基于CORBA的通信网动态网络规划系统设计

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摘要：深入研究了通信网网络规划系统软件的开发流程，指出了现今基于客户端/服务器两层体系结构开发和应用网络规划系统软件时的不足，并提出了相应的解决办法。采用分布式对象技术，基于corba规范提出了三层体系结构。该系统框架忽略了通信网络中的具体业务处理，重点在于实现一个基于CORBA具有三层体系结构的网络规划功能框架。

关键词关键词：CORBA；网络规划；三层体系结构

中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：16727800（2014）002013402

0引言

1990年，OMG制定了OMA （Object Management Architecture 对象管理体系结构），CORBA（Common Object Request Broker Architecture 公用对象请求体系结构）是它的一种实现方案。由于CORBA 是开放式的、独立于厂商、用于网络上计算机应用的底层结构[1]，任何厂家、计算机、操作系统、编程语言及网络环境下基于CORBA 的应用均可使用IIOP标准协议，所以任何基于CORBA 的应用均能协同工作。

网络规划有两层含义：网络布设和网络优化。网络布设着重于网络中的拓扑结构设计，例如网络节点的分布，节点间的拓扑算法优化，目的在于构建一个最基本的网络框架；网络优化着眼于提升网络的整体负载性能，方便网络管理软件对各种网络业务进行管理。

目前，国内综合业务通信网网络规划系统软件的设计与实现往往存在如下问题：

（1）从体系结构上看：由于采用C/S模式进行开发，服务器负荷巨大。对于现今各项复杂的网络综合业务，客户端非常多，当所有客户端都向服务器提交服务请求时，网络负载集中于服务器端，服务器端逐渐成为整个系统的瓶颈，速度会变得十分缓慢，很难满足网络需求。

（2）从开发过程上看：现在的网络综合业务千差万别，对于每种不同的业务，在规划系统中都要开发出不同的应用程序，其代码的可移植性差、工程量大；通用的方法是采用动态链接库的方式进行设计，另一台机器上的开发人员想使用这一方法时，必须将其动态链接库拷贝过来才可使用，这便涉及到不同动态链接库的开发版本问题。

（3）从应用角度看：规划软件要对各业务的网络管理进行业务开通，这一过程集中于规划端，速度很慢，很难达到规划软件对管理软件进行优化的要求，也无法满足用户的要求。

基于上述原因，传统的网络规划系统亟待改进，而这种改进需从软件系统的体系结构规划入手。在本设计中，引入了CORBA技术作为本系统开发的支撑。采用CORBA规范构建网络规划系统软件，最终要实现数据库服务器/CORBA应用服务器/客户端三层体系结构，将对事务的处理方法封装为不同的CORBA服务，每个服务位于网络中不同的节点，形成一个逻辑上的“服务器群”。客户端通过ORB（Object Request Broker 对象请求）获取各个CORBA服务，或者通过某个CORBA服务访问数据库服务器。

1移动通信网功能需求

1.1网络规划的用况分析

网络规划系统是从传统的网络管理系统中分化出来的用于开通基本网络业务的软件系统。规划人员要通过此系统进行数据和业务的初始化工作，其主要系统模块为：设备库、网络拓扑和综合业务。

1.2设备管理功能需求

静态网络规划的设备管理只有设备库管理功能，动态网络管理中增加了设备状态实时监控的功能。

1.2.1设备库管理功能需求

设备库是整个网络规划系统开发时首先要初始化的部分。设备库管理的最主要功能是初始化设备库，即将设备添加到设备库，同时具有对设备进行修改、删除的功能。

对于大型的通信网络来说，设备非常多，所以要能够按照设备的类型一次添加多个设备。设备初始状态分为“正常”和“未使用”两种状态。

1.2.2拓扑管理功能需求

网络拓扑结构的管理包括如下功能：节点初始化、链路初始化、节点属性设置和链路属性设置。拓扑管理的重点是生成拓扑结构，在任意两个节点间找到一条最短路径。

1.2.3综合业务功能需求

由于本设计的重点是开发一个动态网络规划系统框架，网络综合业务的功能需求只能在具体的通信网络环境中提出。本系统框架只提供开发综合业务的接口。

2通信网网络规划系统软件设计

2.1网络规划系统三层体系结构

在通信网网络规划系统软件中，采用三层体系结构进行开发，在服务器和客户端之间，引入CORBA应用服务器，将对事务的处理方法封装为不同的CORBA服务，每个服务位于网络中不同的节点，形成一个逻辑上的“服务器群”。由ORB 建立该对象与客户程序之间的连接并创建一个对象，返回该对象的引用。此时客户程序可以调用该对象的方法，再由这些方法与服务程序对象交互。然后，客户程序使用对象引用调用一个对象上的操作，或引用对象包含的数据，从而减轻了服务器端的压力，均衡了网络负载，实现网络规划系统的网络优化要求，三层体系结构如图1所示。

