CORBA和网络管理

发布时间:2005-03-16 作者:亓峰Qi Feng 邱雪松Qiu Xuesong 孟洛明Meng Luming 阅读量:

在电信管理网(TMN)领域对于一个标准的管理信息模型从立项、制定、到被采纳,一般要持续4年的时间。同时,由于新的通信技术不断涌现,新的网元、设备以及对于已经存在的网元和设备的扩展技术被不断地引入到通信网中。因此造成了在已经运行着的电信网中,数目巨大的网络资源由于缺乏相关网管接口标准,而不得不采用各自的私有接口进行设备的操作维护和网络指配。在多厂商设备环境下,如何进行统一网管的建设是每一个电信企业面对的难题。

    一些相关的组织正在积极设法解决飞速发展的电信行业和相对缓慢的国际标准化之间的矛盾,它们采用实用主义的技术策略,并不承担制定法定标准的义务,而是联合有关厂商和电信企业制定事实上的标准,目前,为此作出较大贡献的是电信管理论坛(TMF)和对象管理组织(OMG)。其中,TMF主要关注电信企业的需求;OMG的电信任务组关注电信行业基于CORBA的网管接口标准化问题。

     无论采用什么样的技术,多厂商环境下的网管系统必须能够支持多种网管接口,如私有接口、简单网络管理协议(SNMP)、开放系统互联(OSI)和CORBA的接入,从而对多种网络设备进行管理,对此,最有效的解决方案是在运行系统(OS)的开发过程中引入中间件的概念。其实,如今市场上的TMN网管平台、CORBA平台以及所谓的3层体系结构产品都属于中间件的范畴,计算机技术在将来的电信行业将起到重要作用,就网管系统的目前状况来说,其开发过程已经被看作是一种专用的面向对象的管理信息系统的开发。在计算机行业,开发面向对象的分布式系统时,首选的技术就是微软的OLE/COM和OMG的CORBA,而按照CORBA规范的规定,完全可以做到OLE/COM和CORBA之间的互操作,因此从长远角度来看,选用独立于具体厂家的技术——CORBA来开发多厂家环境下的网管系统具有一定的合理性。

      但是,任何一种技术都有其合适的使用场合,TMN可能更适合作为电信网的支撑网,网管信息在从电信网到计算机网的过渡过程中,Q3起到了历史性的作用,在将来很长一段时期内,CORBA还没有能力在该接口上替代Q3。但当网管信息由电信网传送到计算机网后,可以引入CORBA技术,并根据网管信息开发出管理功能强大的网管系统。

 

1 基于CORBA的电信网络管理体系结构

 

    电信管理网(TMN)是一个逻辑上与电信网分离的网络,它通过标准的接口(包括通信协议和信息模型)与电信网进行传送/接收管理信息从而达到对电信网控制和操作的目的。TMN没有指出管理系统如何开发,而是将重点放在如何从功能方面对管理系统进行划分和从通信的角度定义系统间的接口。

     在探讨CORBA与TMN的结合问题时,一般认为CORBA技术可以在以下3个方面应用于TMN框架:

(1)在开发TMN的运行系统(OS)时,CORBA可以为组成OS的内部功能单元间的交互提供通信方式。

(2)在TMN的OS间互操作时,CORBA作为标准的中间件,支持与编程语言无关的接口定义、标准的语言映射和多厂商环境。

(3)CORBA可以作为OSI的上层协议栈的替代,即用CORBA的IIOP取代OSI的公共管理信息协议(CMIP)协议栈,此时,CORBA被用作为管理系统与被管资源间的通信接口。

 

1.1 CORBA用于管理系统

    传统的TMN管理系统,在解决异构环境下的互联问题时,一般采用以CMIP为中心的电信网络管理系统,通过协调设备(MD)或Q适配器(QA)与采用私有协议的其它系统互联。考虑到现在通用计算技术的发展水平及CORBA在工业界的领先水平,有必要提出一种以CORBA为中心的电信网络管理系统,该系统与采用其它方式的系统可通过建立一系列的网关来实现交互。

    要将CORBA应用到网络管理系统,必须考虑以CORBA为中心的运行系统的开发框架、与基于已有标准的管理系统的交互和系统管理等问题。图1所示为解决这些问题的运行系统的一个参考模型。

