DOI:10.19551/jki.issn1672-9129.2020.23.039
一种基于微服务的云网运营统一采集和控制平台的设计与实现
谢翠琴(安徽职业技术学院㊀合肥㊀230011)
摘要：本文分析了5G时代云网运营的特点，以及云网运营对网元信息统一采集和控制的需求，设计并实现了一种基于微服务技术的云网运营统一采集和控制平台㊂文章描述了平台的总体架构㊁系统实现的技术架构和各逻辑层的作用及实现方式㊂应用表明微服务架构具有接入简单㊁监控全面㊁服务易治理㊁容易扩展等特点，能有效满足云网运营云化技术的要求㊂
关键词：云网融合；云网运营；微服务；统一采控
中图分类号:TP393.09㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2020)23-0038-02
㊀㊀1㊀引言
未来网络规划设计应以数据和数据中心(DC)为核心,
围绕云化业务的需求进行，这已经成为IT和IC行业的共
识㊂云与网有机结合将构成云网一体的新型信息系统架构
[1]㊂
在云网融合的背景下，运营商原有网管系统存在烟囱林
立㊁数据分散㊁能力开放不足等问题，导致了产品加载慢㊁支
分布式和微服务的关系
撑效率低㊁协同能力弱㊁数据基础差等情况的发生㊂
为适应云网融合的要求，需要实现对各专业网络资源㊁
告警㊁性能㊁话单㊁日志㊁流量等云网运行数据的统一采集，实
现各服务能力中心及网管应用对云网操作的统一控制㊂
2㊀业务需求
云网融合的核心在于 融 [2]，基于云网融合的要求及
云网运行数据统一采集云网操作统一控制的需要，云网运营
统一采控平台的业务需求主要体现在以下几个方面:
1)㊁需要能满足5G核心网㊁5G无线网㊁传输(OTN/波分/Roadm)㊁骨干IP网络㊁云和IDC专业采集和控制的业务需求，并支持新型城域网和云网POP的采集和控制的业务需求㊂
2)㊁需要实现统一实时采集功能㊂包括采集配置㊁采集
服务㊁采集调度㊁采集过程管理㊁数据加工㊁数据分发等功能㊂3)㊁需要实现网元控制操作功能㊂包括操作控制设计㊁
操作交互㊁解析转换㊁控制结果处理㊁控制过程管理等功能㊂4)㊁需要实现采集框架与采集服务接口的功能㊂包括
采集框架注册㊁心跳检测㊁采集源下发㊁采集源查询㊁采集模板下发㊁采集模板查询㊁采集指标下发㊁采集指标查询㊁采集任务派发㊁操作指令接收㊁网元参数下发㊁网元参数查询㊁异常规则下发㊁异常规则查询等业务㊂
5)㊁需要实现系统管理功能㊂包括用户管理㊁安全审计㊁安全防护㊁网络操作安全管理㊁数据安全㊁网络外部接口等功能㊂
3㊀微服务
微服务架构具有独立部署㊁动态扩展㊁快速迭代等优势，可使开发者短时间构建高可部署性㊁高可扩展性的应用[3]㊂云网运营统一采控平台的设计采用微服务化架构，容器云化部署，满足系统按需的移植性需求㊂
4㊀总体架构
运营商在进行网络架构的构建过程当中，必须以客户需求为基础，这样才能够使得架构完整，更加符合社会需要[4]㊂云网运营统一采集和控制平台解耦了原4G网管的采控层，实现对各专业云网数据的统一采集和网络操作集中控制，支撑上层各应用系统㊂
通过采集服务和采集指令实现对各类网元㊁EMS㊁OMC 数据的统一采集，将采集的数据处理后上送到数据共享平台，为上层系统提供网络数据，同时也支撑应用层的各种场景对网络运行数据的需求㊂
采集和控制平台中的控制能力，通过网元直连㊁OMC㊁设备代理等方式与各专业各种类型的网元进行连接，实现对网络的操作控制，支撑上层应用对业务开通㊁网络维护管理等方面的操作需求㊂
平台通过控制指令实现API对接，实现可配置的控制能力，为上层应用等提供网络操作控制能力，同时也为应用层提供所需的对网络控制的API能力㊂平台总体架构如下图所示:
5㊀系统实现
系统的实现采用分层架构原则，包括展示层㊁服务层㊁数据层㊁存储层和IAAS层㊂
展示层主要为人机交互界面；服务层是采控平台功能的实现层；数据层提供统一的数据访问接口与保障数据同步；存储层实现全网络平台的数据统一存储;IAAS层保障系统的高可用部署与持续构建㊂
