基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统的设计与实现

张国柱

摘要：光纤网络具有抗干扰能力强、损耗量低和传输容量大等特征，完全能够满足现代人们对高速网络带宽的需求，是目前性价比较高的网络传输介质。EPON（以太无源光网络）是一种创新型的光纤网络接入技术，综合了光纤网络和以太网的优势特征，职业院校采取基于EPON技术的网络性能管理系统，具有良好的实践应用前景。

关键词：EPON技术；职业院校；网络性能；管理系统

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）06-0165-03

网络宽带各种创新应用的产生带动了网络用户需求的持续提高，人们已经不满足于简单的上网浏览信息，而是需要利用网络宽带接入享受多媒体娱乐服务。因此，对于网络承载性能的要求也越来越高。尽管ADSL网络宽带的产生明显提高了网络承载性能，但仍然无法满足网络视频点播、IP电话等新型业务对网络性能的需求。目前，骨干网与用户之间的网络宽带接入技术成为制约网络性能的“瓶颈”问题。

EPON属于现代信息技术发展下产生的一种新型光纤网络接入技术，EPON采用的是单点到多点的网络结构，可以基于以太网环境实现多种网络业务。EPON综合了以太网技术、无源光网络技术的优势，具有低成本、轻损耗、高带宽、可扩展和易升级等优势，已经成为目前光纤接入网的最佳选择。EPON作为光纤接入网能够直接面对网络用户，网络性能与为网络用户提供服务的质量直接相关。

EPON网络结构

随着现代社会EPON技术的广泛普及和应用，EPON网络规模日益扩大，为了确保EPON网络系统能够实现7×24小时的高效稳定运行，网络性能管理工作越来越重要。EPON作为光纤接入网需要直接面对网络用户，其性能决定了网络服务质量的优劣。因此，EPON网络性能管理是其发展建设中必不可少的关键环节，影响着整个EPON网络系统的发展。设计一个稳定性强、可靠性强的职业院校网络性能管理系统，可以对EPON网络运行实现实时监控管理。

EPON网络系统的组成包括OLT（光线路终端）、ONU（光网络单元）和ODN等部分。EPON技术应用于光纤网络接入的典型结构如图1所示。

其中，OLT配置于EPON网络系统的局端机房，负责提供语音、宽带等综合业务的接入。ONU配置于EPON网络系统的用户端，主要分布于用户所在楼宇和家庭中，负责为用户提供语音、视频和数据业务的接入。ODN作为OLT和ONU的传输信道，由网络无源分光器和光纤网络线路共同组成，ODN的分光比种类较多，包括8、16、32、64等。

职业院校网络管理实际需求分析及模块化设计

在规模较大的网络系统中，职业院校网络性能管理系统的作用十分关键。基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统建设，需要保证职业院校网络管理员可以随时随地登录互联网平台，通过网络浏览器对整个网络系统的运行状态进行监控，采集网络性能数据，及时对网络传输线路和网络设备的有效性做出评价，获得相关分析报告，预测下一阶段职业院校网络系统的整体运行情况，为网络发展建设提供重要依据。

按照EPON网络性能管理的实际需求，可将职业院校网络性能管理系统划分为四个功能模块，分别为实时性能管理模块、历史性能管理模块、定时性能管理模块及性能预测管理模块，不同功能模块包括多个功能点，基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统功能模块结构如图2所示。

实时性能管理模块主要负责对网络系统及相关网络设备的运行情况进行实时监控。其中，实时性能管理分为实时性能查询和实时性能设置两个部分。实时性能查询负责将系统采集到的数据信息转化为图表形式呈现给用户；实时性能设置允许系统管理员根据实际需求设置数据信息采集配置，包括参数设置、端口设置、时间设置、设备设置等，系统按照系统管理员设置的参数完成数据信息的采集任务。

历史性能管理模块主要负责对网络系统和相关设备历史运行性能参数的查询。历史性能管理模块包括历史性能查询和历史性能参数设置两个部分。历史性能查询负责当启动查询任务之后，由客户端通过服务器完成数据库查询任务，并将查询结果直接反馈到系统客户端；历史性能参数设置负责根据系统管理员提交的需要管理的网络性能和相关设备进行频率采集、性能参数采集等，最终完成一个完整的系统采集任务。

