WEB Based傳輸次網路維運控制系統

 

 
 
 
 
 
 
 

 

The WEB version of Transmission SubNetwork Controller (TSNC WEB)

 

 
 
 
 
 
 

林立芳、李卓倫、林達民、陳品方、陳安民、張 琪、安蘭台、高麗霞、吳繼祖、廖本煌

  中華電信研究所傳輸研究室
  桃園縣楊梅鎮新榮里民族路五段五五一巷十二號
  TEL:(03)42443423
  birdfang@ms.chttl.com.tw
 

 
 
 
 
 
 
 

摘要

 

 
 
 
 

  中華電信公司為提供客戶快速、便利、高品質、多樣化的服務,需要開發建設許多不同的維運支援系統(OSS)。但是各維運支援系統之操作介面、工作平台皆不相同,造成使用者的不便,因此如何整合各維運系統,提供使用者單一的運作環境,為維運系統開發的重要課題。傳輸次網路維運控制系統(Transmission SubNetwork Controller;以下簡 稱 TSNC) 之 WEB 版本,嘗試利用WEB的架構及技術,解決維運系統使用者介面整合的問題,同時如何充份應用 TSNC 系統既有之架構、網路及應用軟體,以避免重複的投資;且於開發 WEB 版本時,如何建立及應用 JAVA 的技術及 環境,這些都是極具挑戰性的問題。本計畫經歷一年的時間,將上述問題一一克服,且系統實際於北區分公司試用 中,成效良好。本文敘述 TSNC WEB 版本開發之緣起、TSNC 系統之介紹、TSNC WEB 版本之系統架構、軟體設計、 TSNC JAVA Package/Class 設計、結論及參考文獻。
 
 

 

一、緒言

 

  中華電信公司為提供客戶快速、便利、高品質、多樣化的服務,需要開發建設許多不同的維運支援系統 (OSS)。但是各維運支援系統之操作介面、工作平台皆不相同,造成使用者的不便,因此如何整合各維運系統,提供使用者單一的運作環境,為維運系統開發的重要課題。由於全球資訊網(World Wide Web)的流行,使用者只須利用瀏覽器(WWW Browser)透過網際網路(internet)或網內網路(intranet)連接到全球各地的 WEB 伺服器,就可在彈指之間獲得圖文並茂之多媒體資訊,WWW 提供的資訊包含 有:文字(Text)、圖形(Graphics)、聲音(Sound)及視訊(Video),WWW 不僅改善傳統網路訊息傳遞的方式,且提供多媒 體資訊的功能。TSNC WEB 版本之目的是嘗試利用 WEB 的架構及技術,解決維運系統使用者介面整合的問題,同時充份應用 TSNC 系統既有之架構、網路及應用軟體,以避免重複的投資;且於開發 WEB 版本時,建立及應用 JAVA 的技術及環境。TSNC WEB 利用 Intranet 與 WWW 技術,運用中華電信公司內部的網內網路,與既有的 TSNC 資訊系統做緊密整合。在無須更改原有開發的 TSNC 系統之前提下,使用者只須利用瀏覽器,即可與後端的 TSNC 系統連接並獲得快速 正確的網路資訊。TSNC WEB 版本提供使用者在使用 TSNC 系統時,能夠獲得 Intranet 與 WWW 技術帶來的好處,以降低維運成本,提昇企業之競爭力。於是改變 TSNC 系統之使用者圖形介面端以 WEB 架構的使用者表示方式,並應用 JAVA 的技術及環境,為 TSNC WEB 版本主要的開發工作。
 
 

 

二、TSNC 系統之介紹

   

