基于光保护设备的EMS数据采集服务研究与实现
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摘要
随着光纤保护系统在通信领域的广泛运用,建立一整套软、硬齐全的光层保护监控系统尤其重要。此种系统不仅可以实时监控光线路状态,对各种现象给予及时处理,还可以很好的管理所有网元设备,为操作人员提供了极大的便利。在软件方面,通常采用的方式是建立一种网元管理系统EMS,将光纤保护设备看成是网络中的网元进行统一管理。在网元管理系统中,数据采集模块是整个系统的前提,也是核心。它是唯一面向网元设备的服务层,因此,对数据采集模块的研究具有现实意义。
本文主要研究的是基于光保护设备的网元管理系统的数据采集模块。其主要工作一方面是通过不断轮询网络中的设备,获得设备的各种性能值,同时捕获设备告警,另一方面接到上层服务的命令,对下层设备下达相应命令。本文对光迅公司的OLP网元管理系统做了详细深入的分析,主要研究内容和创新如下:
1.分析了光线路切换保护系统,简单介绍了OLP设备的工作原理。提出了以三层C/S结构为基础的整个系统框架结构。
2.根据需求确定了数据采集模块的功能,并设计出了采集模块的各个子模块。包括TCP通信模块,UDP通信模块,数据轮询模块,命令处理模块和性能告警管理模块。确定了各个子模块所完成的功能。
3.使用了特殊的数据结构:配置信息树结构、多种功能队列等实现了各个子模块间的交流通信并通过图表方式进行了描述。另外,确定了多线程,同步队列,多态等作为整个程序框架设计以及实现流程设计中的关键技术。
4.详细的介绍了各个子模块的实现方式,并通过流程图描述了子模块中每个子线程的工作流程。对通信协议,命令处理,轮询机制,告警管理都有了具体的介绍。最后进行了运行测试,并对测试结果进行总结与评价,提出了不足与后期展望。
Along with the extensively applied of the optical protection system in the field of communication,it's engages more and more people's attention that building a complete optical protection monitor system with hardware and software.This System can not only supervise the condition of optical lines at once,dealing with every events in time,it can also administrate all the NE equipment well which can bring more convenience to operators.On the side of software,designing an Element Management System(EMS for short) to administer optical protection devices regarded as network element is customarily adopted.In the EMS,the Data Collect Service Layer(DCSL for short) is the key part for the EMS,because it is the only communication interface for the network element.So,the research of DCSL is much valuable.
This article focus on the DCSL of the OLP EMS.The DCSL has 2 main task:1st task is getting all the performance parameters by polling the every devicement in the network,and capture the alarm signal;the 2nd task is send commands to devicement of low layer,get the service commands from upper layer meanwhile.The wide and deep analyse and research are made for the OLPEMS in this paper,the main contents are below:
1.Analyzing the optical line protecting system,with the simple explanation for operating principle.The OLP EMS system is summarized with the 3-layer C/S configration.
2.Each sub-module of data-collect module is designed according to the function requiement of OLPPolling,including TCP,UDP,data-polling,command processing and performance alarm modules.
3.Using Some special data configrations,such as infromation tree setting, multi-function array,to complement the communication between each sub-module and descripting it with diagrams.In addition,some important technology,such as multithreading's application,synchronization queue's application,and the advantage for polymorphism in the programme configration design,are explained.
4.How to realize the each sub-module are introdued detailly.The working process for each sub-threading of sub-modules are illustrated.And the communication protocol,polling principle,alarm management are introduced specially.Operating test is done for evaluation and make some outlook for the shortcomings and future.
本文主要研究的是基于光保护设备的网元管理系统的数据采集模块。其主要工作一方面是通过不断轮询网络中的设备,获得设备的各种性能值,同时捕获设备告警,另一方面接到上层服务的命令,对下层设备下达相应命令。本文对光迅公司的OLP网元管理系统做了详细深入的分析,主要研究内容和创新如下:
1.分析了光线路切换保护系统,简单介绍了OLP设备的工作原理。提出了以三层C/S结构为基础的整个系统框架结构。
2.根据需求确定了数据采集模块的功能,并设计出了采集模块的各个子模块。包括TCP通信模块,UDP通信模块,数据轮询模块,命令处理模块和性能告警管理模块。确定了各个子模块所完成的功能。
3.使用了特殊的数据结构:配置信息树结构、多种功能队列等实现了各个子模块间的交流通信并通过图表方式进行了描述。另外,确定了多线程,同步队列,多态等作为整个程序框架设计以及实现流程设计中的关键技术。
4.详细的介绍了各个子模块的实现方式,并通过流程图描述了子模块中每个子线程的工作流程。对通信协议,命令处理,轮询机制,告警管理都有了具体的介绍。最后进行了运行测试,并对测试结果进行总结与评价,提出了不足与后期展望。
Along with the extensively applied of the optical protection system in the field of communication,it's engages more and more people's attention that building a complete optical protection monitor system with hardware and software.This System can not only supervise the condition of optical lines at once,dealing with every events in time,it can also administrate all the NE equipment well which can bring more convenience to operators.On the side of software,designing an Element Management System(EMS for short) to administer optical protection devices regarded as network element is customarily adopted.In the EMS,the Data Collect Service Layer(DCSL for short) is the key part for the EMS,because it is the only communication interface for the network element.So,the research of DCSL is much valuable.