1)展示层㊂展示层为人机交互界面，支持快速灵活定制应用的使用界面和视图，满足各种维护场景和维护人员的需要，兼容PC端㊁移动端各种主流浏览器访问㊂展示层可通过建立内部的服务访问层，采用REST㊁WS等各种技术和框架封装对采控平台的能力调用操作，将返回数据展示在客户端㊂
2)服务层㊂服务层中的业务逻辑在实现了标准接口后变成标准能力㊂封装后的云网运营系统各项能力组成一个虚拟资源池，供上层展示层或者外部系统调用㊂
服务层采用分布式微服务开发框架,DCOOS/EOP作为服务注册中心，采用Nginx实现负载均衡与高可用集管理，提供可靠㊁灵活的部署与扩展方式㊂
3)数据层㊂数据层用于数据访问与保障数据同步，在CP(一致性㊁分区容错性)与AP(可用性㊁分区容错性)之间寻一个合适的平衡点㊂数据访问采用UDAL等分布式数据库框架，支持分布式事务管理，分区路由㊁全局序列，切片索引㊁日志等，支持分库分表㊂数据维护方面使用Otter或者Canal，可实现主从复制，数据实时备份等㊂
4)存储层㊂存储层实现全专业网络运行数据统一集中存储和共享，通过分库分表方案适应大规模数据存储需要㊂大数据存储采用HBase㊁HDFS和FDFS等主流开源技术组件，分布式缓存采用Redis,MQ队列可采用Kafka㊁MQ等进
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DOI:10.19551/jki.issn1672-9129.2020.23.040
软件工程数据挖掘技术应用分析
王健豪(武汉学院信息工程学院㊀湖北㊀430030)
摘要：软件工程运用数据挖掘技术，宛如如虎添翼，在挖掘软件版本数据信息和软件执行记录数据信息中，作用非凡，在检测软件漏洞和故障中，充当了急先锋㊂由此，保证了软件开发的效率和质量，确保了软件的安全稳定运行㊂
关键词：软件工程；数据挖掘技术；应用
中图分类号:TP311.13;TP311.5㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2020)23-0039-01
㊀㊀计算机技术和信息技术的迅猛发展，致使计算机对数据的存储与处理能力获得大幅度提升，利用信息技术和网络技术管理各种数据，已然成为各行各业的主要工作方式㊂不仅如此，人们面对海量信息，怎么样对这些信息进行利用，可直接影响相关的生产效率和工作效率㊂所以，对数据实施挖掘，愈加受到各行各业重视㊂数据挖掘技术，将等技术数据可计算㊁信息检索㊁统计学㊁知识工程㊁机器学习㊁数据库和人工智能等技术融为了一体，它在软件工程当中，有效提高了数据信息的处理效率，为实现软件工程的良好开发，奠定了较好基础㊂
1㊀数据挖掘技术对软件工程开发的作用
1.1增强了对数据信息的理解㊂应用数据挖掘技术进行软件工程开发，可增强对数据信息的理解能力㊂相对同样信息而言，各人有各人的不同理解，假如用人力对相关数据进行采集，并进行理解，既会增加处理时间，又会数据本身具有的权威性形成不利㊂如果从业数据挖掘技术，则能实现对数据的分类处理，并能保证数据自身的准确性和权威性㊂1.2提升对数据处理的质量㊂采用数据挖掘技术处理数据信息，可使对数据在相对较短的时间之内，实施多次筛选，并处理那些相对混乱和无效数据，促进数据处理质量提升，保证数据处理效率㊂同时，它相比原始时间处理手段，还有不丢失数据的长项，不会因数据处理而造成不必要损失㊂1.3提高对数据的利用效率㊂数据挖掘技术的优势，是可进行数据的多角度分类处理，整合数据信息，促使一些无效数据可转化为可被理解的数据信息资源，助力企业依靠数据理解进行相关决策，在一定程度上提高了对数据的利用效率㊂
2㊀数据挖掘技术在软件工程开发中的应用
2.1对软件版本数据信息的挖掘㊂挖掘软件版本数据信息是一种关键性工作内容㊂目前，很多企业都在运用版本控制系统，对软件进行维护，用以确保团队成员获得一致性的代码㊂软件开发的大型团队，他们的软件版本数据信息具有较强的复杂性，在进行更新时，往往容易出现代码混乱问题㊂但运用数据挖掘技术，因其能够变更软件历史信息，再以代码分析，可对每个软件版本与模块之间存在的内部联系，给予确认，并能保证实现代码融合，规避漏洞问题产生㊂2.2对软件执行的记录实施挖掘㊂运用数据挖掘技术实施软件工程开发，可挖掘软件执行记录，并可帮助分析程序预定安装路径，挖掘分析运行数据，采用合理算法，判断软件运行预期等㊂以这样的分析把关，去发现软件在运行当中出现的漏洞，用以保证软件得以稳定运行㊂同时，还能分析软件安装系统，从中挖掘相关数据信息，并提取软件运行所需要的数据信息㊂