    这里的管理应用功能(MAF)单元与TMN中的MAF有相同的意义,即一个MAF实现一个管理业务。MAF在TMN中没有标准化,在OMG中也没有标准化,它们被看作是OMG/OMA中的应用对象。此管理框架借用了X/Open系统管理组定义的系统管理设施,以及由JIDM组定义的代理设备和服务。电信管理设施从实现的角度来说目前基本是空的,将来有可能实现的是电信管理事件服务和电信关系服务。

    以CORBA为中心的运行系统要管理传统的标准电信网络资源,必须通过网关,即代理(Proxy)进行。在此体系结构中,有两个标准的电信系统的接口被明确地提出,即TMN Q3和Internet/SNMP的接口,因此,体系结构中包括了CMIP/S和SNMP的代理。当然,为了管理其它类型的接口,此体系结构也提供了专有的代理。

    该系统结构不仅仅监控网络上的电信设备和业务,同时也承载管理运行系统的计算机系统,后一项通常称为系统管理。本系统结构中的系统管理设施(包括策略、收集、实例管理者、客户化等)提供相关的系统管理服务。

 

1.2 CORBA用于被管系统

    如果利用CORBA对象来描述计算系统的被管资源,那么CORBA同样可用于实现新的电信管理接口,即CORBA可以作为实现被管系统的通信接口。

在采用CORBA对象描述管理对象的情况下,每一类管理对象定义成一个接口设计语言(IDL)接口。因此,对所有基于CORBA的管理系统,有必要定义一个通用的管理对象。其中,一个基管理对象接口能够包括像管理对象的类、管理对象实例的标识、管理对象的特性等信息;基管理对象类型接口能够被系统中每一个管理对象具体化;管理系统可以使用CORBA的静态和动态接口以获得被管对象提供的服务。

    以上这种比较直观的方法被称之为Fine Grain方法,该方法带来的最大缺点是对系统的开销较大。因此被称之为Coarse Grain的方法应运而生,其基本思想是一个CORBA接口实例化后的对象可以维护多个管理对象,通过对该CORBA接口定义的操作的使用,可以访问管理对象的细节,而对管理系统来说,管理对象的具体组织方式是透明的。本质上,该方法回到了传统TMN框架下的代理的概念。

 

1.3 TMN和CORBA集成的结构

    从实现的角度,CORBA作为管理系统比较可行,因此,研究基于CORBA的管理应用程序如何管理TMN代理是比较有意义的。

    考虑到TMN和基于CORBA的系统相关的拓扑结构和交换信息的方法的不同,可以将CORBA和TMN的结合分为不同的方式。在实际使用时,可以考虑不同的情况,应用不同的结合方式。

    按照与应用程序上下相关的程度,可以将结合方式分为两种:

(1)自上而下关系的方式

     在这种自上而下关系的方式中,基于TMN的组件提供与应用程序相关的特定接入方式给基于COR-BA的系统。这种拓扑结构使通过特定的接口对一个特定的应用程序进行互操作成为可能,这种方式保留TMN原有的配置,并且通过一个协调设备(如CMIP-CORBA网关)向客户提供应用程序,这种基于COR-BA和TMN组件间的交互方式是TMN-CORBA交互的一种现实可行的方案。

(2)对等关系的方式

    在这种方式中,基于TMN的组件和基于CORBA的组件对CORBA通信平台是一样的。在这种情况下,所有的应用程序存取管理对象时,并不需要考虑这些对象是在TMN的代理中还是在基于CORBA的组件中。在这种方式中,CORBA通信平台确保它上面各组件的通信,协调设备连接CORBA通信平台和基于TMN的组件。

     按照TMN和电信与信息组网结构(TINA)组件关联的紧密程度,可以将结合方式分为以下两种:

(1)紧耦合方式

    在这种交互方式中,基于TMN和基于CORBA这两个域的一些实体能够通过对象请求代理机制(ORB)和CMIP两种方式进行通信。CORBA的管理者能够与CMIP的代理直接通信。紧耦合的方式通过重新编译/链接应用程序,能够使一个新的CORBA实体透明地接入现有应用程序。紧耦合方式能够带来对已存在的TMN进行软件重用的好处,它使得软件组件不再与一种协议或分布技术相关。

(2)松耦合方式

    在这种方式中,基于CORBA和TMN两种类型的组件分别存在于各自的协议域中,它们间的交互需要一个附加的组件协调设备。松耦合方式使现存的程序能够不作任何修改就可以相互通信,这使得为实现CORBA和CMIP间的互操作而做的重新设计所需的费用最少。松耦合方式保持互操作的系统的完整性,且不影响各自的协议,而将所有的转化放在协调组件中。松耦合方式能够直接重用TMN的组件。

