通信设备告警系统的设计与实现

1、 通信设备告警系统的设计与实现郭娜（山东科技大学 青岛 266590）摘要随着移动通信网的持续扩大，通信设备越来越多，对设备的管理越来越复杂，由此需要设计网络管理系统。其中，这些设备产生的故障会影响网络环境的正常运行，因此，对故障进行管理非常必要。在各个设备发生故障时会产生告警，如何通过分析告警，使得能快速发现设备的根源故障并及时交由操作人员进行解决，就成为网络管理中的关键。网络设备故障实时告警系统就是为了解决告警的处理而设计的。它能够对告警进行监控，并通过配置过滤条件和告警关联条件，使得监控过程更加有目的，最终能将关键告警信息通过短信和工单发送到故障处理人员处。首先，本文讨论了项目背景，在此

2、基础上，提出系统的功能性需求分析和非功能性需求分析，在功能性需求中，是引用UML用例图形式进行表示。系统架构设计的进行发生在需求分析之后。首先指出了与系统有关的设计原则和设计目标，然后设计了系统的相关物理架构。技术架构使用了公司设计的基于MVC框架的framework，对“framework工作原理进行了详细介绍。在有关系统功能的物理架构设计中，主要介绍了系统的几个模块所对应的层次，之后得出了数据流程图和与其他系统相关的接口图，最后再一步得出了系统的详细设计。按照过滤器模块、实时告警监控模块、概况监控模块、和告警关联模块分模块进行了详细设计。通过各种UML图展示了各模块的工作流程，类关系，数据

3、库设计，为系统实现做准备。其中第四部分，解决了系统的形成以及测定。系统采用B/S结构，表现层应用WEB前端开发常用的Ext JS框架，使用flex进行告警数据的实时展示。MyEdipse做开发平台，数据库采用Omclellg。在业务层，所述第一地图上显示了实现系统和各模块的整体效果。后在实时报警监控模块的业务层中详细描述的使用。滤波模块，实现引进业务层。最后，简要介绍了设计的系统测试。最终，我们在分析了用户需求的基础上，利用公司现有环境，设计并实现了网络故障设备实时告警系统。关键词：通信设备；告警系统；监控目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc398822761

4、 第1章绪论 PAGEREF _Toc398822761 h 4 HYPERLINK l _Toc398822762 1.1系统开发背景 PAGEREF _Toc398822762 h 4 HYPERLINK l _Toc398822763 1.2国内外研究现状 PAGEREF _Toc398822763 h 5 HYPERLINK l _Toc398822764 1.2.1 国内研究现状 PAGEREF _Toc398822764 h 5 HYPERLINK l _Toc398822765 1.2.2 国外研究现状 PAGEREF _Toc398822765 h 7 HYPERLINK l

5、_Toc398822766 1.3解决的主要问题 PAGEREF _Toc398822766 h 8 HYPERLINK l _Toc398822767 1.4本文的主要工作 PAGEREF _Toc398822767 h 8 HYPERLINK l _Toc398822768 第2章 系统需求分析 PAGEREF _Toc398822768 h 9 HYPERLINK l _Toc398822769 2.1系统概述 PAGEREF _Toc398822769 h 9 HYPERLINK l _Toc398822770 2.2 业务需求分析 PAGEREF _Toc398822770 h 11

6、 HYPERLINK l _Toc398822771 2.2.1 移动网络设备监控系统组成 PAGEREF _Toc398822771 h 11 HYPERLINK l _Toc398822772 2.2.2 告警监控系统现状 PAGEREF _Toc398822772 h 12 HYPERLINK l _Toc398822773 2.2.3 告瞥监控系统新任务 PAGEREF _Toc398822773 h 12 HYPERLINK l _Toc398822774 2.3功能性需求 PAGEREF _Toc398822774 h 12 HYPERLINK l _Toc398822775 2.

7、3.1实时告警监控 PAGEREF _Toc398822775 h 13 HYPERLINK l _Toc398822776 2.3.2概况监控 PAGEREF _Toc398822776 h 14 HYPERLINK l _Toc398822777 2.3.3告警关联规则设置 PAGEREF _Toc398822777 h 16 HYPERLINK l _Toc398822778 2.4非功能性需求 PAGEREF _Toc398822778 h 17 HYPERLINK l _Toc398822779 2.4.1可靠性 PAGEREF _Toc398822779 h 17 HYPERLIN

8、K l _Toc398822780 2.4.2安全性 PAGEREF _Toc398822780 h 17 HYPERLINK l _Toc398822781 2.4.3性能需求 PAGEREF _Toc398822781 h 18 HYPERLINK l _Toc398822782 第3章 系统架构设计 PAGEREF _Toc398822782 h 18 HYPERLINK l _Toc398822783 3.1系统的设计目标和原则 PAGEREF _Toc398822783 h 18 HYPERLINK l _Toc398822784 3.2物理架构 PAGEREF _Toc398822

9、784 h 19 HYPERLINK l _Toc398822785 3.3 总体设计 PAGEREF _Toc398822785 h 19 HYPERLINK l _Toc398822786 3.3.3停站自动通知分析 PAGEREF _Toc398822786 h 19 HYPERLINK l _Toc398822787 3.3.4总体设计方案 PAGEREF _Toc398822787 h 20 HYPERLINK l _Toc398822788 3.4系统技术架构设计 PAGEREF _Toc398822788 h 22 HYPERLINK l _Toc398822789 3.4.1

