基于插件技术的光传输网络监控系统研究

王昆，刘丽杰，路渭华（.中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西桂林54004；.9597部队）

基于插件技术的光传输网络监控系统研究

王昆1，刘丽杰1，路渭华2
（1.中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西桂林541004；2.95972部队）

摘要：为统一监控和管理不同厂商、不同协议和不同型号的光传输设备组成的光传输网络，提出了一种基于插件技术的光传输网络监控系统。阐述了基于插件技术的光传输网络监控系统设计框架，给出了系统设计流程，重点介绍了监控系统插件和平台的设计原理。

关键词：光传输；监控系统；插件技术

0　引言

随着光通信技术的发展，光传输网络应用越来越广泛，相应地，用户对光传输网络监控系统的要求也越来越高。因为不同厂商生产的光传输设备采用的通信协议不同，所以不同厂商、不同型号和不同协议的光传输设备很难进行统一监控管理[1]。插件技术的本质是在不修改原程序主体的情况下实现软件功能的拓展，通过对插件的局部修改来满足客户的需求和升级，使基于插件的应用系统拥有良好的可扩充性、可定制性和可维护性等优点。本文将插件技术应用于网络监控系统中，对不同厂商、不同型号和不同协议的光传输设备实现统一管理。

1　基于插件技术的光传输网络监控系统框架

软件插件技术将需要开发的目标软件分为若干功能部件，各部件之间遵循标准接口规定，开发完成后进行整个功能软件的集成，即将这些部件进行组装，需要新的功能组件时按需求独立开发新部件，完成后组装到原软件平台即可使用，无需修改软件平台的体系结构，只需增加或删除相应插件，即可实现软件平台功能的调整。插件技术很好地体现了软件的可复用性和可扩展性，实现了“即插即用”的软件开发[2]。

光传输网络监控系统的主要功能是获取光传输网络中光传输设备的状态信息，如设备信息和告警信息；实现光传输设备基本信息的设置管理功能；完成光传输设备的设备调试等。光传输网络监控系统的重难点是实现不同厂商、不同型号和不同协议的光传输设备的统一监控管理，其监控构架如图1所示。

结合软件插件技术特点，可将光传输设备视为软件插件，则整个光传输网络监控系统框架可拆分为网络监控系统平台与插件两部分，其框架图如图2所示。基于插件技术的光传输网络监控系统框架有如下特点。

①易修改，可维护性强。某种光传输设备插件出现问题时，并不影响系统对其它型号插件设备的正常监控管理，维护时只需对要修改的插件模块进行修改即可，设备升级亦如此。

②系统功能灵活易调整。当一种新型光传输设备加入时，只需要开发对应的设备插件并将其插入原监控系统平台，即可实现对新型光传输设备的监控管理功能，不会对整个监控系统的体系结构造成影响。

③系统结构清晰，各模块相互独立，插件之间也相互独立，系统耦合度低、可移植性强、重用粒度大，大大减少了测试工作量。

④支持并行开发，有效缩短了系统开发周期，节省了人力成本。

图1　光传输网络监控架构示意图

2　系统关键技术

根据图2我们将整个系统开发分为两部分：一部分是监控系统平台开发，又称主程序开发，这是整个系统的核心组成，主要功能是实现软件功能复用；另一部分是插件开发，插件是对主程序功能的扩展和补充。系统设计流程如图3所示。

图2　基于插件技术的光传输网络监控系统框架图

2.1插件设计

本文设计的网络监控系统通信处理机制分3层：第1层是不同协议的数据处理机制；第2层是插件设备适配机制；第3层是插件开发。机制的通信处理流程图如图4所示。

以“搜索”功能为例，整个光传输网络监控系统的通信处理流程如下：①网络监控系统平台根据用户所需，发送相应设备的“搜索”功能数据帧；②插件设备适配机制获知相应插件设备的通信协议类型；③协议类型数据处理插件将“搜索”功能数据帧发送给相关设备；④相应的设备接到数据帧后，上报应答数据帧；⑤协议类型数据处理插件处理上报的数据帧，通过插件设备适配机制，得到相应的插件设备；⑥网络监控系统平台通过解析上报的数据帧，结合插件设备提供的相关功能，将相应的反馈结果通过界面展示给用户。