存放数据库的计算机只存放数据库，不进行其它操作，因此该机器的硬件配置要求不高，而存放的数据库则可以具有强大的功能。CORBA应用服务群由网络中的多台计算机组成，每个计算机上存放一部分CORBA服务。一个客户端通常是针对一类业务而设置。例如在综合业务网络中，语音业务的配置可以是一个客户端，某台交换机的设置也可以是一个客户端。任何一个客户端要获得数据库中的数据或者是某项CORBA服务，都要对CORBA服务群提出请求。所以不管有多少个客户端，各客户端提出多少个服务请求，对于CORBA服务器群来说，由于处理并不是集中于网络中的某个节点，都不会造成网络拥塞，从而可以保持整体性能的稳定。

2.2设备管理

设备管理主要是对节点上交换机的管理。设备管理分为两大部分：设备库的管理以及设备的实时监控。网络中的所有设备组成了设备库，节点上的设备初始化从设备库中获取设备；设备投入运行后，对设备状态进行实时监控，以确保设备的正常工作。

设备管理要构建初始的默认设备库，以供拓扑生成和业务使用。设备管理流程如图2所示。

由图2可知，规划设备库时，首先要初始化默认的设备库，即存储当前网络中所有已布设的可见硬件设备的基本信息；然后，从默认设备库中提取设备信息，构造当前使用的设备库。这种对设备库的二级管理方式可以使对设备的规划管理更加灵活。拓扑结构的生成和所有业务的开通都基于当前设备库。规划人员可以对当前设备库的状态进行实时查询和更新。

2.3拓扑管理

网络规划软件中的拓扑管理包括如下内容：节点生成、节点属性设置、拓扑生成和链路属性设置。在动态网络规划中，网络拓扑是可以改变的，所以，节点和链路都可以随时删除和更新。

对网络拓扑的管理就是从当前设备库中提取设备以初始化网络节点，生成并管理网络拓扑结构。规划拓扑结构如图3所示。

拓扑生成时，需从当前设备库中提取设备信息。初始化节点的过程用于确定节点的类型，包括该节点上有哪些类型的交换设备，以及节点的经纬度位置。然后进行链路初始化，记录每条链路的基本信息。一条链路是两个节点间的链接。规划链路就是选择适当的路由算法（最短路径算法）生成拓扑结构。在网络规划时，不但要求任意两个节点间的路径尽量小，还需控制某个节点上的节点度，即经过节点的链路数，某个节点上经过的链路过多会造成单个节点的网络负载过大，网络负载不均衡。网络维护时规划人员能够对拓扑结构进行管理，包括对节点和链路的更新。对节点的更新会影响到此节点设备所配送的业务，对链路的更新则会影响到此链路上的业务连接信息。因此，进行拓扑维护时必须更新相应的业务。

2.4综合业务管理

网络规划的综合业务管理用于实现对各个设备上基本业务和业务连接的开通。对某一种业务的开通流程如图4所示。

开通某项业务时，首先要提取设备、节点、链路的信息，其次要提取自身已配送的业务数据和相关联的业务数据。然后，对这些数据在内存中进行关联。数据关联操作用于获取某项业务所属的链路，节点和设备，这一关联必须是能够反相的。数据关联后，规划人员就可以配送更新业务和业务连接。

3结语

本文基于CORBA规范设计了通信网网络规划系统

软件，主要用于大型通信系统。通信网络及其它与网络相关的系统都在尝试引入CORBA规范。本文对CORBA规范进行了深入研究，并尝试了将CORBA规范应用于网络规划系统软件的设计，具有很好的借鉴意义。

参考文献：

[1]AGUADO M， JACOB E. Simulation framework for performance evaluation of broadband communication architectures for next generation railway communication services[C]∥Proceedings of Intelligent Transport Systems Telecommunications， 2009：453457.

[2]陈源，王元钦，等.基于CORBA的扩展型事件服务模型设计[J].计算机应用，2011（6）.

[3]张祖进，孙安玉.基于CORBA分布式技术的PACS系统对象设计与封装[J].南方医科大学学报，2009，29（10）.