1113WLAN网络管理系统详细设计说明书.docx

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1113WLAN网络管理系统详细设计说明书

文档状态：

初稿

文档名称：

《详细设计说明书》

项目名称：

WLAN网络管理系统

项目编号：

项目负责人：

编写：

2010年11月07日

审核：

2010年月日

批准：

年月日

开发单位：

武汉理工大学·嵌入式系统与网络安全实验室

0．引言

0.1编写目的

本说明书目的在于明确系统各主要功能的具体实现方法，指导开发人员编码。

本说明书的预期读者为：

本项目开发人员，包括系统架构、分析、设计及编码人员。

0.2背景

待开发软件系统的名称：

WLAN网络管理系统；

此软件系统任务提出者：

武汉虹信通信技术有限责任公司；

此软件系统任务开发者：

武汉理工大学嵌入式系统与网络安全实验室；

此软件系统任务用户：

武汉虹信通信技术有限责任公司相关运维及管理人员。

0.3基线

《WLAN网络管理系统总体需求说明书》　武汉虹信通信技术有限责任公司2010.10.07

《WLAN网络管理系统概要设计说明书》武汉理工大学嵌入式与网络安全实验2010.10.30

0.4参考资料

《WLAN网络管理系统总体需求说明书》　武汉虹信通信技术有限责任公司2010.10.07

《WLAN网络管理系统概要设计说明书》武汉理工大学嵌入式与网络安全实验2010.10.30

《中国移动WLAN　AP设备规范》v3.0.0　中国移动通信

《中国移动WLAN　AC设备规范》v3.0.0　中国移动通信

《中国移动WLAN设备网管接口测试规范》v1.0.0中国移动通信

《中国移动WLAN设备网管接口技术要求》v1.0.0中国移动通信

《中国移动WLAN设备通用安全功能测试规范》v1.0.0中国移动通信

《中国移动WLAN设备通用安全功能和配置规范》v1.0.0中国移动通信

0.5术语与缩写解释

术语、缩写

解释

WLAN

无线局域网

CMNET

中国移动互联网

NE

网元设备

AC

接入控制器

AP

接入点

AS

鉴权服务器

MIB

管理信息库

SNMP

简单网络管理协议

SOAP

简单对象访问协议

TCP

传输控制协议

UDP

用户数据报协议

RADIUS

远程拨入用户鉴权

JAVA

一种跨平台的程序设计语言

C++

一种程序设计语言

SQL

数据库查询和程序设计语言

Oracle

一种高性能的关系型数据库管理系统

JSP

基于WEB应用实现动态交互网页制作提供的技术环境支持

Eclipse

应用开发环境

CVS

代码版本控制系统

JDK

JAVA开发工具包

Tomcat

一种Web服务器

WebServices

一种服务提供体系

JavaWebStart

一种基于JAVA的应用程序部署解决方案

HTTP

超文本传输协议

JNI

JAVA本地调用

NMM

网元建模管理

LCM

License控制管理

CM

配置管理

PM

性能管理

FM

故障管理

SM

安全管理

TM

拓扑管理

JMX

JAVA管理扩展（JavaManagementExtensions）

1.总体设计

1.1概述

本详细设计文档主要集中于体系结构以及各模块具体实现方法设计，诸如系统功能、开发环境、运行环境、接入方式、用户界面、系统性能，等等相关描述请参考《WLAN网络管理系统总体需求说明书》（2010.10.07），在此省略。

1.2体系结构

本软件系统体系结构基于SUN公司JMX架构设计。

JMX架构分为三层，包括：

设备层、代理层、分布式服务层，它定义了Java编程中的架构、设计模式、API、应用服务、网络管理和监控方法，提供了一个可伸缩的管理架构。

依据JMX架构，本系统体系结构设计框图如图1所示。

图1系统框架图

1.2.1客户端

★功能：

客户端在功能上负责用户与网络管理系统的图形界面接口，包括网络拓扑图的显示和编辑、事件配置策略、用户登陆和权限分配、性能管理策略配置、性能分析数据查询和浏览、查看实时性能数据曲线、系统故障和告警的显示和查询以及日志管理。

★调用服务的方法和方式：

客户端对应于网络管理应用程序，是用户操作的交互接口。

本系统基于JavaJMX框架实现，所有的具体操作被封装到JMXMBean，前台客户端采用MBeanServer的invoke方法对MBean进行调用，根据需要有两种调用方法：

一是采用本地调用的Adaptor（这个是我们所用到的HtmlAdaptor），二是基于HTTP的远程调用（这个用来以后扩展）。

前台客户端不能直接引用服务器端的类和方法。

★界面形式：

客户端的界面采用传统的Windows界面形式，性能管理、用户视图以及以后扩展的管理功能模块都作为插件无缝集成到客户端和服务器。

★用户访问方式：

提供了GUI模式的访问方式，即：

用户直接运行管理应用程序；也提供了基于Web测览器的访问模式，也就是用户在任意可以访问到系统的HTTP服务器的终端，运行一个Applet小程序。

1.2.2服务器端

★功能：

服务器端响应用户的策略变化，完成不同的网络管理功能，比如拓扑管理、故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、日志管理等。

