基站自動化全網(wǎng)配置工具的研究與重構(gòu)設(shè)計

饒志敏 李紹強(qiáng)

摘 ? 要：針對舊的基站自動化全網(wǎng)配置工具，首先，文章分析了該工具的架構(gòu)，研究了其中的數(shù)據(jù)流程和存在的問題;其次，設(shè)計出了一種新的架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程，并進(jìn)一步介紹了其中的關(guān)鍵技術(shù);最后，通過原型測試證明了這個架構(gòu)的可行性，并且可以解決舊系統(tǒng)在并發(fā)性、共享性、成本和效率等方面存在的問題。

關(guān)鍵詞：全網(wǎng)配置工具;新架構(gòu);基站自動化

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，基站不斷更新?lián)Q代，數(shù)量越來越多，基站配置參數(shù)也越來越多，原來基站“人肉運(yùn)維”的方法已經(jīng)不太適應(yīng)信息化社會高速發(fā)展的需要。同時，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日新月異，人工成本已經(jīng)成為高科技企業(yè)成本結(jié)構(gòu)中的主要部分，對效率提出了更高的要求。

本文從某企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)營中遇到的實(shí)際問題出發(fā)，通過逐步的分析和研究，結(jié)合主流的軟件技術(shù)設(shè)計出了一個新的系統(tǒng)架構(gòu)，一方面，解決了業(yè)務(wù)運(yùn)營中的難題;另一方面，也為今后的系統(tǒng)擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ)，為日后的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型提供了機(jī)會。

1 ? ?軟件需求背景

1.1 ?全網(wǎng)配置工具

目前，業(yè)界常用的軟件配置管理工具有Rational Clear Case，SVN，GIT，CVS等。這些軟件配置管理工具主要有兩類用途：一類是針對通用軟件的，一類是側(cè)重于代碼級的，對于特定行業(yè)特定產(chǎn)品的配置管理來說不是很合適?；咀詣踊W(wǎng)配置工具一方面要進(jìn)行配置管理，另一方面要結(jié)合多個版本、多代產(chǎn)品全網(wǎng)共存的情形進(jìn)行自動化地精準(zhǔn)配置。

1.2 ?項目背景及舊系統(tǒng)存在的問題

不同代的基站遵循的技術(shù)協(xié)議不同，與之配套的性能參數(shù)也不同。某高科技企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營的需要開發(fā)了基站自動化全網(wǎng)配置工具，該工具的架構(gòu)如圖1所示，可以看出主要的配置管理工作由設(shè)備配置工具（Equipment Configuration Tool，ECT）模塊來負(fù)責(zé)，但ECT并不直接與SITE模塊連接，增加了數(shù)據(jù)的不一致性;模塊SITE是整個架構(gòu)的中心，非常繁忙，一旦有多個用戶訪問模塊SITE， 就會增加用戶排隊等待的可能性。與此同時，根據(jù)信息數(shù)據(jù)在系統(tǒng)模塊間的傳遞，繪制出其數(shù)據(jù)流圖：源數(shù)據(jù)文件（Source Data File，SDF）模塊的信息數(shù)據(jù)都是經(jīng)過人機(jī)模塊的，根據(jù)某些規(guī)則由人做出決策決定是否傳遞給第三方合作伙伴（the Third Party Partner，3PP）模塊，3PP的輸入依賴于人機(jī)模塊的決策結(jié)果。同時，盡管ECT模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了配置管理的自動化，但仍然受人機(jī)模塊的影響。

綜合以上可以看出，人機(jī)模塊在此系統(tǒng)中仍然是很繁忙的部分，仍然是系統(tǒng)的瓶頸所在。除此之外，此系統(tǒng)還存在3個問題：

（1）擴(kuò)展性差，在大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，擁有海量通信數(shù)據(jù)的高科技企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)分散的人機(jī)模式，既不符合技術(shù)潮流，也不利于向后兼容和擴(kuò)展。

（2）并發(fā)性弱，由于老ECT模塊中的插件是采用Python + Windows IIS實(shí)現(xiàn)的，而IIS服務(wù)限制了線程數(shù)量。

（3）共享性不好，ECT模塊中的配置管理仍然是私有的，不利于在不同用戶間進(jìn)行共享;3PP模塊需要經(jīng)過人機(jī)模塊中的人為授權(quán)才能獲得相關(guān)的信息數(shù)據(jù)。

基于以上問題，再加上人工成本的客觀性和沉重性，企業(yè)迫切需要改進(jìn)現(xiàn)有的架構(gòu)。

2 ? ?軟件設(shè)計

根據(jù)舊系統(tǒng)存在的問題，結(jié)合主流的互聯(lián)網(wǎng)Web技術(shù)，設(shè)計了新的架構(gòu)、對應(yīng)的數(shù)據(jù)流程和數(shù)據(jù)庫表。從需求分析的角度來說，整個項目的性質(zhì)實(shí)際上是重構(gòu)。因此，在分析了舊系統(tǒng)的架構(gòu)和問題后，重構(gòu)的對象主要集中在ECT模塊和人機(jī)模塊。對于ECT模塊，重構(gòu)的重點(diǎn)在于將配置項數(shù)據(jù)從ECT中剝離;對于人機(jī)模塊，重構(gòu)的重點(diǎn)在于將人的決策過程改由機(jī)器來完成。