This article focus on the DCSL of the OLP EMS.The DCSL has 2 main task:1st task is getting all the performance parameters by polling the every devicement in the network,and capture the alarm signal;the 2nd task is send commands to devicement of low layer,get the service commands from upper layer meanwhile.The wide and deep analyse and research are made for the OLPEMS in this paper,the main contents are below:
1.Analyzing the optical line protecting system,with the simple explanation for operating principle.The OLP EMS system is summarized with the 3-layer C/S configration.
2.Each sub-module of data-collect module is designed according to the function requiement of OLPPolling,including TCP,UDP,data-polling,command processing and performance alarm modules.
3.Using Some special data configrations,such as infromation tree setting, multi-function array,to complement the communication between each sub-module and descripting it with diagrams.In addition,some important technology,such as multithreading's application,synchronization queue's application,and the advantage for polymorphism in the programme configration design,are explained.
4.How to realize the each sub-module are introdued detailly.The working process for each sub-threading of sub-modules are illustrated.And the communication protocol,polling principle,alarm management are introduced specially.Operating test is done for evaluation and make some outlook for the shortcomings and future.
引文
[1]陈希.光纤和光缆的监测与管理系统.电力系统通信,2002年05期
[2]ITU-TM.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks
[3]胡谷雨.电信管理网及其应用.通信工程学院报(Journal of ICE),1999,13(2)
[4]谢钧(Xie Jun).利用TMN综合平台构造多级网络管理系统.通信工程学院报(Joumal of ICE),1999,13(2)
[5]J.D.Case,M.Fedor,M.L.Schoffstall,J.Davin,Simple Network Management Protocol (SNMP),Internet RFC 1098,April 1989
[6]姜飞,夏靖波,常乔冈,王玉军.一种基于网络管理的CORBA/SNMP网关模型的构造.北京:现代电子技术
[7]吴继平.近阶段WDM网络技术的发展与应用.电信建设,2001年05期
[8]武汉光迅科技有限责任公司.光自动切换保护系统在光线路保护中的应用.武汉:光通信技术,2005.04
[9]王宗军,陈世状.通信设备制造业竞争力的评价模型及其应用.广州:科技管理研究,2007.6
[10]李惠忠.通信光缆线路监测维护系统应用的探讨.甘肃科技,2004年09期
[11]王伟,浅谈光.信道保护设备在实现光缆监控系统中的应用.湖北邮电技术,2004年04期
[12]ITU-T Recommendation G.873.1-200303,Optical Transport Network(OTN):Linear protection
[13]S.Heckmann,E.Bfinkmeyer,J.Streckert.Long-range backscattering experiments in single-mode fibers.Opt.Lett.1981.6:1010-1031
[14]李增智,蔡伟,唐亚哲.网络管理技术及电信管理网的开发.北京:电力系统通信,2006.9
[15]RAFEL A.A new function model for management of optical transport network nodes[J].IEEE J.Lightwave Technol,2001,19(6):810-820.
