光网络中的软件代理系统和控制方法

专利名称：光网络中的软件代理系统和控制方法
技术领域：
本发明涉及光通信网络中的软件代理系统和控制方法，尤其涉及光通信网络中的管理控 制软件的代理部分的软件系统结构和软件控制。
背景技术：
近年来，随着光通信网络的迅速发展，网络规模不断扩大，网络的运营和维护成为越来 越繁重的工作，这引起了广大电信运营商和制造商的关注。如何降低运维成本，提高网络响 应速度和抗毁性，业已成为业界关注的重点。
传统的网络管理系统采用了代理(Agent)机制和实现方法，满足了对设备的管理，但是， 其主要是对设备网元的配置、告警、性能、安全和计费管理，对业务连接通常采用点对点逐 段手工配置，没有涉及到或者没有完全解决业务自动连接、恢复等控制功能管理，对于如何 管理作为自动连接工作执行实体的软件组件，也就更谈不上提出完整管理解决方案。这种逐 点控制和手工配置、维护的方法在网络规模较小，节点数量较少的环境下尚可以满足要求， 但是已经难以跟上发展的步伐。而且，目前已有的环网、链路保护功能虽然比较完善，但是 对于复杂的mesh网则显得资源应用效率过低，且缺乏弹性。
新一代的自动交换光网络(ASON)的出现，为解决上述问题提供一整套的解决方案，各 种相关的标准和技术可谓层出不穷。随着ASON网络的逐步完善，对设备的管理和控制提出 了更高的要求，特别是管理、控制和传送平面的划分和新功能的出现，对己有的光网络网管 系统带来了更大的挑战，换句话说，己有的网管系统软件己经不能满足日益复杂的控制和管 理功能。同时，在软件的升级换代过程，应该充分考虑到软件的可裁减性和向前兼容性，因 此在对原有网管软件中代理机制和结构兼容基础上，本文提出一种新型的软件代理(Agent)系 统和方法。
通过这种新的代理层软件，使得控制平面、管理平面以及传送平面的分离成为可能，各 个平面相对独立的完成各自的功能。顺利完成对新增邻居发现、拓扑发现、自动连接建立和 恢复等功能的管理支撑。同时，保障各个平面内的软件组件可以分布在不同硬件设施上，最 大程度的实现软件的完全分布，软件的位置与被控制物理资源实体的分离，使得软件的控制 管理也更加灵活。

发明内容
为克服现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种光网络中的软件代理系统 和控制方法，使得光网络中的控制平面、管理平面及传送平面分离，各个平面相对独立的完 成各自的功能。
为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案
光网络中的软件代理系统，包括工作站网管，用于设备和网络级别的管理和控制；网元 执行层，用于执行各种操作命令；代理层，用于完成各种资源与管理和控制功能交互；
工作站网管发出操作命令或请求，代理层对操作命令或请求进行业务上的分析、操作， 在确认没有多个操作导致数据冲突后，向网元执行层下发操作命令或请求，由网元执行层完 成操作；当执行结果返回时，由代理层存储数据，并根据操作结果更新相关资源，并向工作 站网管反馈更新结果和上报数据。
其中，所述的代理层包括数据服务器和业务处理器；其中数据服务器用于对数据的处理 及存储；业务处理器用于完成各种逻辑上的业务处理工作以及调用接口驱动被管理控制对象；
其中，工作站网管发出的操作命令或请求，由业务处理器进行业务上的分析、操作，并 向数据服务器发出请求，在确认没有多个操作导致数据冲突后，由数据服务器存储数据并将 命令下发给网元执行层，由网元执行层完成操作；当执行结果返回时，由数据服务器存储数 据，并根据操作结果更新资源，并向工作站网管反馈更新结果和上报数据。
