多网融合环境下网络管理技术的研究与实现

韦福峰

摘要：随着三网融合进程的不断加快，人们对异构融合网络的运营与管理提出了更高的要求。在多网融合的背景下，网络管理不仅仅需要考虑网络运营的“质”，更要考虑网络与综合性业务控制平台系统的互通、代理分立网络的管理与控制数据服务集群的可靠性切换等问题。文章首先分析了多网融合背景下的业务控制平台的需求，然后针对性地设计实现了面向多网融合的网络管理系统。

关键词：多网融合：网络管理；研究

从狭义的角度来说，所谓的三网融合顾名思义就是将网络进行融合，它融合广播电视网络、电信网络和计算机互联网，在三网相互融合的过程中形成一个基于TCP/IP技术的融合网络。最终用来支持相应的通信业务，其中包括语音、数据、视频图像。但从广义的角度来看，三网融合不仅仅是简单地将广播电视网络、电信通讯网络和互联网整合成一个统一的网络，更为重要的是将3种网络的业务和管理进行融合。当前生活中关于网络融合的业务已经较为常见，如TV通话等，但是对于多网融合下的网络管理研究进展不是特别理想。此外，在多网络进程不断加快的趋势下，互联网络的发展将会朝着大型化、综合化的方向发展，网络管理系统也必须随之进行改革才能够适应多网融合技术的发展。

1 多网融合背景下网络管理系统需求

I.I 多网融合背景下网络管理系统的功能结构

从用户的角度来说，其所使用的终端无论是单一网络还是多网融合之后的复杂网络，用户关注的重点始终是良好的用户体验、友好的用户界面以及多元化的业务服务等内容，因此在多网融合的大背景下，一个能够完全符合用户需求的管理系统必须具备以下功能：用户终端能够在复杂网络中随时切换，多媒体与用户终端的高度契合，多业务协同触发功能，异构网络注册功能等。具体而言，多网融合背景下网络管理系统应当包括以下几个部分：首先是业务控制结构部分。该部分主要包括多路径控制、Qos控制、策略控制等内容，负责网络连接和传输质量的控制。从管理系统的角度来看，多网融合带来的最大的调整是不同网络之间的切换和资源整合问题，因此业务控制的主要目的是实现不同网络之间的网络连接质量和资源的高效率传输；其次是网络管理系统的管理界面。毫无疑问，随着三网融合进程的不断加快，传统网络管理需要做好相应的适应设备，但是对于多网融合背景下不断加入的新设备是无能为力的，管理界面也不例外。对此，笔者认为SUN公司开发的JMX是一个比较好的选择，JMX的主要作用就是统一当前的不同管理程序，从而变相地减少了不同应用服务器之间管理和移植的困难，为构造多网融合下的网络管理系统界面创造了良好契机。

1.2 承载面终端节点管理

广播电视网络、电信网络和计算机网络融合的过程中，电信网络和计算机网络的融合已经相当成熟，出现了很多新业务如VOIP业务等，但是值得注意的是，广播电视网络虽然也在不断加快与电信网络和计算机网络的融合进程，但是效果并不是很理想。当前只有个别大城市推出了IPTV等业务，其他地区仍旧以向用户单向传输节目内容为主，这毫无疑问是和信息时代交互式特性相违背的，因此多网融合下承载面终端节点管理的重点在于对广播电视网络的进一步改造上。对此，笔者建议采用美国的DOCSIS双向改造方案。DOCSIS主要是对电缆数据服务接口进行规范，是当前国际有线电缆标准组织制定的一个标准，该标准的最大优势是对有线电缆上提高数据服务所需的通信和运营支撑进行了明确的定义，如用户端设备CM、广播电视网络前端设备CMTS、CMTS与数据网之间的接口协议、CMTS/CM与HFC网络之间的接口协议等，从而使得当前的有线电缆高速度传输信息成为了可能。

1.3 承载面云服务节点管理

近几年来，云计算技术可以说是计算机信息技术的研究热门，而多网融合进程的不断加快是导致这一现象的主要原因之一。一般来说，狭义云计算主要指的是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需要的硬件和软件资源；广义云计算则是从网络服务的交付和使用模式2个角度对其定义的，其主要是指网络以按需、易扩展的方式获得所需服务，即云服务。对此，笔者认为云服务应当包括以下几个内容：基础设施即时服务、平台即时服务和软件即时服务。其中基础即时设施服务的主要目标是提供性能稳定且规模可变的基础设施资源；平台即时服务指的是为用户提供虚拟化平台以确保服务工作的顺利进行。一般而言，平台即时服务要具备灵活可定制的特点，从而满足用户能够根据详细的应用需求来获得服务的目的；软件可随时服务，并且面向客户的服务需求，可以说，这一来源能够在相应的云计算下提供相应的专用平台，而且由相应的服务开发应用进行平台的接口调整，并且还需要由客户制定开发，另外需要进行租用软件服务。基础设施即时服务、平台即时服务和软件即时服务三者是相互独立的，它们面对的是需求不同的用户，而且它们之间也存在必然的联系。具体来说，平台服务基于相应的物理来源。另外，软件中的即时服务可基于平台即时服务，也可以直接部署于基础设施即时服务之上。

