宽带网络资源管理系统

宽带网络资源管理系统内容摘要：

量。 2） 信息化社区的特点 HFC 网络的使用者主要是社区的住户，居民用户的使用特点与办公用户的使用时间、南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 4 访问网络内容的分布式不 同的，居民要求的服务要比较倾向于娱乐性、教育性和贴近生活，如视频点播、网上教育、网上炒股等社区服务。 由于 HFC 宽带接入提供了比较高速的本地网络访问能力，所以应尽量将信息本地化，发挥局域网的优势。 这就涉及到对各种增值服务的认证，授权和记账问题。 HFC 宽带接入网络资源管理系统 网络资源管理系统，按照国际标准组织（ ISO）网络管理的功能应包括：配置管理、性能管理、安全管理、计费管理。 计费管理是记录网络资源的使用，目的是控制和检测网络操作的费用和代价。 我们研究的网络资源管理系统是一个宽带社区网络 资源管理系统，是一个接入网络的资源管理系统，面向计费对象是社区的客户。 运营商提供宽带接入以及各种增值服务，社区客户进行对这些服务的消费。 那么如何保证这些资源的合理利用呢。 如何向客户收取费用呢。 AAA 的提出就是为了解决上述问题的， AAA 是属于计费管理范畴的感念。 AAA 是认证、授权和记账的简称。 用户要想用增值服务，首先要进行认证，只有经运营商认证的客户才具有允许消费该服务的权限；认证通过后，运营商授权用户可以消费该服务，然后用户使用，同时运营生进行记账。 这就是最基本的解释。 现有的网管系统如 HP 的 OpenView,Cisco 的 Works,Aprism 的 Spectrum 等计费管理的实现都是偏重于对设备的管理，通过简单网络管理协议（ SNMP）对路由器等设备进行计费数据查询，但是他没有实现认证和授权，他比较适合公网设备的管理。 但是对于社区网络来说是不适合的，要对客户进行收费就必须进行认证 知道谁可以使用，是谁在使用网络服务；通过认证后还需要知道该客户能够使用哪些服务，享有那些权限 这就是授权；只有认证授权通过后才能谈到记账，记录客户网络的使用量。 传统的网络管理协议 SNMP 不能满足这个需求。 1,3 本章小结 本章主 要论述了本课题的背景，简单介绍了论文的主要研究的内容。 第二章 网络资源管理系统的架构 设计目标 1.)基础地图管理模块：实现对基础地形图、电子图纸、各资源的图层、图例、标 ? 注、区域等图形数据的定义、维护、控制等管理。 提供基于地图的自由放大、缩小及漫游等基本的图形操作，提供对资源图层与图形联动控制，提供资源基于 GIS 平台及电子地图的物南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 5 理拓扑管理，包括管道网、杆路网、光缆网、电缆网资源的地理分布、地理空间的物理连接关系管理，提供资源的地图定位、属性查看、及实体的增加、删除、属性编辑等功能。 2.)网络资料管理：提供对各部门、各专业资源的基础数据的收集、修改、删除、查询等基本管理功能。 系统提供了多种数据收集途径，包括：从厂家网管提取资源数据、从现有电子文档提取以及人工录入数据（系统提供文字和图形两种模板和批量录入等快捷的操作方式）。 此外系统还提供一定的数据合法性保证和数据编辑功能，尽量避免用户输入可能作成的错误。 系统通过区域导航树、设备导航树、机房平面图、设备展开图、端子图、横截面图等图形化的管理方式，对机房内的空间资源、设备资源、及设备 的关联等进行管理。 3.)综合查询统计：提供对所有资源 数据的单类数据基本查询和关联查询功能；系统提供文字和图形两种风格的查询、统计方式，并配以各式的条件组合，用户可随意对网络资源的使用、占用情况进行灵活、方便的统计操作，并产生统计报表。 此外用户还可根据自身情况定义所需报表的格式及生产所需的报表内容。 4.)网络拓扑管理：系统提供各种丰富的图形，直观、形象、全面的反映交换网、信令网、传输网、同 步网等各专业网络领域的资源配置情况，并提供在拓扑图上对网络资源进行增加、删除、编辑、查询、定位等各种操作。 如：可在逻辑拓扑图上增加或删除一个网元设备，图形上的操作将直 接更改相应的数据库信息。 