其中，所述的数据服务器包括数据处理单元和数据存储单元，其中数据处理单元用于 对数据进行处理，数据存储单元用于存储数据。
其中，数据处理单元对数据的处理包括将业务逻辑层次上的数据解释为需要存储的数据 或将存储的数据组装成为业务数据。
其中，所述的业务处理器包括控制代理模块、网管代理模块和控制传送代理模块，其中， 控制代理模块用于完成自动配置和恢复功能，网管代理模块用于实现资源与管理功能的交互， 控制传送代理模块用于完成业务连接控制功能；控制代理模块、网管代理模块、控制传送代 理模块依次连接。
光网络中的软件代理系统和控制方法，包括以下步骤-(1)工作站网管下发操作命令或请求，根据命令或请求编码并将编码后的命令或请求下 发到代理层；
(2) 由代理层对操作命令或请求进行业务上的分析和操作，在确认没有多个操作导致数 据冲突后，存储数据并将命令下发给网元执行层，由网元执行层完成操作；
(3) 网元执行层完成操作后返回操作结果，由代理层存储数据，并根据操作结果更新相 关资源，向工作站网管反馈更新结果和上报数据。
与现有技术相比，本发明由于采取了分层的代理软件和多代理软件控制和管理技术措施， 使得控制、管理软件和硬件相对独立，分别发展。通过划分不同管理方式和管理对象，设计 多个软件代理，软件的配置和管理以及运行更加灵活，各个代理软件可以分布在相同或者不 同的物理实体上面。通过设置不同的代理层次，分离数据和业务处理的不同逻辑关系，提高 了软件组件分布的灵活性和可伸縮性并保证了数据的一致性和完整性，充分支持现代ASON网 络各种功能，支持光网络各个平面既可以集中配置，也可以完全分布设置。


图l是代理与ASON平面之间的关系示意图2是代理系统组成图3是下发命令控制流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对发明做进一步的详细说明。
本发明就是在光网络通讯设备的管理控制软件中，设计二套完整的委托一代理软件结构的装置和方法，用于实现管理(MP)、控制(CP)和传送平面(TP)之间通过委托代理方式完成各项管理和控制操作的功能。其核心在于保留原有网管代理子系统的基础上，建立独立的控制平面代理子系统和传送平面代理子系统，以及相关的对外接口，如图1所示，这样整个管理控制软件系统可以按照委托代理方式执行各种操作，完成设备工作时相关软件运行、维护和管理功能，并且各个业务功能模块的增减、分布与功能的实现形式无关。其中MP与CP之间称为管理控制代理(MP—CP Agent), CP和TP之间为控制传送代理(CP—TP Agent), MP和TP之间为传统的网管代理(MP Agent)。代理和平面之间存在命令和数据交换的接口 ，代理之间也通过内部接口或者数据共享方式建立联系。
每个完整的网络通讯设备的网管控制管理软件系统中都包含本系统装置，从代理对象角度看，本系统装置由网管代理、网管控制代理和控制传送代理三个大的部分组成。从实现方面讲，如图2所示，代理进一步划分为两个层次业务处理和数据服务，每个代理部分映射为软件的业务处理器和数据服务器组成，每个代理的处理器中由若干业务处理模块和数据处理模块组成。传统网管代理的功能模块对应于网管代理子系统部分，其模块的构成运行方式
基本保持不变。
新一代AS0N系统增加了自动配置连接和恢复等功能，控制平面必然为这些新增功能设置 了一些软件功能模块，为更好的对这些软件实体组件进行管理和维护，需要设计和定义一种 代理装置和控制方法完成上述任务。如果说网管代理是网络平面管理软件实现对传输物理资 源管理软件子系统，那么网管控制代理则是网络管理软件对软件组件资源进行管理的软件子 系统。
