【文章內容簡介】 量。 2） 信息化社區(qū)的特點 HFC 網(wǎng)絡的使用者主要是社區(qū)的住戶，居民用戶的使用特點與辦公用戶的使用時間、南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 4 訪問網(wǎng)絡內容的分布式不 同的，居民要求的服務要比較傾向于娛樂性、教育性和貼近生活，如視頻點播、網(wǎng)上教育、網(wǎng)上炒股等社區(qū)服務。 由于 HFC 寬帶接入提供了比較高速的本地網(wǎng)絡訪問能力，所以應盡量將信息本地化，發(fā)揮局域網(wǎng)的優(yōu)勢。這就涉及到對各種增值服務的認證，授權和記賬問題。 HFC 寬帶接入網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)，按照國際標準組織（ ISO）網(wǎng)絡管理的功能應包括：配置管理、性能管理、安全管理、計費管理。計費管理是記錄網(wǎng)絡資源的使用，目的是控制和檢測網(wǎng)絡操作的費用和代價。 我們研究的網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)是一個寬帶社區(qū)網(wǎng)絡 資源管理系統(tǒng)，是一個接入網(wǎng)絡的資源管理系統(tǒng)，面向計費對象是社區(qū)的客戶。運營商提供寬帶接入以及各種增值服務，社區(qū)客戶進行對這些服務的消費。那么如何保證這些資源的合理利用呢？如何向客戶收取費用呢？ AAA 的提出就是為了解決上述問題的， AAA 是屬于計費管理范疇的感念。 AAA 是認證、授權和記賬的簡稱。用戶要想用增值服務，首先要進行認證，只有經運營商認證的客戶才具有允許消費該服務的權限；認證通過后，運營商授權用戶可以消費該服務，然后用戶使用，同時運營生進行記賬。這就是最基本的解釋。 現(xiàn)有的網(wǎng)管系統(tǒng)如 HP 的 OpenView,Cisco 的 Works,Aprism 的 Spectrum 等計費管理的實現(xiàn)都是偏重于對設備的管理，通過簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（ SNMP）對路由器等設備進行計費數(shù)據(jù)查詢，但是他沒有實現(xiàn)認證和授權，他比較適合公網(wǎng)設備的管理。但是對于社區(qū)網(wǎng)絡來說是不適合的，要對客戶進行收費就必須進行認證 知道誰可以使用，是誰在使用網(wǎng)絡服務；通過認證后還需要知道該客戶能夠使用哪些服務，享有那些權限 這就是授權；只有認證授權通過后才能談到記賬，記錄客戶網(wǎng)絡的使用量。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理協(xié)議 SNMP 不能滿足這個需求。 1,3 本章小結 本章主 要論述了本課題的背景，簡單介紹了論文的主要研究的內容。 第二章 網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)的架構 設計目標 1.)基礎地圖管理模塊：實現(xiàn)對基礎地形圖、電子圖紙、各資源的圖層、圖例、標 ? 注、區(qū)域等圖形數(shù)據(jù)的定義、維護、控制等管理。提供基于地圖的自由放大、縮小及漫游等基本的圖形操作，提供對資源圖層與圖形聯(lián)動控制，提供資源基于 GIS 平臺及電子地圖的物南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 5 理拓撲管理，包括管道網(wǎng)、桿路網(wǎng)、光纜網(wǎng)、電纜網(wǎng)資源的地理分布、地理空間的物理連接關系管理，提供資源的地圖定位、屬性查看、及實體的增加、刪除、屬性編輯等功能。 2.)網(wǎng)絡資料管理：提供對各部門、各專業(yè)資源的基礎數(shù)據(jù)的收集、修改、刪除、查詢等基本管理功能。系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)收集途徑，包括：從廠家網(wǎng)管提取資源數(shù)據(jù)、從現(xiàn)有電子文檔提取以及人工錄入數(shù)據(jù)（系統(tǒng)提供文字和圖形兩種模板和批量錄入等快捷的操作方式）。此外系統(tǒng)還提供一定的數(shù)據(jù)合法性保證和數(shù)據(jù)編輯功能，盡量避免用戶輸入可能作成的錯誤。系統(tǒng)通過區(qū)域導航樹、設備導航樹、機房平面圖、設備展開圖、端子圖、橫截面圖等圖形化的管理方式，對機房內的空間資源、設備資源、及設備 的關聯(lián)等進行管理。 