2 网络管理系统的设计与实现

网络管理系统的实现与设计中，一般较为成熟，并且相应的IP计算机网络技术的开发时无组织网络，它们不能够有效地建立统一、完善的网络管理系统。因广播电视网络信息系统建设比例落后，统一的网络管理系统的建立不能够实现。此外，针对网络管理技术而言，多网融合需要统一的技术支撑，它在对广电网络进行系统的管理时需要进行多网融合，并且对其中的发展需要具备多重发展的重要意义。

2.1 数据模型设计

网络管理项目在具体的开发过程中，一般采用的开发网子系统是C语言，而且在开发过程中通常按照C语言的相关要求对数据模型存在的信息模型进行分析，还可采集到MIB节点信息的数据类型，可用相关的MIB进行观察。另外，数据模型需要对网管系统采用oracle等数据库类型的格式进行分析。为此，还可利用Powerdesigner，在具体生成的表格中建立soL语句，进而在相应的管理数据中对数据模型列表进行管理。相应的网管子系统中，需要读取数据配置更新，获得CMTS信息。而后，通过CMTS的IP地址、共同体community信息访问相应的CMTS设备，由此便可以查询到CMTS下被管理的CM信息，依据CM信息，能够获得CMTS与CM之间上行信道UCHTAB和下行信道DCH TAB相关的信息。另外，通过CM设备连接CPE设备信息。

2.2 总体框架设计

该部分的设计主要包括几个方面：首先是SNMP源码与数据库接口。针对此，笔者建议利用开放源码包，主要包括netsnmp。netsnmp源码包是一种比较简单的网络管理协议软件，它是一种比较开放的源代码。另外，在支持SNMP vl，SNMP v2c与SNMP v3hog中，一般使用到的是IPV4及IPV6。具体系统开发过程中，netsnmp5.7.1经常会被应用到，源码中的SNMP消息收发模块，其定义的SNMP消息结构体与网络管理系统程序中定义的消息结构体不同。具体来说，需要编码函数、SNMP源码函数的最主要功能是对码流进行解码，还需要在结构信息中进行程序的自定义；其次是网络管理系统与数据库的接口。操作数据库中的读写操作时，需要将相应的程序及数据进行连接，在登录到数据库上，能够将被连接到的命令作为应用程序的第一个可执行命令。对此，笔者认为采用预编译工具Pro术C来完成这一功能是一种较为理想的选择；最后是系统总模块设计，该系统模块包括6个部分：主函数模块、CMTS模块、CM模块、数据库模块、CMTS数据收发模块、CM数据收发模块。因模块的功能分布不同，相应的系统主要分为5个线性流程，其中有CMTS采集线程、CM采集线程、数据库采集线程、CMTS数据收发线程、CM数据收发线程。另外，这其中较为重要的函数模块包括最后执行的CM模块工作，另外，主函数模块包括CM模块上的线性工程。

2.3 GMTS管理模块设计

基于整个网络管理系统的模块而言，其中CMTS位于网络的最前端，它在网络中处于网络的最节点位置。另外，互联网及广电传统HFC的网络中，需要对相应的数据进行协调及调制，在对CM进行调整认证后，需要给CM的分配宽带进行管理分配。GMTS管理模块需要具备以下功能：采集CMTS的信息，而且对采集表的采集状态进行采集，而且能够将信息存入到数据库线程中。因为数据线程在存入数据库功能能够对CM进行采集，还需要将CM的信息进行列表，其中包括：IP地址，送入CM。具体来说，CM线程主要负责采集CMTS线程，另外，CM线程中共分为2种状态：CMTS_INIT_M和CMTS_RUNING。CMTS线程在接受信息后，对其迸发颗粒进行判断，准确判断之后按照相应的操作步骤进行列表。另外，在CMTS进入CMTSRUNING_M后，如果是事物型并发颗粒，则初始化事务列表，触发相关操作，CMTS进入CMTS_RUNING_M状态。如果收到其他类型消息，则CMTS线程一直处于CMTS_INIT_M状态。

2.4 DB模块设计

数据库模块中的工作主要是从数据库线程的队列中的多数据信息进行获取，并且将信息存入到数据库中。当数据库处于DBOK状态上，在收到其他数据库队列中获取的数据时，它能够将相应的信息存入相应的数据库。如果遇到刷新配置，按照配置指标进行更新，在读取之后，CMTS_LIST读取遇到阻碍时，必须对数据库信息进行测试链接。最后，在回到DB_INIT的状态后，遇到读取指标失败后，使得测试数据库进行链接，最终回到DB，最后在不能够接受相应的信息后，仍然处于DM_OK状态。

3 结语

笔者所研究的多网融合背景下的网络管理系统主要是通过PL/soL数据库客户端供给对数据库中储存的相关数据进行查看，并没有涉及可供用户之间进行操作的图形界面平台，也没有实现基于XCP的系统原型下虚拟机节点的自动迁移和内存自动分配。因此，笔者认为，未来网络管理的研究重点将更多地集中在开发具有图形界面操作平台的网络管理系统。另外，在虚拟化的系统下可以实现自动迁移及内存的自动控制。