摘  要： 設計了STP網元集中管理系統，闡述了該系統的體系結構和各模塊的功能以及各模塊間的通信方式。通過使用CORBA構建技術、IDL接口描述語言以及文本描述語言TL1，使得系統具有靈活性、可維護性和可擴展性的特點。該系統的實現，使得對信令網中的STP設備進行集中管理和統一維護成為可能，為進一步對信令網的檢測和歷史數據的采集分析提供了基礎。
關鍵詞： CORBA；TL1；STP網元集中管理系統

    七號信令系統是一種國際性標準化的通用公共信道信令系統。作為電信網的三大支撐之一、電信網的重要組成部分，其應用十分廣泛。目前，我國已經建立了由高級信令轉接點(HSTP)、低級信令轉接點(LSTP)和信令點(SP)的三級結構七號信令網[1]。為了方便對信令網中的信令轉接點設備(STP)進行集中管理和統一維護，有必要建立一個全網的STP管理系統，使得管理員遠程對處于不同地點的STP進行管理和檢測成為可能。本文介紹了如何利用構建技術CORBA、文本語言TL1以及高級編程語言實現STP網元集中管理系統。
1 CORBA技術簡介
    通用對象請求代理體系結構CORBA(Common ORB Architecture)技術是當今主流的三大構件技術之一。所謂構件是指軟件系統的基本單元，由一個或多個在邏輯上緊密關聯的對象封裝而成，也是一種開發人員不必改變軟件源代碼就可以跨平臺運行，并在各種軟件環境下實現重用的、具有某種功能的獨立軟件[2]。構件技術能很好地解決分布式計算環境中異構數據源間的互聯共享和互操作問題，實現各種應用程序間的協同工作。此外，利用構件的重構性還可以大大提高軟件系統的開發效率，增強系統的穩定性和開放性，大大提高系統的可擴展性和可維護性。現在它已經成為分布軟件開發的主流，并被業界廣泛接受。現有操作系統和硬件平臺的任一種組合幾乎都支持CORBA技術，同時CORBA支持大量編程語言。
    ORB是CORBA的基礎，是在分布環境下，CORBA所使用的、基于對象模型的軟件總線，其基本職責是解決對象引用的請求和建立應用對象之間的聯結，通過標準接口，使這種聯結獨立于所使用的硬件和軟件平臺，從而保證了對平臺的透明性以及對操作系統、網絡協議和編程語言的透明性。對象服務是為公共設施和各種應用對象提供的基本服務，它包括命名服務、事件服務、事件處理服務、通知服務、交易服務、生命周期服務和安全服務等等，其體系結構如圖1所示。CORBA提供了開發可移植的分布式應用程序的抽象和服務，而不必顧及它們的底層細節，并對多請求響應模型的支持，透明的對象定位和調動、以及編程語言和操作系統的無關性為傳統的系統集成和新的應用程序的開發提供了堅實的基礎。

    圖1說明了客戶應用和服務對象是如何交互的。客戶應用不必知道服務對象位于本機上或者遠程的機器上。客戶應用只需要知道服務對象的對象引用(或者機器名和端口號)及如何來使用服務對象的公共接口即可。由ORB來處理發送請求、對象定位和返回結果等具體問題。
    需要注意的是，ORB并不是一個單獨的進程。它是庫函數和網絡資源的集合，并且要與客戶程序集成在一起，起到定位和方便使用分布對象的作用。
2 TL1協議簡介
    TL1由Telcordia(先前的Bellcore)定義，全稱為Transaction Language-1。它是一個基于字符的管理協議，因此，消息閱讀很容易，不需要復雜的調試和協議分析器。
    TL1作為網絡設備和網絡管理程序間的基本接口，用于操作、管理和維護電信網絡。TL1代理位于被管設備上提供訪問被管設備數據的接口，TL1管理者使用這個接口監視和控制被管設備。數據(TL1 messages)在兩者之間以二進制流的方式傳送。在設備側和管理程序側的TL1實現允許用戶進行以下操作：告警和網絡監視、性能監控、網絡安全和管理及檢索網絡資產數據。
    TL1定義了四種消息類型：(1)輸入消息(Input Message)。輸入消息是一條從OS或其他來源(如管理者)到網元(如代理)的命令，這條消息要求NE進行一些動作；(2)響應消息(Response Message)。響應消息是對應一條輸入命令的詳細回復(可以是一個回復或多個回復)，它包含了命令是否執行成功的信息以及所需要返回的數據；(3)應答消息(Acknowledgment Message)。應答消息是一個從NE的簡短回復，標志輸入命令消息正在處理或已經被拒絕執行，主要是通知用戶NE對所收到的命令需要較長時間的處理；(4)自發消息(Automomous Message)。當NE進行周期性的操作或報告異常事件發生時產生自發消息。圖2說明了TL1與STP的通信過程。