定时性能管理模块指的是系统管理员根据某段特定时间进行网络性能和相关设备参数的查询，当完成查询任务后以图表形式反馈到用户界面。定时性能管理包括定时性能查询和定时性能参数设置两个部分。定时性能查询指的是按照特定时间完成数据信息查询任务并反馈显示给用户；定时性能参数设置指的是按照系统管理员提交的定制任务进行信息采集。

性能预测管理模块负责对网络系统和设备运行的性能参数在未来时间段内可能发生的变换进行预测，进一步指导系统管理员完成网络性能管理工作，按照用户感兴趣的范围和时间，结合网络预测模型完成一个整体的网络性能预测和分析任务，最终将预测结果反馈给系统管理员。

职业院校网络性能管理系统总体设计

基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统功能的需求，可进行系统总体设计，采用基于Web的分布式体系结构模式，系统总体架构如图3所示。对于传统的C/S架构模式而言，Web分布式体系结构有着较强的独立性，且操作简单、易于维护。（1）由Web浏览器向系统服务器提交请求，服务器对该请求做出判断。（2）如果系统服务器判断为实时性能管理任务，则根据已经设置的参数立刻启动实时性能采集任务，通过SNMP网络协议对被管理设备的MIB数据进行实时采集。对实时采集到的数据信息进行分析，并且将原始数据和统计分析数据共同存储到系统数据库中，方便系统管理员进行下一步的性能预测管理，同时，将得到的数据分析结果与门限值比较，一旦超出门限值则立刻启动报警。（3）如果系统服务器判断为历史性能管理任务，则按照预先设定的参数完成数据库查询检索任务，将查询检索到的结果以图表方式反馈给用户。（4）如果系统服务器判断为定时性能管理，则需要根据设置的参数定时完成数据采集任务，确保实现定时监控的目的，同时将每次采集到的数据存储到系统数据库中。（5）如果系统服务器判断为性能预测管理任务，则需要按照设定的时间、范围等形成完整的网络性能预测任务，根据预先设定的预测模型和历史数据对网络系统和相关设备在未来的性能参数进行预测，最后将预测得到的结果以图表方式反馈给系统管理员。endprint

职业院校网络性能管理系统分层架构设计

基于J2EE框架环境下，Web应用的开发方式分为多个种类，包括基于SSH的架构模式、基于EJB的架构模式及基于JSP的架构模式等。基于EJB的架构模式具有良好的伸缩性，但系统编程代码复杂，维护困难，不易于扩展；基于JSP的架构模式能够实现基本的MVC分层任务，但仍然存在Java代码复杂、页面结构混乱、页面跳转缓慢和程序复用率低等问题。

SSH则属于一种集成式框架结构，是目前应用比较广泛的Web应用程序框架结构。SSH框架能够将界面视图与控制器彻底隔离。在SSH框架结构中，Struts框架只负责表示层的应用程序开发，Spring担负模型角色，Hibernate负责对数据库进行优化，因此，SSH框架结构可以充分发挥每层的特征优势，有效降低系统的耦合性，SSH框架结构已经成为Web应用的主流框架结构。SSH框架结构如图4所示。

SSH框架结构包括Struts表示层、Spring业务层和Hibernate持久层。（1）Struts表示层：通过Struts框架实现应用程序开发，利用Struts框架提供的标签实现页面数据显示。（2）Spring业务层：通过Spring框架实现应用程序开发，负责对系统中的控制器、DAO组件、业务逻辑组件等进行管理，通过IOC实现不同组件之间依存关系的管理。因此，Spring业务层是整个SSH框架的核心。（3）Hibernate持久层：以Hibernate作为框架，实现按照面向对象的方式对数据库采取操作。同时，Spring业务层负责对Hibernate框架进行支持，包括日常事务管理、异常事务管理等，可减少复杂繁琐的异常声明，从根本上提高Hibernate持久层的开发效率。

为了有效地将控制层与逻辑层进行隔离，可将基于EPON技术的网络性能管理系统划分为Web浏览层、视图层、业务逻辑层、DAO组件层和PO组件层。（1）Web浏览层：主要负责表示层与业务逻辑层之间数据交互的控制，按照用户提交的请求调用与之对应的业务逻辑层，将反馈的结果传输到表示层，向用户呈现图形界面，以此实现控制功能。（2）视图层：负责对用户提出的请求进行收集，按照JSP页面的形式将请求结果返回用户。（3）业务逻辑层：以DAO组件层为基础进行封装。业务逻辑层只注重逻辑的具体实现，不注重底层的持久化访问。（4）DAO组件层：负责与PO层持久化对象进行交互，以及封装数据的增加、修改和删除等操作。DAO组件只注重持久化访问的过程。（5）PO持久化对象层：利用映射工具将数据库数据映射为对象，对象属性是每个数据字段，以方便利用面向对象实现数据库操作。

