_raw_data，sdf_info等， 而經過內部處理生成的新表則不在這里列出。

3 ? ?新系統使用的關鍵技術及其特點

目前該基站自動化全網配置工具已經根據新的架構完成了原型和原型（prototype）測試，并且通過了原型測試，涉及的主要技術有以下3大方面。

3.1 ?SSM集成框架技術

SSM框架技術[1]是Spring，SpringMVC和Mybatis的整合框架。由于本論文涉及的舊系統信息數據比較分散，不能直接生成所需要的配置文件，需要一些中間的處理過程，對讀取到的信息數據進行下一步解析或組合等處理，因此選擇具有結構式查詢語言（Structured Query Language，SQL）語句定制功能的Mybatis就更能滿足業務的需要。同時，使用開源的SSM框架，可以大大提高項目的開發效率，減少項目的維護成本，增強系統的可擴性。

3.2 ?Restful ?API

REST是Resource Representational State Transfer的縮寫，是Web應用架構的一種設計風格和指導思想。符合REST架構設計原則的API，就是所謂的Restful API。前文已經說過，舊系統的最大問題之一就是擴展性差。采用Restful API 不僅可以大大增強新系統的擴展性，而且可以按需定制，兼容不同的數據接口，最大限度地減少對已有模塊的修改，降低對現有業務的影響，同時減少開發人員的工作量。

3.3 ?Vue.js框架技術

Vue.js是一個基于JavaScript構建用戶界面的漸進性框架[2]，是由數據驅動的，并且支持Restful API，使開發者不必具備美術設計方面的技能也可以設計出友好、美觀的界面，并集中精力進行業務數據的處理。

綜合來說，重構后的新系統具有如下特點：

（1）全自動化、機械化，提高效率，降低成本;解決了舊系統在人機模塊的瓶頸;降低了對業務經驗的依賴，減少了由于經驗不足或者粗心等原因造成的人為誤差。

（2）高擴展性，不論是選擇的集成框架技術SSM，還是采用新的數據中心和Restful API，都保證了新系統的高擴展性。

（3）并發性和共享性能提高，新數據中心的引入，將數據和業務模塊解耦，使各個模塊更加獨立。摒棄Python+ Windows IIS，新系統采用了Java Web，不僅解決了舊系統并發性能差的問題，而且也提高了共享性。

4 ? ?結語

本文首先詳細分析了舊系統的架構圖、數據流圖及其存在的問題，然后結合主流的軟件技術設計出了一個新的軟件架構來解決這些問題，并通過原型測試證明了新方案的可行性，最后介紹了新系統所使用的關鍵技術和具有的特點。

[參考文獻]

[1]AIXSCODE.SSM_CRUD[EB/OL].（2018-01-24）[2019-09-20].https：//github.com/AixsCode/SSM_CRUD.

[2]VUE.JS TEAM.Vue.js official guide[EB/OL].（2019-01-22）[2019-09-20].https：//vuejs.org/v2/guide/index.html.