2.1 ?架構(gòu)設(shè)計

在新架構(gòu)圖中，系統(tǒng)的中心不再是SITE模塊，而是Central Database，一個新的數(shù)據(jù)中心，它用來存儲基站的所有信息數(shù)據(jù)，并通過SDIS BUS實(shí)現(xiàn)與模塊SITE同步。ECT模塊、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境（System Develop Environment，SDE）模塊和管理信息中心（Management Information Center，MIC）模塊、DATA模塊則與新的數(shù)據(jù)中心Central Database按需進(jìn)行交互，同時，還可以利用數(shù)據(jù)庫的讀寫機(jī)制來縮短這些模塊的等待時間。

2.2 ?數(shù)據(jù)流程設(shè)計

為了解決舊系統(tǒng)在數(shù)據(jù)流程方面的問題，設(shè)計了新的數(shù)據(jù)流圖。模塊SDF中的信息數(shù)據(jù)直接存入數(shù)據(jù)庫中，無需等待人機(jī)模塊中人的決策結(jié)果，就可以根據(jù)決策規(guī)則分享給3PP模塊。其中的決策規(guī)則由用戶自身的權(quán)限、運(yùn)營商的權(quán)限、項目的類型和種類、第三方的類型等決定，并存放于數(shù)據(jù)庫中。模塊ECT也更加獨(dú)立，不再部分依賴于原先的人機(jī)模塊，而是直接從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)用于配置管理和腳本生成，間接解決了舊系統(tǒng)中并發(fā)性能差的問題。

2.3 ?數(shù)據(jù)庫表設(shè)計

由于本文涉及的企業(yè)希望盡快投入使用，基站自動化全網(wǎng)配置工具在數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面的重點(diǎn)落在如何將原來分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲和管理。根據(jù)不同代基站的性能特征，以及重構(gòu)前模塊間傳遞的信息數(shù)據(jù)類型，設(shè)計的主要數(shù)據(jù)庫表有sdf_node_raw_data，sdf_cell_raw_data，sdf_info等， 而經(jīng)過內(nèi)部處理生成的新表則不在這里列出。

3 ? ?新系統(tǒng)使用的關(guān)鍵技術(shù)及其特點(diǎn)

目前該基站自動化全網(wǎng)配置工具已經(jīng)根據(jù)新的架構(gòu)完成了原型和原型（prototype）測試，并且通過了原型測試，涉及的主要技術(shù)有以下3大方面。

3.1 ?SSM集成框架技術(shù)

SSM框架技術(shù)[1]是Spring，SpringMVC和Mybatis的整合框架。由于本論文涉及的舊系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)比較分散，不能直接生成所需要的配置文件，需要一些中間的處理過程，對讀取到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步解析或組合等處理，因此選擇具有結(jié)構(gòu)式查詢語言（Structured Query Language，SQL）語句定制功能的Mybatis就更能滿足業(yè)務(wù)的需要。同時，使用開源的SSM框架，可以大大提高項目的開發(fā)效率，減少項目的維護(hù)成本，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)性。

3.2 ?Restful ?API

REST是Resource Representational State Transfer的縮寫，是Web應(yīng)用架構(gòu)的一種設(shè)計風(fēng)格和指導(dǎo)思想。符合REST架構(gòu)設(shè)計原則的API，就是所謂的Restful API。前文已經(jīng)說過，舊系統(tǒng)的最大問題之一就是擴(kuò)展性差。采用Restful API 不僅可以大大增強(qiáng)新系統(tǒng)的擴(kuò)展性，而且可以按需定制，兼容不同的數(shù)據(jù)接口，最大限度地減少對已有模塊的修改，降低對現(xiàn)有業(yè)務(wù)的影響，同時減少開發(fā)人員的工作量。

3.3 ?Vue.js框架技術(shù)

Vue.js是一個基于JavaScript構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)性框架[2]，是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的，并且支持Restful API，使開發(fā)者不必具備美術(shù)設(shè)計方面的技能也可以設(shè)計出友好、美觀的界面，并集中精力進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理。

綜合來說，重構(gòu)后的新系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

（1）全自動化、機(jī)械化，提高效率，降低成本;解決了舊系統(tǒng)在人機(jī)模塊的瓶頸;降低了對業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)的依賴，減少了由于經(jīng)驗(yàn)不足或者粗心等原因造成的人為誤差。

（2）高擴(kuò)展性，不論是選擇的集成框架技術(shù)SSM，還是采用新的數(shù)據(jù)中心和Restful API，都保證了新系統(tǒng)的高擴(kuò)展性。

（3）并發(fā)性和共享性能提高，新數(shù)據(jù)中心的引入，將數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)模塊解耦，使各個模塊更加獨(dú)立。摒棄Python+ Windows IIS，新系統(tǒng)采用了Java Web，不僅解決了舊系統(tǒng)并發(fā)性能差的問題，而且也提高了共享性。

4 ? ?結(jié)語

本文首先詳細(xì)分析了舊系統(tǒng)的架構(gòu)圖、數(shù)據(jù)流圖及其存在的問題，然后結(jié)合主流的軟件技術(shù)設(shè)計出了一個新的軟件架構(gòu)來解決這些問題，并通過原型測試證明了新方案的可行性，最后介紹了新系統(tǒng)所使用的關(guān)鍵技術(shù)和具有的特點(diǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]AIXSCODE.SSM_CRUD[EB/OL].（2018-01-24）[2019-09-20].https：//github.com/AixsCode/SSM_CRUD.

[2]VUE.JS TEAM.Vue.js official guide[EB/OL].（2019-01-22）[2019-09-20].https：//vuejs.org/v2/guide/index.html.