综上所述，基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统设计方案，采用Web分布式体系结构，能够实现对网络性能数据的实时查询、历史查询等功能。同时，系统的网络性能预测管理模块可以根据预测模型预测网络在未来一段时间的运行情况，具有较强的实践应用前景。

参考文献：

[1]程哲，石坚，宋开卫.基于以太网的无源光网络（EPON）的网络管理系统[J].计算机与数字工程，2007（7）：59-62.

[2]周耀胜，轩非亚.基于EPON无源光网络的长大隧道应急通信系统[J].铁路通信信号工程技术，2013（6）：8-10.

[3]林长锥，孙建平，贺鹏.EPON技术在用电信息采集系统远程通信网络中的应用[J].山西电力，2012（5）：36-38.

[4]袁媛.基于EPON网络架构的生产高清监控系统[J].内江科技，2012（12）：162-168.

[5]孟起胜，王庆海，李青，王志谦.一种基于DOCSIS网管系统管理EPON的网络架构[J].光通信技术，2013（10）：1-4.

（责任编辑：王恒）endprint

职业院校网络性能管理系统分层架构设计

基于J2EE框架环境下，Web应用的开发方式分为多个种类，包括基于SSH的架构模式、基于EJB的架构模式及基于JSP的架构模式等。基于EJB的架构模式具有良好的伸缩性，但系统编程代码复杂，维护困难，不易于扩展；基于JSP的架构模式能够实现基本的MVC分层任务，但仍然存在Java代码复杂、页面结构混乱、页面跳转缓慢和程序复用率低等问题。

SSH则属于一种集成式框架结构，是目前应用比较广泛的Web应用程序框架结构。SSH框架能够将界面视图与控制器彻底隔离。在SSH框架结构中，Struts框架只负责表示层的应用程序开发，Spring担负模型角色，Hibernate负责对数据库进行优化，因此，SSH框架结构可以充分发挥每层的特征优势，有效降低系统的耦合性，SSH框架结构已经成为Web应用的主流框架结构。SSH框架结构如图4所示。

SSH框架结构包括Struts表示层、Spring业务层和Hibernate持久层。（1）Struts表示层：通过Struts框架实现应用程序开发，利用Struts框架提供的标签实现页面数据显示。（2）Spring业务层：通过Spring框架实现应用程序开发，负责对系统中的控制器、DAO组件、业务逻辑组件等进行管理，通过IOC实现不同组件之间依存关系的管理。因此，Spring业务层是整个SSH框架的核心。（3）Hibernate持久层：以Hibernate作为框架，实现按照面向对象的方式对数据库采取操作。同时，Spring业务层负责对Hibernate框架进行支持，包括日常事务管理、异常事务管理等，可减少复杂繁琐的异常声明，从根本上提高Hibernate持久层的开发效率。

为了有效地将控制层与逻辑层进行隔离，可将基于EPON技术的网络性能管理系统划分为Web浏览层、视图层、业务逻辑层、DAO组件层和PO组件层。（1）Web浏览层：主要负责表示层与业务逻辑层之间数据交互的控制，按照用户提交的请求调用与之对应的业务逻辑层，将反馈的结果传输到表示层，向用户呈现图形界面，以此实现控制功能。（2）视图层：负责对用户提出的请求进行收集，按照JSP页面的形式将请求结果返回用户。（3）业务逻辑层：以DAO组件层为基础进行封装。业务逻辑层只注重逻辑的具体实现，不注重底层的持久化访问。（4）DAO组件层：负责与PO层持久化对象进行交互，以及封装数据的增加、修改和删除等操作。DAO组件只注重持久化访问的过程。（5）PO持久化对象层：利用映射工具将数据库数据映射为对象，对象属性是每个数据字段，以方便利用面向对象实现数据库操作。

综上所述，基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统设计方案，采用Web分布式体系结构，能够实现对网络性能数据的实时查询、历史查询等功能。同时，系统的网络性能预测管理模块可以根据预测模型预测网络在未来一段时间的运行情况，具有较强的实践应用前景。

参考文献：

[1]程哲，石坚，宋开卫.基于以太网的无源光网络（EPON）的网络管理系统[J].计算机与数字工程，2007（7）：59-62.