10、Web应用层 PAGEREF _Toc398822789 h 23 HYPERLINK l _Toc398822791 3.4.2持久化层 PAGEREF _Toc398822791 h 24 HYPERLINK l _Toc398822792 3.4.3数据业务层 PAGEREF _Toc398822792 h 25 HYPERLINK l _Toc398822793 3.5系统功能架构 PAGEREF _Toc398822793 h 25 HYPERLINK l _Toc398822794 3.6系统接口 PAGEREF _Toc398822794 h 26 HYPERLINK l _To

11、c398822798 3.7系统数据流图 PAGEREF _Toc398822798 h 28 HYPERLINK l _Toc398822799 第4章 系统详细设计 PAGEREF _Toc398822799 h 29 HYPERLINK l _Toc398822800 4.1过滤器模块设计 PAGEREF _Toc398822800 h 29 HYPERLINK l _Toc398822801 4.1.1过滤器的模块结构 PAGEREF _Toc398822801 h 29 HYPERLINK l _Toc398822802 4.2部分详述 PAGEREF _Toc398822802 h

12、 30 HYPERLINK l _Toc398822803 4.1.2过滤器数据库的设计 PAGEREF _Toc398822803 h 31 HYPERLINK l _Toc398822804 4.2告警实时监控模块设计 PAGEREF _Toc398822804 h 32 HYPERLINK l _Toc398822810 4.3概况监控模块 PAGEREF _Toc398822810 h 37 HYPERLINK l _Toc398822811 4.3.1 概况监控模块结构 PAGEREF _Toc398822811 h 37 HYPERLINK l _Toc398822812 4.3.

13、2 概况监控模块的数据库关系图设计 PAGEREF _Toc398822812 h 38 HYPERLINK l _Toc398822813 4.4告警关联模块 PAGEREF _Toc398822813 h 39 HYPERLINK l _Toc398822814 4.4.1告警关联模块结构图 PAGEREF _Toc398822814 h 39 HYPERLINK l _Toc398822815 第5章结论 PAGEREF _Toc398822815 h 39 HYPERLINK l _Toc398822816 参考文献 PAGEREF _Toc398822816 h 40第1章绪论1.1

14、系统开发背景近年来，随着电信业的不断发展，移动通信网络建设越来越受到重视。通信网络的管理也更加细致和复杂的。这就要求加强网络管理的建设。网管系统，指的是管理网络，所以网络的高效是需要建立网络应用的目的的正常操作。纳入IT网络管理系统的所有对象有网络设备(包括路由器、交换机、防火墙等)、服务器(包括操作系统、CPU、内存、磁盘空间等)、服务应用和业务系统。完成对上述设备的管理是我们的最终目的。按照功能划分，网络管理系统可分为性能管理、配置管理、故障管理、安全管理、账务管理五大部分。绩效管理(Performance Management)：是评估设备的性能，并给出了评估报告管理功能。其中排除的性能

15、数据，设定性能阀值，支持网络分析和网络规划的集合。配置及资源管理(Configuration Management)：是对配置网络单元，投入业务，开关业务及网络的状态进行管理。故障管理(Fault Management)：运行的电信网络异常及异常设备的安装环境，管理网络状态状态管理。故障管理包括告警的收集，分析，告警，告警转发。安全管理(Security Management)：用户管理，权限和网络安全设备。其中，故障管理(fault management)属于众多功能中最重要最基本的功能一个。因为随着企业网络规模的扩大，网络设备的增多，网络结构变得错综复杂，企业需要IT部门能够及时的发现系统

16、中发生或即将发生的故障并解决故障，需要能够对网络中有可能出现的故障进行事先判断，减少对企业造成损失。所以，对故障告警进行研究时非常有必要的。目前，在网络管理系统的问题。1.有多家厂商使用多种技术开发网管系统，使网管系统数量众多。2.网管系统不同，其使用方法也有差异，系统的管理难度变大，白白浪费人力和物力。3.目前的网管，釆集告警的方式不同，釆集到的信息比较分散，导致告警格式不同，不方便读取处理。4.缺少对告警集中处理的方法，采集到的告警中有许多无效告警，使维护人员不能及时处理重要告警信息，效率降低。5.不能做到个性化的监控查询告警，无法判断告警对客户的影响，做到告警的主动式管理。在这种环境下，

17、运营商需要一个网络监控、维护平台，可以兼容各厂家设备，对故障做到统一监控。形成多方位、监控、报障、处理、销障的及时、准确、方便的闭环维护流程。浪潮公司要进军海外移动通讯网管软件市场，迫切的需要一套网管监控软件来完善现有的软件产品线。目前，虽然公司在开发以前项目中已经有一套网络监控系统，但是在功能方面、技术选型、易集成性、可配置性、灵活构建方面已经不能适应时代发展的需求，需要在总结现有软件系统的经验基础上，结合海外市场的特点进行有针对性的开发新的系统。整个公司的新网管系统需要用统一的用户和权限配置，实行统一的管理。其中故障告警系统能够具有更丰富的功能、能够与其它网管产品容易集成、可配置性强，能够

