摘 要： 針對FOM網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的組成和功能設計了軟件的總體構架。著重闡述了代理的設計，包括MIB樹的設計、MIB初始化、MIB訪問以及Trap的實現(xiàn)。經(jīng)過測試，證明了設計的正確性。
關鍵詞： FOM網(wǎng)絡管理系統(tǒng)；代理；MIB；Trap
FOM(Fiber Optical Multiplex)是一種中、小容量的時分復用光纖通信系統(tǒng)。用它來設計實現(xiàn)4～16路E1(2.048 Mb/s)通道的單步復/分接，具有自定義的仿SDH偵結構；預留網(wǎng)絡維護和管理通道，系統(tǒng)開銷豐富；采用光纖進行遠距離傳輸，可以組成二纖自動倒換的光纖自愈環(huán)網(wǎng)[1]。
1 FOM網(wǎng)絡管理系統(tǒng)組成
FOM組網(wǎng)的網(wǎng)絡管理分兩部分：(1)每個網(wǎng)絡結點內(nèi)嵌網(wǎng)管單元；(2)通用PC機安裝網(wǎng)絡管理軟件構成的網(wǎng)管終端。
內(nèi)嵌的網(wǎng)管單元采用嵌入式系統(tǒng)構架，硬件由嵌入式CPU MPC850及其外圍電路構成，軟件在嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks平臺上運行。每個網(wǎng)管單元都可以通過Ethernet或RS232接口連接網(wǎng)管終端，同時經(jīng)FOM幀中的EOC通道與網(wǎng)中其他結點的網(wǎng)管單元相連。與網(wǎng)管終端相連的結點為主結點，不僅要負責與網(wǎng)管終端通信，而且要實時匯集網(wǎng)中其他結點的運行和維護信息，并傳送給網(wǎng)管終端FOM自愈環(huán)網(wǎng)中，當網(wǎng)絡發(fā)生嚴重故障(無光信號、無34.56 Mb/s信號等，將導致通信中斷的故障)時，網(wǎng)管終端或網(wǎng)絡主結點(網(wǎng)管終端不工作時)會自動發(fā)出命令、啟動備用通道、實現(xiàn)系統(tǒng)自愈。
PC機上安裝的網(wǎng)絡管理軟件既可以在本地通過RS－232接口對本地FOM進行管理，也可以通過Internet。采用與之兼容的網(wǎng)絡管理協(xié)議對網(wǎng)絡上的各個結點進行管理。SNMP協(xié)議由于其設計簡單、容易擴展得到廣泛應用，被采納為基于TCP/IP協(xié)議的各種互聯(lián)網(wǎng)絡管理的標準[2]。
2 FOM網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的功能
FOM網(wǎng)絡管理系統(tǒng)主要包括：設置功能、報警處理功能、loopback功能、傳輸功能。設置功能包括基本設置：系統(tǒng)識別碼、系統(tǒng)位置、系統(tǒng)IP地址、系統(tǒng)管理人員設置，E1設置，即16路E1上下設置。報警處理功能包括高速信號告警：高速信號分為東向、西向，每個方向都包括光信號丟失告警、偵信號丟失告警、本站錯誤告警(正常，有錯，嚴重錯誤或通信中斷)、對方錯誤告警(正常，有錯，嚴重錯誤或通信中斷)。E1信號告警處理，即每一路E1信號的丟失。loopback功能包括：本地FOM高速環(huán)回、本地FOM低速環(huán)回、遠端FOM高速環(huán)回、遠端FOM低速環(huán)回、遠端LIU(Line Interface Unit)模擬(HDB3)環(huán)回、遠端手動電纜連接環(huán)回。傳輸功能：網(wǎng)管利用FOM系統(tǒng)的384 KB/s通道進行傳輸，并且采用TCP/IP和SNMP協(xié)議，網(wǎng)絡管理模塊的1個結點可以對網(wǎng)絡中的所有結點進行管理，對本地管理員提供所有的功能(包括提供遠端管理功能)。
3 FOM系統(tǒng)網(wǎng)管軟件的總體結構
FOM嵌入式網(wǎng)管功能強大，所有這些功能的實現(xiàn)不可能在同一個任務中完成，整個系統(tǒng)的應用軟件通過FOM_SM、SM Agent、SNMP、LCD Control、Tributary control 0～3、Test等共15個任務來實現(xiàn)。其中，F(xiàn)OM_SM是主任務，所有其他各個任務之間的交互都通過該任務實現(xiàn)中轉(zhuǎn)，這樣可以避免系統(tǒng)中存在過多的消息隊列。SMAgent則把用戶發(fā)來的管理命令進行翻譯歸類后，通知FOM_SM做出相應的回答并轉(zhuǎn)發(fā)該次的回答消息[3]。其中主要任務的通信機制如圖1所示。
4 SM Agent的實現(xiàn)