    傳輸提供者接口(Transport Provider Interface)作為底層傳輸協議和會話層之間的一個橋梁，傳輸提供者接口對應于管理者和TL1代理之間的通信方式。使用特定的協議以滿足通信需求，并可以讓會話層不必理會底層所用的傳輸協議。
    消息處理(Message Processing)用于處理從客戶端收到的輸入消息，它解析和處理TL1引擎收到的輸入消息，并且發送輸出的響應消息和自發消息到網元。
    管理者只需要建立一個連接到被管理者，之后可以通過連接發送字符消息對被管理者進行操作。管理者只需要對接收到的字符消息進行解析就可以了。
3 CORBA在STP管理中的實現
    借助于CORBA創建某個應用X，該應用包括兩個部分，即客戶方程序和服務方程序。首先，定義一個接口，接口中定義了服務端提供的操作。服務器程序的功能是實現應用中定義的接口，為接口提供一個實現對象，該對象也稱為服務對象(Servant)為客戶方提供服務。當服務對象被請求時，該對象可以實現被請求的功能。通過一個CORBA對象來提供這一功能，并用IDL接口來描述訪問語法。X_impl類是提供這一功能的C++語言級對象類，通過創建一個X_impl對象實例并將其注冊到對象適配器上或發布一個對象引用，便使C++語言級對象變成了可被遠程訪問的分布對象。客戶程序通過對象適配器或服務對象發布的對象引用就可以訪問該對象，該訪問過程就好象服務對象在本地一樣。
    (1)接口。使用IDL語言來描述服務對象的公共接口。IDL語言描述服務方對外提供，客戶方可以訪問的共有操作。
    (2)對象適配器。對象適配器(Object Adapter)是ORB的一個組成部分，它提供產生和解釋對象引用、激活對象實現和訪問對象狀態相關的各種服務。
    (3)客戶方和服務方的框架代碼。客戶方框架代碼(stub)負責將對服務對象的本地接口請求轉換成為網絡請求。服務方的框架代碼(skeketon)幫助對象適配器將相應的接口傳到服務對象(Servant)的具體實現。
    (4)服務方程序。服務方程序(Server)是一個擁有一個或多個CORBA對象的應用程序，用來實現接口中所聲明對象。服務方程序負責創建提供接口服務的實例X_impl類，將該命令注冊到對象適配器中并創建對象引用。對象引用包括了對象ID和它在網絡中的位置信息。
    (5)客戶方程序。客戶方程序通過對象引用中的信息來定位將請求發送給對象，獲得相應的服務[3]。
4 STP網元集中管理系統的實現
4.1 網元管理系統(EMS)對STP的管理
    圖3顯示了EMS與STP的通信方式。EMS使用TL1通過TCP/IP協議與STP進行通信。EMS對STP的管理分為主動方式、被動方式和數據庫方式。(1)主動方式。EMS可以向STP發送指定的TL1命令，STP接收到TL1命令后，解析該命令并向EMS發送相應的返回字符串。EMS通過解析該返回字符串就可獲得與所發送命令相關STP的屬性和狀態；(2)被動方式。EMS可以通過設定時間間隔，使得STP定期向EMS報告其所處的狀態。EMS還可以設置STP需要上報的告警和事件類型，使得STP可以主動向EMS上報相應的告警和過濾；(3)數據庫方式。EMS設定STP更新數據庫的時間間隔，可以通過訪問該數據庫中的內容獲得STP的相關屬性。但這種方式只能查看STP的屬性，不能對STP進行相關的管理。

4.2 STP網元集中管理系統的實現
    圖4顯示了STP網元集中管理系統的層次結構。該系統總共分四層。第一層是STP網元集中管理系統；第二層是適配器；第三層是EMS；第四層是信念轉接點設備。網元管理系統(EMS)北向接口為EMS與STP網元集中管理系統傳遞信息的接口，STP網元集中管理系統通過該接口可以實現對EMS下的STP的管理。網元集中管理系統通過適配器與若干個EMS相連，通過EMS管理該EMS下的若干個STP。STP網元集中管理系統對STP的管理分為與網元管理系統對STP的方式類似。只是STP網元集中管理系統首先需要通過適配器將相應的TL1命令發送到STP所屬的EMS，再由EMS對指定的STP進行管理。此外，適配器需要根據STP返回的TL1字符串更新相關的數據庫。STP網元集中管理系統也可以通過查詢該數據庫獲得相應的STP屬性。該數據庫與EMS所需更新的數據庫是兩個相互獨立的數據庫。該數據庫包含了整個信令網中的所有STP信息。

    采用CORBA和TL1技術來實現STP網元集中管理系統具有明顯的優勢，使STP網元集中管理系統具有以下特點：(1)靈活性。由于CORBA具有跨平臺性、跨操作系統和跨語言的特性，因此在開發平臺和運行平臺以及編程語言的選取上有極大的靈活性。(2)可維護性。由于接口的屏蔽作用，使得服務方可以在實現服務的情況下隨意改動服務的實現方式而不影響客戶端的實現。(3)可擴展性。由于采用了接口語言IDL，只需要通過修改IDL代碼，并在服務方程序中添加相應的功能代碼，服務方就可以實現其功能范圍的擴展而不影響現存服務方程序和客戶方程序。
    STP網元集中管理系統的開發使得STP管理員可以實現遠程對信令網的管理和維護，減輕了信令網管理和維護的代價以及管理員的負擔。而且，為進一步對信令網的檢測和歷史數據的采集、分析等提供了基礎。
參考文獻
[1] 桂海源，駱亞國.No.7信令系統[M].北京:北京郵電大學出版社，2009.
[2] 樂江源，賴小華.基于CORBA技術的電工電子虛擬實驗室的開發[J].井岡山學院學報，2007，28(10):19-21.
[3] 朱其亮，鄭斌.CORBA原理及應用[M].北京:北京郵電大學出版社，2001.