18、快速实现新需求的定制，组件化及具有松稱合的特性，能够灵活的利用已有组建构建新的系统，这就需要技术选择性以及架构方面重新设计，因此新的系统需要能够适应现有以及将来一定时期内需求的发展，应用先进的设计理念来重新架构，能够满足海外移动通讯网管市场的需要。1.2国内外研究现状1.2.1 国内研究现状国内有很多公司、企业和高校做基站告警信息管理方面的研究和工作，但就目前的情形来看主要分为软件和硬件两个大方向。在软件应用方向主要围绕告警信息的三个方面：(1)告警信息采集主要是通过TCP/IP协议技术或网络接口技术下从所述网络管理系统收集的报警信息收集报警信息。告警采集有三种常见方式，即主动获取、定时轮询和

19、订购，简介如下。主动获取：主动获取是通过一次网络连接如利用Telnet、FTP或TCP/IP协议等从网管系统获取告警信息。主动获取需要用户维护彼此的心跳违接。定时轮询：同样的时间主动询问每一个采集，可以主动获得归为一类。订购：消息订购也被称作异步采in，是利用网管接口技术，例如SyslogI2、SNMPI341和C0RBA151等采集告警信息。在3G网络系统中，如华为和中兴提供的北向接口，大部分通过 CORBA (Common Object Request Broker Architecture)实现，这种方式获取的告警信息和网管系统上的保持同步，所以实吋性较好。主动获取或定时轮询通过运营商或

20、设备厂商提供的网元IP、.登陆账号、密码和端1-1等信息连接网管系统，并将网管返回的告警信息保存即可。(2)告警信息处理告警信息处理分为预处理和数据分析两个部分。预处理足将采集到的告警信息根据告警关键字或文件格式解析成用户能够识别和区分的分段格式，存入数据库；数据分析则是利用一些数学方法、模型和算法等针对告替信息的某个方而做深入的分析和研究，得出潜在的关联性规则或实现故障定位等。(3)告警信息管理告警信息的管理又称作信息显示层，主要足根据业务需要完成古齊信总的资询、统计分析和导出报表等工作，并通过不同的方式将这些工作结果反馈给工作人W。目前，主要有三种常见的现方式：利用Visual C+、ja

21、va或Visual Basic等语言进行开发的C/S结构。这种结构的呈现方式比较直观，操作容易，速度快，开发成本低。这种方式对数据操作(插入、更新和删除)S大的移动公来说是个不错的选择，但；要客户安装软件，如来软件也新则需大面积的替换，维护成本高且不容易部署。利用ASP、JSP、HTML、AJAX等语言间或基于MVC框架进行开发的B/S结构。利用B/S的好处是不用客户安装软件，只需在服务端更新，客户端的所有界面就都保持最新状态。其他方式，如Excel、PowerPoint样式等，额外需要如做数据处理、统计分析等功能之用，这些主要是为了满足需要而自行选择的呈现方式。1.2.2 国外研究现状国外有

22、很多公司已经开发了告警系统。他们的特点如下所示。1. Site View ECC (游龙)。Site View ECC故障管理系统管理各层次网络的设备、网络自身和具体业务所产生的故障，帮助管理员收集来自网络的所有方面统计信息和告警分析和故障信息，准确预警，定位和解决网络故障。产品特点如下。(1)跨平台全面监控。内置1000多种不同类别设备专用的监测器，能对各种操作对象进行深层次的监测管理。(2)直观的拓扑视图。有良好的结合与Visio，可能反映了网络基础设施的连接性，同时反射的动作流程，数据库，中间件的应用。(3)实时预警和定位。故障管理功能强大，处理经验能够存储在知识库中以便以后使用，也可选

23、择多种告警的前转方式。(4)完善的分析报告。采用最新的Portal技术，报表形式丰富。(5)报警及时、报告丰富。能提供短信、声音、邮件、脚本等多种警报形式，而且可以根据用户需求，自动生成各种界面美观的图形、报表分析报告。2.Cacti0 Cacti是一套网络流量监测图形分析工具，它主要通过snmpget来获取数据，使用RRD tool绘画图形，也可外挂Scripts及加上Templates来作出各式各样的监控图，它的缺点是功能较少，主要实现性能管理和故障提醒功能等。在Cacti系统中并不存在告警数据这个概念，而是指超过所设阀值的实时采集到的性能数据。被存储在实时位置告警收集的性能数据的存储位置

24、的数据。3.HP Open view软件(C/S结构)是一个综合的故障管理平台，0V0采用Manager/Agent结构，0V0能够自动收集网络中的各种系统事件，并集中到Manager端的事件控制台中然后进行处理，0V0同时提供网络设备、操作系统、应用软件的性能监控。它的优点是具有管理大型网络的能力，能够在多厂商平台设备、多操作系统的复杂环境下运行。需要有功能很大、简单容易操作的二次开发能力。缺点是系统太过于复杂，分不清服务故障与设备故障，分不清网络设备之间的关系。4.IBM Net cool (B/S结构)。提供超过300种探针深入细则文件，打开规则可定做;事件压缩，灵活的定制相关的处理，灵

