计算机工程
COMPUTER ENGINEERING
1999年 第25卷 第12期 vol.25 No.12 1999



基于Web的电信INMS开发方法研究
李玲娟　胡文辉　郑　彦
　　电信综合网管系统(INMS)是能够使管理人员通过统一的管理平台对电信网进行端到端的综合管理的系统。在电信技术迅速发展、电信网规模不断扩大、网络复杂性不断增加的情况下，建设电信INMS对电信资源的有效利用、电信网的高效运转和电信服务质量的进一步提高有着重大意义。目前，基于各分立的已有网管系统来建设INMS的方法主要有3种：(1)在已有网管系统之上再加一级管理系统的综合化方法；(2)在有信息交互需求的已有网管系统之间进行两两翻译的翻译法；(3)各已有网管系统采用公共信息模型和功能集的标准化方法。
　　为了充分利用现有的电信管理资源和适应未来发展，我国应采用综合化和标准化相结合的方法来构造INMS，即将各已有网管系统向上互连到一个标准的公共平台(这里的标准是指ITU-T建议的TMN，详见参考文献[3]。
　　由于各已有网管系统基本上是独立开发的，所采用的硬件平台、操作系统、数据库系统、通信协议、开发工具均有所不同，因此按照上述思想构造的INMS将是一个基于多数据源的异构、分布的信息管理系统(MIS)，统一的人机界面、分布式处理的实现和信息模型的建立是关键。必须借助先进的计算机技术来完成。
1 电信INMS基于BWD模式和分布式组件技术的实现方案
　　日益流行的Web技术所采用的B/S(浏览器/服务器)软件结构具有瘦客户机的特性，应用程序、数据库都集中在服务器端；客户端除了操作系统和浏览器之外无需其它软件；实现了开发环境和应用环境的分离，避免了为异种操作系统重复开发同一应用程序的麻烦；软件的安装和升级也很方便；管理人员通过浏览器获得的人机界面具有一致性并易于使用；这一切给异构、分布环境下的电信综合管理的实现带来了方便。
　　Web技术与数据库技术相结合产生了MIS新模式，即BWD(浏览器- Web服务器-数据库服务器)3层模式。其中Web服务器即为应用程序服务器。这种多层次C/S模式恰与电信INMS的多级Manager/Agent(管理者/代理)模式相符合；ODBC(开放数据库互连)及基于组件的数据库访问技术(例如RDS、ADO等)能满足INMS对分布、异种数据源的信息查询需求；各种动态页面技术能相对及时地反映网管信息的变化(即网络状态的变化)。另外，ASP(动态服务器页面)一类技术提供的数据库访问组件允许用户在客户端对访问得来的数据进行操作，然后提交给服务器去处理，这就使综合网管系统具有了向下控制的可能。
　　值得一提的是：在诸多基于Web的数据库访问技术中越来越被看好的组件化软件方法以面向对象技术为基础，能使Web更好、更快地使用原有的应用环境与资源，提高软件的可重用性和互操作性，并方便用户定制。这种方法把客户端的Web浏览器当作下载并执行Web服务器端的组件化软件的容器，当需要动态交互时，浏览器下载HTML文档中所标明的组件并执行。这些组件采用某种语法、按照严格的规范(例如Sun公司的Java Bean规范、OMG的CORBA、Microsoft的DCOM等)编制，各组件分别实现某种功能，相互之间可以通过分布式组件对象自身的通信机制进行本地或远程的透明调用，而不必理会组件的实现细节，具有良好的跨平台性(尤其是CORBA组件)。
　　面向对象技术是TMN的支撑技术，分布处理是综合网管系统必须具备的功能；而分布式组件技术自身的分布对象(或组件)管理机制满足了这类需求。因此，可以采用BWD模式与分布式组件技术相结合的方法来实现电信INMS。
　　在这种实现方案下，INMS应用软件的开发过程就是制作组件、并用已经制作好的组件来构造应用的过程。我们可以通过开发组件来定制Web页面，形成统一的人机界面；可以通过开发组件来完成特定的系统管理功能；可以通过组件之间的透明调用来完成各种管理应用功能。图1概括了上述思想。

