专利名称：基于虚拟技术的网元管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于虚拟技术实现的网元管理系统，尤其涉及的是在计算机网络
通信领域或者电信领域通过虚拟技术实现网元管理系统的方法。
背景技术：
传统的网元管理系统一般都直接基于通用操作系统(例如Li皿x、Windows等操作系统)或者通用平台(例如Java、 . NET或者其它商用平台)实现，并且直接操作操作系统或者平台提供的各种物理或者软件资源，包括输入输出设备，存储资源、网络资源等。操作系统或者通用平台运行在物理计算机上，或者运行在虚拟计算机上，这会带来如下几个问题 1、依赖特定平台，灵活性差因为传统的网元管理系统在开发时，直接依赖操作系统或者平台提供的资源访问能力，造成不同的网元管理软件在资源使用和管理策略上出现差异或者冲突，例如使用Java的网元管理系统和使用.NET的网元管理系统会有不同的输入输出操作方式，从而在定义和实现人机管理界面时无法形成统一的标准。这种网元管理系统过于依赖底层系统或者平台，造成了系统灵活性差，无法根据网络实际需要，灵活选择运行在不同的系统或者平台上； 2、扩展性差当传统网元管理系统软件进行升级时，如果新的管理系统软件和旧
的管理系统软件对于系统中的某些资源需要独占访问时，例如数据库资源、网络资源(例
如特定的SOCKET端口 )、输入输出设备，必须先停止运行旧的管理软件、完成升级后再运行
新的管理软件，造成网元管理的目标设备和管理系统之间的离线，因此必须为网元管理软
件升级限定一些条件，例如不能在有业务运行时在线升级，不能随时随需进行系统扩展； 3、安全性差当网元管理系统管理多个目标管理对象时，因为缺乏对系统资源的
有效隔离，导致某个管理对象造成一个功能模块错误时引起该功能模块对所有管理对象失
效，以常见的数据配置管理为例，传统的网元管理系统会采用集中的数据管理模块或者组
件管理所有目标管理对象的数据配置错误，如果某个对象的数据出现数据访问异常，可能
将导致数据管理模块或者组件异常，从而导致所有的数据管理功能失效。 因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种网元管理系统的实现方法，针对上述现有技术的缺
陷，提供一种基于虚拟技术的网元管理系统。 本发明的技术方案包括 —种基于虚拟技术的网元管理系统该系统包括对输入设备、输出设备、存储设备、通信资源的虚拟，网元管理系统中每一个目标管理对象都由一个独立的虚拟机进行，对虚拟出来的资源进行独占式存取。整个系统由人机界面管理、设备通信管理、虚拟机调度管理、资源管理、系统管理及一个或者多个虚拟网元管理机组成；人机界面管理完成用户界面的生成和交互，为虚拟网元管理机提供虚拟的输出设备和输入指令，设备通信管理对外提
供和被管理设备的通信接口 ，对内提供虚拟通信通道，虚拟机调度管理提供系统内所有虚
拟网元管理机的维护管理和运行管理，资源管理用于对计算资源、文件系统和数据库进行
虚拟，系统管理提供网元系统平台所需要的日志、安全、诊断功能。
—种基于虚拟技术的网元管理系统的实现方法，其至少包括以下步骤 A、将管理特定设备的网元管理执行代码和数据资源进行打包制作虚拟网元管理
机； B、将网元管理机加载到网元管理系统中，对输入输出设备、通信接口、文件系统、数据库资源进行配置； C、启动网元管理机的运行，虚拟网元管理机和被管理设备通信，通过网元系统管理界面可对设备进行管理。
由上述方案可以看出，本发明的关键在于对网元管理中不同设备间易引起访问
共享或者冲突的资源进行虚拟，从而让对不同管理设备的网元管理单元进行完全隔离。 因此采用本发明所提供的基于虚拟技术的网元管理系统，将特定设备的网元管理
功能集中在单一虚拟机内，虚拟机间进行完全隔离，既保证了系统安全，大大提供了系统的
可扩展性，也能充分利用计算机的处理能力，将多设备的网元管理集中到同一台计算机，避
免采用对操作系统进行完全虚拟时造成的资源浪费。
图1为本发明基于虚拟技术的网元管理系统结构示意 图2为本发明虚拟网元管理机内部资源逻辑结构示意 图3为本发明方法的文件系统虚拟映射示意 图4为本发明方法的通信资源虚拟映射示意具体实施例方式
以下结合附图，将对本发明各较佳实施例进行更为详细的说明。
本发明中，网元管理虚拟机的制作过程根据网元系统的开发环境内完成对特定
设备的管理程序的开发，在产品网元管理程序二进制代码的过程中，对相关联的资源进行
虚拟化的处理；设定一个虚拟顶级目录，对网元管理虚拟机涉及到的所有文件组织在该目
录下，以图2为例，通过一个树状的组织结构，将网元管理虚拟机涉及的运行程序，文件系
统，数据库组织到一个虚拟顶级目录下，并且将该内容打包到为一个虚拟机数据文件。 本发明中，对于被管理设备的虚拟处理过程将网元管理虚拟机数据文件加载到