25、活的报警重新定义;基于拓扑的关联分析。1.3解决的主要问题通信网络设备告警系统是建立在浪潮公司网管系统上的子系统，该系统通过与本公司的权限系统、性能管理系统、配置管理系统和工单系统结合，来实现对网络设备产生故障的告警处理，并能够把告警信息进行整理优化，将其通过工单、短信等方式发送给故障维修人员，使其能够正确迅速的判断出故障类型、地点、严重程度，并及时修复。在需求分析方面，注意三大核心问题：不丢告警、精炼告警、快速处理告警。要在充分理解告警产生原因、告警之间关系的基础上，获取用户需求和业务流程，需求分为功能需求和非功能需求。总结思路，通过分析和设计的发展思路。在设计方面，考虑以上的网络设备告警的

26、数量，在故障现场条件的特征的每个大的差别，设计，以满足系统的可维护性，灵活性和可扩展性。在实现，主要是为了满足正确的技术选择，该接口可以是互动的。1.4本文的主要工作本人参与了通信网络设备告警系统的需求分析、架构设计、详细设计、系统实现及部分测试。主要包括实时告警监控模块、概况监控模块、告警查询模块、过滤器配置模块和告警关联模块。本文的主要工作有：1.确定系统的功能需求。并通过对例图的使用来分析各个模块的功能需求。2.提出系统的设计方案。该系统采用B / S架构。使用MVCJT-头发模型采用半自动化的对象关系映射iBATIS的持久层的Web应用服务层，数据服务层使用orade。设计该系统的的接

27、口和数据流图表示的功能结构。3. 每个模块的系统的详细设计的功能。结合类图，序列图，活动图，该模型结构的数据库表结构图的UML图和详细设计每个模块的数据库。4.最终完成系统实现。实现了对告警的过滤、关联、展示、前转派发。合并的采集分析模块系统，能够提醒的各种不同的设备的厂商统一处理，从而简化了操作者的工作。完整的系统测试任务。第2章 系统需求分析“该系统必须做什么”的需求分析是系统的研究。它要做的工作是通过与客户讨论、在现场分析现状，从而深入了解系统所需的功能和性能，确定系统设计的限制和系统同其它系统元素的接口细节。2.1系统概述通信网络设备告警系统是浪潮公司海外事业部为了拓展海外市场而设计的

28、故障告警系统的英文新版本。在整个公司的网络管理系统中，该系统与性能管理系统、网元配置管理系统、工单管理系统等其他系统相结合，共同保障通信网络的正常运行。目的是监控各个网络设备的故障，并精简出有价值的故障告警，通知相关维修人员及时处理故障，维持正常运行。与旧版本相比，新系统采用B/S结构。能够处理不同厂商、不同电信网络设备上的告警，使用范围广。同时，各种配置都能够简单操作，减少了之前配置的复杂度和对人员经验的要求。希望达到的目标是丰富的监控手段，智能的业务关联，完美的Web用户体验，高效的配置管理。首先，来解释下系统中所用的关键术语。故障，是设备发生异常时自身产生的，它使得通信设备不能完成规定的

29、功能，影响客户的正常使用。告警，是移动通讯网络中各网络元素在服务过程中发生异常时所报告的异常信息，通信模块、电源、存储、电路、风扇等部件不正常都可能是产生告警的原因。告警包括历史告警和活动告警。对活动告警的监控是为了对实时告警进行处理。对历史告警的监控是为了统计报表，分析故障发生率等。只有在某些情况下得到满足，才能反映故障报警。反映相关的故障报警数。因此，关联到线分析可以基于一系列警告报警，找到真正的设备故障。监控对象，如下。1.交换子系统：MSC等设备。2.基站子系统：基站控制器(BSC)、基站(BTS)、小区(CELL)。3.中继路由：中继群等一系列设备。4.厂家操作维护中心(OMC)。5

30、.GPRS系统6.移动智网设备网络设备故障实时告警系统是为了能及时发现网络设备上的各种故障，或者预测即将发生的故障，及时通知到相关人员，使其能及时准确的修复故障，保障整个通信网络正常工作而设计的。因为是针对海外市场设计，整个系统页面为英文。电信网络管理系统采用B/S架构，以应用服务器、WEB服务器和数据库服务器进行部署，用户只需通过WEB浏览器进行网络管理的一切操作。为了协助监控人员进行网络操作和管理，系统提供了监控报表、监控查询、各种规则配置页面，同时，设置工单和短信派发形式派发给维修人员。整个过程可以实现告警的实时监控和操作的高效性。流程图如图2-1。图2-1告警处理流程图1.首先，通过采

31、集调度系统可以实时的采集网络告警，这些采集多是从OMC侧进行采集，资源采集告警信息在网络设备上获取，少数OMC管理不到的网元可以直连网元进行告警的采集。此系统告警采集支持众多厂商的多种接口方式，例如CORBA， Q3/CMIP， SNMP。覆盖了不同的网络类型，如PSTN， CDMA， GSM， 3Q ，IP。2. 收集到的报警信息被存储在消息队列中。由于采集出来的是原始信息，有的是二进制格式，有的是xml格式，无法读取有价值信息，所以需对其解析，使之成为系统能看懂的标准数据文件。有些告警是没有作用的告警，这种告警需要进行屏蔽。3.解析屏蔽后的信息再存放在消息队列中。由于不同厂商不同设备采集出

