专利名称：基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法
技术领域：
本发明涉及的是一种通信技术领域的方法，具体是一种基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法。
背景技术：
随着现代网络的飞速发展，尤其目前电信数据网、光纤通信网与计算机网络的融合及相关技术的更新换代，网络管理系统已经成为网络运行和维护中必不可少的管理工具。网络管理的基本功能是指规划、监测、控制网络资源的使用和网络的各种活动，以使网络的性能达到最优。为增强网络管理的功能，在网络管理系统中，需要对网络拓扑状态、网络设备运行状态、设备与用户的地理分布状态、设备及链路资源的使用情况、数据在网络中的传输路由、通信业务量的统计、各种性能指标(如丢包率、延时)分析等各个方面的信息进行管理和控制。
在网络管理中，由于涉及到的设备类型复杂多样，设备分布区域广，不同区域的设备及用户的分布密度差别较大，而且对于不同区域网络的功能、网络带宽、网络带宽利用率、网络服务质量要求相差迥异。因此，如何有效地实现对网络内异构设备及网络中的节点、链路、带宽等信息进行统一综合管理，并采用直观、生动的界面加以显示，是目前网络管理系统需要解决的首要问题。地理信息是网络信息管理中的重要因素，网络拓扑本身同地理位置存在着关联，一方面网络中的设备作为被监测对象具有地理信息，另一方面在管理时需要直观地根据地理信息进行调度决策等操作。因此，设计一种新的方法，以地理信息为基础，实现一体化的、面向服务的、新型的综合网络信息管理系统是十分必要的。
经对现有技术文献的检索发现，Venkatesan Krishnamoorthy等(Venkatesan Krishnamoorthy，Naveen Krishnan Unni，and V.Niranjan.2005.“Event-Driven service oriented architecture for an agile and scalablenetwork management system”.In Proceedings of the first InternationalConference of Next Generation Web Services Practices.Seoul，Korea，August 2005.)提出的SOA的网络管理系统框架中，以网络中发生的事件作为驱动通过多个松耦合的组件之间相互协作，实现对日益增长的复杂网络信息进行管理的方法具有良好的可重用性、集成性、扩展性和安全性。但是，该方法没有考虑管理对象的地理分布及管理对象之间的空间依赖关系，它无法描述各个管理对象的空间位置，也无法描述各个管理对象之间的相互关系。因此，它无法实现客户层和服务层关系描述，也无法实现空间定位、空间查询和空间统计。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法。使其将各个管理对象用其特有的空间坐标加以描述，通过各个对象的空间位置关系描述管理对象的空间分布及不同层次管理对象的客户和服务关系，同时使得界面的表现形式更为直观、真实和生动。
本发明是通过如下技术方案实现的本发明包括如下具体步骤(1)为各种异构类型的设备及终端用户赋予空间坐标信息，以地理信息系统为基础，通过统一的空间坐标系，将不同类型的设备及用户关联在一个统一的平台中，来实现网络设备及终端用户的属性信息和空间地理信息之间的数据关联、数据存贮和数据检索，将空间对象的空间标识符与位于该空间对象内的设备及终端用户信息标识统一记录在数据存储层；(2)支持多种矢量数据文件(如DXF、SHP等)的编辑、显示、文件转换及图形的分层管理，每一个空间对象(如建筑物、道路、接入小区等)具有一个唯一的空间标识符，每一个网络设备及终端用户位于一个特定的空间对象之中；(3)基于地理信息，构建一个统一的数据管理平台，使得这些异构孤立的数据能够更好地实现关联，形成数据采集层、数据存储层和数据处理层组织结构；数据采集层主要完成与网络中设备和链路运行状态相关的实时数据采集，并要保证数据的完整性。数据采集层同被管对象层中的各个对象通过标准SNMP协议或私有MIB协议方式进行通信，从而获取数据。以上两种获取数据的方式在同一系统中可以根据实际情况同时采用，充分体现其优越性和灵活性。
