CORBA技术在电信网络管理的应用

摘要：该文对CORBA结构，电信管理网络结构进行分析，讨论将CORBA应用于电信网络管理平台的必要性及优点。在电信管理网中引入CORBA技术，可以实现软件分布，异质平台互操作性以及遗留系统的集成方面的灵活。

关键词：CORBA；TMN；分布式体系结构

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)11-2688-03

CORBA Technology in Telecommunication Network Management Application

DENG Lai-sheng

(Zhanjiang Normal College, Zhanjiang 524048, China)

Abstract: Based on CORBA structure, telecom management network structure and discussed will be used for telecom network CORBA the necessity and advantages management platform. In the telecommunications network management, introduction of CORBA technology can be realized, heterogeneous software distribution platform interoperability and legacy systems integration aspects of flexible.

Key words: CORBA; TMN; distributed system structure

随着电信网越来越复杂，网络功能不断增加，网络管理系统已经成为了电信网的一个必不可少的组成部分，TMN（Telecommunication Management Network，电信管理网）的解决方案要对网络管理系统的可持续建设,质量,容灾，系统结构，演变和发展，使用方式等各方面进行综合考虑。因为电信网本身的异构分布的特点，所以对电信管理网有很高的要求，CORBA（Comman Object Request Broker Architecture，公共对象请求体系结构）的面向对象的分布式架构的特点非常适合于电信管理网的架构，文中主要在分析CORBA特点及构建分布式TMN新需求的基础上搭建了一套基于CORBA的电信管理网平台。

1 CORBA介绍

中间件提供平台和应用之间的通用服务，具有标准的程序接口和协议，从而避免了具体平台之间的紧耦合。CORBA就是能够提供对象总线系统服务的中间件规范。

1.1 CORBA结构

CORBA的主要目标是提供一种机制，对象可以透明地发出请求和获得应答。CORBA可以为面向对象的应用提供一个公共框架，以便在主要的硬件平台和操作系统上建立一个异质的分布式应用环境[1]。

OMA（Object Management Architecture，对象管理体系结构）是一个实现分布环境的高层参考模型，其中应用对象，领域接口，公共设施通过ORB（Object Request Broker，对象请求）与对象服务进行请求与应答。ORB主要负责实现客户机和对象之间的通信，它定义了异构环境下对象透明地发送请求和接收响应的基本机制，是构造分布式对象应用，使应用在不同层次的异构环境下互操作的基础。

CORBA通过对象系统为客户提供服务，对象间的交互通过ORB传递。ORB的关键属性是客户/对象通信的透明性。对象总线ORB的基本功能为：确定服务器位置；转换不同数据格式；为异构环境中的Client和Server 透明地提供通信环境。ORB的作用是把客户发出的请求传给目标对象，并把目标对象的执行结果返回给发出请求的客户，因此，可以说ORB提供了客户和目标对象之间的交互透明性，其中包含位置透明性和访问透明性[2]。

由图中可以看到通过IDL（Interface Definition Language，界面定义语言）可以屏蔽具体应用软件的实现细节，只需要对被管理对象提供IDL描述，就可以采用合适的开发环境对应用进行实现。ORB提供了两个用于存储有关对象信息的服务：接口仓库和实现仓库。

接口仓库负责对象的IDL接口定义的存储，分布和管理。使用接口仓库中的信息还可以对对象请求中操作的有效性进行检查，接口仓库的引入很好的支持了CORBA的动态调用。

实现仓库所完成的功能与接口仓库类似，只不过它存储的是对象实现的信息，如Server支持的类，实例化对象，这些对象的ID等运行时信息。实现仓库还可以存储与ORB实现相关的附加信息，如跟踪信息，安全及其他管理数据等。

1.2 CORBA运行机制

对于某个客户，只有该对象实现在ORB中登记过，它才能获得某个对象实现的服务。登记信息存放在接口仓库和实现仓库中。具体步骤：

1) 客户获取特定对象实现的对象引用。

2) 如果该对象实现以静态方式实现，提供IDL静态存根和骨架，则客户通过IDL存根向对象实现发出请求，否则请求将发给ORB提供的动态调用接口，ORB将根据对象实现在接口库和实现库中的信息将请求传递给对象实现。