  TSNC 之主要功能是提供傳輸網路之告警監視、設備組構參數及狀態的控制、網路安全性及故障維修派工的管理。開發 TSNC 系統之目的是希望達到遠端集中監控傳輸網路之設備及設施,提高網路可用率,節省維護人力;過濾及處理相關之告警信號,減輕維護人員之負擔;電腦化之維運作業方式,便於查詢統計及分析網路狀態資料。 TSNC 是整個傳輸維運網路之一部份,此維運網路之目的是經由遠端集中管理、監控與調度的電腦化作業方式,提昇網路的品質,降低維護的費用及提供客戶快速的服務。TSNC 第一版(TSNC R1.0)是配合傳輸中介設備(MD),完成近似同步數位階層(PDH)網路之監控功能,並於八 十四年底完成,目前在北、中、南各區分公司及長通分公司實際現場試用中。TSNC 第一版系統之主伺服端於 UNIX 作業系統環境下發展,是以 UNIX 工作站作為開發平台,配合物件導向語言 C++ 來設計實作,而 TSNC 系統之使用者圖 形介面端則於 MicroSoft Windows 作業系統環境下發展,是以 PC 為開發平台,並以 Windows NT 中文版為作業系統。將 TSNC 改成以 WWW 架構的使用者表示方式,可獲得許多好處,主要的好處有:
 
 

  1. Web 使用者端之環境為 Platform-independent,沒有平台間轉換的問題。透過 JAVA-capable WWW browser 即可在不同平 台,包括工作站、個人電腦、筆記型電腦、麥金塔電腦...等,以及不同的作業環境,包括 UNIX、Windows 3.1、 Windows 95、Windows NT、OS2、MAC OS...等等平台上執行 TSNC 使用者端程式。
  2. Web 使用者端之程式為使用時才將執行碼下載至使用者端電腦中,只要在 TSNC 伺服器上完成更新,就可保證使 用者每次使用的軟體都是最新版,省去從前必須到各個使用者端更改版本之困擾。
  3. 硬體成本下降:原本 TSNC 系統之使用者圖形介面端是以高檔個人電腦為作業平台:價值約20萬元,以後則可以 使用網路電腦(Network Computer):約5萬元以下,如此可降低成本。

 
 

 

三、TSNC WEB 版本之系統架構

   

  圖1 為 TSNC Web 版本系統架構圖,Web 客戶端使用者可利用瀏覽器,透過網內網路(Intranet)或網際網路 (Internet)連接至 Web 伺服端 TSNC 系統,以獲得傳輸網路的維運管理功能,連接方式可使用電話線(POTS)、X.25、 Frame Relay、LAN 等。而網內網路(Intranet)與外部網際網路(Internet)之間的連接必須經由 TSNC 系統之防火牆(FireWall) 的安全管制,達到企業資料安全保密的功能。此安全問題是企業網內網路(Intranet) 連接外部網際網路(Internet)時,必須仔細考慮的問題。Web 伺服端 TSNC 系統包含四個部分:
 
 
 

圖1 TSNC Web 版本網路架構圖


 
 
 
 
  1. TSNC Server :提供傳輸網路的維運管理功能。
  2. Web Server:提供客戶端使用者瀏覽器之網路擷取功能,包括 TSNC 之 Home Pages 與 客戶端使用之程式。
  3. FireWall:提供 TSNC 網內網路(Intranet)與外部網際網路(Internet)之間的安全管制,並監控網路資源,管制網路間的訊息傳遞,防止非法入侵。
  4. Terminal Server:提供客戶端使用者以撥接電話的方式,連接至網內網路(IntraNet)之 TSNC 系統,其中 TSNC Server 於 unix-based RISC架構之工作站執行。而 Web Server 與 FireWall 兩者可置於同一部機器執行,與 TSNC Server 分開以便於區分與維護,Terminal Server 則至少必須提供8個電話撥接連接與網路協定(PPP、SLIP、TCPIP、ARP....等)之能力。

 
 
 

四、TSNC WEB版本之軟體設計

   

  TSNC WEB 軟體設計的主要原則在於將原已開發之 TSNC two-tier client/server (二階層式之主從式架構)的使用 者端畫面移植到 TSNC home Page 內,並且不更動原來已開發 TSNC 系統之主伺服端架構。圖2為傳輸次網路維運控制系統(TSNC)之 WEB 使用者端軟體流程圖。解釋如下:
 


 
 
 

