【導(dǎo)讀】集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均。已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。相比從前的專用網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)和人們的學(xué)習(xí)，工。作及生活密不可分了。效的網(wǎng)絡(luò)管理手段來監(jiān)測和管理整個網(wǎng)絡(luò)。性能管理主要負責全網(wǎng)性能監(jiān)視、性能控制和性能分析。性能管理還進行鏈路性能測試，與閾值越過報告，產(chǎn)生按需的性能報告。報表管理系統(tǒng)為管理人員提供從數(shù)據(jù)的收集，報表合并到報表展示生成的一整套報表體系。離，通過數(shù)據(jù)抽象層為中介對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行抽象，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的集中控制和調(diào)度。這是本系統(tǒng)的一大特色。

　　

【正文】 系統(tǒng)組成 本軟件包括以下子系統(tǒng)： 1. 拓撲管理子系統(tǒng)： 包括 IP 拓撲發(fā)現(xiàn)與自動布局，拓撲圖管理等 ； 2. 告警管理子系統(tǒng)： 包括告警過濾、分類、排序、查看和直接定位等 ； 3. 配置管理子系統(tǒng)： 包括對設(shè)備配置數(shù)據(jù)的管理和審計 ； 4. 性能管理 子系統(tǒng)： 檢測被管理設(shè)備的運行狀況，定時 或者 用戶驅(qū)動的性能數(shù)據(jù)的 畢業(yè)論文 第 19 頁 軟件學(xué)院 采集和表現(xiàn) ； 5. 報表管理子系統(tǒng)： 報表的定制、產(chǎn)生、分發(fā)和展示 ； 6. 系統(tǒng)管理子系統(tǒng)： 對系統(tǒng)自身的管理包括用戶及其權(quán)限的管理、日志的記錄、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)冗余 ； 7. 信息模型服務(wù) ：提供對所有被管理網(wǎng)元（包括網(wǎng)絡(luò)軟件、硬件、應(yīng)用和服務(wù)對象）的面向?qū)ο蟪橄?、存儲和查詢機制 ， 實現(xiàn)管理對象持久化存儲和管理 ； 8. 協(xié)議適配器 ：對設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的統(tǒng)一抽象和描述 ； 9. Agent：實現(xiàn)對服務(wù)器及其軟件環(huán)境的監(jiān)控 ； 10. 分布式中間件： 包括軟件實現(xiàn)結(jié) 構(gòu)和分布式計算中必要的服務(wù)如名字解析，事務(wù)，消息服務(wù)等 ， 能夠?qū)崿F(xiàn)分布式服務(wù)對象定位和調(diào)用，負載平衡等分布式計算機制； 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 系統(tǒng)上下文定義 系統(tǒng)與外部環(huán)境 [15]： 圖 31 系統(tǒng)和外部環(huán)境 系統(tǒng)處于網(wǎng)絡(luò)管理層，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的告警管理、性能管理、拓撲管理、報表管理、 畢業(yè)論文 第 20 頁 軟件學(xué)院 配置管理。既可以從網(wǎng)元上直接采集管理數(shù)據(jù)，也可以通過標準接口與第三方網(wǎng)元管理系統(tǒng)交互取得管理數(shù)據(jù)，也可以驅(qū)動第三方的管理系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)元級別的管理。對服務(wù)器及其軟件環(huán) 境的管理由私有的 Agent 實現(xiàn)。向上可以支撐各業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 設(shè)計思路與方法 按照功能需求規(guī)格來決定主要軟件模塊的劃分。將整個軟件系統(tǒng)分為四層：數(shù)據(jù)采集層，數(shù)據(jù)抽象層，數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)表現(xiàn)層；每一層的功能依托于下一層的實現(xiàn)，一般不作跨越功能層次的調(diào)用。 利用分布式總線實現(xiàn)各個模塊之間的通信。模塊之間通過接口，利用總線進行互操作。