3.)綜合查詢統(tǒng)計：提供對所有資源 數(shù)據(jù)的單類數(shù)據(jù)基本查詢和關聯(lián)查詢功能；系統(tǒng)提供文字和圖形兩種風格的查詢、統(tǒng)計方式，并配以各式的條件組合，用戶可隨意對網(wǎng)絡資源的使用、占用情況進行靈活、方便的統(tǒng)計操作，并產生統(tǒng)計報表。此外用戶還可根據(jù)自身情況定義所需報表的格式及生產所需的報表內容。 4.)網(wǎng)絡拓撲管理：系統(tǒng)提供各種豐富的圖形，直觀、形象、全面的反映交換網(wǎng)、信令網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、同 步網(wǎng)等各專業(yè)網(wǎng)絡領域的資源配置情況，并提供在拓撲圖上對網(wǎng)絡資源進行增加、刪除、編輯、查詢、定位等各種操作。如：可在邏輯拓撲圖上增加或刪除一個網(wǎng)元設備，圖形上的操作將直 接更改相應的數(shù)據(jù)庫信息。 系統(tǒng)提供的邏輯拓撲圖包括： PDH 網(wǎng)絡拓撲圖 SDH 網(wǎng)絡拓撲圖 DWDM 網(wǎng)絡拓撲圖 IDLC 網(wǎng)絡拓撲圖 P0N 網(wǎng)絡拓撲圖 交換網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 信令網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 同步網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 光纜網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 電纜網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 6 管道網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲圖 ?? 5.)資源調度管理功能：系統(tǒng)提供對設備 ? 資源、光纖 /線路資源、管道資源、電路等的調度方案設計、資源調配、及各調度流程控制管理等功能；并 充分利用 GIS 的優(yōu)勢，提供基于地圖的直觀方式進行網(wǎng)絡資源調度；系統(tǒng)提供對資源調度的閉環(huán)控制，并可在一定程度上由用戶調整調度業(yè)務的流程，即所提供的調度工單流程管理具有一定的可配置性、靈活性，方便用戶對資源調度的進行管理和控制； 6.) 資源網(wǎng)絡分析：提供對所有的網(wǎng)絡的原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、對各專業(yè)網(wǎng)絡提供有針對性的專題分析功能，形成更清晰、更有價值的決策支持信息，方便用戶和管理者對資源的空間分布特點、資源占用情況、網(wǎng)絡的運行狀態(tài)、關聯(lián)的業(yè)務數(shù)據(jù)等信息有十分清晰、明確的了解，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)及時作出響應，業(yè)務 發(fā)展決策，以保證各網(wǎng)絡的能夠正常為用戶提供服務，并最安全、最大化進行網(wǎng)絡資源的利用；合理建設和維護企業(yè)的資源網(wǎng)絡； 7.) 系統(tǒng)接口管理：提供本系統(tǒng)與其它系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互的通道功能；系統(tǒng)提供與 “ 各專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng) ” 的接口功能，提取設備 ? 的關聯(lián)信息及系統(tǒng)上報的告警數(shù)據(jù)，并對告警信息進行分析處理、定位網(wǎng)絡故障，及與業(yè)務電路關連的基礎數(shù)據(jù)，輸出受影響或性能下降的業(yè)務列表，并通知相關部門，根據(jù)業(yè)務屬性和優(yōu)先級提供對業(yè)務的快速恢復，降低網(wǎng)絡故障對客戶業(yè)務的影響。并且系統(tǒng)預留與其它業(yè)務系統(tǒng)、營業(yè)系統(tǒng)、上級資源管理系統(tǒng)等的系統(tǒng)接口功能； 8.)