系统提供的逻辑拓扑图包括： PDH 网络拓扑图 SDH 网络拓扑图 DWDM 网络拓扑图 IDLC 网络拓扑图 P0N 网络拓扑图 交换网网络拓扑图 信令网网络拓扑图 同步网网络拓扑图 光缆网网络拓扑图 电缆网网络拓扑图 南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 6 管道网网络拓扑图 „„ 5.)资源调度管理功能：系统提供对设备 ? 资源、光纤 /线路资源、管道资源、电路等的调度方案设计、资源调配、及各调度流程控制管理等功能；并 充分利用 GIS 的优势，提供基于地图的直观方式进行网络资源调度；系统提供对资源调度的闭环控制，并可在一定程度上由用户调整调度业务的流程，即所提供的调度工单流程管理具有一定的可配置性、灵活性，方便用户对资源调度的进行管理和控制； 6.) 资源网络分析：提供对所有的网络的原始数据进行统计分析、对各专业网络提供有针对性的专题分析功能，形成更清晰、更有价值的决策支持信息，方便用户和管理者对资源的空间分布特点、资源占用情况、网络的运行状态、关联的业务数据等信息有十分清晰、明确的了解，并根据分析数据及时作出响应，业务 发展决策，以保证各网络的能够正常为用户提供服务，并最安全、最大化进行网络资源的利用；合理建设和维护企业的资源网络； 7.) 系统接口管理：提供本系统与其它系统间数据交互的通道功能；系统提供与 “ 各专业网管系统 ” 的接口功能，提取设备 ? 的关联信息及系统上报的告警数据，并对告警信息进行分析处理、定位网络故障，及与业务电路关连的基础数据，输出受影响或性能下降的业务列表，并通知相关部门，根据业务属性和优先级提供对业务的快速恢复，降低网络故障对客户业务的影响。 并且系统预留与其它业务系统、营业系统、上级资源管理系统等的系统接口功能； 8.)系统运行管理功能：提供对整个系统的用户安全管理、日志管理、系统数据备份、恢复管理、故障、系统参数设置维护等全方面的管理功能；用户安全管理及日志管理目的是保证资源管理系统在实际应用中能够支持不同的用户使用不同的管理功能，保证资源数据不会被任何非授权用户访问。 系统通过日志管理记录各登录用户的注册及重要操作信息，在需要时可对系统运行的历史状态进行分析。 由于服务器主机中储存了整个本地网络中所有资源信息，信息的安全性极为重要。 因此，系统支持定期的自动数据备份和手工进行数据备份，能够在数据毁 坏、丢失等情况下将备份数据倒回，实现资源管理系统的修复。 系统自身管理模块 包括安全管理、日志管理、数据备份与恢复和基础数据配置功能。 南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 7 系统结构 BOCO_NetPilot 系统采用分层的体系结构，主要由数据接入层、数据分析层、应用服务层和信息发布层四层组成，每层完成上层交给的任务，并接受下层的支持，各层之间有清晰的界面，并有标准的接口，使得各层件具有很好的隔离性，保证整个系统的健康性。 运行环境 服务器 —— 支持 SUN、 IBM、 HP、 DELL 等主流服务器平台。 操作系统 —— 支持从 NT 平台 的 windows server 到 UNIX 平台的 Solaris、 AIX、 HP－ Unix 的 32 位或 64 位的操作系统。 数据库 —— 支持目前市场上所有主流数据库产品，如 Oracle、 Informix、 Sybase、 SQL 等大型关系数据库。 GIS—— 支持包括 MapInfo、 Arcinfo、 Intergraph、 GISCAD 在内的大部分国内外 GIS 平台 为什么要采用 CORBA 2． 2． 1 CORBA技术 CORBA 是 在当今快速发展的软件与硬件资源的情况下发展出的一种新技术。 她可以让分布的应用 程序完成通信，无论这种应用程序是什么厂商生产的，只要符合 CORBA标准就可以互相通信。 CORBA 由国际对象管理组织（ OMG）提出，同时还提出了借口定义语言（ IDL）以及能够让客户 /服务器对象在特定的对象请求代理（ ORB）实现中进行通信。 ORB 是一个在对象间建立客户 /服务器联系的中件。 使用 ORB，客户可以调用服务器的对象或对象中的应用，被调用的对象不要求在同一台机器上。 由 ORB 负责进行通信，同时 ORB 也负责寻找适于完成这一工作的对象，并在服务器对象完成后返回结果。 客户对象完全可以不关心服务器对象的位置，实现 它所采用的具体技术和工作的硬件平台，甚至不必关心服务器对象与服务无关的接口信息，这就大大简化了客户程序的工作。 