總體設(shè)計上先決定功能模塊，然后按照功能模塊設(shè)計其服務(wù)接口；按照功能模塊特點和數(shù)據(jù)流量以及流向決定其部署方式和通信方式；按照性能需求和對移植性、開發(fā)強度的綜合考慮決定中間件和對 象服務(wù)的選型。 本系統(tǒng)采用自頂向下的設(shè)計方法。首先決定整體構(gòu)架，然后再逐步完善構(gòu)架的基礎(chǔ)上，分模塊完成各個功能模塊的設(shè)計。 設(shè)計約束 本系統(tǒng)運行于安裝操作系統(tǒng) Linux、 Windows、 Solaris 的 PC 和服務(wù)器平臺，應(yīng)用層界面能夠同時運行在以上平臺上；服務(wù)層、中間件、對象服務(wù)、數(shù)據(jù)采集層要求能夠在這三種平臺上以較小修改被移植；網(wǎng)絡(luò)接口 ， 要求運行平臺支持 100M 以太網(wǎng)接口；在采用集中配置的方案下，網(wǎng)管服務(wù)器應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)接口與被管理網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn) SNMP 等管理協(xié)議互通；在采用分布式配置的方案下，網(wǎng)管服務(wù) 器應(yīng)該與分布式數(shù)據(jù)采集機實現(xiàn)基于TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 。 本系統(tǒng)的 技術(shù)限制 是由于 采用 java 實現(xiàn)系統(tǒng) ， 考慮到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和協(xié)議融合的趨勢，在設(shè)計上保留擴展以支持其他管理協(xié)議的能力，如 TL CMIP、 MML 或者 其他私有協(xié)議等 ， 但需要為這些協(xié)議編寫適配層 。 服務(wù)層主要處理（更新，一致性檢查，匯總）來自各個管理域中以管理信息模型組織的管理信息，并將其處理為面向用戶和應(yīng)用的數(shù)據(jù)組織，存入數(shù)據(jù)庫 。 這樣可以將底層數(shù)據(jù)提取、抽象等操作與對用戶請求的響應(yīng)操作分別處理，提高了應(yīng)用層的響應(yīng)速度， 畢業(yè)論文 第 21 頁 軟件學(xué)院 屏蔽了底層復(fù)雜性。數(shù)據(jù)庫中的信 息按照面向應(yīng)用的方式進行組織，便于備份，查詢。 充分采用中間件提供的各種服務(wù)來實現(xiàn)分布式計算中的事務(wù)、并發(fā)控制、名字服務(wù)、持續(xù)性狀態(tài)服務(wù)和事件通知 等機制 ， 降低實現(xiàn)復(fù)雜度和風(fēng)險，提高開發(fā)效率與代碼可靠性 。 系統(tǒng)框架圖 從軟件體系結(jié)構(gòu)角度看，系統(tǒng)可以分為以下四層： 數(shù)據(jù)采集層：本層由各種協(xié)議適配器構(gòu)成，向上層提供統(tǒng)一的接口訪問管理協(xié)議棧（ SNMP、 CMIP、 TL1 等），獲取管理信息（包括事件信息、日志信息、性能信息和拓撲信息等） ,并在初始發(fā)現(xiàn)時作為驅(qū)動模塊構(gòu)建信息模型 ； 數(shù)據(jù)抽象層：對底層數(shù)據(jù)采集的 數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的描述，組織為管理信息庫。向上提供一個統(tǒng)一的管理語義和調(diào)用接口。使得各個業(yè)務(wù)模塊面對統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，使得對資源的管理方式一致并處于單一的可控路徑下，方便對資源進行權(quán)限管理，互斥訪問等操作，使得面向事務(wù)的并發(fā)管理成為可能。內(nèi)部的 Adapter Controller 作為控制器決定上層的請求應(yīng)該由哪個適配器處理 ； 數(shù)據(jù)處理層：專注于管理業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，不再關(guān)心底層協(xié)議的差異性。響應(yīng)前臺應(yīng)用的請求，完成數(shù)據(jù)查詢，處理等功能 ； 數(shù)據(jù)表現(xiàn)層：前臺界面，從數(shù)據(jù)處理層得到數(shù)據(jù)加以顯示 ，它 是管理員與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的接口 ； 每一層的功能依托于下一層的實現(xiàn)。