具体负责所有的网管数据（拓扑图、设备等）的存取，以及访问网络（SNMP、PING等）。

对应于网络管理系统中的服务如下：

◇网络发现服务（NetworkDiscovery）

◇视图服务（MapService）

◇网络拓扑（NetworkTopology）

◇故障管理（FaultManagement）

◇配置管理（ConfigurationManagement）

◇性能管理（PerformanceManagement）

◇安全管理（SecurityManagement）

◇日志管理（LogManagement）

★结构：

在这一层有两种服务器存在。

MBeanServer作为管理各种资源对象的代理，各种业务处理服务、内嵌机制、资源对象等需要在Server中注册，才可被客户端应用引用。

另外一个服务器是HTTP浏览服务器，用于处理用户通过Internet和Web浏览器访问处理程序的请求。

★附加管理协议API：

JMX结构体系通过集成AdventNetSNMPAPI（AdventNet公司提供的SNMP软件包）实现对被管设备的管理。

系统采用是的Manager/Agent的工作方式。

★Manager/Agent工作方式：

Manager/Agent方式是一种客户机/服务器方式，其中Manager是服务器端,Agent是设备端。

Manager是包含一个或多个SNMP命令产生器和SNMP通知接收器的应用程序。

它是运行在服务器端（网络管理应用程序也在服务器端）的软件，可以发送含有SNMP的请求给Agent,并接收来自Agent的响应和通知消息。

这种方式下双方的通信直接用TCP/IP传输层的无连接协议UDP进行。

Agent是驻留在被管理设备上的监听161端口的进程，接收SNMP消息和发送SNMP响应消息，实现对被管理对象的管理。

同时，它还发送通知消息以便紧急情况下主动报警。

1.1.3设备端

此层是网络管理系统中被管理的网络设备，包括AC、AP设备。

这个设备上安装Agent实现与服务器的通信。

1.1.4数据层

★存储模式：

本系统采用了两种数据存取机制。

XML文件存取机制用于数据稳定且对存取速度要求较高的情况，对于数据量不断增加的数据采用Oracle数据库系统。

数据库操作基于JDBC及数据库连接池，采用标准SQL语句实现。

数据库支持MYSQL，Oracle等，我们采用的是Oracle数据库系统。

★数据存取接口模式：

所有的涉及到数据的操作需要基于接口实现。

★数据采集过程：

服务器端通过JMX框架集成AdventNetSNMPAPI（AdventNet公司提供的SNMP软件包）实现对被管设备（包括AC和AP）的管理，并采集AC和AP设备的MIB库信息，然后通过网络管理系统的后台进程处理存入数据库。

客户端应用程序通过JMX框架嵌入的JDBC机制对数据库进行访问和数据的处理。

1.3系统模块设计

本系统用于管理网络中的AC、AP设备，并对网络性能进行监控。

这些AC或AP设备通过SNMP协议与服务器进行通信。

AC和AP设备型号多样，网络规模随时变化，网络管理系统必须具备分布式结构，实现分布式管理体系，且具有可扩展性。

本系统的功能模块可以划分为：

◇后台监控服务

◇自动拓扑分析服务，即拓扑管理

◇基于共有MIB库的设备配置管理、性能管理、故障管理和日志管理

◇用户认证授权，即安全管理

◇集成常用网络管理工具（PING工具、Telnet、Traceroute和MIB浏览器等）。

1.4系统启动方法

依据JMX架构，构建设备信息、服务程序相关配置文件（XML或properties文件），并设计如图2所示服务器端启动方法，在此方法执行结束后，所有必须的功能模块均已自动开启。

对于客户端，直接通过Web界面进行登录操作（客户端需要安装JRE，软件系统提供自动安装链接）。

图2系统启动方法（服务器端）

2.系统功能及数据库设计

2.1License控制管理

License控制管理实现对系统安装和运行的许可限制，其功能设计思路可参考前期概要设计文档，在此省略。

2.2配置管理模块

2.2.1功能

配置管理完成WLAN网络及网元的配置，包括网络节点设备部件和端口配置、系统软件配置等。

2.2.2性能

根据网元类型（AP或AC）、IP范围（包括开始/结束IP地址以及子网掩码）、热点区域等信息批量搜索与系统存在连接的网元。

对于查找到的新网元，通过网元发现加入到系统中（支持批量创建网元），在网元被发现后，将在拓扑图中看到该网元，系统可对该网元进行自定义配置，否则采用默认设置；对于查找到的已存在网元，进行网元信息同步操作；对于未查找到的已存在网元，通过网元删除将网元移出系统。