与网管代理管理传送平面物理设备相似，控制平面通过控制传送代理对传送平面物理设 备进行的具体操作，实现自动配置连接和恢复等功能，本系统架构沿用了传统的服务器/客户 机模式，仍然通过委托代理方式实现物理装置的控制和执行，这些功能的完成需要借助控制 传送代理子系统。
一般而言，可以有多个代理代表同一资源，尽管各个代理拥有自己的数据结构和运行功 能，但是设备工作的最终行为都落实到传送平面物理器件的执行动作上，因此，当网管和控 制传送代理的行为和属性都是针对传送平面物理资源时候，必须保持功能操作的事物性，数 据的完整性和一致性。这样，各自相对独立工作时候，才能保持系统的协调一致。如图2所 示，本装置设计了统一的数据服务器模块，包括了对数据的统一管理和对代理灵活的处理接 口，在数据服务器模块内部设置有协调处理组件、数据转换组件，完成上述对数据统一操作 的基本要求，同时协调支撑各个代理对数据不同的处理要求。数据处理模块抽象了数据的业 务逻辑关系，统一处理和存储数据。
代理软件层由业务处理器和数据服务器组成，这构成了代理软件的业务和数据两个实现 层次。针对不同管理对象，本装置为各个代理设计了业务处理器，业务处理器包含相应的三 个代理实现体，承担业务层面的处理和运行工作。业务处理器用于完成各种逻辑上业务处理 工作以及调用接口驱动被管理控制对象，通过这些软件模块运行实现网管和控制的配置、告 警、性能统计和安全认证等基本管理控制功能。根据代理对象和目的的不同，又分为控制、 网管和控制传送三个代理各自的功能模块，完成各自的代理功能。数据服务器可以分为数据 处理单元(含有协调处理组件、数据转换组件)和数据库存储单元，前者是各种数据输入输 出的统一对外接口，将业务逻辑层次上的数据解释为需要存储的数据，或者相反操作，组装 成为业务数据，确保数据操作满足事务性特点。后者具备数据库一般的操作能力，包括加锁 不同代理对于同一数据请求等，对各种数据进行存储，是保证数据完整性和一致性的协调中 心
控制传送代理对应的业务处理器完成针对业务连接的告警、配置、性能功能(根据具体 管理业务的发展可以增减，下面的业务处理器所含模块相同)并协助控制软件组件与传送平
面的交互，这里主要设置这三个功能模块，完成相关的业务连接控制功能，当硬件资源发生 与此相关的变化时，都是通过控制传送代理上传或者下达。
控制平面为了完成自动配置和恢复功能，通常需要增加路由、信令、自动发现、连接控 制等组件，网管控制代理对应的业务处理器就是帮助完成这些组件资源与管理功能的交互。 与传统网管相似，驻留在设备上代理软件完成对组件对象的各种操作，如配置参数的初始化、 修改、增加或者删除，组件运行功能和性能的告警监控等。
管理代理对应的业务处理器仍然维护传统网管的配置、告警、性能、安全和计费五大功 能，相应业务模块也可以按此进行划分。
如图2所示，整个管理控制软件系统从实现和分布层次来看，由工作站网管、代理层和 网元执行层组成。工作站网管是指运行在计算机一侧的网管后台软件和GUI终端，用于设备 和网络级别的管理和控制，包括与用户之间的人机交互接口和显示。代理层是本发明的核心， 其主要完成各种资源与管理和控制功能交互。网元执行层是驻留在硬件系统的执行软件和被 管理软件组件如控制组件执行部分，用于执行各种操作。
工作站网管发出操作命令或请求，代理层对操作命令或请求进行业务上的分析、操作，
在确认没有多个操作导致数据冲突后，向网元执行层下发操作命令或请求，由网元执行层执
完成操作；当执行结果返回时，由代理层存储数据，并根据操作结果更新相关资源，并向工
作站网管反馈更新结果和上报数据。
从实现和安装层次来看， 一般管理控制系统分布在三个层面，工作站设备层、代理层和