3) 请求到达ORB内部后，ORB内核在对它进行一定的处理后发送给相应的对象实现登记的对象适配器。

4) 对象适配器进行判断后进行相应的方法的调用。

5) 方法执行完后，结果按原路返回给客户。

由以上介绍可知，遵循CORBA的架构平台可以方便地实现异质环境中各种应用的软件，硬件的通信。

1.3 CORBA与DCOM比较

CORBA的基本优点：与开发语言无关的独立性，与开发者无关的独立性，与操作系统无关的独立性。CORBA的ORB在当前每种主流的操作系统上均有实现，同时，CORBA可以访问多种语言实现的对象。

DCOM是由微软定义并控制，缺乏众多平台支持，限制了代码的可重用性和DCOM应用的可扩展性，但DCOM目前有很好的开发环境，有商品化的ActiveX控件可以选择，具有静态或动态接口支持，支持多线程服务。总之，DCOM对平台的要求限制了其广泛应用，特别在一个电信领域这样的一个异构的网络环境中DCOM的应用显然会受到很大限制。

CORBA与JAVA技术的结合是较为理想的组合，JAVA简化了大型CORBA系统中的代码的分配，其中内置的多线程和垃圾收集使编写可靠的网络对象更为方便，此外，JAVA可创建可移动对象并将他们分发出去，而采用CORBA可以将他们连接在一起，并与计算环境中的数据库、遗留系统、其他语言编写的对象和应用的相互集成。CORBA与JAVA的基础结构也可以很好地互补。CORBA处理网络透明性，JAVA处理实现透明性。二者结合会成为Object Web技术的主要形态。

2 TMN介绍

TMN是收集，传送，处理和存储有关电信网维护，操作和管理信息的一种综合手段，TMN的构成如图3所示。

TMN的目标是为电信管理提供一个框架，通过引入管理的通用网络模型的概念，采用通用的信息模型和标准接口，实现对不同网络设备的管理。TMN最大的特点是：将管理功能与通信功能相分离，对管理系统的功能，结构，接口，数据库，管理对象进行标准化，在适当的地方采用了基于OSI的应用业务，采用了面向对象方法对功能管理单元进行建模。TMN的主要功能域包括性能管理（Performance Management）故障管理（Fault Management），配置管理(Configuration Management)，计费管理(AccountingManagement)，安全管理(Security Management)。这些管理业务可支持对电信网的管理及电信业务的规划、建立、运行、经营和维护。

2.1 TMN逻辑层次结构

TMN的管理层次模型将管理功能分为若干层包括事物管理层，业务管理层，网络管理层，网元管理层，网元层，其管理层次结构如图4。

在每一层中会实现网管的五大功能（故障管理，配置管理，性能管理，计费管理，安全管理）。被管理的对象构成了管理业务域，包括交换网、传输网、信令网等所有业务网络和用户管理、接入管理等所有与网络应用有关的电信业务。

2.2 TMN管理模型特点

在一个异构的网络环境中实现管理者和被管理者的各种交互和通信，一个最主要的问题是要解决互操作性。TMN中解决互操作性的主要方法是在接口技术中采用了语法和语义分开，操作和通信分开，使用独立于设备的语义描述，面向对象技术等一系列先进的接口技术，形成了支持互连互通互操作的标准Q3接口，Q3接口由三部分组成：通信协议栈，网络管理协议，管理信息模型。Q3中使用的网络管理协议有两种：CMIP和FTAM。CMIP主要用来进行网络管理操作等数据量较小的网络管理服务。CMIP提供给应用层服务为公共管理信息元素。在传送大数据量的情况下，将编码的数据块变成文件，则相应的管理协议就是FTAM。

管理信息模型是Q3接口的语义部分，采用面向对象的方法，使用抽象的方法使语义描述独立于设备。管理信息模型的基本元素是MO（Managed Object），MO是通信网上各种资源的抽象描述，可以包括对象的属性，通知，动作等管理参数。MO的集合成为MIB（管理信息库）。