提供网元列表功能，显示数据库中各网元的名称、IP地址、类型以及该网元和系统的连通情况。

为便于管理，系统应支持网元组管理功能，包括增加、删除网元组以及修改组属性。

网元组是网元、网元组和连接的集合。

在组内可以创建网元，组和连接，从而可以形成基于组的层次结构。

可对网元心跳连接参数进行设置，可设置心跳检测的时间间隔及是否对网元进行心跳连接检测，如果心跳检测显示网元与系统的连接不正常，系统将产生告警。

并自动导入到Excel中（可设置）。

设定心跳检测定时使能开关，并可设定心跳检测定时时间（如凌晨2点）。

提供查询软件版本，并为软件提供升级服务。

文件备份与恢复模块详见安全管理部分，发送服务配置模块详见故障管理部分。

2.2.3输入项

1.网元信息（包括名称、类型、IP地址、SNMP端口、群组属性、拓扑图中的坐标及与服务器的连接状态等信息）。

2.网元组信息（包括名称、拓扑图中的坐标等信息）。

2.2.4输出项

1.网元列表（包括名称、IP地址、类型及与服务器的连接状态）。

2.网元心跳连接信息（包括周期设置及定时信息）。

3.对被管网元的删除、修改。

4.设备管理配置信息。

2.2.5流程逻辑

2.2.5.1添加网元及同步网元信息

图3添加网元及同步网元信息流程图

2.2.5.2批量搜索网元

图4批量搜索网元流程图

2.2.5.3网元查找

图5网元查找流程图

2.2.5.3网元心跳连接

图6网元心跳连接流程图

2.2.6核心类接口

1.AbstractActionHandler.java（添加网元、网元组）

protectedvoidaddNE（IltObjectparent,IlpPointpoint,Stringtitle）{}

voidsetBackGround（）{}

privateGroupBasebuildDomain（GroupEditordlg,Stringtype）{}

publicGroupBasebuildDomain（TopoGroupDatagroupData）{}

publicManagedElementbuildManagedElement（TopoNeDataneData）{}

protectedvoidaddGroup（IltObjectparent,Stringaction_type,IlpPointpoint）{}

protectedvoidshowProperty（IltObjectObj）{}

2.SyncNEActionHandler.java（同步网元信息）

publicSyncNEActionHandler（）{}

publicvoidhandleEvent（UIMenuItemDataitem,IltObjecttargetObj）{}

publicvoidSynchNE（IltObjecttargetObj）{}

publicvoidsyncNE（）{}

3.SearchVirtualNEHandler.javaVirtualNEFrame.java（批量搜索网元）

VirtualNEFrame（）{}

publicvoidrefresGroup（）{}

publicvoidjbInit（）{}

publicvoidOnKeySearchTable（KeyEventkeyEvt）{}

publicvoidOnCmbTypeChange（ActionEventevt）{}

publicGroupBasegetGroupAndCreateIfUnexist（）{}

publicvoidOnBtnCreate（）{}

publicvoidshowCreateResult（ListlstResult）{}

publicvoidOnBtnSearch（）{}

4.SearchNeAction.javaUIMOFinder.java（网元查找）

publicSearchNeAction（）{}

publicvoidhandleEvent（UIMenuItemDataitem）{}

publicstaticvoidshowMOFinder（）{}

publicUIMOFinder（）{}

publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{}

publicvoidtableChanged（UTBaseTableChangeEventevent）{}

privatebooleanlocateNE（）{}

privatevoidrefreshButtonStatus（）{}

privateStringgetFindText（booleanbNeedPrompt）{}

privateintgetFindBy（）{}

5.NeHearbeatAction.javaNEHeartbeatPanel.javaNeHBConf.java（心跳连接）

publicvoidhandleEvent（UIMenuItemDataitem）{}

publicNEHeartbeatPanel（）{}

publicvoidOnBtnSave（）throwsException{}

publicvoidreload（）throwsException{}

publicvoidOnBtnReload（）throwsException{}

publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{}

publicNeHBConf（StringneClass,inthbTime,booleanblEnable）{}

publicvoidsetNEClass（StringsNeClass）{}

publicvoidsetHBTime（intiTime）{}

publicvoidsetEnable（booleanblEnable）{}

2.2.7数据库设计

2.2.7.1网元信息配置数据表设计

（1）说明

名称

网元信息-TRACE_INFO

代码

TRACE_INFO

（2）字段

是否主键

字段名

字段描述

数据类型

长度

可空

缺省值

是

名称

