王昆，劉麗杰，路渭華（.中國電子科技集團公司第三十四研究所，廣西桂林54004；.9597部隊）

基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)研究

王昆1，劉麗杰1，路渭華2
（1.中國電子科技集團公司第三十四研究所，廣西桂林541004；2.95972部隊）

摘要：為統(tǒng)一監(jiān)控和管理不同廠商、不同協(xié)議和不同型號的光傳輸設(shè)備組成的光傳輸網(wǎng)絡(luò)，提出了一種基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。闡述了基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計框架，給出了系統(tǒng)設(shè)計流程，重點介紹了監(jiān)控系統(tǒng)插件和平臺的設(shè)計原理。

關(guān)鍵詞：光傳輸；監(jiān)控系統(tǒng)；插件技術(shù)

0　引言

隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)地，用戶對光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的要求也越來越高。因為不同廠商生產(chǎn)的光傳輸設(shè)備采用的通信協(xié)議不同，所以不同廠商、不同型號和不同協(xié)議的光傳輸設(shè)備很難進行統(tǒng)一監(jiān)控管理[1]。插件技術(shù)的本質(zhì)是在不修改原程序主體的情況下實現(xiàn)軟件功能的拓展，通過對插件的局部修改來滿足客戶的需求和升級，使基于插件的應(yīng)用系統(tǒng)擁有良好的可擴充性、可定制性和可維護性等優(yōu)點。本文將插件技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，對不同廠商、不同型號和不同協(xié)議的光傳輸設(shè)備實現(xiàn)統(tǒng)一管理。

1　基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)框架

軟件插件技術(shù)將需要開發(fā)的目標軟件分為若干功能部件，各部件之間遵循標準接口規(guī)定，開發(fā)完成后進行整個功能軟件的集成，即將這些部件進行組裝，需要新的功能組件時按需求獨立開發(fā)新部件，完成后組裝到原軟件平臺即可使用，無需修改軟件平臺的體系結(jié)構(gòu)，只需增加或刪除相應(yīng)插件，即可實現(xiàn)軟件平臺功能的調(diào)整。插件技術(shù)很好地體現(xiàn)了軟件的可復用性和可擴展性，實現(xiàn)了“即插即用”的軟件開發(fā)[2]。

光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是獲取光傳輸網(wǎng)絡(luò)中光傳輸設(shè)備的狀態(tài)信息，如設(shè)備信息和告警信息；實現(xiàn)光傳輸設(shè)備基本信息的設(shè)置管理功能；完成光傳輸設(shè)備的設(shè)備調(diào)試等。光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的重難點是實現(xiàn)不同廠商、不同型號和不同協(xié)議的光傳輸設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控管理，其監(jiān)控構(gòu)架如圖1所示。

結(jié)合軟件插件技術(shù)特點，可將光傳輸設(shè)備視為軟件插件，則整個光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)框架可拆分為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺與插件兩部分，其框架圖如圖2所示。基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)框架有如下特點。

①易修改，可維護性強。某種光傳輸設(shè)備插件出現(xiàn)問題時，并不影響系統(tǒng)對其它型號插件設(shè)備的正常監(jiān)控管理，維護時只需對要修改的插件模塊進行修改即可，設(shè)備升級亦如此。

②系統(tǒng)功能靈活易調(diào)整。當一種新型光傳輸設(shè)備加入時，只需要開發(fā)對應(yīng)的設(shè)備插件并將其插入原監(jiān)控系統(tǒng)平臺，即可實現(xiàn)對新型光傳輸設(shè)備的監(jiān)控管理功能，不會對整個監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)造成影響。

③系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，各模塊相互獨立，插件之間也相互獨立，系統(tǒng)耦合度低、可移植性強、重用粒度大，大大減少了測試工作量。

④支持并行開發(fā)，有效縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期，節(jié)省了人力成本。

圖1　光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控架構(gòu)示意圖

2　系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)圖2我們將整個系統(tǒng)開發(fā)分為兩部分：一部分是監(jiān)控系統(tǒng)平臺開發(fā)，又稱主程序開發(fā)，這是整個系統(tǒng)的核心組成，主要功能是實現(xiàn)軟件功能復用；另一部分是插件開發(fā)，插件是對主程序功能的擴展和補充。系統(tǒng)設(shè)計流程如圖3所示。

圖2　基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)框架圖

2.1插件設(shè)計

本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)通信處理機制分3層：第1層是不同協(xié)議的數(shù)據(jù)處理機制；第2層是插件設(shè)備適配機制；第3層是插件開發(fā)。機制的通信處理流程圖如圖4所示。

以“搜索”功能為例，整個光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的通信處理流程如下：①網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺根據(jù)用戶所需，發(fā)送相應(yīng)設(shè)備的“搜索”功能數(shù)據(jù)幀；②插件設(shè)備適配機制獲知相應(yīng)插件設(shè)備的通信協(xié)議類型；③協(xié)議類型數(shù)據(jù)處理插件將“搜索”功能數(shù)據(jù)幀發(fā)送給相關(guān)設(shè)備；④相應(yīng)的設(shè)備接到數(shù)據(jù)幀后，上報應(yīng)答數(shù)據(jù)幀；⑤協(xié)議類型數(shù)據(jù)處理插件處理上報的數(shù)據(jù)幀，通過插件設(shè)備適配機制，得到相應(yīng)的插件設(shè)備；⑥網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺通過解析上報的數(shù)據(jù)幀，結(jié)合插件設(shè)備提供的相關(guān)功能，將相應(yīng)的反饋結(jié)果通過界面展示給用戶。