[16]陈桂汉(美),孔沁真(美).Integrated Telecommunications Management Solutions综合电信管理解决方案.北京:电子工业出版社,2002.11
[17]于庆波.光纤网络实时监测系统的设计与实现.[硕士论文].电子科技大学,2006年
[18]池瑞军,胡封东,杨芳利等.光缆线路自动监测及管理系统设计方案.继电器,2004年17期
[19]鲍振武,刘钊.光纤网络监测技术,天津通信技术,2000年04期
[20]李立达.电力通信网络综合管理系统故障告警机制的设计与实现.北京:电力系统通信,2006.12第170期
[21]罗武,金益民.基于CORBA和WEB的三层体系结构研究.北京:现代电子技术
[22]Erich Gamma,Richard Helm,Ralph Johnson,John Vlissides.Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software.America:Pearson Education
[23]李问军,周晓聪,李师贤.分布式对象技术.北京:机械工业出版社,2003.9
[24]李增智,李平均,王广荣.计算机网络管理系统的若干重要问题.微机发展,2002年2期
[25][美]Robert C.Martin.敏捷软件开发:原则、模式与实践.北京:人民邮电出版社,2008.1
[26]《中华人民共和国通信行业标准》YD/T 1289.2-2003同步数字体系(SDH)传送网网络管理技术要求
[27]贵恒,徐云斌,宋鸿升等.基于多层结构的ASON网络管理系统设计.北京:北京邮电大学学报,2003.12
[28]毛广莉,黄梓龙,罗昌隆.电信网告警数据库中的数据挖掘.计算机应用研究,2005年8期
[29]吴萍,朱东来.网络告警关联规则挖掘系统的研究与设计.上海:计算机软件与应用,2008年25卷3期
[30]Gardner R D,Harle D A.Methods and Systems for Alarm Correlation[A].Proceedings of the 1996 IEEE Global Telecommunications Conference[C].London,UK:IEEE,Piscataway,NJ,USA,1996,1:136
[31]Steinder M S.Non-deterministic Diagnosis of End-to-end Service Failures in a Multi-layer Communication System[A].Proceedings.of Tenth International Conference on Computer Communications and Networks,[C],2001:374-379
[32][英]Suzanne Robertson James Robertson.掌握需求过程.北京:人民邮电出版社,2007.06
[33]Aboelela E D.Fuzzy Temporal Reasoning Model for Event Correlation in Network Management[A].Conference on Local Computer Networks,LCN '99,1999:150-159
[34]候俊杰.深入浅出MFC第2版.华中科技大学出版社
[35]夏云庆.Visual C++6.0数据库高级编程.北京:希望电子出版社
[36]裴有柱.计算机网络技术.北京:电子工业出版社,2005.12
[37]电脑编程技巧与维护杂志杜.计算机网络与通信编程典型实例解析.北京:中国水利水电出版社,2006
[38]李建文,张成现等.实用网络通信编程技术.北京:邮电大学出版社,2005
[39]孙朝晖,张德运,李庆海.面向网络故障和性能管理的告警聚类关联.上海:计算机工程,2005年31卷2期
[40]Lo C C,Chen S H,Lin B Y.Coding-based Schemes for Fault Identification in Communication Networks[J].International Journal of Network Management,2000,10(3):157-164
[41]Chao C S Y,Liu A C.A Tune-aware Fault Diagnosis System in LAN[A].2001 IEEE/IFIP International Symposium on Integrated Network Management Proceedings[C],2001:499-512
[42]Failwest.0 day安全,软件漏洞分析技术.北京:电子工业出版社,2008.04
[43]M.Frontini,J.Griffin,and S.Towers,"A Knowledge-Based System for Fault Localization in Wide Area Networks",in Integrated Network Management,Ⅱ.Amsterdam:North-Holland,pp.519-530,1991.
[44][美]William E.Lewis Gunasekaran Veerapillai软件测试与连续质量改进.北京:人民邮电出版社,2008.2
[2]ITU-TM.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks
[3]胡谷雨.电信管理网及其应用.通信工程学院报(Journal of ICE),1999,13(2)
[4]谢钧(Xie Jun).利用TMN综合平台构造多级网络管理系统.通信工程学院报(Joumal of ICE),1999,13(2)
[5]J.D.Case,M.Fedor,M.L.Schoffstall,J.Davin,Simple Network Management Protocol (SNMP),Internet RFC 1098,April 1989
[6]姜飞,夏靖波,常乔冈,王玉军.一种基于网络管理的CORBA/SNMP网关模型的构造.北京:现代电子技术
[7]吴继平.近阶段WDM网络技术的发展与应用.电信建设,2001年05期
[8]武汉光迅科技有限责任公司.光自动切换保护系统在光线路保护中的应用.武汉:光通信技术,2005.04
[9]王宗军,陈世状.通信设备制造业竞争力的评价模型及其应用.广州:科技管理研究,2007.6
[10]李惠忠.通信光缆线路监测维护系统应用的探讨.甘肃科技,2004年09期
[11]王伟,浅谈光.信道保护设备在实现光缆监控系统中的应用.湖北邮电技术,2004年04期
[12]ITU-T Recommendation G.873.1-200303,Optical Transport Network(OTN):Linear protection
[13]S.Heckmann,E.Bfinkmeyer,J.Streckert.Long-range backscattering experiments in single-mode fibers.Opt.Lett.1981.6:1010-1031
[14]李增智,蔡伟,唐亚哲.网络管理技术及电信管理网的开发.北京:电力系统通信,2006.9
[15]RAFEL A.A new function model for management of optical transport network nodes[J].IEEE J.Lightwave Technol,2001,19(6):810-820.