系統(tǒng)運行管理功能：提供對整個系統(tǒng)的用戶安全管理、日志管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、恢復管理、故障、系統(tǒng)參數(shù)設置維護等全方面的管理功能；用戶安全管理及日志管理目的是保證資源管理系統(tǒng)在實際應用中能夠支持不同的用戶使用不同的管理功能，保證資源數(shù)據(jù)不會被任何非授權用戶訪問。系統(tǒng)通過日志管理記錄各登錄用戶的注冊及重要操作信息，在需要時可對系統(tǒng)運行的歷史狀態(tài)進行分析。由于服務器主機中儲存了整個本地網(wǎng)絡中所有資源信息，信息的安全性極為重要。因此，系統(tǒng)支持定期的自動數(shù)據(jù)備份和手工進行數(shù)據(jù)備份，能夠在數(shù)據(jù)毀 壞、丟失等情況下將備份數(shù)據(jù)倒回，實現(xiàn)資源管理系統(tǒng)的修復 。 系統(tǒng)自身管理模塊 包括安全管理、日志管理、數(shù)據(jù)備份與恢復和基礎數(shù)據(jù)配置功能。 南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 系統(tǒng)結構 BOCO_NetPilot 系統(tǒng)采用分層的體系結構，主要由數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)分析層、應用服務層和信息發(fā)布層四層組成，每層完成上層交給的任務，并接受下層的支持，各層之間有清晰的界面，并有標準的接口，使得各層件具有很好的隔離性，保證整個系統(tǒng)的健康性。 運行環(huán)境 服務器 —— 支持 SUN、 IBM、 HP、 DELL 等主流服務器平臺。 操作系統(tǒng) —— 支持從 NT 平臺 的 windows server 到 UNIX 平臺的 Solaris、 AIX、 HP－ Unix 的 32 位或 64 位的操作系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)庫 —— 支持目前市場上所有主流數(shù)據(jù)庫產品，如 Oracle、 Informix、 Sybase、 SQL 等大型關系數(shù)據(jù)庫。 GIS—— 支持包括 MapInfo、 Arcinfo、 Intergraph、 GISCAD 在內的大部分國內外 GIS 平臺 為什么要采用 CORBA 2． 2． 1 CORBA技術 CORBA 是 在當今快速發(fā)展的軟件與硬件資源的情況下發(fā)展出的一種新技術。她可以讓分布的應用 程序完成通信，無論這種應用程序是什么廠商生產的，只要符合 CORBA標準就可以互相通信。 CORBA 由國際對象管理組織（ OMG）提出，同時還提出了借口定義語言（ IDL）以及能夠讓客戶 /服務器對象在特定的對象請求代理（ ORB）實現(xiàn)中進行通信。 ORB 是一個在對象間建立客戶 /服務器聯(lián)系的中件。使用 ORB，客戶可以調用服務器的對象或對象中的應用，被調用的對象不要求在同一臺機器上。由 ORB 負責進行通信，同時 ORB 也負責尋找適于完成這一工作的對象，并在服務器對象完成后返回結果。客戶對象完全可以不關心服務器對象的位置，實現(xiàn) 它所采用的具體技術和工作的硬件平臺，甚至不必關心服務器對象與服務無關的接口信息，這就大大簡化了客戶程序的工作。既然能夠這么方便，那 ORB 就需要提供在不同及其件應用程序間的通信，數(shù)據(jù)轉換，并提供多對象系統(tǒng)的無縫連接。我們通常編制客戶 /服務器程序時，常常需要自己定義通信協(xié)議。 而協(xié)議的制定往往與硬件和實現(xiàn)的方法有關，而 ORB 能夠簡化這一過程。在 ORB下，協(xié)議通過 IDL 語言進行定義，保證了一致性，為了照顧到靈活性， ORB 允許程序員選擇相應的操作系統(tǒng)，執(zhí)行換件和編程語言。更重要的是他可以使原來的代碼通過一定的方式重 用。 CORBA 是面向對象標準的第一步，有了這個標準，軟件的實現(xiàn)與工作環(huán)境對用戶和開發(fā)者不在重要，可以把精力更多的放在本地系統(tǒng)的實現(xiàn)與優(yōu)化。我們采用 CORBA 技術正是考慮了上面的特點。 南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 8 2． 2． 2 傳統(tǒng)網(wǎng)絡管理的缺點 目前 廣泛使用的是集中式的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，它使用 SNMP 協(xié)議進行對網(wǎng)絡的管理，它的最大特點是結構簡單，但是因此存在很多的局限性；系統(tǒng)缺乏可集成性、可擴展性?