基于CORBA技术的网络计费系统模型研究与实现.docx
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基于CORBA技术的网络计费系统模型研究与实现
网络计费系统模型研究与实现
Abstraet
WiththerapidPrevaleneeandapPlianceofInternet,networkusersandnetwork
resourcesneedtobesuPervisedeffeetively.Thereoforenetworkaeeountingsystem
Performmoreandmorefunctioninnetworkmanagementnowadays.
ThisPaPerPresentasolutiontodesignandimPlementnetworkaeeountingsystem
fromtwoasPeetsinwhiehnetworkaPPlieaeeProtocolandaeeountingsystemeonstructare
ineluded.Firstly,theQoSstrategy15analyzedtobilluserswhiehhavethevariousquality
requirementtonetW0rkresouresandamethod15giventoadoPttheQoSstrategyin
aeeountingsystem.Aimingatthefaetualeasethatuesersharedifferentnetworkresourees
andaccountigStandard,accountingdata15eolleetedbyRS232Protoeol,RADIUSProtoeol
andSNMPProtoeol.Thenfunetionmodulesofaeeountingsystemareintegratedon
CORBAsoft一busandhadthePerformaneeofoPeningandexPandabilitytomatehthetrend
ofdistributedaPPlieationdemand.Finally,themodulesaredeseribedanddrewoutin
detailonapPlieationPlatform.AeeordingtotheProject,thebetteraeeountingsystem15
gained.
DuringthewholeProcess,theideabasedondistributedobjectinterfaee15usedto
suPPortanalysis,designandimPlementation.Theeonelusion15thatthethread15Powerful.
KeyW6rds:
networkaccounting,PBXaceounting,dial一uPnetworkaccounting,router
networkaeeounting,CommonObjeetRequestBrokerArehiteetureinterfaee,SimPle
NetworkManagementProtoeol,RemoteAeeessDialinUserServieeProtoeol,Qualityof
Serviee.
各
大学硕士研究生学位论文
目录
摘要...................................................................................................……I
Abstract.................................................................................................……11
目录..…,.............................................................................................……In
第一章绪论............··...·.........····............··········......······.........···.·..···一1
1.1课题研究背景......···.···........····............·······.··......·········......···.··....……2
LZ网络应用技术的发展·····································································……2
L3主要研究内容·········································4····································……2
1
.
4论文工作量评估..................................···............···.··.........····..····……3
第二章网络计费系统设计参考................................···..·························……4
2
.
1电话网管理模型一TMN管理模型................................···........··············……4
2
.
2计算机数据网管理模型一1、CP/IP体系结构...............................·..........……5
2.3QOS计费机制················································································……7
2
.
3
.
1Q()S模型.....·...............·····...........··············.························……7
2.3.2基于Diffsery的QOS网络计费...................·....··························……7
2
.
3
.
3基于网络用量的计费方式...........................·····························……8
2.4目前网络计费系统的新特点.................................................··········……9
第三章公共对象请求代理体系结构CORBA.……,........................................……11
3
.
1对象管理体系结构0MA.......................................···························,··…11
3
.
2CORBA结构基础..........................................................................……12
3
.
3对象请求代理。
RB...............................··.........··..·······.........·········……13
3
.
4接口定义语言工DL...............................··········································……巧
3
.
5接口库.....……,....................................................··……,............……16
3.6上下文对象.................................................................................……18
3.7CORBA体系结构特点............................................···············4·········……18
3.8CORBA服务和设施...............................·······························,··········……19
第四章网络计费系统总体设计.....................................................··········……22
4.1网络计费系统的拓扑结构..............................................................……22
4
.
2网络计费系统的平台结构................................................···············……23
4
.
2
.
1HPOpenview网络管理平台..........................……,...................……23
4
.
2
.
2SUNNetManager网络管理平台.................................................……24
4.2.3IBMNetView网络管理平台.、二,、.......……,.,二、...............···········……24
4.2.4基于coRBA技术的网络计费系统模型..........................···········,····……25
4
.
3网络计费系统应用平台分析................……,.....................................……27
子
网络计费系统模型研究与实现
第五章网络计费系统功能模型设计......................................................·.···...一29
5
.
1程控用户计费数据采集子系统分析与设计..............................................……29
5
.
1
.
1程控用户计费数据采集子系统结构.................................................……29
5
.
1
.
2程控用户话单输出格式.................................................···············……30
5
.
2拨号用户计费数据采集子系统分析与设计................................·····4·····..……31
5.2.1RADIUS协议对拨号用户访问的支持..............................................……31
5
.
2
.
2RADIUS协议在计费采集中的应用.................................................……33
5
.
3路由用户计费数据采集子系统分析与设计..............................................……35
5
.
3
.
1SNMP协议概述与模型................................................................……35
5
.
3
.
2MIB库访问方式及其属性值..……,................................................·……39
5
.
3
.
3路由用户计费数据采集方法..........................................................……43
5
.