网元执行层，代理层与网元执行层都安置在网元物理设备上，代理单元可以是分布在多个不 同设备甚至工作站上。但是，对于需要完成功能的资源实体处，都必须配备相应的代理部分， 通过代理来驱动相关操作。例如，在ASON控制节点复杂的分布环境下，控制平面软件和传 送平面可能不是一一对应的，采用本软件代理系统，极大的配合了这种分布的实现，业务处 理器根据不同的处理对象细分后，可以根据总体设计的需要，将代理软件分配到一块或者多 块物理单板上，从而满足ASON系统的要求。 一旦需要增加或者调整需要控制管理的资源实 体，那么，只要配置好相关的代理软件，通过代理软件执行具体的操作，而无需修改控制平 面的复杂协议软件。
针对单个网元设备的操作，代理处理的流程按照数据的流向通常可以分为上传和下达两 个方向，通常下行命令数据的处理遵循先确认后存储的次序。如流程图3所示，当网管发出 操作命令或请求，根据命令编码，通讯平台将命令发送给适当的代理处理模块。首先进行业 务上的分析、操作处理，然后向数据服务器请求，确认没有多个操作导致数据或者动作发生
冲突，缓存数据并将命令下发给网元执行层软件，完成相关操作。当运行结果返回时候，交 给数据服务器进行存储处理，如果对不同代理管理和操作的数据同时产生了影响，应该根据 最新资源变化的情况予以修改，最后反馈结果和上报数据。
例如对控制组件中的发现组件的配置方式，当指定激活发现邻接关系参数时，工作站网 管将配置参数通过通讯平台传送给网管控制代理，代理需要将业务执行逻辑命令解释为对象 操作指令，使用数据服务器判断在基本配置中该组件是否存在，是否已经采用手工方式配置 了网元之间的端口、邻接参数。只有存在相关发现组件、其他参数完备，并且不会与网管手 工配置的邻接和拓扑连接关系冲突，方可执行下面操作。通过代理业务处理器驱动相关物理 单板，在连接端口之间发送发现信息，从而完成相应发现操作。当激活操作顺利完成以后， 组件上报代理执行成功，在数据服务器中记录并上报工作站网管。
上行命令执行流程则采用代理处理、存储完成后上报的方式。虽然没有缓存数据后下发 执行的过程，但是还是需要业务处理器分别分析处理多个底层请求是否对同一资源有重复影 响，对各自数据标识清晰。
例如传送设备交叉板检测到端口告警，通信平台收到单板软件上报告警转发给网管和控 制传送代理的业务处理模块，经过业务处理分析，各自产生业务层面需要的告警信息，在数 据服务器中分析、存储后提交给控制组件进一步保护恢复处理和通知上层工作站网管。
当出现多个网元之间需要协同工作，完成某项功能时，信息需要在不同网元设备上的代 理之间传递执行，但是代理之间不直接联系，仍然采用ASON标准中的信令模块完成命令的 传递。如软永久连接的建立，在源网元执行单网元下行命令的同时，会在不同网元控制组件 之间的交换信令，信令命令在各个网元上通过控制组件中信令组件交给控制传送代理执行。
具体流程如下
(1) 工作站网管通过通讯平台向源网元执行层的控制组件下达建立连接命令；
(2) 网元设备中的控制组件分析后产生信令发送到下一跳网元设备的控制组件，逐跳传
送到目的网元(发起资源预留命令，如RSVP—Path配置，命令类型可以如此而不限于此，下 同)，然后逐跳返回(执行资源预留命令，如RSVP—Resv配置)；
(3) 本网元的控制组件中信令组件接收到逐跳传送的RSVP一Path配置命令后向控制传送 代理下发对资源预留操作；
(4) 信令组件接收到逐跳返回RSVP—Resv配置命令后向控制传送代理下发对资源的执 行操作；
(5) 控制传送代理按照单网元的命令继续执行对传送实体和单板软件的操作驱动和相关 数据处理。 (6)操作结果逐跳上报到源网元，上传工作站网管。