图3　光传输网络监控系统设计流程图

图4　光传输网络监控系统通信处理机制

由上述处理流程可知，该网络监控系统的插件类型分为两类，一类是插件设备本身，即光传输设备；另一类是协议类型数据处理插件。有些插件设备可能会采用相同的通信协议，通过数据处理插件将通信协议从插件设备本身提供的功能中分离，可提高软件复用率，降低系统耦合度。

2.2网络监控系统平台设计

网络监控系统平台体系架构设计是整个系统设计的重点，只有良好的监控系统平台体系架构，才能支撑起整个网络监控系统今后的功能扩展。设计监控系统平台应提取光传输网络监控系统所需提供的公共基础功能，例如：被监控终端设备的网络拓扑结构获取功能、网络拓扑展示功能、告警管理功能（告警信息展示功能、告警信息查询功能、告警信息存储功能）、设备配置管理功能、设备基本信息管理功能（设备地址配置功能、设备版本号查询和CPU升级等功能）以及设备调试功能等。

我们根据软件经典3层结构框架（表示层、业务逻辑层和数据访问层）[3]，将监控系统平台的功能进行层次分解，得到光传输网络监控系统平台的功能示意图如图5所示。

表示层主要负责同用户的人机交互，将光传输设备上报的信息进行分解后，呈现设备相应的信息，同时也可允许用户对设备进行操作处理。

数据层用以封装数据实体，从监控系统与设备信息的交互可知，整个数据层可分为设备上报的设备数据帧和监控系统发送给设备的数据帧两大类。另外，由于要对告警信息进行管理，数据层需要存储设备的告警信息，这涉及到与数据库的互操作。

业务层是网络监控系统平台最复杂的层次结构，可根据数据流向分为两大业务类，一种是将光传输设备上报的数据帧分解后呈现给用户；另一种是将用户对设备的操作封装成相应的数据帧发送给相应的光传输设备。数据上报流程如下：首先，经过数据上报处理流程，系统得到上报的数据帧和相应的插件设备信息；然后，系统根据插件设备提供的功能处理上报的设备数据帧，获得每个功能模块需要的信息；最后，各功能模块将分解的信息通过界面展示给用户。数据发送流程如下：用户通过监控系统平台对插件设备提供的功能项实施操作，监控系统平台通过数据下发处理流程，将用户的操作信息进行数据帧处理，并发送给相应设备；光传输设备接收到数据帧后，进行相应的功能操作并将操作结果上报。

图5　光传输网络监控系统平台功能示意图

3　结束语

随着光通信技术的快速发展，光传输网络的应用将越来越广泛，复杂度也越来越高。本文提出的基于插件技术的光传输网络监控系统具有功能灵活易调整、易修改、可维护性强、系统耦合度低和开发效率高等优点，解决了跨厂商、跨型号和跨协议的光传输设备统一监控功能，具有广阔的应用前景。另外，本系统提供平台支持，使光传输设备厂商可以根据光传输网络监控系统提供的标准接口规定，自行研发相应的插件设备，网络监控系统最终组装集成这些功能插件即可。本文的研究成果对今后将光传输网络监控系统开发形成软件产品线有一定的指导意义。

参考文献：

[1]董宁，陈艳.基于CORBA技术的光传输网络监控系统[J].光通信技术，2014，38（5）：12-14.

[2]蒋泽军，李艳艳，王丽芳.基于插件技术可视化测控系统的研究[J].测控技术，2014，33（7）：110-113.

[3]王映辉.构件式软件技术[M].北京：机械工业出版社，2012.

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

中图分类号：TN929.11

文献标识码：A

文章编号：1002-5561（2016）01-0012-03

DOI：10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2016.01.004

收稿日期：2015-10-27。

基金项目：中国电子科技集团公司第三十四研究所青年基金项目（项目号：S1415012）资助。

作者简介：王昆（1983-），男，工程师，主要从事光通信设备网管软件开发方面的工作。