4计费数据处理子系统分析与设计...........................................·············..……45
5
.
4
.
1计费数据处理流程描述...........................................·····················……45
5
.
4
.
2费用查询功能模块分析与设计.......................................················……46
第六章网络计费系统应用功能实现.............................................................……50
6.1程控电话用户计费数据采集模块的实现.................................·····.··········……50
6.1.1串行通信编程实现方法.........................................···················,···……50
6
.
1
.
2程控交换机数据采集模块的实现...................····.·..·······················,·……51
6.2拨号用户计费数据采集模块的实现.......................................................……54
6.2.1Sockets编程实现方法.....................................................········...……54
6
.
2.2基于“侦听一转发”技术的计费数据采集模块的实现.........................……55
6勺沙Q了,‘﹃、一︸、口︸、甘206
.
3路由用户计费数据采集模块的实现............……
6.3.1SNMP/CORBA网关模型
6
.
3
.
2SNMP/CORBA网关的实现
第七章总结与展望
致谢........................................................……,........................·............……63
参考文献.................................................................................................……64
才
摘要
随着Intemet网的快速普及与应用,对网络用户和网络资源需要进行高效地管理,
网络计费系统在网络管理中起着越来越重要的作用。
论文将从网络应用协议和计费系统架构两个方面,提出网络计费系统设计和实现
的方法。
首先根据网络用户对网络资源的不同服务质量需求,分析了Intemet的QoS
机制,给出了网络计费系统中应用Qos机制的计费方法。
针对网络用户使用网络资
源的实际情况,对网络用户采用不同的计费依据,利用RS232协议、RADIUS协议、
SNMP协议采集程控电话用户、拨号用户、路由用户的计费数据。
其次,考虑到网络
计费系统分布式应用的趋势,将计费系统的各个功能模块集成到CORBA软总线上,
使计费系统功能模块架构具有开放型和扩展性。
最后,在应用平台上对计费系统应用
模块进行了功能描述,同时阐述了实现思路。
通过上述的解决方案,能够设计和实现
强有力的网络计费系统。
在计费系统实施的整个过程中,利用分布式对象接口方法来支持系统的分析、设
计和实现,实践表明分布对象接口技术给系统的开发提供了坚实的保障。
关键一词:
网络计费,程控电话计费,拨号网络计费,路由网络计费,CORBA接口,SNMp协
议,RAD川S协议,QoS机制
大学硕士研究生学位论文
第一章绪论
1.1课题研究背景
网络计费功能作为网络管理的五大功能之一,是大、中、小型网络管理的重要组
成部分。
同时网络计费系统是一个复杂的、涉及面宽的软件系统,它涉及计算机应用
技术的多方面,如网络通信协议技术、数据库管理技术、人机界面技术等等。
网络计
费系统不仅可以用来统计网络用户使用网络资源应当承担的费用,还可利用网络计费
系统采集到的计费数据,分析用户使用网络设备的情况,监控网络的数据流量,发现
网络的使用瓶颈。
从而调整网络的拓扑结构,合理分配网络资源,提高网络运行性能,
保证网络高效、稳定、可靠。
为了加强网络的管理能力,合理控制使用成本,建设一
个更具生产力的网络应用环境,我们需要一个功能强大的网络计费系统去管理各种类
型的网络。
网络通信技术的快速发展,对相应的技术管理手段也提出了更高的要求。
准确性
、
规范性是网络计费系统的基本要求,综合性、开放性是网络计费系统的应用趋势。
网络用户的管理和计费要适应不同业务、不同设备、不同接入方式的要求,适应不同
用户的使用需求,满足用户详细账单需求。
业务综合性是工nternet应用的最重要特
性之一,网络计一费应用可根据接入方式、信息内容、时段、资源使用量、服务等级的
不同而改变计费方法;用户计费帐单可列出各个项目清单,如月租费、基于使用量的
费用、基于服务等级的费用,计费系统由专一计费处理功能提升到帐务处理功能,用
户账单由分业务列账单到综合业务列账单。
随着分布对象/中间件技术应用研究的不断深入,作为拥有众多知名IT厂商支持
的CORBA软总线技术逐渐浮出水面。
在OMG组织不断地努力下,CORBA技术的标准得