2.3帮助检测软件出现的漏洞㊂利用数据挖掘技术，其中一个长项较好，就是能运行的软件可能出现的漏洞，进行实时检测，一旦发现了运行漏洞，就马上给予修复，用以确保软件的安全运行和稳定运行㊂它主要是结合不同版本软件特点，进行相对合理调整，在满足用户对软件使用需求情况下，对软件教学测评与确认；以测评方式，排查软件数据错误，并给予修复加密，实现对软件的保护㊂它还能对软件后台需要的信息，实施必要处理，清除冗余数据，过滤常用数据，保留关键性有用数据，如软件得以安全稳定运行㊂同时，它还能帮助建模，根据数据信息多寡和数据特性，合理选择数据模型，让
数据模型体现数据信息真实，取得一定安全性㊂它还能根据软件的多种用途，选择科学的数据挖掘方式，分析比对各种数据信息，给用户以最佳的软件使用体验㊂2.4对软件故障检测的数据挖掘㊂利用数据挖掘技术，可实现对软件运行故障的有效检测，检测修复软件产生故障的原因，常出现的故障类型，并对软件出现的运行故障实施修复工作和较好的维护工作㊂数据挖掘技术能提高数据挖掘任务完成率，具体说明软件程序执行的记录，并伴随故障检测㊂它能设定数据挖掘目标，并跟踪了解数据，以对数据的熟悉度，保证故障检测工作的开展㊂对数据实施合理选择，并结合新定位法，运用对比法，实现对软件运行故障的有效排除㊂不仅如此，数据挖掘技术能利用相应的鉴别方法，评估软件所存在的程序缺陷，并能对评估到软件缺陷，加以分析，再优化缺陷修复顺序，用最佳的方法，将软件缺陷的方法，予以固定下来㊂为了确保软件一定的修复率，还能提出检测重复缺陷的技术报告，而报告使用的语言又是近乎自然语言，以使人们读懂报告内容，体现对重复缺陷的详尽描述㊂但到最后，数据挖掘技术还是要以处理相似度和加权求之法，对软件缺陷给予最终的修复㊂
结语：事实上，数据挖掘技术在软件工程开发中的科学运用，在说明数据挖掘技术是如今信息时代处理数据信息的关键技术㊂很明显，软件工程开发运用了数据挖掘技术以后，让软件工程开发能够高质量开展软件维护工作㊁故障检测工作漏洞检测工作㊁执行记录挖掘工作和版本信息挖掘工作等，极大促进了软件工程的开发效率，提高了软件开发的质量，并降低了软件开发的成本，促进软件开发行业提高了经济效益㊂可见，数据挖掘技术已经成为了软件工程开发的得力助手㊂参考文献:
[1]王蕊.数据挖掘技术在软件工程中的应用分析[J].
信息与电脑(理论版),2018(7).
[2]丰婉伊.数据挖掘技术在软件工程中的应用分析[J].信息通信,2020(3).
[3]钦道理.数据挖掘技术在软件工程中的应用分析[J].数码世界,2020(2).
行异步消息交互㊂
存储层搭建在IaaS云平台上，应具备海量数据处理㊁容灾及灵活的横向扩展能力㊂
5)IAAS层㊂IAAS层为云网运营系统提供虚拟化和容器化的运行环境，支持云网运营系统实现应用的持续构建&持续集成(CI/CD)，采用Kubernetes实现资源管理和动态调配，支持应用弹性伸缩，以应对业务高峰，提高云资源池的效率㊂
6㊀结论
基于微服务的云网运营统计采集和控制平台，可提供通用的软件框架和工具能力，支撑各专业完成数据采集和控制㊂平台可作为各网管的统一采集控制底座，也可作为云网实时控制和采集的唯一通道，为运营商构建新一代的云网体系提供支撑㊂
参考文献:
[1]朱海东.云网一体使能网络即服务[J].中兴通讯
技术,2019,25(02):13-18.
[2]史凡.对云网融合技术创新的相关思考[J].电信
科学,2020(7).
[3]龙新征，彭一明，李若淼.基于微服务框架的信息
服务平台[J].东南大学学报(自然科学版),2017,47 (0z1):48-52.
[4]李晓平.面向云网融合的运营商网络架构演进[J].百科论坛电子杂志,2020,(7):701-702.
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