圖3　光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計流程圖

圖4　光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)通信處理機制

由上述處理流程可知，該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的插件類型分為兩類，一類是插件設(shè)備本身，即光傳輸設(shè)備；另一類是協(xié)議類型數(shù)據(jù)處理插件。有些插件設(shè)備可能會采用相同的通信協(xié)議，通過數(shù)據(jù)處理插件將通信協(xié)議從插件設(shè)備本身提供的功能中分離，可提高軟件復用率，降低系統(tǒng)耦合度。

2.2網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺體系架構(gòu)設(shè)計是整個系統(tǒng)設(shè)計的重點，只有良好的監(jiān)控系統(tǒng)平臺體系架構(gòu)，才能支撐起整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)今后的功能擴展。設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)平臺應(yīng)提取光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所需提供的公共基礎(chǔ)功能，例如：被監(jiān)控終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)獲取功能、網(wǎng)絡(luò)拓撲展示功能、告警管理功能（告警信息展示功能、告警信息查詢功能、告警信息存儲功能）、設(shè)備配置管理功能、設(shè)備基本信息管理功能（設(shè)備地址配置功能、設(shè)備版本號查詢和CPU升級等功能）以及設(shè)備調(diào)試功能等。

我們根據(jù)軟件經(jīng)典3層結(jié)構(gòu)框架（表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層）[3]，將監(jiān)控系統(tǒng)平臺的功能進行層次分解，得到光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺的功能示意圖如圖5所示。

表示層主要負責同用戶的人機交互，將光傳輸設(shè)備上報的信息進行分解后，呈現(xiàn)設(shè)備相應(yīng)的信息，同時也可允許用戶對設(shè)備進行操作處理。

數(shù)據(jù)層用以封裝數(shù)據(jù)實體，從監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)備信息的交互可知，整個數(shù)據(jù)層可分為設(shè)備上報的設(shè)備數(shù)據(jù)幀和監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送給設(shè)備的數(shù)據(jù)幀兩大類。另外，由于要對告警信息進行管理，數(shù)據(jù)層需要存儲設(shè)備的告警信息，這涉及到與數(shù)據(jù)庫的互操作。

業(yè)務(wù)層是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺最復雜的層次結(jié)構(gòu)，可根據(jù)數(shù)據(jù)流向分為兩大業(yè)務(wù)類，一種是將光傳輸設(shè)備上報的數(shù)據(jù)幀分解后呈現(xiàn)給用戶；另一種是將用戶對設(shè)備的操作封裝成相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給相應(yīng)的光傳輸設(shè)備。數(shù)據(jù)上報流程如下：首先，經(jīng)過數(shù)據(jù)上報處理流程，系統(tǒng)得到上報的數(shù)據(jù)幀和相應(yīng)的插件設(shè)備信息；然后，系統(tǒng)根據(jù)插件設(shè)備提供的功能處理上報的設(shè)備數(shù)據(jù)幀，獲得每個功能模塊需要的信息；最后，各功能模塊將分解的信息通過界面展示給用戶。數(shù)據(jù)發(fā)送流程如下：用戶通過監(jiān)控系統(tǒng)平臺對插件設(shè)備提供的功能項實施操作，監(jiān)控系統(tǒng)平臺通過數(shù)據(jù)下發(fā)處理流程，將用戶的操作信息進行數(shù)據(jù)幀處理，并發(fā)送給相應(yīng)設(shè)備；光傳輸設(shè)備接收到數(shù)據(jù)幀后，進行相應(yīng)的功能操作并將操作結(jié)果上報。

圖5　光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)平臺功能示意圖

3　結(jié)束語

隨著光通信技術(shù)的快速發(fā)展，光傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將越來越廣泛，復雜度也越來越高。本文提出的基于插件技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具有功能靈活易調(diào)整、易修改、可維護性強、系統(tǒng)耦合度低和開發(fā)效率高等優(yōu)點，解決了跨廠商、跨型號和跨協(xié)議的光傳輸設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控功能，具有廣闊的應(yīng)用前景。另外，本系統(tǒng)提供平臺支持，使光傳輸設(shè)備廠商可以根據(jù)光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)提供的標準接口規(guī)定，自行研發(fā)相應(yīng)的插件設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)最終組裝集成這些功能插件即可。本文的研究成果對今后將光傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)形成軟件產(chǎn)品線有一定的指導意義。

參考文獻：

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Research on optical transmission network monitoring system based on plug-in technology

WANGKun1, LIULi-jie1,LUWei-hua2
(1. The 34th Research Institute of CETC,
Guilin Guangxi 541004, China; 2. 95972 troops, China )

Abstract:The paper proposes a type of optical transmission network monitoring system based on plug-in technology, to realize the unified monitoring and the management of the optical transmission network which is composed of different manufacturers, different protocols or different types of optical transmission equipment. The paper describes the design framework of optical transmission network monitoring system based on plug-in technology, presents the design flow of the system, and introduces the plug-in design principle and system platform design principle.

Key words:optical transmission, monitoring system, plug-in technology

中圖分類號：TN929.11

文獻標識碼：A

文章編號：1002-5561（2016）01-0012-03

DOI：10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2016.01.004

收稿日期：2015-10-27。

基金項目：中國電子科技集團公司第三十四研究所青年基金項目（項目號：S1415012）資助。

作者簡介：王昆（1983-），男，工程師，主要從事光通信設(shè)備網(wǎng)管軟件開發(fā)方面的工作。