以SLA为中心的网络运行监测系统架构设计与实现

摘要

网络的发展趋势是以IP为核心，统一承载语音、数据和多媒体业务。随着这种业务IP化的加速发展，对运营商的传送网络提出了新的要求。确保服务提供商(Service Provider，SP)提供符合要求的服务具有重要的意义。而服务等级协定(Service Level Agreement，SLA)正是服务提供商和客户双方经协商而确定的关于服务等级的协议。因此，SLA具有重要的研究价值，而对网络运行状态的监测是实现SLA管理的重要环节。 软件架构是系统蓝图，它清晰划分了系统的逻辑功能组件，并通过约定的接口和标准的协议将其组织起来，形成层次结构清楚的软件骨架。本文以“以SLA为中心的网络运行监测系统”项目为背景，深入研究了以SLA为中心的网络运行监测系统的软件架构相关问题，主要包括以下五个方面的内容： (1)通过对以SLA为中心的网络运行监测系统特点的分析，提出了适应该系统应用特点的软件架构； (2)通过对比分析相关技术，选择了适合该架构的软件技术作为实现的基础，并重点研究了分布式对象技术和数据分发技术，提出了基于CORBA(Common Object Request Broker Architecture)和DDS(DataDistribution Service)技术构建软件架构的方案： (3)结合所选取的软件技术，细化了软件架构的设计，并完成了主控、数据分发系统、呈现层与业务逻辑层整合框架等关键模块的设计与实现： (4)通过集成软件架构与系统相关模块，并在实际的网络环境中完成系统级的测试，验证了架构的有效性； (5)为了提高系统的性能和架构的可伸缩性，本文进一步研究了后台服务器的负载均衡算法，提出了一种基于改进遗传算法的负载均衡机制，并通过仿真验证了算法的可用性。 本文所设计的软件架构已在电子科技大学沙河校区校园中测试，验证了架构的有效性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、缩略语

声明

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 本文工作

1.4 论文结构

第二章 网络运行监测系统的架构分析

2.1 以SLA为中心的网络运行监测系统分析

2.1.1 SLA的生命周期

2.1.2 系统架构需求分析

2.2 分布式架构下的中间件分析

2.2.1 各种中间件的比较

2.2.2 DDS技术

2.3 本章小结

第三章 网络运行监测系统的架构设计

3.1 架构设计的基本思想

3.2 SLA执行阶段到实现模型的映射设计

3.3 自上而下的监测架构设计

3.3.2 以SLA为中心的服务级监测层

3.3.3 网络级监测层

3.3.4 网元级监测层

3.4 基于软件总线的软件架构设计

3.5 软件架构的层次性结构设计

3.6 监测系统的网络部署设计

3.7 监测系统的模块协同设计

3.8 本章小结

第四章 网络运行监测系统架构的实现

4.1 系统开发平台

4.1.1 ACE的优点

4.1.2 TAO的结构特征

4.2 关键功能模块设计

4.2.1 配置管理模块设计

4.2.2 监测模块的实现模式设计

4.2.3 实施控制模块设计

4.2.4 评估与报告模块设计

4.2.5 呈现层—业务逻辑层整合框架设计

4.2.6 公共服务模块的设计

4.3 模块间的交互设计

4.3.1 模块间的基本交互设计

4.3.2 数据采集平台与数据分发模块的交互设计

4.3.3 数据分发模块与各监测模块的交互设计

4.3.4 实施控制与监测模块的交互设计

4.4 本章小结

第五章 测试结果及分析

5.1 测试目标

5.2 测试环境

5.3.1 架构功能测试

5.3.2 架构的质量属性分析

5.4 本章小结

第六章 后台服务器负载均衡算法研究

6.1 负载均衡与网络运行监测系统的关系

6.2 服务器负载均衡算法研究现状

6.3 基于改进遗传算法的服务器负载均衡算法研究

6.3.1 遗传算法概述

6.3.2 基于改进遗传算法的服务器负载均衡算法设计

6.4 仿真模型

6.5 仿真结果及分析

6.5.1 Http业务仿真

6.5.2 数据库业务仿真

6.6 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 本文工作总结

7.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间的研究成果