到了较大的发展。
现在采用CORBA技术设计的网络管理产品层出不穷,而且可以很好
地适应网络应用技术的发展,提高了产品的核心竞争力。
从本次学位论文开题起,我就密切跟踪CORBA技术标准的发展,积极介入CORBA
技术实践应用。
通过一系列的学习和研究,体会到CORBA技术标准和应用的先进性,
因此决定将网络计费系统中功能模块在CORBA软总线上进行集成与开发。
首先,网络
计费系统设计和实现的主要工作是网络计费数据信息的采集和处理,在系统实现时需
要采用分布式设计思想,提高系统应用效率,而CORBA技术最大的特点是分布性应用,
代表着计算机系统分布式应用的发展方向。
在网络计费系统设计中应用CORBA技术,
系统层次架构将更加清晰,符合应用系统设计的趋势。
其次,采用CORBA软总线技术,
可以使应用软件的功能模块升级和增减更加方便,满足计费系统的规范性、标准性、
开放性要求。
最后,采用CORBA应用结构,一方面可以降低软件代码编制的工作量,
同时可以提升一网络计费系统的设计应用水平,获得更好的经济效益和社会效益。
大学硕士研究生学位论文
设备的情况记录、用户占用电信网的时间、以及电信设备的工作情况的记录等各类数
据信息,然后进行数据整理、筛选,将处理后的数据传递到网络管理层和业务管理层,
为完成各类统计报表提供准确、坚实的基础。
基于以上的业务流程,TMN模型主要包括业务开通、业务保障、业务计量三大功
能:
l)业务开通。
服务商接受客户关于定购电信运营商提供服务的订单,并通过对
电信资源的分配、配置、安装和部署,使其能够为客户提供其需要的服务。
2)业务保障。
提供量化的测量指标,确保网络服务能够达到客户所定购的要求,
服务保障是基于测试的基础上实现的。
3)业务计量。
统计和电信网络中各种业务的使用情况,计算处理使用电信业务
的应收费用,并对电信业务的收费过程提供支持,同时根据服务商的营运计划,适时、
快捷、准确的汇总服务商营运完成情况,从图表和数据上为服务商找到问题所在和系
统改进意见,为解决问题指引思路。
让服务商最大限度地利用电信网络资源,提高网
络的运行质量和效率,向用户提供良好的通信服务
TMN的信息体系结构强调在面向事务(Transaction一oriented)处理的信息交换
中采用面向对象(object一Oriented)的技术。
主要包括管理信息模型及管理信息交
换两个方面,管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示。
在信息
模型中,网络资源被抽象为被管理的对象(ManagedObject),模型决定了以标准方
式进行信息交换的范围,模型中的活动(Activity)实现了TMN的各种管理操作,如
信息的存储,提取与处理。
管理信息交换涉及TMN的数据通信功能DCF、消息传递功
能MCF,主要是接口规范及协议栈。
TMN中共有四种接口,即Qx、Q3、X、F,目前的
标准化主要集中在Q3接口上。
2.2计算机数据网管理模型一TCP江P体系结构
国际标准化组织主要致力于计算机数据网络方面的研究,作为研究的成果之一,
该组织首先提出了开放系统互连参考模型051/RM,以作为各种协议国际标准化的第
一步。
开放系统互连参考模型的提出,标志着第三代计算机网络的新纪元的开始。
051/RM模型共有七层,主要根据功能的需要分层,如图2.2所示。
每一层定义
了一个明显的功能,各层界面之间的选择尽量减少跨过接口的信息量。
物理层涉及在
通信信道上传输与原始比特的有关规程,从机械角度、电气角度等多方面确保通信双
方可靠的交换数据。
数据链路层的主要任务是把物理层传输比特流的功能加强,同时
尽可能向网络层提供几种不同的服务类别,每种类别具用不同的服务质量和价格,为
建立基于服务质量(QoS)的计费功能提供一定的支持。
网络层关心的是通信子网的
运行控制,在此层常常设有计费功能,对每一个通过此层的用户连接进行统计,汇总
的网络计费系统模型研究与实现
第二章网络计费系统设计参考模型
随着网络系统与电话系统的应用越来越普及,世界上不同的组织和公司对网络系
统和电话系统的管理与应用越来越重视,推出了多种网络管理与应用模型。
比较著名
的有TMN管理模型、TCP/IP管理模型、CISCO网络管理模等等。
网络计费功能是网
络管理的五大功能之一,借鉴已有的网络管理功能模型,结合与网络用户管理和计费
相关的应用协议,根据计费系统应用需求,有助于提取出网络计费系统的功能模型和
接口模型。
2.1电话网管理模型一TMN管理模型
根据国际电信管理标准化组织TMF的定义,TMN模型包括网络网元层(物理设备)、
网元管理层、网络管理层、服务管理层和业务管理层。
指令从上到下进行,每一层都
对其下一层提出要求,而下层对上层提供支持能力,如图2.1所示。
干!
”ML业务管理层
牛巨竺些些翌星
网络管理
NNNEL网络网元层层
图2.1TMN管理模型
根据TMN模型,TMF提出了以客户为中心的电信业务管理框架,这个框架以客户
为中心,描述了电信业务端到端的主要业务流程,主要是对用户使用电话业务和电话
网资源的管理。
具体来讲,TMF对TMN模型每个流程的定义如下:
1)业务管理流程。
该流程涉及到与用户的直接交互接触,包括服务的提供、维
护、报告和计费。
在这个过程中,主要对客户在电信网络中使用电信设备的记录、占
用电信网络的时间的
一
记载、以及系统管理者为
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