，F(xiàn)在網(wǎng)絡系統(tǒng)技術發(fā)展很快要求提供服務較多，這就要求網(wǎng)絡管理系統(tǒng)要不斷的改進自己的管理策略和管理內容，但是傳統(tǒng)的集中式網(wǎng)絡管理系統(tǒng)是一個 C/S 的 典型應用，內部結構復雜可擴展性比較差，另外傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)功能單一，主要涉及為對設備的檢測和管理，但是我們現(xiàn)在開發(fā)的基于 HFC 的寬帶網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，設備相對要少，但是其他譬如視頻點播， IP 電話等各種豐富社區(qū)生活的服務要相對較多?？紤]到我們的系統(tǒng)應具有跨平臺性和可移植性，是我們采用先進的 CORBA 思想的一個原因， CORBA 的優(yōu)點在于增強了管理應用軟件的可移植性，深入了面向對象的思想，提供了西醫(yī)無關的應用編程接口 API，使得系統(tǒng)的可擴展性得以加強。 為什么引用 CORBA 典型的網(wǎng)絡管理有四個層次， Service Business,Network, SNMP 網(wǎng)絡管理技術適于 Network,Element 層次既管理大量相對簡單的網(wǎng)絡對象和網(wǎng)元對象，這些對象模型是為真實的網(wǎng)元、網(wǎng)絡拓撲結構建立的，沒有復雜的操作和相互關系。而且目前大多設備均支持 SNMP協(xié)議，我們的思想是充分利用 SNMP的技術實現(xiàn) Network、Element 層次的管理。 但是 SNMP 現(xiàn)有技術并不能完全解決業(yè)務管理遇到的問題既 Service、 Business 層次。 CORBA 技術在高層次管理即復雜業(yè)務對象建模方面是一種較好的 選擇。 CORBA 提供的觀景可定義、實現(xiàn)、傳送和訪問對象，也支持將對象的實現(xiàn)和定義分離，這樣，業(yè)務對象可迅速的被設計、實現(xiàn)、配置和管理。設計的對象采取模塊化的設計，使得各功能模塊之間互相的耦合性減低。接口定義語言（ TDL）可提供方法來描述對象的復雜操作和定義調用這些操作的接口。所有這些特性使得 CORBA 技術成為實現(xiàn) SNMP 網(wǎng)絡管理的理想選擇。 系統(tǒng)的層次 本系統(tǒng)采用分布式分層體系結構，共分 4 層，分別是界面層、管理層、服務層以及數(shù)據(jù)庫層。其中管理層和服務層又統(tǒng)稱為業(yè)務邏輯層。 其中 ORB 是 CORBA 對象 之間的通訊軟總線。它使得界面層的客戶對象可以透明的向管理層的服務對象發(fā)出請求并獲得服務。管理層和服務層都是封裝好的 CORBA 對象，他們之間的通訊也是通過 ORB 軟總線實現(xiàn)的。 框架中各部分簡要描述 界面層也即表示層，也就是本系統(tǒng)的客戶端，面向網(wǎng)絡管理員或普通小區(qū)用戶。主要包括面向用戶的一些界面，處理與用戶的交互。 管理層是 本網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)各大功能的實現(xiàn)層。管理層的功能涵蓋了國際標準化組南京郵電大學 通達學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 9 織（ ISO）定義的網(wǎng)絡管理五大功能，包括配置管理、性能管理、失效管理、安全管理和計費管理。這五大功能主要下分為 3 個部分，設備管理，安全管理， AAA 信息管理。設備管理包括配置管理、性能管理、失效管理。 AAA 信息管理主要包括客戶管理、應用管理。下面做一個簡單的介紹： （ 1） 配置管理包括自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲結構，結構和維護網(wǎng)絡系統(tǒng)的配置；手機和監(jiān)控網(wǎng)絡設備的配置信息，提供網(wǎng)絡穩(wěn)定參數(shù)和配置狀況；根據(jù)相關事件調整網(wǎng)絡設配配置和 SNMP 標準：提供穩(wěn)定、高性能的 DHCP 服務器、 TFTP 服務器，配置、注冊 Cable Modem 等接入設配：提供設備拓撲結構，有效監(jiān)控整個網(wǎng)絡的