摘 要：设计了STP网元集中管理系统，阐述了该系统的体系结构和各模块的功能以及各模块间的通信方式。通过使用CORBA构建技术、IDL接口描述语言以及文本描述语言TL1，使得系统具有灵活性、可维护性和可扩展性的特点。该系统的实现，使得对信令网中的STP设备进行集中管理和统一维护成为可能，为进一步对信令网的检测和历史数据的采集分析提供了基础。
关键词：CORBA；TL1；STP网元集中管理系统

七号信令系统是一种国际性标准化的通用公共信道信令系统。作为电信网的三大支撑之一、电信网的重要组成部分，其应用十分广泛。目前，我国已经建立了由高级信令转接点(HSTP)、低级信令转接点(LSTP)和信令点(SP)的三级结构七号信令网[1]。为了方便对信令网中的信令转接点设备(STP)进行集中管理和统一维护，有必要建立一个全网的STP管理系统，使得管理员远程对处于不同地点的STP进行管理和检测成为可能。本文介绍了如何利用构建技术CORBA、文本语言TL1以及高级编程语言实现STP网元集中管理系统。
1 CORBA技术简介
通用对象请求代理体系结构CORBA(Common ORB Architecture)技术是当今主流的三大构件技术之一。所谓构件是指软件系统的基本单元，由一个或多个在逻辑上紧密关联的对象封装而成，也是一种开发人员不必改变软件源代码就可以跨平台运行，并在各种软件环境下实现重用的、具有某种功能的独立软件[2]。构件技术能很好地解决分布式计算环境中异构数据源间的互联共享和互操作问题，实现各种应用程序间的协同工作。此外，利用构件的重构性还可以大大提高软件系统的开发效率，增强系统的稳定性和开放性，大大提高系统的可扩展性和可维护性。现在它已经成为分布软件开发的主流，并被业界广泛接受。现有操作系统和硬件平台的任一种组合几乎都支持CORBA技术，同时CORBA支持大量编程语言。
ORB是CORBA的基础，是在分布环境下，CORBA所使用的、基于对象模型的软件总线，其基本职责是解决对象引用的请求和建立应用对象之间的联结，通过标准接口，使这种联结独立于所使用的硬件和软件平台，从而保证了对平台的透明性以及对操作系统、网络协议和编程语言的透明性。对象服务是为公共设施和各种应用对象提供的基本服务，它包括命名服务、事件服务、事件处理服务、通知服务、交易服务、生命周期服务和安全服务等等，其体系结构如图1所示。CORBA提供了开发可移植的分布式应用程序的抽象和服务，而不必顾及它们的底层细节，并对多请求响应模型的支持，透明的对象定位和调动、以及编程语言和操作系统的无关性为传统的系统集成和新的应用程序的开发提供了坚实的基础。

图1说明了客户应用和服务对象是如何交互的。客户应用不必知道服务对象位于本机上或者远程的机器上。客户应用只需要知道服务对象的对象引用(或者机器名和端口号)及如何来使用服务对象的公共接口即可。由ORB来处理发送请求、对象定位和返回结果等具体问题。
需要注意的是，ORB并不是一个单独的进程。它是库函数和网络资源的集合，并且要与客户程序集成在一起，起到定位和方便使用分布对象的作用。
2 TL1协议简介
TL1由Telcordia(先前的Bellcore)定义，全称为Transaction Language-1。它是一个基于字符的管理协议，因此，消息阅读很容易，不需要复杂的调试和协议分析器。
TL1作为网络设备和网络管理程序间的基本接口，用于操作、管理和维护电信网络。TL1代理位于被管设备上提供访问被管设备数据的接口，TL1管理者使用这个接口监视和控制被管设备。数据(TL1 messages)在两者之间以二进制流的方式传送。在设备侧和管理程序侧的TL1实现允许用户进行以下操作：告警和网络监视、性能监控、网络安全和管理及检索网络资产数据。
TL1定义了四种消息类型：(1)输入消息(Input Message)。输入消息是一条从OS或其他来源(如管理者)到网元(如代理)的命令，这条消息要求NE进行一些动作；(2)响应消息(Response Message)。响应消息是对应一条输入命令的详细回复(可以是一个回复或多个回复)，它包含了命令是否执行成功的信息以及所需要返回的数据；(3)应答消息(Acknowledgment Message)。应答消息是一个从NE的简短回复，标志输入命令消息正在处理或已经被拒绝执行，主要是通知用户NE对所收到的命令需要较长时间的处理；(4)自发消息(Automomous Message)。当NE进行周期性的操作或报告异常事件发生时产生自发消息。图2说明了TL1与STP的通信过程。