图1 基于Web和分布式组件技术的信息交互模型
　　必须指出的是：分布式组件技术能否在基于Web的应用平台上很好地实现INMS的各种管理功能还要取决于组件模型是否与TMN思想相符合。TMN将各种能被管理的资源(物理的或逻辑的)都抽象为被管对象(MO)，每个MO都有类型、属性以及可以在其上实施的操作，MO的集合构成TMN的管理信息模型。而组件是具有标准化接口和可重用性的软件，它本身也具有一些对象的特性，允许通过标准的接口来访问它；TMN管理信息模型中的一个或多个被管对象可以用于完成一个特定的系统管理功能，组件建模就是将这样的对象封装为组件，使组件变成可以完成TMN特定管理功能的系统管理应用服务元素(SMASE)。因此，要达到对电信网进行综合管理的目的，组件模型应以TMN的管理信息模型为基础。TMN的信息建模方法是基于功能分解的传统建模方法。M.3020提出了管理业务-管理业务模块-管理功能-被管资源-被管对象的建模过程(其中管理业务和管理功能的具体内容可分别参见ITU－T的建议M.3200和M.3400)。这种TOP-DOWN方法比较适用于INMS的信息建模。
2 INMS的开发步骤
　　基于上述思想，INMS软件的开发应以组件的设计和开发为中心。即进行组件的开发、收集、组装和集成。在这个过程中以系统功能分析为基础的组件建模是第一步，也是最关键的一步，它是应用程序开发者装配组件的依据。为了提高建模效率，应合理地选择建模工具。
　　统一建模语言UML(Unified Modeling Language)是一种定义良好、易于表达、功能强大、适用面广的第三代面向对象的建模语言。它融合了Booch、OMT和OOSE方法的基本概念，并有所扩展。它不仅支持面向对象的分析与设计，而且支持从需求分析开始的软件开发的全过程。它已被OMG(对象管理组织)作为标准化的面向对象建模语言。
　　支持UML建模机制的Rational ROSE是可视化的面向对象的系统分析与设计工具，在软件工程中，它能够把模型与实际应用紧密结合起来；它支持双向工程，即通过模型与代码之间的映射，一方面直接为不同的软件开发环境生成代码框架，另一方面确保代码改进时模型也随之更新。Rational ROSE可与多种开发环境无缝集成，目前所支持的开发语言包括：Visual Basic、Java、PowerBuilder、C++、Ada、Smalltalk等。它还支持关系型数据库逻辑模型的生成，包括：Oracle 7、Sybase、SQL Server、Watcom SQL和ANSI SQL。利用Rational ROSE提供的建模机制(例如，类图、组件图等)组件模型可在为INMS所进行的建模过程中自然形成，并可获得对编制组件具有指导意义的程序代码框架。为此，本文使用Rational ROSE做建模工具。至此，我们可以将电信INMS基于面向对象技术、Web技术和分布式组件技术的开发步骤概括为图2。

图2 INMS基于组件的开发步骤应
　　该注意的是：组件可以作为一种产品而独立存在，一个组件不仅包括其软件代码，还应包括软件说明文档，包括组件实现说明书、组件功能说明书和组件使用说明书等。
3 开发环境的选择
　　开发环境的选择较为灵活，可以选择CORBA产品或DCOM产品来做组件管理核心。如果选择了CORBA，那么操作系统将不受限制，语言环境可选Delphi和Java；如果选择了DCOM，那么操作系统应选择Windows95、Windows NT或Solaris，语言环境可选VB、Visual InterDev 6.0等。数据库环境的选择应兼顾现有管理系统使用的产品和流行趋向，Sybase XI和Microsoft 的SQL Server 6.5都很合适，与之配套的ODBC产品也必不可少。另外，浏览器可用Navigator或Internet Explorer。
4 结束
　　语本文的工作源于重点科研项目"电信管理网各子网互连方案的研究与实现"。针对INMS的开发，我们提出了用支持UML的Rational ROSE辅助信息建模，用浏览器做人机界面、用分布式组件技术开发管理应用软件的一整套方法。其中：浏览器使在分布、异构环境下提供统一的人机界面成为易事。
　　基于组件的开发方法具有软件的高度重用性和开发的快捷性。由于允许在原有组件上增加新的接口、允许用几个基本的组件重新构造一个功能更强的组件，因此用组件化方法开发的系统具有易扩展性，这正是INMS应当具备的。利用Rational ROSE进行从需求分析到代码框架生成的信息建模过程，有效地避免了用ASN.1描述对象的繁琐性和软件实现上的低效性, 并能实现从OOA、OOD到OOP的平滑过渡；此外，当程序代码改变或添加后，因为Rational ROSE支持代码到模型的逆向变换，所以能使信息模型较好地适应用户需求的变化。Q3接口是ITU-T的TMN中定义的标准接口，其作用是使TMN的子系统能够互连互通(即交互管理信息)，最终实现对整个电信网的统一管理(即INMS)。
　　Q3接口由标准的管理信息模型和协议构成，其应用层的信息通信协议是CMIP(公共管理信息协议)。一直以来Q3接口都是TMN实现的难点，可以说CMIP是在Web技术和分布对象管理技术(或分布式组件技术)尚未成熟时提出的权宜之策，在这些技术已有成熟产品的今天，它已显得低效而繁琐。在本文提出的一整套方法中，组件模型遵循了TMN思想，只是加入了实现目的；应用层的管理信息通信由所选用的分布式组件技术自身的通信机制(例如IIOP等)来实现，达到了与Q3接口同样的目的，却轻松了许多；即使要保留Q3接口的CMIP，也只需制作相应的组件来实现相应的功能。
　　可见，本文提出的这套开发INMS的方法符合TMN标准；体现了面向对象的软件工程思想；先进的基于网络的计算机技术的引用，将大大提高INMS的开发效率、易维护性和可扩展性。
作者单位：南京邮电学院计算机科学与技术系，南京210003
参考文献
1 Mika L,Pekka P,Aapo.Java- and CORBA-based Network Management.IEEE,1997
2 Canela Z,Bardout Y,Voyer F.Integrated Web-based User Interfaces in TMN Systems.IEEE,1998
3 李玲娟,郑彦,王绍棣.现有电信管理子系统互连模型与互连平台. 南京邮电学院学报,1998,18(4):46～49 