[16]陈桂汉(美),孔沁真(美).Integrated Telecommunications Management Solutions综合电信管理解决方案.北京:电子工业出版社,2002.11
[17]于庆波.光纤网络实时监测系统的设计与实现.[硕士论文].电子科技大学,2006年
[18]池瑞军,胡封东,杨芳利等.光缆线路自动监测及管理系统设计方案.继电器,2004年17期
[19]鲍振武,刘钊.光纤网络监测技术,天津通信技术,2000年04期
[20]李立达.电力通信网络综合管理系统故障告警机制的设计与实现.北京:电力系统通信,2006.12第170期
[21]罗武,金益民.基于CORBA和WEB的三层体系结构研究.北京:现代电子技术
[22]Erich Gamma,Richard Helm,Ralph Johnson,John Vlissides.Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software.America:Pearson Education
[23]李问军,周晓聪,李师贤.分布式对象技术.北京:机械工业出版社,2003.9
[24]李增智,李平均,王广荣.计算机网络管理系统的若干重要问题.微机发展,2002年2期
[25][美]Robert C.Martin.敏捷软件开发:原则、模式与实践.北京:人民邮电出版社,2008.1
[26]《中华人民共和国通信行业标准》YD/T 1289.2-2003同步数字体系(SDH)传送网网络管理技术要求
[27]贵恒,徐云斌,宋鸿升等.基于多层结构的ASON网络管理系统设计.北京:北京邮电大学学报,2003.12
[28]毛广莉,黄梓龙,罗昌隆.电信网告警数据库中的数据挖掘.计算机应用研究,2005年8期
[29]吴萍,朱东来.网络告警关联规则挖掘系统的研究与设计.上海:计算机软件与应用,2008年25卷3期
[30]Gardner R D,Harle D A.Methods and Systems for Alarm Correlation[A].Proceedings of the 1996 IEEE Global Telecommunications Conference[C].London,UK:IEEE,Piscataway,NJ,USA,1996,1:136
[31]Steinder M S.Non-deterministic Diagnosis of End-to-end Service Failures in a Multi-layer Communication System[A].Proceedings.of Tenth International Conference on Computer Communications and Networks,[C],2001:374-379
[32][英]Suzanne Robertson James Robertson.掌握需求过程.北京:人民邮电出版社,2007.06
[33]Aboelela E D.Fuzzy Temporal Reasoning Model for Event Correlation in Network Management[A].Conference on Local Computer Networks,LCN '99,1999:150-159
[34]候俊杰.深入浅出MFC第2版.华中科技大学出版社
[35]夏云庆.Visual C++6.0数据库高级编程.北京:希望电子出版社
[36]裴有柱.计算机网络技术.北京:电子工业出版社,2005.12
[37]电脑编程技巧与维护杂志杜.计算机网络与通信编程典型实例解析.北京:中国水利水电出版社,2006
[38]李建文,张成现等.实用网络通信编程技术.北京:邮电大学出版社,2005
[39]孙朝晖,张德运,李庆海.面向网络故障和性能管理的告警聚类关联.上海:计算机工程,2005年31卷2期
[40]Lo C C,Chen S H,Lin B Y.Coding-based Schemes for Fault Identification in Communication Networks[J].International Journal of Network Management,2000,10(3):157-164
[41]Chao C S Y,Liu A C.A Tune-aware Fault Diagnosis System in LAN[A].2001 IEEE/IFIP International Symposium on Integrated Network Management Proceedings[C],2001:499-512
[42]Failwest.0 day安全,软件漏洞分析技术.北京:电子工业出版社,2008.04
[43]M.Frontini,J.Griffin,and S.Towers,"A Knowledge-Based System for Fault Localization in Wide Area Networks",in Integrated Network Management,Ⅱ.Amsterdam:North-Holland,pp.519-530,1991.
[44][美]William E.Lewis Gunasekaran Veerapillai软件测试与连续质量改进.北京:人民邮电出版社,2008.2