SM Agent將管理站對管理對象的操作進而轉(zhuǎn)換為對相應的設備參數(shù)的操作，并確保管理功能的實現(xiàn)。通過管理進程基于UDP的SNMP協(xié)議進行通信，將管理站的命令轉(zhuǎn)發(fā)給FOM_SM，再把FOM_SM做出的相應回答轉(zhuǎn)發(fā)給管理站，利用這種中介作用，使管理站可以對FOM－ADM設備實現(xiàn)監(jiān)測和控制。
4．1 MIB樹設計
FOM系統(tǒng)的嵌入式網(wǎng)管單元使用VxWorks作為其操作系統(tǒng)，利用Tornado自帶的WindNet SNMPv1/v2的支持，創(chuàng)建SNMP代理。具體步驟如下：FOM系統(tǒng)特定MIB文件的編寫，將得到的MIB文件轉(zhuǎn)化為.c和.h文件編寫、修改，最終將代理相關功能整合到VxWorks中，即可以實現(xiàn)基于WindNetSNMPv1/v2c的代理，從而與管理站進行通信，實現(xiàn)對FOM－ADM監(jiān)測與控制的目的。
FOM的網(wǎng)管功能包括系統(tǒng)工作模式設置、配置管理、性能監(jiān)視、故障報警和系統(tǒng)維護等。針對上述功能對FOM(1)給出了6個組：系統(tǒng)組(FOMsystem)、卡的類型組(FOMcard)、pm設置組(FOMsetpm)、pm查詢組(FOMgetpm)、報警組(FOMalarm)、維護組(FOMmaintence)。每個組都有很多變量，包括簡單變量和表變量。圖2描述了FOM系統(tǒng)的MIB樹結構。
其中，F(xiàn)OMsystem描述了配置系統(tǒng)相關的變量；FOMcard描述了應用卡配置的相關變量，各路信號的編碼方式、傳輸參數(shù)等設置；FOMsetpm描述設置最近1天內(nèi)15 min間隔和1周內(nèi)24 h間隔的誤碼秒(ES)、嚴重誤碼秒(SES)、不可用秒(UAS)的極限值的變量；FOMgetpm則描述PM查詢后存放ES、SES、UAS返回值的變量；FOMalarm描述報警歷史的相關變量，以及查詢報警歷史的相關條件變量；FOMmaintence則描述了設置系統(tǒng)需要的環(huán)回信號測試參數(shù)變量，以及得到的測試結果變量。
在編輯構造MIB文件后，通過mib2c等第三方工具，利用mib文件構建原始的mib.c和mib.h框架。
4．2 MIB初始化
初始化首先對全局變量(包括當前通道號、卡號等)賦默認值。利用msgQCreate函數(shù)，創(chuàng)建了1個ID為APP_SNMP_Mbox的消息隊列，用來接收FOM_SM任務發(fā)給SMAgent的消息，它的隊列長為64。消息按優(yōu)先級排列。然后向FOM_SM發(fā)送初始化成功的信息，若成功，則WindNet SNMPv1/v2c中自帶的函數(shù)使代理進入消息處理循環(huán)。
在需要的時候，給訪問變量設初始值。其流程圖如圖3所示。
4．3 MIB訪問
在創(chuàng)建代理MIB樹時，訪問函數(shù)已經(jīng)賦予了MIB樹葉節(jié)點中的訪問函數(shù)指針，這樣當查找到相應的葉子節(jié)點時，就會通過訪問函數(shù)指針調(diào)用相應的訪問函數(shù)。主要包括Get函數(shù)、Next函數(shù)、Test函數(shù)、Set函數(shù)，其中Get函數(shù)、Next函數(shù)、Set函數(shù)分別完成對Get、GetNext、 Set命令的響應。
4．4 Trap設計
代理的作用之一就是檢查異常事件的發(fā)生，并及時向管理站發(fā)送Trap消息。Trap設計中要考慮兩方面問題：一是定義何種事件可以產(chǎn)生Trap；二是Trap中含有什么信息。在一些標準MIB文件規(guī)范中已經(jīng)定義了產(chǎn)生Trap的事件，而對于企業(yè)專有MIB，要根據(jù)設備的實際情況確定產(chǎn)生Trap的事件。
在SM Agent的Trap設計中，既有標準MIB文件規(guī)范中預定義的Trap事件(表示代理已經(jīng)開始工作的coldStart)，也有為FOM系統(tǒng)專門設計的Trap事件，如對出現(xiàn)卡的狀態(tài)變化、系統(tǒng)各路信號的ES、SES、UAS超過設定閾值，各路信號出現(xiàn)信號丟失(LOS)、幀失步(LOF)等情況時給出實時告警。
在PC機上運行MIB Browser軟件，通過向目標機發(fā)送Get、Set指令，制造FOM預定義的異常現(xiàn)象，觀察Trap警告信息，均可以得到正確的信息。
參考文獻
[1] 徐釗，楊福錦，鄭紅黨.FOM光纖自愈環(huán)網(wǎng)[J].光網(wǎng)絡技術，2003(8)：6－8.
[2] 徐釗，張林，李建成.FOM-ADM嵌入式網(wǎng)管的設計[J].光通信技術，2004(5)：32－34.
[3] 李娜，趙兵，翟文艷.FOM嵌入式網(wǎng)管SNMP Agent的設計與實現(xiàn)[J].工礦自動化，2008(2)：44-47.