每一層包含一組相互操作的組件，每層組件向下層組件獲取服務(wù)，并提供服務(wù)給上層組件；層與層之間的服務(wù)訪問點通過明確定義的接口來進行 。 層次是對系統(tǒng)的一種橫向劃分，從縱向看，針對性能、事件、拓撲、配置、用戶和安全等每個管理功能，包含了從底層數(shù)據(jù)提取，服務(wù)層數(shù)據(jù)處理直到應(yīng)用層數(shù)據(jù)表現(xiàn)的多個組件，我們把這樣一組協(xié)同完成特定管理功能的軟件組件集合，叫做一個軟件模塊。 每個模塊可以跨越多個層次。從軟件設(shè)計的角度，除了公共服務(wù)組件之外，為了便于功能的模塊化和產(chǎn)品化，提供清晰的接口，要求我 們提高模塊的獨立運行能力，具有 畢業(yè)論文 第 22 頁 軟件學(xué)院 較低的模塊間耦合度。系統(tǒng)目前按照功能結(jié)構(gòu)，劃分為以下主要模塊： 拓撲服務(wù)模塊、故障服務(wù)模塊、性能服務(wù)模塊、配置服務(wù)模塊 、系統(tǒng)管理模塊； 下面是一個軟件體系結(jié)構(gòu)圖，表現(xiàn)了系統(tǒng)所包含的層次，軟件模塊及其相互關(guān)系。 圖 32 軟件體系結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)論文 第 23 頁 軟件學(xué)院 數(shù)據(jù)處理層添加視圖處理模塊。配置管理需要對系統(tǒng)的可擴展部分進行配置，比如如何添加一個設(shè)備對象 。 圖 32 中 ，系統(tǒng)被刻畫為前臺界面和后臺程序。這是從簡化了軟件部署信息和實際調(diào)用關(guān)系后，按 照模塊層次和邏輯關(guān)系畫的系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖。反映了每個系統(tǒng)組件從邏輯上看處于系統(tǒng)的哪個位置。而在實際應(yīng)用中，整個系統(tǒng)將按照應(yīng)用環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)管理需求，被部署在一臺或者多臺服務(wù)器和數(shù)據(jù)采集前置機上。 從數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)抽象層、數(shù)據(jù)處理層直到數(shù)據(jù)表現(xiàn)層，這些可能分布于不同機器和進程空間的軟件組件，通過公共中間件提供的通信和服務(wù)機制實現(xiàn)互操作。 模塊 /子系統(tǒng)分解描述 性能管理（ Performance Module）：包括性能數(shù)據(jù)采集 、 實時分析和歷史分析； 子模塊： 性能管理界面：實時性能管理界面（分析、采集配 置）；歷史性能管理界面（分析、采集配置）；門限配置界面 。 性能服務(wù)：性能數(shù)據(jù)匯總（入庫）；性能分析實現(xiàn)（實時分析與轉(zhuǎn)發(fā)，歷史分析）；性能采集配置（實時，歷史）；門限配置（存儲，分發(fā)）；數(shù)據(jù)采集（實時，歷史采集任務(wù)配置，執(zhí)行）；門限檢查；門限事件生成（按照內(nèi)部事件格式）；數(shù)據(jù)緩存（歷史數(shù)據(jù)）；數(shù)據(jù)上報（實時，歷史）； 性能門限 畢業(yè)論文 第 24 頁 軟件學(xué)院 t o p o s e r v e rf a u l ts e r v e rp e r f o r m a n es e r v e rc o n f gs e r v e rr e p o r ts e r v e rI n f o M o d u l eM a n a g e rm e s s a g ec e n t e rP r o t o c o lA d a p t e r2 . s c h e d u l e c o l l e c t p e r f d a t a1 . g e t p e r f i t e m3 . s n m p g e t4 . t h r e s h o l d e v e n t5 . p u s h e v e n t 圖 33 性能門限示意圖 說明：性能模塊從信息模型管理器上得到性能指標對象 ； 請求協(xié)議適配器收集性能數(shù)據(jù) ； 協(xié)議適配器從設(shè)備上獲取 數(shù)據(jù) ； 如性能越 界 則發(fā)送性能越 界 事件給 jms； jms 將事件推送到告警模塊進行處理。 