[2]周耀胜，轩非亚.基于EPON无源光网络的长大隧道应急通信系统[J].铁路通信信号工程技术，2013（6）：8-10.

[3]林长锥，孙建平，贺鹏.EPON技术在用电信息采集系统远程通信网络中的应用[J].山西电力，2012（5）：36-38.

[4]袁媛.基于EPON网络架构的生产高清监控系统[J].内江科技，2012（12）：162-168.

[5]孟起胜，王庆海，李青，王志谦.一种基于DOCSIS网管系统管理EPON的网络架构[J].光通信技术，2013（10）：1-4.

（责任编辑：王恒）endprint

职业院校网络性能管理系统分层架构设计

基于J2EE框架环境下，Web应用的开发方式分为多个种类，包括基于SSH的架构模式、基于EJB的架构模式及基于JSP的架构模式等。基于EJB的架构模式具有良好的伸缩性，但系统编程代码复杂，维护困难，不易于扩展；基于JSP的架构模式能够实现基本的MVC分层任务，但仍然存在Java代码复杂、页面结构混乱、页面跳转缓慢和程序复用率低等问题。

SSH则属于一种集成式框架结构，是目前应用比较广泛的Web应用程序框架结构。SSH框架能够将界面视图与控制器彻底隔离。在SSH框架结构中，Struts框架只负责表示层的应用程序开发，Spring担负模型角色，Hibernate负责对数据库进行优化，因此，SSH框架结构可以充分发挥每层的特征优势，有效降低系统的耦合性，SSH框架结构已经成为Web应用的主流框架结构。SSH框架结构如图4所示。

SSH框架结构包括Struts表示层、Spring业务层和Hibernate持久层。（1）Struts表示层：通过Struts框架实现应用程序开发，利用Struts框架提供的标签实现页面数据显示。（2）Spring业务层：通过Spring框架实现应用程序开发，负责对系统中的控制器、DAO组件、业务逻辑组件等进行管理，通过IOC实现不同组件之间依存关系的管理。因此，Spring业务层是整个SSH框架的核心。（3）Hibernate持久层：以Hibernate作为框架，实现按照面向对象的方式对数据库采取操作。同时，Spring业务层负责对Hibernate框架进行支持，包括日常事务管理、异常事务管理等，可减少复杂繁琐的异常声明，从根本上提高Hibernate持久层的开发效率。

为了有效地将控制层与逻辑层进行隔离，可将基于EPON技术的网络性能管理系统划分为Web浏览层、视图层、业务逻辑层、DAO组件层和PO组件层。（1）Web浏览层：主要负责表示层与业务逻辑层之间数据交互的控制，按照用户提交的请求调用与之对应的业务逻辑层，将反馈的结果传输到表示层，向用户呈现图形界面，以此实现控制功能。（2）视图层：负责对用户提出的请求进行收集，按照JSP页面的形式将请求结果返回用户。（3）业务逻辑层：以DAO组件层为基础进行封装。业务逻辑层只注重逻辑的具体实现，不注重底层的持久化访问。（4）DAO组件层：负责与PO层持久化对象进行交互，以及封装数据的增加、修改和删除等操作。DAO组件只注重持久化访问的过程。（5）PO持久化对象层：利用映射工具将数据库数据映射为对象，对象属性是每个数据字段，以方便利用面向对象实现数据库操作。

综上所述，基于EPON技术的职业院校网络性能管理系统设计方案，采用Web分布式体系结构，能够实现对网络性能数据的实时查询、历史查询等功能。同时，系统的网络性能预测管理模块可以根据预测模型预测网络在未来一段时间的运行情况，具有较强的实践应用前景。

参考文献：

[1]程哲，石坚，宋开卫.基于以太网的无源光网络（EPON）的网络管理系统[J].计算机与数字工程，2007（7）：59-62.

[2]周耀胜，轩非亚.基于EPON无源光网络的长大隧道应急通信系统[J].铁路通信信号工程技术，2013（6）：8-10.

[3]林长锥，孙建平，贺鹏.EPON技术在用电信息采集系统远程通信网络中的应用[J].山西电力，2012（5）：36-38.

[4]袁媛.基于EPON网络架构的生产高清监控系统[J].内江科技，2012（12）：162-168.

[5]孟起胜，王庆海，李青，王志谦.一种基于DOCSIS网管系统管理EPON的网络架构[J].光通信技术，2013（10）：1-4.

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