所述的数据存储层主要完成对网络系统数据的存储，这些数据既包括从数据采集层与被管对象的通信得到的网元设备信息数据、设备运行状态信息、设备地理信息、地理及设备关联数据等，也包括由系统所需自身定义并存储到数据库中的信息，例如链路利用率的周期性统计、网络设备负载数据。
所述的数据存储层，其中存储着整个网络管理中的所有的信息，通过对这些信息的各种操纵实现对网络的状态监测、管理控制功能，数据存储层通过JDBC接口同数据采集层进行通信。
所述的地理信息数据是以与地理实物图形对应的不规则几何图形形式表示包括道路、居民地、楼层单元等基础地形要素的矢量数据。地理信息系统与网络信息系统共享数据。
所述的数据处理层，主要根据上层管理和控制完成对数据库中存储数据的计算、查询、更新处理等。数据处理层接收表示控制层通过其接口发送的查询和控制请求，对数据层进行访问并进行修改，实现对永久数据存储的读写操作。这里所做的操作在数据处理层进行，操作执行完毕之后，通过JDBC接口转向数据存储层进行存储。
(4)采用web services处理方法，实现信息发布、信息配置及用户管理，包括对设备及与地理信息关联的网络配置；查看与网络拓扑信息、地理拓扑信息相关联的网络故障告警、网络性能、各种类型统计报告；根据网络状态对网络传输进行控制调度。另外，通过安全控制及认证，用户可以从数据库中清除或删除告警、添加地理信息和设备关联信息等操作。
在统一的地理信息管理框架下，以网络中发生的事件作为驱动通过多个松耦合的组件之间相互协作，实现对日益增长的大量复杂网络信息进行管理。该方法不仅具有可重用性、集成性、扩展性和增强了的安全性，而且更加紧密地结合了所管理的网络设备、网络连接的地理信息。使得整个网络管理系统通过地理信息的划分，提供多层次的管理模式，为用户的使用提供了更为直观的表示和更丰富的信息，能够更合理地进行管理决策。
本发明将网络的综合信息(包括网元设备信息、网元设备运行状态信息、设备地理信息、用户信息、故障告警信息、光网络中光纤链路的建路、拆路信息、链路带宽信息、链路利用率信息等)与相应的空间地理坐标信息关联在一起，可以实现对不同类型设备、接入用户及周边环境信息的统一管理、监控、资源调度及性能评估。
具体实施例方式
以下结合具体的实施过程对本发明的方案进一步详细描述。
本实施例的执行过程如下1)在对所要监视和管理的网络设备、终端用户、业务链路进行初始参数配置时，同时配置其空间地理坐标，根据该坐标，可将网络设备、终端用户、业务链路与相应的空间对象相关联。该方法可有效地提高自动化配置的程度。
2)通过数据采集层定期对所管理的网络设备、终端用户、业务链路进行数据采集和信息检测，自动更新数据库中的相关条目。通过采用通知服务，在基于地理信息系统的web页面上，实现相关状态信息的实时发布和显示。当需要查询某区域范围内的网络设备、终端用户、业务链路信息时，可通过地理信息系统中空间索引和空间查询技术，快速地检索和定位管理对象，根据空间对象的标识符向数据层提交查询，并将查询结果在直观的二维或者三维地理信息中加以显示。该方法可有效地提高系统的查询及更新效率，并使得系统结果的显示更生动、真实和具体。
3)在告警信息的设置中，定义了多种详细的告警事件。告警事件可以通过发送电子邮件、记录到日志文件中、执行外部程序、发出告警声音等对告警事件进行响应。当系统接收到故障告警时，可根据发生故障的网络设备查看其所关联的空间对象，并进一步可查看它所在地理位置周边的网络状况。该方法可有效地提高系统的故障定位能力，对系统维护管理人员的检修具有极大的帮助。
4)根据网络的状态及业务分布情况，系统可以人工或者自动地对系统资源进行调度。基于地理信息系统技术，我们可以在一个统一的平台上标识设备、用户和业务的分布状态及资源使用情况，并根据所获得的信息，实现局部及全局的资源调度。这在以往基于设备的网络管理系统中是无法实现的。
基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法克服了以往管理系统中设备、用户和业务信息相互孤立，无法进行统一管理和调度的缺陷，它采用统一的地理信息坐标，实现了不同类型资源的统一监视、管理及协同调度。基于地理信息系统的和web server技术的界面显示技术，增强了系统监控的直观性和生动性，同时也能够更有效地实现信息查询和故障定位。