圖2 傳輸次網路維運控制系統(TSNC)之WEB使用者端軟體結構流程圖


 
 
 
  1. browse tsnc home page:首先WEB使用者端利用 JAVA-Capable WWW Browser 來瀏覽 TSNC Web Server首頁,如圖3所示。
  2. enter TSNC system:進入 TSNC 系統,出現 LOGIN 登錄畫面,如圖4所示。
  3. connect to TSNC Server and build tsnc_connected_socket:建立與 TSNC主伺服器連接之 socket 通道。
  4. into TSNC workplace:進入 TSNC主畫面(TSNC MENU FRAME) ,如圖5所示。
  5. create another thread: 產生另一個通道監聽執行緒(SOCKET LISTEN THREAD) ,以用來專門接受 TSNC 主伺服器送來的 訊息。
  6. User Action:使用者使用 TSNC 主畫面功能之動作。
  7. Disable Tsnc MenuItem:執行 TSNC 之功能物件(FUNCTION OBJECTS),並呼叫disableTsncMenuitem函式以暫時關閉 TSNC 主畫面(TSNC MENU FRAME)之所有功能選項。
  8. send Message to TSNC Server:TSNC 之功能物件將訊息透過步驟3之 tsnc_connected_socket 通道送給 TSNC 主伺服器。
  9. put reply entry into TSNCDB: 必須將 Invoke ID 和處理 reply message 之物件置入 tsncDB 對映表中。
  10. lookup TSNCDB when receiving reply message from TSNC Server: 當reply message由 TSNC MENU FRAME 所開出的 Thread 收到時,由 Thread 到tsncDB 中以收到 message 中的 Invoke ID 為鍵值 (key value)去取出相對應的 Reply Message Handler Class Instance。
  11. call replyProcess Method to handle reply message: 呼叫該 Reply Message Handler Class Instance的replyProcess 方法來處理回覆 的訊息。
  12. remove the entry when finishing reply message: 處理回覆的訊息之後亦必須將 tsncDB 中的該 entry 去掉。

 
 
 
 

 圖3 TSNC Home Page 圖
 
 
 
 
 
 
 

圖4 TSNC Login登錄畫面
 
 
 
 
 
 

圖5 TSNC主畫面


 
 
 
 
 

五、TSNC JAVA Package/Class 設計   


  TSNC WEB 版本的主要精神在利用 Internet 技術運用於企業內部,進而與企業既有的 TSNC two-tier client/server 資訊系統做緊密整合。在不更動原 TSNC 後端主伺服器的原則下,改變 TSNC 系統之使用者圖形介面端以 Intranet WWW架構的使用者表示方式成為主要的工作,於是 TSNC 系統之使用者圖形介面端程式則必須以 JAVA 語言重新設 計。 我們利用物件導向技術(Object-Oriented)與軟體共用(Software Reuse)的方法,定義並萃取出共同的服務物件 (Service Classes) ,以減少程式發展人員之負擔,縮短開發時程,並且為每個服務物件製作 Web Page 文件說明,以利程式發展人員瀏覽使用。TSNC 之使用者圖形介面端的系統設計是利用 JAVA Language開發,為了達到物件易用易維護之 精神,我們定義了許多共用的物件,並且將相似的類別放在相同的目錄,包裝成 common packages,分別為 com\tsnc\tl\common、com\tsnc\tl\ldb、com\tsnc\tl\tablelist三個 common packages,解釋如下:
 
 

             packages 目錄名稱為 \com\tsnc\tl\,
           “com.tl.tsnc……” com代表 company 公司。
             tl 代表 telecommunication laboratory 中華電信研究所。
             tsnc 代表 transmission subnetwork controller 傳輸次網路維運控制系統。
             如此代表由中華電信研究所之傳輸次網路維運控制系統小組所自行開發並使用的 packages。      而整個 TSNC 功能則以 com.tl.tsnc package 包裝,如此亦可讓其它的系統來使用 TSNC 所開發的物件,圖6 為 TSNC Packages 架構圖。
 
 
 
 

圖6 TSNC Packages架構圖


 
 
 
 
 