報表管理（ Report Manager）：包括報表配置，自動生成和分發(fā)； 子模塊： 報表管理界面：配置，察看界面； 報表服務(wù)：報表模板配置功能；報表模板管理（存儲，查找）；報表任務(wù)配置功能；定時任務(wù)執(zhí)行（報表生成，存放，分發(fā)）功能；報表察看響應(yīng)； 畢業(yè)論文 第 25 頁 軟件學(xué)院 t o p o s e r v e rf a u l ts e r v e rp e r f o r m a n es e r v e rc o n f gs e r v e rr e p o r ts e r v e rI n f o M o d u l eM a n a g e rm e s s a g ec e n t e r1 . g e t a l a r m d a t a2 . g e t t o p o d a t a 3 . g e t p e r f d a t a4 . g e t c o n f d a t a 圖 34 報表產(chǎn)生示意圖 產(chǎn)生報表 ：報表模塊從各個業(yè)務(wù)模塊獲得生產(chǎn)報表的原始數(shù)據(jù)，再根據(jù)報表模版生成報表。 模塊 /子系統(tǒng)間的依賴關(guān)系 各業(yè)務(wù)功能模塊之間的依賴關(guān)系如下圖所示： 畢業(yè)論文 第 26 頁 軟件學(xué)院 t o p o c l i e n tf a u l tc l i e n tp e r f o r m a n c ec l i e n tc o n f i gc l i e n tr e p o r tc l i e n tt o p o s e r v e rf a u l ts e r v e rp e r f o r m a n es e r v e rc o n f gs e r v e rr e p o r ts e r v e rI n f o M o d u l eM a n a g e rm e s s a g ec e n t e rP r o t o c o lA d a p t e r 圖 35 依賴關(guān)系圖 如 圖 35 所示，模塊按功能組織，表現(xiàn)為功能之間的依賴關(guān)系。 畢業(yè)論文 第 27 頁 軟件學(xué)院 4. 系統(tǒng)的 技術(shù)特點 分層的系統(tǒng) 本系統(tǒng)的特點是 業(yè)務(wù)模塊與底層協(xié)議相分離，通過數(shù)據(jù)抽象層為中介對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行抽象，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的集中控制和調(diào)度。 信息模型 使用了信息模型的觀念來管理整個網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)管的所有業(yè)務(wù)都基于信息模型。使各個業(yè)務(wù)模塊對網(wǎng)絡(luò)的理解一致，便于信息的交互。在信息模型與設(shè)備之間使用適配層來處理設(shè)備管理協(xié)議的差異，適配層與具體的 網(wǎng)管業(yè)務(wù)無關(guān)，只負責設(shè)備的管理協(xié)議與信息模型的映射。 我們需要將所有可管理的資源以被管對象的方式來表現(xiàn)，每一個獨立的設(shè)備或業(yè)務(wù)系統(tǒng)是一棵獨立的包含樹 。 C O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P S C O N S O L EA業(yè) 務(wù) 系 統(tǒng)網(wǎng) 絡(luò) 設(shè) 備服 務(wù) 器 圖 41 被管對象包含樹 整個網(wǎng)絡(luò)有一個根節(jié)點，管理域作為根節(jié)點下的被管對象，所有設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)都包含到對應(yīng)的管理域節(jié)點下。 畢業(yè)論文 第 28 頁 軟件學(xué)院 C O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P S C O N S O L EC O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P S C O N S O L EC O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P S C O N S O L EC O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P S C O N S O L EC O L A C T S T A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2H S 1 H S 2 O K 1 O K 2 P