32、信息的格式不同，要对其进行归一化。根据不同的用户，其工作重心不一样，对告警类型和级别进行重定义，是按照可以许多种条件和各种不同条件的组合。然后设置与其关联的配置信息。4. 处理过的信息再次被放置在消息队列中。然后，相关这些报警进行分析。可以根据不同的关联规则，以特定种类的报警关联的配置。协会类型的父子报警，报警和衍生品同源报警。这样，当采集到很多告警时，根据它们之间的关系，就能智能判断出最重要的告警是哪个，方便操作人员处理告警。5.做好告警的分析处理后，可以将其展现在前台界面上，进行告警的监控和查询，也可以进行告警的派发。派发方式有工单和短信两种。它假设已经有了采集、解析、归一化等过程，直接假

33、设告警数据从数据库中获取。从而只需完成存在后面的告警处理过程就可以了。2.2 业务需求分析2.2.1 移动网络设备监控系统组成目前，某市移动网络设备监控系统的工作流程和组成主要分为实网设备、监控中心和维护中心三个部分。实网设备：由GSM和TD-SCDMA两套移动通信网络系统组成。GSM系统中，BSC数量为63个，基站数量大约3000个，小区数量大约9000个，覆盖市里和周边的所有区域。TD-SCDMA系统中，RNC数量为15个，基站数量大约500个，小区数量大约1700个，仅覆盖全市的热点区域。监控中心：用于监控GSM和TD-SCDMA网络中的各种设备产生的告警信息。维护中心：实现对有故障基站

34、的维修和基站设备的日常维护，例如配电和自然灾害，抢修等。2.2.2 告警监控系统现状基于移动网络设备监控系统工作流程，基站告警监控系统的一期监控软件己经运行一年多，其具备的功能为：BTS设备告警的监控：监控GSM网络中BTS设备产生的告警信息，告警信息的采集周期为SMins。告瞥倍息的存储：将2万条/天的告警信息存储在MicrosoftSQL Server 2008数据库中，保留6个月，共360万条。故障信息的短信通知：在基站设备出现停站故障吋，通过短信实时发送到监控和维护人员手机中。2.2.3 告瞥监控系统新任务随着移动业务的发展，对告警综合管理系统提出了新的要求，主要包括以下方面：监控GS

35、M网络中BSC设备产生的告警和故障信息。监控TD-SCDMA网络中的RNC设备产生的告警和故障信息。实现告警的智能化分析。实现停站告警的自动通知，提高维护及修理的效率。2.3功能性需求告警管理在通信网络的运营维护中处理核心地位，网络维护人员需要实时监控各种告警，提取出关键的告警，查找到根本原因，找到发生故障的设备，并及时维修，以保持通信网络的正常运行。因此，客户对于告警的展现和告警的提取有很高的要求。2.3.1实时告警监控实时告警监控能可以详细描述为显示当的前产生的告警。能够对告警进行操作。告警展示需求如下。1.监控窗口能够展现实时告警，告警默认顺序为最新告警排在最前面。2.展示告警的详细字段

36、，字段可以添加、删除、调换位置。3.按照一个或多个字段的顺序排列，可分为升序和降序。4.告警统计面板，显示当前监控窗口中的各级别告警数量。5.告警关联关系可以通过监控窗口显示。告警操作需求如下。1.可以选中并导出告警。2.当选择某一告警时，能够将告警的详细信息展现出来。如告警各字段内容、告警对应网元信息、告警处理流程信息、关联告警列表、关联工单信息、关联SME信息、关联维护人信息等。3.支持告警锁定、解锁。锁定即将关注的告警锁定在监控列表的最前列。解锁即将其回复到应在的列表位置。4. 支持告警过滤。包括先进的过滤，过滤速度快，过滤模板设置，二次过滤。其中，先进的过滤器是用户自定义的过滤器。快速

37、过滤系统过滤器的候选设置过滤器。两个滤波器可以组合形成自己的过滤器过滤报警。5.过滤模板。通常，您可以使用过滤器，将其保存为模板。当所选择的过滤器模板，模板会自动过滤启用。6.二次过滤。支持过滤以及二次过滤，即用户可以进行再次过滤。监控窗口点击Title进行二次过滤，类似excel的过滤功能7.清屏。之前的告警可能已没有监控价值，可以将整个告警列表删除，当产生新告警时，会重新在列表中显示。8.告警确认及反确认。确认一个告警，即表示此用户对此告警进行跟踪，不让其他操作人员同时对其进行操作。进行告警确认时，数据库中自动存储确认人员和确认时间，并在告警列表中显示此告警的确认状态。9.告警清除。告警清

38、除即手动对无用的告警进行清除，此告警不会再在列表中显示，但能通过告警查询来查询到。10.告警前转。即将告警信息以短信或工单形式发送给维修人员用于处理。短信可以用短信模板。工单需要与工单系统进行关联。图2-2实时告警监控的例子图2.3.2概况监控功能详细描述：用户有时不需要监控所有告警，只需观察自己所关注的告警。概况监控就是设置监控条件，使用户能监控自己关心的告警。在整个公司的权限系统中，用户被设定为不同的权限，同时被设定成在不同的域中，不同区域看到的告警不一样，用户只能看到自己所在域内的告警。1.概况监控配置：支持对概况监控专题的添加、修改、删除。配置概况监控的条件有：监控域、行条件、行展示值