      基于CORBA的管理应用程序来管理TMN和CORBA集成的一个可行结构。此体系结构由两部分组成:被管对象定义准则(GDMO)到IDL的编译器,此编译器能够将GDMO转化到CORBA的IDL;另一个是CORBA/CMIP的网关,它负责基于OSI的TMN代理和基于CORBA的管理程序间管理信息的交换。

     GDMO到IDL的编译器转换GDMO和IDL,并提供映射的信息给CORBA/CMIP网关。CORBA/CMIP的网关的主要角色是协调基于OSI的TMN代理和基于CORBA的管理程序间的通信。

此系统结构应该做到以下几点:(1)基于CORBA的管理应用程序必须能够访问CMIP的代理中的OSI管理对象;(2)网关必须能向基于CORBA的应用程序提供CMIP形式的M-GET、M-SET、M-CRE-ATE、M-DELETE操作;(3)网关必须提供CMIP中的过滤和定界的功能;(4)网关能够从CMIP代理中接收事件通知并发送到管理应用程序中;(5)网关能够提供位置和分布透明性。

网关用CORBA IDL实现,包括以下4个组成部分:

(1)Proxy代理:它允许基于CORBA的应用程序能够访问作为CMIP代理的管理对象的映象的适配对象。同时,CMIP代理来的事件也通过此Proxy传送到管理应用程序。

(2)管理对象产生器:它负责创建适配对象。

(3)适配对象:每一个适配对象是CMIP代理的管理对象的映象,对适配对象的操作相应地转换为对CMIP代理的对象的操作。

(4)事件对象:它从CMIP代理中接收对象并负责发送到管理应用程序中。它使用CORBA的事件服务。

 

2 支持网络管理所需的CORBA服务

 

     为了使基于CORBA的管理程序能够管理基于OSI的TMN代理,必须加强CORBA服务的研究。CORBA和TMN集成时所必须的CORBA服务有:事件控制/通知服务、命名服务和生命周期服务。其它的COR-BA服务如事务处理、关系、交易服务等也有可能用到。

 

2.1 事件控制/通知服务

     为了允许基于CORBA的管理者能够接收和控制底下资源的事件,必须使用CORBA的标准服务事件控制服务。事件控制服务器负责事件的收集、分发和相应的控制功能,它接受通知的发出者和接收者的注册,并从发出者中接收通知,发送给想要接收此通知的接收者。

 

2.2 命名服务

     CORBA的命名服务负责维护对象引用和逻辑名称间的关系,名称是与地址无关的。由于OSI系统管理对象实例间的包含关系是由名称来决定的,所以,集成的体系结构必须提供标准的命名服务,以保证管理基于OSI的TMN代理。

 

2.3 生命周期服务

    在基于OSI系统管理的TMN代理中,需要频繁地创建和删除对象来达到管理的目的,基于CORBA的系统的实例创建功能是通过特殊的方式进行的,最常用的是用生命周期服务的方法,所以,集成的体系结构必须提供生命周期服务。

 

3 结论

 

    TMN提供使用统一的方式来管理各种资源和业务的管理框架,在实际实现中已经取得了很大成功。同时,CORBA已经在信息技术领域取得了成功。本文探讨了基于COR-BA的电信管理网结构,并根据电信管理网的特殊需求提出了对CORBA的服务的需求,为TMN向CORBA演进提供了一种方案。

    CORBA作为一种规范,为分布式处理给出了完美的解决方案,但是,实际中的CORBA产品还存在许多缺陷,即使同一产品,在CORBA规范的复合性方面,也存在不少问题。在解决电信管理网异构环境下系统互联问题的过程中,CORBA还有很长的路要走。我们不应该局限于具体实现过程中是采用CORBA还是Q3,而应该更多地关注用户的需求和根据用户需求定义相应的信息模型。

 

(收稿日期:1999-06-10)

[摘要] 文章探讨了TMN和CORBA相结合的可能性,针对在TMN框架中引入CORBA技术,给出了基于CORBA的电信网络管理体系结构。

[关键词] 电信管理网 公共对象请求代理体系结构 系统互联

[Abstract] The paper discusses the possi-bility of combining TMN with COR-BA,presents the CORBA-based telecommunications network man-agement architecture based on the view of intruducing CORBA technol-ogy to TMN system.

[Keywords] TMN CORBA Networking of systems