网元系统中，并对数据文件里的内容进行展开，展开后维持逻辑结构不变；然后通过虚拟机
调度管理，根据网元系统运行的计算机的物理配置，对虚拟机涉及到的虚拟资源进行逐一
设定，设定完成后即可以通过虚拟机调度管理启动虚拟网元管理机的运行，在运行过程中，
对于系统外部的输入，网元系统将根据映射关系，将系统外部的信息发送到对应的虚拟网
元管理机；对于虚拟网元管理机产生的外部输出，网元系统也将根据映射关系，将输出发送
到对应的外部系统。以下将结合实例对虚拟机使用的文件资源，通信资源，输入设备，输出
设备的虚拟过程进行描述。
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本发明中，对于文件资源的虚拟处理过程在虚拟网元管理机中，对虚拟机所有 需要使用的文件系统资源都是以逻辑树状层次进行记录的，当虚拟机某项功能需要使用文 件系统的某个文件时，网元系统会将虚拟机访问的逻辑路径映射到计算机的实际文件系 统中，以图3为例，在加载虚拟机时，将虚拟网元管理机的"filesystem"项目制定到网元 系统所在的计算机的"D :\EMS\VMl\fs"目录下，当虚拟机需要访问逻辑文件系统中的'7 filesystem/config"时，网元系统会生成访问"D :\EMS\VMl\fs\config"的实际访问请求， 并将该请求的执行结果反馈给虚拟网元管理机。 本发明中，对于通信资源的虚拟处理过程在虚拟网元管理机中，对于虚拟机所有 需要使用的通信通道都是保存在逻辑节点中的，节点对通信通道采用的连接方式，参数进 行描述，在网元系统将虚拟网元管理机加载到系统中，会根据配置对通信通道进行物理映 射，对于可以复用的通信连接方式，网元系统会根据虚拟网元管理机和被管理设备之间的 参数特征建立对应关系，对于不可服用的通信连接方式，网元系统会指定配置有该连接方 式的虚拟机进行独占式的映射。以图4为例，虚拟网元管理机需要使用的两种通信通道都 保存在逻辑节点communication下，一种是采用UDP协议的4888端口和被管理设备通信， 另外一种是采用C0M1接口和被管理设备通信。当网元系统加载该虚拟网元管理机时，将物 理机器上的UDP协议的4888端口分配给该虚拟网元管理机使用，并且为该虚拟网元管理机 建立和目标管理设备之间的映射表，这样当被管理设备发送消息给网元系统时，将根据消 息的源地址查找该映射表，将消息转发给虚拟网元管理机，虚拟网元管理机发送UDP消息 给被管理设备时，网元系统将该消息直接转发出去。对于虚拟网元管理机使用的C0M1接 口，由于是独占式的访问，网元系统将根据加载时的配置直接和C0M3接口建立映射，并且 将该接口以独占式方式指定给虚拟网元管理机使用。 本发明中，对于输出设备的虚拟处理过程对于输出设备的定义，包括图形输出和
报表输出，图形输出时由位图格式构成的虚拟输出区域，用于图形化的显示，包括但不限于
设备硬件结构，面板及指示灯状态，运行信息等。输出设备的表示方法为以点个数表示的长
度乘以以点个数表示的宽度，每个点的颜色以RGB方式表示，报表输出主要用于输出文字
性的描述信息，采用XML进行描述。每台虚拟网元管理机定义一个图形输出设备和一个报
表输出设备，在网元系统加载虚拟网元管理机时进行配置，当虚拟网元管理机在运行过程
中，产生一个输出时，网元系统将对应的输出转换到实际的屏幕进行输出显示。 本发明中，对于输入设备的虚拟处理过程首先对于输入设备的定义，包括模拟输
入和数字输入两种，模拟输入指的是针对设备显示区域发生的键盘/鼠标等操作，数字输
入时针对设备特定的命令字。当网元系统加载虚拟网元管理机时，首先指定该虚拟机可以
接受的数字输入信号集合，缺省为处理所有的数字输入信号集合。在运行过程中，网元系统
将检测外部的输入信号，包括但是不限于用户通过系统界面发出的操作指令，网元系统对
指令进行解析，根据上下文信息确定需要接收信号的虚拟机，然后将指令解析为相应的输
入信号并发送给指定的虚拟网元管理机。 本发明中，对于数据库的虚拟处理过程虚拟网元管理机在开发过程中，使用标准 的SQL语言对于数据字典和数据进行定义，在网元系统加载虚拟网元管理机的时候，首先 制定管理机需要使用的实际数据库，然后为虚拟网元管理机创建特定名称的数据库，并且 导入相应的数据库脚本和数据，在运行过程中，所以针对数据库的操作都将经过网元系统映射到实际的物理数据库中，当虚拟网元管理机接收到停止指令时，将首先将物理数据库 的内容导出为标准的SQL语句，并保存。 本发明中网元管理系统的的核心实现方法就是对网元管理机所依赖的独立外部 资源进行虚拟化处理，在管理机运行过程中，由网元系统对管理机需要的外部环境进行适 配提供。