39、、列展条件和列展示值。都可多选。2.概况监控展示。(1)多个概况监控以树形结构组织(加上域的判断，满足域配置的时候显示)。每个概况监控包含两部分：概况信息展示(按厂商分布、按级别分布、按网元分布等的告警数量)和告警展示窗口(展示符合上述条件的告警)。(2)告警信息展示窗口，显示出的是告警数量，此窗口数据可设定多少秒更新一次，如30秒，如果告警数量多于30秒前，应显示为红色。如果小于30秒前，应为绿色。数量不变，显示为白色。(3)点击概况信息展示窗口中的数字可以关联到告警展示窗口。如果是点击一行，就展示此行条件下的告警，如果是点击某个节点上的数字，显示符合此节点条件的告警。(4)点击概况信息展示

40、的内容可将此查询条件显示在左下方的窗口。(5)告警展示窗口中可做的操作大致与实时告警监控中窗口的功能相同，工具栏上增加“查看所有告警”功能，即展示用户所在域内的所有告警，与监控专题无关。概况监控用例图如图2-3。图2-3概况监控用例图2.3.3告警关联规则设置系统能够提供基本的告警关联性规则或由用户定义关联规则，对入库的告警信息按规则进行相应的告警相关性分析。按照设定的告警之间的关联规则，系统可推测出新来的一组告警中的决定性告警，根据它定位故障的根源原因，使用户能够查到故障所影响的设备和链路信息，和其影响的业务。所有相关告警可以通过决定性告警可以链接查询到。关联告警的类型如下。1.主次告警：由

41、于A告警的发生，在一定时间内产生了B、C等告警，那么A、B、C等是主次关系。其中，A告警是主要的告警(根本原因的告警)，B、C等属于次要告警。2.同源告警：由于某种故障的发生，产生了B、C等告警，那么B、C告警属于同源关系。需要衍生出代表故障根源的A告警。3.频次告警：当一条告警来到后不立即展现，当这种告警又发生了一定门限次数后，将此告警上报。原来的告警都是这条告警的子告警。对告警进行关联配置，就是设定告警之间的关系，使之成为一个规则。功能详细描述。1. 支持用户对规则的添加，修改，删除，启动和停止操作。包括规则基本条件设置和规则告警条件设置。规则基本条件设置包括规则名称、规则生效时间段、规则

42、是否启用。规则告警条件设置表示满足什么样条件的告警才进入此规则。规则允许设置多种动作(Action)。Action条件包括：告警发生后立即执行或告警发生N分钟之后执行，N可配置。可选的Action有：自动发送短信、自动派单、告警抑制、告警延时上报、入库不前转。2. 支持用户查询的规则。您可以根据查询的名称和关联规则等规定类型的规则设定的时间。关联规则的用例图如下图2-4示：图2-4关联规则用例图2.4非功能性需求2.4.1可靠性网络设备都是24小时工作，所以此故障监控系统也需支持7x24的运行模式，系统性能应该支持高并发条件下的操作功能和快速的响应。本系统应该具备的非功能性指标包括一下几条。1

43、.系统能够通过原有硬件升级、增加/更换硬件的方式实现系统扩容。2.系统能够对程序、配置数据进行自动备份与手动恢复，当系统损坏时，能够在要求时间内恢复系统和数据。支持定义系统备份具有三天的周期。3. 该系统可以开启手动恢复和告警数据的自动备份。对于告警数据，以支持自定义级别由备份策略。4.当系统处于具备特殊情况时，能快速恢复功能。5.如果系统中出现异常岩机，不会造成系统崩湊或数据的丢失等问题。2.4.2安全性根据需求，可以把系统的安全性概括为应用安全性和系统安全性：1.应用安全性：系统为确保数据安全，满足对重大操作事故的可追寻性，应对所有操作记录存档，设置日志信息。主要有登录日志和执行日志。登录

44、日志，登录用户名的详细记录，在线时间，离线时间。执行日志，详细记录，包括用户的时间和每个功能的结果。您可以按模块/用户名/次检索。2.系统安全性：系统应具有容错特点，具有运用双机、集群等容错技术。通过与本公司的权限系统相连，能具备完善的身份认证、访问权限、故障恢复功能。2.4.3性能需求告警处理速度：告警平均处理时间的延迟要小于等于10秒（告警处理时间延迟是告警入库时间与告警接收时间的差）。告警处理速度：告警所需的最大处理速度不小于100条/秒。告警监控窗口容量：监控窗口中可以展现的告警容量不小于1万条。大数据量的存储：原始数据保存一年;储存2年汇总数据。用户的最大数量：最大可供应不少于30个

45、用户在线。第3章 系统架构设计3.1系统的设计目标和原则网络设备故障实时告警系统的设计目标和原则主要体现在统一的管理、高效的配置管理、系统可维护性和完美的Web用户体验四个方面。首先，统一的管理就是整个系统操作界面要相一致，同时，与公司中其他网络管理系统使用方法、操作界面相一致。整个网络管理系统使用同一套权限系统，根据权限不同进行不同的操作，同时连接各个系统之间的操作。通过统一的业务管理，能使用户操作方便，界面统一规范，整个系统运行流畅。经过统一的规划和设计，保证接口规范、数据冗余小(几乎不存在)、模块之间賴合度低、组件级和代码级的可复用度高。其次，要有高效的配置管理。由于之前的系统就是因为不