七、結論

   

  本開發計畫自八十五年七月成立,依本所 ISO 9000 品保規定之軟體發展程序,先後完成需求分析、系統分析 、及系統結構設計、細部設計、程式製作、模組測試及整合測試。並以 Micro-Release 的方式分階段開發及推出,以希望能儘早取得營運單位對各項功能之確認及回應,並於八十六年中完成 TSNC WEB 版之開發工作。並在台北南一機 房實際現場使用中。 TSNC WEB 版本利用 WEB 的架構及技術,解決維運系統使用者介面整合的問題,充份應用 TSNC 系統既有之 架構、網路及應用軟體,避免重複的投資;且於開發 WEB 版本時,建立及應用 JAVA 的技術及環境。而 TSNC WEB版本 的 Features,可分成下列幾點:
 
 

  1. 成功地使用 Internet/intranet web 技術結合原有的資訊系統。
  2. Web 使用者端之環境為 Platform-independent,沒有平台間轉換的問題。
  3. 整合所有企業系統於相同之終端機(JAVA-Capable WWW browser)。
  4. 無軟體分送(software distribution) 問題, Web 使用者端之程式為使用時才將執行碼下載至使用者端電腦中,只要在 TSNC 伺服器上完成更新,就可保證使用者每次使用的軟體都是最新版,省去從前必須到各個使用者端更改版本之困 擾。

 
 

 

八、誌謝

   

  TSNC WEB 版開發期間承蒙總公司及各級長官之重視以及同仁之努力,使計畫順利進行。特別是本室吳主 任吉原對維運控制系統的期許、推動,使得 TSNC WEB 版能夠真正符合各營運單位對傳輸網路維運之需求,對於參與TSNC研發工作之所有同仁的同心協力,使本系統能順利完成開發工作,在此一併誌謝。
 
 

 

參考文獻

 

[1] 林立芳、“傳輸網路維運控制系統(TSNC)之需求”、中華電信公司、民國八十三年六月。

[2] 林立芳、“TSNC 需求規格書”、中華電信研究所、民國八十三年八月。

[3] Bellcore、“The Bellcore OSCATM Architecture”、 TA-STS-000915、 Issue 3、March 1992。

[4] CCITT、“Draft Recommendation - Principles for a Telecommunications Management Network”、M.3010 Version COM IV-R 28-E、December 1991。

[5] Bellcore、“Framework Generic Requirements for Element Management Layer Functionality and Architecture”、 FA-TSV-001294、Issue 1、August 1992。

[6] Bellcore、“The Bellcore OSCATM Architecture”、 TA-STS-000915、 Issue 3、March 1992。
 
 

作者簡介

 

[1] 林立芳 台灣大學資訊工程碩士,民國八十二年進入電信研究所,目前從事傳輸維運技術研究。

[2] 李卓倫 交通大學資訊工程碩士,民國八十四年進入電信研究所,目前從事傳輸維運技術研究。

[3] 林達民 台灣大學資訊工程碩士,民國八十四年進入電信研究所﹐目前從事傳輸維運系統之開發。

[4] 陳品方 台灣大學資訊工程碩士,民國八十三年進入電信研究所﹐目前從事傳輸維運系統之開發。

[5] 陳安民 交通大學資訊工程碩士﹐民國八十一年進入電信研究所﹐目前從事傳輸維運系統之開發。

[6] 張琪 交通大學資訊科學碩士﹐民國八十二年進入電信研究所﹐目前從事傳輸維運系統之開發。

[7] 安蘭台 美國麻州大學羅爾分校電腦工程碩士﹐民國七十八年進入電信研究所﹐目前從事長途無線通訊之工 作。

[8] 高麗霞 交通大學資訊工程碩士﹐民國八十三年進入電信研究所﹐目前從事數據通訊之工作。

[9] 吳繼祖 台北工專電子科,民國六十八年進入電信研究所,目前從事傳輸維運技術研究。

[10] 廖本煌 中原大學電子工程學士,民國七十年進入電信研究所,目前從事傳輸維運技術研究。