同时，在TMN的结构中引入了的概念，即管理者可以通过通信平台向某个应用业务的发出请求，而不需要直接与硬件设备通信，这样，方便了采用中间件等第三方软件对整个网络架构进行统一管理。网管模型中包括4部分内容，即，管理进程，管理信息库，管理协议，这四部分的对象就是网络管理元素，即在管理信息模型中的管理对象。

从TMN的管理信息模型及其平台结构的特点分析，使用面向对象的分布式系统架构可以很好的满足TMN架构的需求。

3 CORBA在TMN中的应用

CORBA在TMN中的应用可以分2个步骤进行，首先，对TMN系统采用CORBA的方式进行建摸。其次，将TMN的应用搭建在CORBA的系统平台上[3]。

在CORBA平台应用中，更多考虑其接口应用，即各管理功能单元间的交互，各管理者与被管理者间的交互，因此最重要的是接口定义，对于不同的应用程序对象，可以采用接口定义语言对其进行封装，这样就很好地屏蔽了由不同开发环境所编写的应用程序的异构性。

TMN中不同功能网元间的通信可以采用Q3接口方式，也可以采用基于Q3的CORBA的方式，利用CORBA所搭建的平台，各功能网元间的通信可以与协议无关。总之，CORBA作为一种面向对象的分布式系统体系结构，它与TMN结合可以构建一个面向对象的网络管理应用，图5是一种以CORBA为中心的开放管理系统结构[4]。

该结构的特点如下：

1) 对于管理对象要进行CORBA的IDL的转化和封装，即要使用GDMO/IDL编译器将GDMO转化到CORBA的IDL，由CORBA作为标准的中间件，为组成TMN的OS的内部功能单元间的交互提供通信功能，从而支持与编程语言无关的接口定义，实现TMN的OS间的互操作。

2) 管理系统通过CORBA协议（IDL接口）对管理对象实施操作。该系统在与采用其他通信方式的系统进行交互时。可通过建立一系列网关来实现。

3) 在采用CORBA描述管理对象时，将每个管理对象定义为一个接口，该接口应明确地识别管理对象，应能包含管理对象的类，管理对象实例的标识，管理对象的特性等信息。管理系统可以使用CORBA的静态和动态接口获得管理对象提供的服务。这样，CORBA就成为了管理对象与被管理对象的通信接口。

4) OSI协调基于OSI的TMN和基于CORBA管理程序之间管理信息的交互，能够将CMIP中M-GET，M-SET，M-CREATE，M-DELETE四种操作原语以CORBA对象操作的形式提供给上层基于CORBA的应用程序。OSI实现了CORBA与现存的网络管理通信协议之间的互通。

5) 专用的功能，专用可以实现其他协议到CORBA/IDL转换提供接口，实现TMN的向后兼容。

由以上特点可以看出，将CORBA系统应用于TMN架构中，可以更好地适应现有和未来的业务发展，使高层业务的提供能够透明于底层的软件和硬件，使业务能够快速引入并真正实现客户化。

4 总结

电信系统的异构，分布，动态，开放属性要求采用一种新方式对开放资源进行控制和管理，只有建构在分布式处理环境上的体系结构才能更好地适应现有和未来的业务发展。CORBA非常适合被应用于电信领域，首先，CORBA采用了先进的软件总线和面向对象技术，容易实现遗留系统的集成，符合标准的处理流程，系统的开放性适应新技术的发展，所以CORBA很适合应用于电信领域。其次，电信领域的超强的分布处理需求需要有一个分布式的功能强大的中间件平台来使不同结构的网络功能单元进行通信，CORBA的分布透明性，平台无关性正适应了这样的需求。使用CORBA实现TMN管理系统，可以充分利用面向对象的软件构造技术，使得开发的TMN更具有开放性，并且更方便系统的融合，升级和扩展。

参考文献：

[1] 仲兆详,范戈.一个基于JIDM规范的CORBA/SNMP网关的设计和实现[J].计算机工程,2009(9):89-91.

[2] 郑学强,林红君,郭玉东.CORBA实现中的优化技术研究[J].微计算机信息,2005(8):101-103.

[3] 张国鸣,唐树才,薛刚逊.网络管理实用技术[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4] 网络管理原理与实践[M].北京:清华大学出版社,2003.