46、能满足多厂商多设备的统一管理，需要配置很多文件，而新系统不需操作人员有非常熟练的配置脚本能力，而是都在可视化的界面中，完成规则、过滤器等的配置。这样提高了效率，也能在数据库中存档，使操作更规范。再次，在系统可维护方面，要求系统具备高度的可扩展性，可以在实现了的功能上在继续完成其他功能，如拓扑功能。同时注重标准化与公司的合理化等网管系统的人机交互界面。支持多种部署可以部署在单人，双人和多台机器上。在完美的用户体验上，要求系统在展示告警时，界面能丰富展示告警信息，页面美观，操作简单易学。3.2物理架构实时硬件平台的网络设备故障预警系统，主机系统和网络设备。其中主机装置由五部分组成。1.数据库服务器

47、：对采集到的原始数据做存储，为上层应用提供数据来源。数据库分为信息告警数据库和资源配置数据库。告警数据库(ADB)存放告警数据，可以有1到N台服务器，每台服务器部署一个ADB。配置数据库(CDB)存放配置数据，可以有1台数据库服务器，部署1个CDB。2.应用服务器：用于进行应用程序的服务。应用服务负责前台应用，以及一些系统自身的管理和监控等。包括fm server、调度任务、topic消息服务、命令消息服务、自身管理服务等。3.采集服务器：用于部署釆集模块和EAM Admin模块。覆盖整个与负责该通信设备来完成采集的原始分辨率和报警数据的管理的生产厂家。4.处理服务器：用于部署告警处理平台(A

48、PE)，负责告警的处理，包括告警标准化、入库、分栋等。5.关联服务器：部署告警平台(ACE) 关联，负责告警的关联。3.3 总体设计3.3.3停站自动通知分析停站自动通知就是使告警信息在产生后通知给维护人员，以便维护人员对基站进行及时的维护。常见的主要方法有：短信通知、彩信通知和基于手机应用程序的通知。其中：短信通知，利用短信监控，把设备的故障信息及时的发送给维护人员和值班人员的手机终端，逐步实现可以没有人对监控中心进行值班，在对系统的正常运行得到保障的同时减轻了监控人员的负担。彩信通知，利用彩信监控家庭或公司的实时状态。首先，采集图片信息，通过摄像头来进行的；其次，通过芯片处理；最后，将处理

49、后的数据通过GPRS模块，通过短信中心发送到用户的手机上。基于手机应用程序的通知，利用推送技术将服务端的数据发送到客户端。系统由应用服务器、代理服务器和Android平台开发的软件三部分组成。推送技术可以迅速和有效地将数据发送到发送数据的移动终端。手机终端也能够根据需要向服务端发送数据指令。 (1)短信通知停站信息的自动通知通过发送短信来实现，优点是稳定，利用移动公司的现有有利资源能有效的发送到维护人手中；缺点是需要搭建硬件平台，发送内容受限，发送速度慢，需要等待等，因此短信通知增加了系统成本，实时性也不高。(2)彩信通知停站信息的自动通知通过发送彩信来实现，优点是速度快，效率高，发送的内容不

50、受长度限制；缺点是需要搭建硬件平台，浪费流量，需要专门的网络完成数据发送，安全性不高，因此，彩信通知增加了系统成本。(3)基于手机应用程序的通知停站信息的自动通知通过应用程序来实现，即通过在手机终端编写软件实现，优点是速度快，效率高，发送的内容不受长度限制。同时，Android手机终端也能够向服务器发送数据，实现双向通信，因此对维护人员对设备故障反馈的实现较为简单；缺点开发相对麻烦，并且需要一部智能手机，显然增加了系统成本。本系统中，需要在停站3Mins内将通知发送给维护人员，综合时效和未来系统的可扩展性，选择Android手机应用实现停站的通知。Android手机应用将存助于提介数据的发送效

51、率，同时在实现服务端与手机终端通信时较为方便，具有较好的扩展性。3.3.4总体设计方案根据系统的需求，从功能角度将系统分为采集存储和告警监控两大部分。采集存储模块包括告警信息采集模块和告警数据存储模块；告警监控包括停站告警通知模块、BSC实时告警模块、BTS告警分析模块、RNC实时告警资询模块等。如图3-1所示。(1)采集存储采集存储是告警监控管理系统的播础和核心，巾两卷后台运行的软件组成GSM网络中用于监控爱立信设备的软件；另一卷足TD-SCDMA网络中用于监控平为中兴设备的软件，用于实现告警信息的获取和存储。采集模块GSM网络中BSC设备告警信息的采集继承了一期工作的采集技术，即利用Tel

52、net来实现；TD-SCDMA网络中的RNC设备告警信息的采集利用网管接口技术CORBA来实现。存储模块存数模块属于中心数据库，是用来保存来自告警采集模块的告警数据。（2)告警监控告警监控是在前台运行的客户端软件，主要完成对告警信息的查询和后续处理，实现对网络设备的监控。各个组成模块的功能为：BSC实时告警监控模块监控GSM网络中BSC设备产生的实时告警信息，并进行相关的查询和处理。RNC实时告警监控模块监控TD-SCDMA网络中RNC设备产生的实时告警信息，并进行相关的査询和处理。图3. 1系统总体框架BTS告警分析模块BTS告警智能化分析即告警关联性分析，是在GSM网络大量告警数据的基础上