采用本发明方法具有以下优点 优点1 :集成度高，通过对文件系统，网络资源，数据库资源，输入输出设备的虚拟 化处理，有效避免了异种网元设备管理程序间的资源竞争，从而可以将异种网元管理设备 程序集中在一个网元管理系统上运行，实现对物理计算资源的充分利用，提高了系统的集 成度和资源利用率，降低了硬件成本。 优点2 :安全性高，通过对不同网元设备管理程序的隔离，实现了管理程序运行互 不干扰，避免了资源竞争引发的问题。同时对指定的虚拟网元管理机可以进行整体备份，备 份的管理机将是可以独立运行的一个实体，区别于传统的网元管理只对数据进行备份的方 式，这样在系统出现故障时，可以随时回滚到正常运行时的备份点，确保在各种已知或者不 可知的故障因素下，系统都可以安全可靠的运行。 优点3 :便于维护，扩展方便，在虚拟网元管理机停止时，网元系统可以将管理机 运行时产生的数据问题重新灌回到虚拟网元管理机的打包文件中，将这个打包文件迁移到 新的网元系统上重新加载运行，可以从停止时的状态开始继续运行，这样可以在物理系统 出现故障或者进行硬件/操作系统的升级时实现网元管理程序平滑的迁移。当需要对虚拟 网元管理机自身需要升级管理程序时，可以采取新虚拟网元管理机和旧虚拟网元管理机同 时运行的机制，首先通过网元系统指定网元设备和旧的虚拟网元管理机通信，在新的虚拟 网元管理机已准备就绪时进行切换，让网元设备和新的虚拟网元管理机进行通信，如果新 的虚拟网元管理机运行不正常，可以随时切换回到就的虚拟网元管理机，从而确保升级过 程的平滑和可靠性。 应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述仅为示例说明，并不能因此而 认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
一种基于虚拟技术的网元管理系统该系统包括对输入设备、输出设备、存储设备、通信资源的虚拟，网元管理系统中每一个目标管理对象都由一个独立的虚拟机进行，对虚拟出来的资源进行独占式存取。整个系统由人机界面管理、设备通信管理、虚拟机调度管理、资源管理、系统管理及一个或者多个虚拟网元管理机组成；人机界面管理完成用户界面的生成和交互，为虚拟网元管理机提供虚拟的输出设备和输入指令，设备通信管理对外提供和被管理设备的通信接口，对内提供虚拟通信通道，虚拟机调度管理提供系统内所有虚拟网元管理机的维护管理和运行管理，资源管理用于对计算资源、文件系统和数据库进行虚拟，系统管理提供网元系统平台所需要的日志、安全、诊断功能。
2. —种基于虚拟技术的网元管理系统的实现方法，其至少包括以下步骤1) 将管理特定设备的网元管理执行代码和数据资源进行打包制作虚拟网元管理机；2) 将网元管理机加载到网元管理系统中，对输入输出设备、通信接口、文件系统、数据 库资源进行配置；3) 启动网元管理机的运行，虚拟网元管理机和被管理设备通信，通过网元系统管理界 面可对设备进行管理。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中所述的配置包括网元管理机 使用的虚拟资源和计算机所提供的物理资源之间的映射。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3中还包括在网元管理机的运 行过程中，对网元管理机执行的启动，停止，备份，回滚操作。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3中还包括网元系统提供统一 的管理界面对所有虚拟网元管理机的输入输出界面进行统一的整合。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种网元管理系统的实现方法，该系统包括对输入设备、输出设备、存储设备、通信资源的虚拟，网元管理系统中每一个目标管理对象都由一个独立的虚拟机进行，对虚拟出来的资源进行独占式存取。整个系统由人机界面管理、设备通信管理、虚拟机调度管理、资源管理、系统管理及一个或者多个虚拟网元管理机组成。该系统的处理方法包括将管理特定设备的网元管理执行代码和数据资源进行打包制作虚拟网元管理机；将网元管理机加载到网元管理系统中，对输入输出设备、通信接口、文件系统、数据库资源进行配置；启动网元管理机的运行，虚拟网元管理机和被管理设备通信，通过网元系统管理界面可对设备进行管理。因为本发明采用了基于虚拟技术的实现，将特定设备的网元管理功能集中在单一虚拟机内，虚拟机间进行完全隔离，既保证了系统安全，大大提供了系统的可扩展性，也能充分利用计算机的处理能力。
文档编号H04L12/24GK101764703SQ20091019041
公开日2010年6月30日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者蹇昌树, 黄志宏 申请人:深圳市震有科技有限公司