既然能够这么方便，那 ORB 就需要提供在不同及其件应用程序间的通信，数据转换，并提供多对象系统的无缝连接。 我们通常编制客户 /服务器程序时，常常需要自己定义通信协议。 而协议的制定往往与硬件和实现的方法有关，而 ORB 能够简化这一过程。 在 ORB下，协议通过 IDL 语言进行定义，保证了一致性，为了照顾到灵活性， ORB 允许程序员选择相应的操作系统，执行换件和编程语言。 更重要的是他可以使原来的代码通过一定的方式重 用。 CORBA 是面向对象标准的第一步，有了这个标准，软件的实现与工作环境对用户和开发者不在重要，可以把精力更多的放在本地系统的实现与优化。 我们采用 CORBA 技术正是考虑了上面的特点。 南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 8 2． 2． 2 传统网络管理的缺点 目前 广泛使用的是集中式的网络管理系统，它使用 SNMP 协议进行对网络的管理，它的最大特点是结构简单，但是因此存在很多的局限性；系统缺乏可集成性、可扩展性。 现在网络系统技术发展很快要求提供服务较多，这就要求网络管理系统要不断的改进自己的管理策略和管理内容，但是传统的集中式网络管理系统是一个 C/S 的 典型应用，内部结构复杂可扩展性比较差，另外传统的网络管理系统功能单一，主要涉及为对设备的检测和管理，但是我们现在开发的基于 HFC 的宽带网络管理系统，设备相对要少，但是其他譬如视频点播， IP 电话等各种丰富社区生活的服务要相对较多。 考虑到我们的系统应具有跨平台性和可移植性，是我们采用先进的 CORBA 思想的一个原因， CORBA 的优点在于增强了管理应用软件的可移植性，深入了面向对象的思想，提供了西医无关的应用编程接口 API，使得系统的可扩展性得以加强。 为什么引用 CORBA 典型的网络管理有四个层次， Service Business,Network, SNMP 网络管理技术适于 Network,Element 层次既管理大量相对简单的网络对象和网元对象，这些对象模型是为真实的网元、网络拓扑结构建立的，没有复杂的操作和相互关系。 而且目前大多设备均支持 SNMP协议，我们的思想是充分利用 SNMP的技术实现 Network、Element 层次的管理。 但是 SNMP 现有技术并不能完全解决业务管理遇到的问题既 Service、 Business 层次。 CORBA 技术在高层次管理即复杂业务对象建模方面是一种较好的 选择。 CORBA 提供的观景可定义、实现、传送和访问对象，也支持将对象的实现和定义分离，这样，业务对象可迅速的被设计、实现、配置和管理。 设计的对象采取模块化的设计，使得各功能模块之间互相的耦合性减低。 接口定义语言（ TDL）可提供方法来描述对象的复杂操作和定义调用这些操作的接口。 所有这些特性使得 CORBA 技术成为实现 SNMP 网络管理的理想选择。 系统的层次 本系统采用分布式分层体系结构，共分 4 层，分别是界面层、管理层、服务层以及数据库层。 其中管理层和服务层又统称为业务逻辑层。 其中 ORB 是 CORBA 对象 之间的通讯软总线。 它使得界面层的客户对象可以透明的向管理层的服务对象发出请求并获得服务。 管理层和服务层都是封装好的 CORBA 对象，他们之间的通讯也是通过 ORB 软总线实现的。 框架中各部分简要描述 界面层也即表示层，也就是本系统的客户端，面向网络管理员或普通小区用户。 主要包括面向用户的一些界面，处理与用户的交互。 管理层是 本网络资源管理系统各大功能的实现层。 管理层的功能涵盖了国际标准化组南京邮电大学 通达学院 2020 届本科生毕业设计（论文） 9 织（ ISO）定义的网络管理五大功能，包括配置管理、性能管理、失效管理、安全管理和计费管理。 这五大功能主要下分为 3 个部分，设备管理，安全管理， AAA 信息管理。 设备管理包括配置管理、性能管理、失效管理。 AAA 信息管理主要包括客户管理、应用管理。 下面做一个简单的介绍： （ 1） 配置管理包括自动发现网络拓扑结构，结构和维护网络系统的配置；手机和监控网络设备的配置信息，提供网络稳定参数和配置状况；根据相关事件调整网络设配配置和 SNMP 标准：提供稳定、高性能的 DHCP 服务器、 TFTP 服务器，配置、注册 Cable Modem 等接入设配：提供设备拓扑结构，有效监控整个网络的。