上面描述的为操作的一般过程，其特点在于控制功能、管理功能与设备及其资源分离， 每个网元根据情况设置代理层，由专门的代理部分作为"桥梁"完成与设备交互的最后操作， 从而支持整个控制功能增减的灵活性，不必在每个网元逐一配置控制组件自由分布的特点， 从而实现最大限度的ASON网络中的集中或者分布式控制特点。
权利要求
1、光网络中的软件代理系统，包括工作站网管，用于设备和网络级别的管理和控制；网元执行层，用于执行各种操作命令；其特征在于还包括代理层，用于完成各种资源与管理和控制功能交互；工作站网管发出操作命令或请求，代理层对操作命令或请求进行业务上的分析、操作，在确认没有多个操作导致数据冲突后，向网元执行层下发操作命令或请求，由网元执行层完成操作；当执行结果返回时，由代理层存储数据，并根据操作结果更新相关资源，并向工作站网管反馈更新结果和上报数据。
2、 根据权利要求l所述的光网络中的软件代理系统，其特征在于所述的代理层包括数 据服务器和业务处理器；其中数据服务器用于对数据的处理及存储；业务处理器用于完成各 种逻辑上的业务处理工作以及调用接口驱动被管理控制对象；其中，工作站网管发出的操作命令或请求，由业务处理器进行业务上的分析、操作，并 向数据服务器发出请求，在确认没有多个操作导致数据冲突后，由数据服务器存储数据并将 命令下发给网元执行层，由网元执行层完成操作；当执行结果返回时，由数据服务器存储数 据，并根据操作结果更新资源，并向工作站网管反馈更新结果和上报数据。
3、 根据权利要求2所述的光网络中的软件代理系统，其特征在于所述的数据服务器包 括数据处理单元和数据存储单元，其中数据处理单元用于对数据进行处理，数据存储单元 用于存储数据。
4、 根据权利要求3所述的光网络中的软件代理系统，其特征在于数据处理单元对数据 的处理包括将业务逻辑层次上的数据解释为需要存储的数据或将存储的数据组装成为业务数 据。
5、 根据权利要求2所述的光网络中的软件代理系统，其特征在于所述的业务处理器包 括控制代理模块、网管代理模块和控制传送代理模块，其中，控制代理模块用于完成自动配 置和恢复功能，网管代理模块用于实现资源与管理功能的交互，控制传送代理模块用于完成 业务连接控制功能；控制代理模块、网管代理模块、控制传送代理模块依次连接。
6、 光网络中的软件代理系统和控制方法，其特征在于包括以下歩骤(1)工作站网管下发操作命令或请求，根据命令或请求编码并将编码后的命令或请求下 发到代理层；(2) 由代理层对操作命令或请求进行业务上的分析和操作，在确认没有多个操作导致数 据冲突后，存储数据并将命令下发给网元执行层，由网元执行层完成操作；(3) 网元执行层完成操作后返回操作结果，由代理层存储数据，并根据操作结果更新相 关资源，向工作站网管反馈更新结果和上报数据。
全文摘要
本发明公开了一种光网络中的软件代理系统和控制方法，涉及光通信网络中的软件代理系统和控制方法，为使光网络中的控制平面、管理平面及传送平面分离，各个平面相对独立的完成各自的功能而发明。系统包括工作站网管，网元执行层，代理层。方法包括(1)工作站网管下发操作命令或请求；(2)由代理层对操作命令或请求进行业务上的分析和操作，存储数据并将命令下发给网元执行层，由网元执行层完成操作；(3)网元执行层完成操作后返回操作结果，存储数据，更新相关资源，向工作站网管反馈更新结果和上报数据。本发明采取分层的代理软件和多代理软件控制和管理技术措施，使得控制、管理软件和硬件相对独立。
文档编号H04L12/24GK101197705SQ200610162109
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月5日 优先权日2006年12月5日
发明者刘建国, 恒 马, 峰 高 申请人:中兴通讯股份有限公司