传输提供者接口(Transport Provider Interface)作为底层传输协议和会话层之间的一个桥梁，传输提供者接口对应于管理者和TL1代理之间的通信方式。使用特定的协议以满足通信需求，并可以让会话层不必理会底层所用的传输协议。
消息处理(Message Processing)用于处理从客户端收到的输入消息，它解析和处理TL1引擎收到的输入消息，并且发送输出的响应消息和自发消息到网元。
管理者只需要建立一个连接到被管理者，之后可以通过连接发送字符消息对被管理者进行操作。管理者只需要对接收到的字符消息进行解析就可以了。
3 CORBA在STP管理中的实现
借助于CORBA创建某个应用X，该应用包括两个部分，即客户方程序和服务方程序。首先，定义一个接口，接口中定义了服务端提供的操作。服务器程序的功能是实现应用中定义的接口，为接口提供一个实现对象，该对象也称为服务对象(Servant)为客户方提供服务。当服务对象被请求时，该对象可以实现被请求的功能。通过一个CORBA对象来提供这一功能，并用IDL接口来描述访问语法。X_impl类是提供这一功能的C++语言级对象类，通过创建一个X_impl对象实例并将其注册到对象适配器上或发布一个对象引用，便使C++语言级对象变成了可被远程访问的分布对象。客户程序通过对象适配器或服务对象发布的对象引用就可以访问该对象，该访问过程就好象服务对象在本地一样。
(1)接口。使用IDL语言来描述服务对象的公共接口。IDL语言描述服务方对外提供，客户方可以访问的共有操作。
(2)对象适配器。对象适配器(Object Adapter)是ORB的一个组成部分，它提供产生和解释对象引用、激活对象实现和访问对象状态相关的各种服务。
(3)客户方和服务方的框架代码。客户方框架代码(stub)负责将对服务对象的本地接口请求转换成为网络请求。服务方的框架代码(skeketon)帮助对象适配器将相应的接口传到服务对象(Servant)的具体实现。
(4)服务方程序。服务方程序(Server)是一个拥有一个或多个CORBA对象的应用程序，用来实现接口中所声明对象。服务方程序负责创建提供接口服务的实例X_impl类，将该命令注册到对象适配器中并创建对象引用。对象引用包括了对象ID和它在网络中的位置信息。
(5)客户方程序。客户方程序通过对象引用中的信息来定位将请求发送给对象，获得相应的服务[3]。
4 STP网元集中管理系统的实现
4.1 网元管理系统(EMS)对STP的管理
图3显示了EMS与STP的通信方式。EMS使用TL1通过TCP/IP协议与STP进行通信。EMS对STP的管理分为主动方式、被动方式和数据库方式。(1)主动方式。EMS可以向STP发送指定的TL1命令，STP接收到TL1命令后，解析该命令并向EMS发送相应的返回字符串。EMS通过解析该返回字符串就可获得与所发送命令相关STP的属性和状态；(2)被动方式。EMS可以通过设定时间间隔，使得STP定期向EMS报告其所处的状态。EMS还可以设置STP需要上报的告警和事件类型，使得STP可以主动向EMS上报相应的告警和过滤；(3)数据库方式。EMS设定STP更新数据库的时间间隔，可以通过访问该数据库中的内容获得STP的相关属性。但这种方式只能查看STP的属性，不能对STP进行相关的管理。

4.2 STP网元集中管理系统的实现
图4显示了STP网元集中管理系统的层次结构。该系统总共分四层。第一层是STP网元集中管理系统；第二层是适配器；第三层是EMS；第四层是信念转接点设备。网元管理系统(EMS)北向接口为EMS与STP网元集中管理系统传递信息的接口，STP网元集中管理系统通过该接口可以实现对EMS下的STP的管理。网元集中管理系统通过适配器与若干个EMS相连，通过EMS管理该EMS下的若干个STP。STP网元集中管理系统对STP的管理分为与网元管理系统对STP的方式类似。只是STP网元集中管理系统首先需要通过适配器将相应的TL1命令发送到STP所属的EMS，再由EMS对指定的STP进行管理。此外，适配器需要根据STP返回的TL1字符串更新相关的数据库。STP网元集中管理系统也可以通过查询该数据库获得相应的STP属性。该数据库与EMS所需更新的数据库是两个相互独立的数据库。该数据库包含了整个信令网中的所有STP信息。

采用CORBA和TL1技术来实现STP网元集中管理系统具有明显的优势，使STP网元集中管理系统具有以下特点：(1)灵活性。由于CORBA具有跨平台性、跨操作系统和跨语言的特性，因此在开发平台和运行平台以及编程语言的选取上有极大的灵活性。(2)可维护性。由于接口的屏蔽作用，使得服务方可以在实现服务的情况下随意改动服务的实现方式而不影响客户端的实现。(3)可扩展性。由于采用了接口语言IDL，只需要通过修改IDL代码，并在服务方程序中添加相应的功能代码，服务方就可以实现其功能范围的扩展而不影响现存服务方程序和客户方程序。
STP网元集中管理系统的开发使得STP管理员可以实现远程对信令网的管理和维护，减轻了信令网管理和维护的代价以及管理员的负担。而且，为进一步对信令网的检测和历史数据的采集、分析等提供了基础。
参考文献
[1] 桂海源，骆亚国.No.7信令系统[M].北京:北京邮电大学出版社，2009.
[2] 乐江源，赖小华.基于CORBA技术的电工电子虚拟实验室的开发[J].井冈山学院学报，2007，28(10):19-21.
[3] 朱其亮，郑斌.CORBA原理及应用[M].北京:北京邮电大学出版社，2001.