权利要求
1.一种基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征在于，包括如下具体步骤(1)为各种异构类型的设备及终端用户赋予空间坐标信息，以地理信息系统为基础，通过统一的空间坐标系，将不同类型的设备及用户关联在一个统一的平台中，来实现网络设备及终端用户的属性信息和空间地理信息之间的数据关联、数据存贮和数据检索，将空间对象的空间标识符与位于该空间对象内的设备及终端用户信息标识统一记录在数据存储层；(2)支持多种矢量数据文件的编辑、显示、文件转换及图形的分层管理，每一个空间对象具有一个唯一的空间标识符，每一个网络设备及终端用户位于一个特定的空间对象之中；(3)基于地理信息，构建一个统一的数据管理平台，形成数据采集层、数据存储层和数据处理层组织结构；(4)采用web services处理方法，实现信息发布、信息配置及用户管理，包括对设备及与地理信息关联的网络配置；查看与网络拓扑信息、地理拓扑信息相关联的网络故障告警、网络性能、各种类型统计报告；根据网络状态对网络传输进行控制调度；通过安全控制及认证，用户可以从数据库中清除或删除告警、添加地理信息和设备关联信息操作。
2.根据权利要求1所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的数据采集层完成与网络中设备和链路运行状态相关的实时数据采集，并要保证数据的完整性，数据采集层同被管对象层中的各个对象通过标准SNMP协议或私有MIB协议方式进行通信，从而获取数据。
3.根据权利要求1所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的数据存储层完成对网络系统数据的存储，这些数据既包括从数据采集层与被管对象的通信得到的网元设备信息数据、设备运行状态信息、设备地理信息、地理及设备关联数据，以及由系统所需自身定义并存储到数据库中链路利用率的周期性统计、网络设备负载数据的信息。
4.根据权利要求1所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的数据存储层，其中存储着整个网络管理中的所有的信息，通过对这些信息的各种操纵实现对网络的状态监测、管理控制功能，数据存储层通过JDBC接口同数据采集层进行通信。
5.根据权利要求1所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的地理信息数据是以与地理实物图形对应的不规则几何图形形式表示包括道路、居民地、楼层单元等基础地形要素的矢量数据。
6.根据权利要求1所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，在步骤(3)中，所述的数据处理层，根据上层管理和控制完成对数据库中存储数据的计算、查询、更新处理；数据处理层接收表示控制层通过其接口发送的查询和控制请求，对数据层进行访问并进行修改，实现对永久数据存储的读写操作。
7.根据权利要求6所述的基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，其特征是，所述的操作，在数据处理层进行，操作执行完毕之后，通过JDBC接口转向数据存储层进行存储。
全文摘要
本发明涉及的是一种基于地理信息的一体化综合网络信息管理系统的实现方法，包括如下具体步骤为各种异构类型的设备及终端用户赋予空间坐标信息，将空间对象的空间标识符与位于该空间对象内的设备及终端用户信息标识统一记录在数据存储层；支持多种矢量数据文件的编辑、显示、文件转换及图形的分层管理，构建一个统一数据采集层、数据存储层和数据处理层组织结构；采用web services处理方法，实现信息发布、信息配置及用户管理。本发明将网络的综合信息与相应的空间地理坐标信息关联在一起，可以实现对不同类型设备、接入用户及周边环境信息的统一管理、监控、资源调度及性能评估。
文档编号H04L12/26GK1909473SQ20061003033
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者张照, 郭薇, 王正宇, 孙震宇, 胡卫生 申请人:上海交通大学