53、针对闪断分析，分析闪断的原因，找到造成停站的告警依据，为预测闪断发生的规则做初步探讨。停站自动通知告警模块由于近年来只能手机十分的普及、价格便宜，并且Android系统的开源为用户开发和使用应用程序提供了很多便利的条件，因此，这里选择基于Android平台开发的应用程序实现停站告警的自动通知。Android应用程序降低了系统成本。停站告警自动通知模块由Windows环境下的服务端软件和Android环境下的客户端软件组成。服务端软件用于接收Android手机终端的连接、读取数据库中的告If信总以及与Android手机终端的数据通信，服务端的使用提高了系统安全性；Android手机终端主要完成查

54、询告警信息、接收停站通知等功能。.3.4系统技术架构设计公司的整个故障告警系统由前台Web系统和后台系统构成。后台系统主要完成电信网络设备与服务端的信息处理和数据交互，负责网络设备数据的采集、解析、告警同步、入库等，而Web应用系统提供电信网络操作人员使用，将监控人员等的操作提交到服务端进行处理，并将反馈的内容呈现给用户，主要进行告警监控、告警查询和告警前转等。3.4.1 Web应用层它基于J2EE平台并使用MVC设计模式实现。系统前端Web应用系统采用的框架是公司自己设计的类似Stmts的framework框架。它更适合公司的业务。在Struts中，stmts-config.xml中用于协调

55、前台不是逻辑处理层和背景层，数据存储控制装置的容器层。每一层进行业务处理时通过控制器中进行的。该框架架构抛弃stmts-config.xml中，不用再编写大量的跳转控制配置项，使代码的连接性更强。framework的特性是：请求的控制和转发、配置管理(properties配置文件和数据库配置的初始化)、Log4j日志(文件日志信息)、action代理、ibatis集成、集中鉴权代理(适合公司所有网络系统统一管理)、可以实现防止重复提交和国际化。framework的目录结构为action (存放action接口类)、authority (提供鉴权的对象工厂类和鉴权接口实现类)、dao(提供一个抽

56、象的Dao基类和IBatis Dao类)、dispatcher (提供 action 控制器类)、exception (存放异常类)、interceptor (提供 action代理类、拦截器类和代理工厂类)、util (提供一些常用工具类)。Frame work程序：1. Framework框架的核心类是ActionController.java。JBoss启动初始化应用程序时会运行Action Controller中的init()方法，对基本信息进行初始化。(1)获取容器层目录：get Init Parameter； get Servlet Context. (2)获取配置目录。配置目录中

57、存放properties和PPF配置文件及其他工程所需要的文件。(3)配置log4j。(4)输出版本信息。(5)加载配置项：加载属性文件（包括国际化配置和其他配置）和数据库配置数据。存放配置数据的数据库表以CFG开头，取得其中的 PARAMATERID 和 PARAMETERVALUE 字段值。(6)加载IBatis配置：初始化数据库映射XML文件。(7)获取执行的路径。在 WEB-XML 中配置 path_ of_ action 变量。2.发送HTTP请求时，客户端的请求都会调用Action Controller中do CommandO方法。用户请求会传递三个基本参数：obj (传递请求的A

58、ction类名)、method(传递提交方式，可以为ajax或common)、to do (传递动作，可以为execute或validate)。其中在传递动作to do里，execute为默认操作。如：url：request ContextPath+Vactionobj=filter.FilterAction&method=ajax&opertype=Get All Field。表示action要调用Filter Action，传递提交方式为ajax，动作是执行 get All Field 方法。3.根据参数obj和actionPath获得Action请求的完整路径，赋值class name。

59、根据反射机制，获取相应的Action类型。4.Action的执行：Action通过代理工厂类proxy去执行，根据todo传递的参数执行获取的class类，并且实例化该类，根据参数todo，执行executeO或validateO方法的校验信息。对ajax方式的提交，直接返回处理结果。对common方式的提交，需要翻译URL，然后跳转到相应的JSP页面，展现客户端请求的结果。执行action的execute方法时，对应的实现类中会根据用户传递的参数operaType来判断调用哪个方法。3.4.2持久化层用过使用ibatis框架，使数据持久化层。它是一种半自动化的ORM实现 。全自动化的对象关系

60、映射，如Hibernate，都较为完整的封装了数据库结构。程序员不需要使用SQL技能，而只是定义了对象映射到关系数据库表，全自动化的ORM将存储在按照已配置为自动生成相应的SQL语句良好的逻辑，并要求所进行的JDBC接口。持久层来完成操作。然而，在该系统中，报警是生成的数据，数据处理的报警大量源源不断的性能要求是很严格的，这就要求必须以实现系统性能的设计规范被高度优化的SQL语句。如果一个完全自动化的解决方案的设计目标是无法实现的，和半自动化的ibatis能够解决这个问题。 iBatis的重点是POJO（简单Java对象）和SQL之间的映射关系。程序员还需编写SQL语句，ibatis通过映射配