NAME

VARCHAR2（128）

128

网元类型ID

NETYPEID

NUMBER

（2）

2

是

显示名

DISPLAYNAME

VARCHAR2（128）

128

是

网元类型

TYPE

VARCHAR2（128）

128

是

IP地址

IPADDRESS

VARCHAR2（32）

32

是

读群组

COMMUNITY

VARCHAR2（30）

30

是

写群组

WRITECOMMUNITY

VARCHAR2（30）

30

是

版本

VERSION

VARCHAR2（5）

5

是

SNMP端口

SNMPPORT

NUMBER（5）

5

是

实时状态

ALIVESTATUS

VARCHAR2（5）

5

是

协议类型

PROTOCOLTYPE

VARCHAR2（10）

10

是

（3）代码

CREATETABLETRACE_INFO（

NETYPEIDNUMBER

（2）,

NAMEVARCHAR2（128）NOTNULL,

DISPLAYNAMEVARCHAR2（128）,

TYPEVARCHAR2（128）,

IPADDRESSVARCHAR2（32）,

COMMUNITYVARCHAR2（30）,

WRITECOMMUNITYVARCHAR2（30）,

VERSIONVARCHAR2（5）,

SNMPPORTNUMBER（5）,

ALIVESTATUSVARCHAR2（5）,

PROTOCOLTYPEVARCHAR2（10）,

CONSTRAINTPK_TRACE_INFOPRIMARYKEY（NAME）

）;

2.2.7.2网元心跳连接信息数据表设计

（1）说明

名称

网元心跳连接信息-TBL_HEARTBEATSTATTABLE

代码

TBL_HEARTBEATSTAT

（2）字段

是否主键

字段名

字段描述

数据类型

长度

可空

缺省值

是

开启时间

BEGTIME

NUMBER（19）

19

是

操作编码

TASKID

NUMBER

是

实例名称

INSTANCENAME

VARCHAR2（64）

64

实例描述

INSTANCEDESC

VARCHAR2（255）

255

是

网元名称

NENAME

VARCHAR2（64）

64

是

网元心跳连接告警

APHEARTBEATALARMSENT

FLOAT

是

网元心跳周期设置

APHEARTBEATCYCCHANGE

FLOAT

是

（3）代码

CREATETABLETBL_HEARTBEATSTATTABLE（

MSGTIMENUMBER（19）NOTNULL,

TASKIDNUMBERNOTNULL,

INSTANCENAMEVARCHAR2（64）NOTNULL,

INSTANCEDESCVARCHAR2（255）,

NENAMEVARCHAR2（64）,

APHEARTBEATALARMSENTFLOAT,

APHEARTBEATCYCCHANGEFLOAT,

CONSTRAINTPK_TBL_HEARTBEATSTATTABLEPRIMARYKEY（BEGTIME,TASKID,INSTANCENAME）

）;

2.3.性能管理模块

2.3.1功能

系统提供性能管理模块，来采集、分析WLAN网络各网元的性能数据，监测其性能（包括链路可用率、误码率、时延与丢包等），对网络业务运行质量进行分析，以便发现问题，及时处理和调整。

2.3.2性能

根据用户需求设置监控任务，然后根据设置从数据库中读取相应网元设备信息，通过曲线图的形式动态的展现出来，并且可以对各性能参数设置相应的门限，提供越界报警。

最后根据监控信息形成报表。

2.3.3输入项

用户配置的监控信息

被监控网元的性能数据信息

2.3.4输出项

网元性能数据曲线图。

显示网元的性能数据并提供不同级别的告警。

网元性能数据报表。

支持历史监控数据的查询和导出。

2.3.5流程逻辑

图7性能管理流程图

2.3.6核心类接口

1.JobManagePanel.java（初始化监控类型，网元类型和监控项，建立性能监控环境）

publicstaticPerformanceMgrgetPMRmi（）

publicstaticJobConfParsergetJobConfParser（）

publicstaticJobConfParsergetJobConfParser（booleanblOnlyUser）

publicvoidjbInit（）

publicInstanceDatagetInstanceData（PerformanceTaskjob）

publicManagedElementgetCurME（）

publicPerformanceTaskgetJobFrmTable（intiRow）

publicintgetIndexOfJob（inttaskID）

publicintgetIndexOfJob（PerformanceTaskjob）

publicint[]getIndexOfJobs（ListlstJob）

publicListgetInstanceItems（ManagedElementme,StringsInstanceRDN）

publicvoidenvInit（Propertiesprops）

publicvoidupdateTableData（）

2.PMManagementPanel.java（创建性能监控管理窗口）

publicvoidjbInit（）

publicvoidinitItemTree（）

publicvoidOnAction（StringsCmd）

publicvoidmouseClicked（MouseEvente）

publicstaticComponentshowPMFrame（JFrameparent）

3.JobInfoDlg.java（创建并配置周期性监控任务）

publicvoidsetDefaultHeaderRenderer