通信網絡管理系統運用綜述

時間:2022-06-07 11:00:00

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通信網絡管理系統運用綜述

隨著試驗任務對通信業務、通信網絡、通信鏈路、通信設備的可靠性、服務質量、持續時間的要求不斷提高,通信網必須提供更好的服務和更高的可靠性。因此,必須依靠一套功能完備、統一高效的通信綜合網絡管理系統(以下簡稱網管),改變專業網管分散的現狀,使得通信系統值勤人員和試驗任務指揮人員能夠實時了解通信系統的運行狀態和質量,實現全網對設備的自動化管理及對全系統資源的統一監管與統籌調配,優化網絡資源的配置使用,提升通信網對試驗任務的支持能力。

1通信網管現狀分析

試驗任務通信網的組成要素包括試驗任務IP(互聯網協議)網、DDN(數字數據網)、MSS(多業務交換平臺)、數字指揮調度、視頻監視、光傳輸網、時間統一等,主要完成任務數據、圖像、話音業務的綜合傳輸與交換。各通信子網通過各自的專業網管,如試驗任務IP網的U2000網管、光傳輸網的T2000網管、數字指揮調度的操作維護終端等,實現對子網及設備的管理維護。這種通信網管主要由多個相對獨立、互不連接、管理方式各異的專業網管系統組成,按照專業設置,由開發商采用不同技術和管理協議自行研制建成。因此,不可避免帶來網絡協議互不兼容、管理信息不能互通、整個網絡缺乏綜合管理、操作界面多樣性等問題,可以實現監控終端集中擺放,但無法實現信息綜合集中,降低通信人員的值勤效率。因此,應用新的管理技術,構筑新的管理體系構,構建運行在異構網絡環境上的開放式的綜合管理系統,屏蔽網絡軟硬件的異構性,提供異構系統之間的互操作,實現不同設備、軟件、系統、網管標準之間的無縫集成,是通信綜合網絡系統管理的必然要求。

2通信綜合網管系統介紹

基于目前通信網絡由IP網絡、專線網、單臺套設備共存組成混合網的現狀,研制開發并建設應用了一套2級節點的CINMS(通信綜合網絡管理系統),且預留了向上的接口,具備3級結構,通過對被管對象信息的獲取、綜合和提煉,完成通信網絡的拓撲顯示、狀態監控、資源調配、計劃管理、作業調度、分析統計、日常值勤、裝備管理等業務,為網管、維護和任務指揮決策提供了技術支持。

2.1體系結構CINMS體系結構采用分層模型(見圖1),分為:被管設備層、專業網管層、網絡管理層、業務管理層和操作使用層[1]。其中,被管設備層完成被管設備的網管,專業網管層實現各專業系統的網管功能。圖1通信綜合網管系統的體系結構圖Fig.1ArchitectureofCINMS

2.2系統組成CINMS由系統平臺、網管軟件和被管設備3部分組成。系統平臺是連接網管節點和被管對象、運行網管軟件的平臺,采用計算機網絡互聯形式。網管中心由2臺服務器和2臺客戶機組成局域網絡;網管工作站由1臺服務器和1臺客戶機組成局域網絡。網管中心和網管工作站采用廣域連接,形成由LAN(局域網)和WAN(廣域網)相結合的網絡結構。通信綜合網管系統的系統平臺結構如圖2所示。網管軟件是通信網管系統的主體部分,遵從網管協議,實現網管功能模型所提出的各種網管功能。軟件包括網管中心軟件和網管工作站軟件。網管中心軟件駐留在網管中心,實現基本的網管功能,實現與各個被管對象的連接、信息采集、協議轉換和網管信息變量的統一編碼,對設備的狀態信息進行監視顯示,管理網管工作站,接受上級網管中心的管理;網管工作站軟件駐留在網管工作站,實現基本的網管功能,實現與各個被管對象的連接、信息采集、協議轉換和網管信息變量的統一編碼,對設備的狀態信息進行監視顯示,同時接受網管中心的管理。被管設備是指運行在被管設備上的軟件。它主要是維護被管設備維護軟件中的MIB(管理信息庫),實時采集和監測被管設備上的管理對象,接收綜合網管的管理信息[2],解析后從設備維護軟件中獲取相應的信息,然后返回給綜合網管。

2.3主要功能CINMS根據參加試驗任務要求和通信值勤業務需要,除實現網管的故障管理、配置管理、性能管理、帳戶管理、安全管理5個基本功能域外[3],還對網管的功能進行拓展,將任務管理、資源管理、日常值勤、裝備管理以及網上訓練納入網管體系中,使網管的功能更加豐富,更加符合通信系統職能的需求。這里主要介紹一下擴展的功能域。擴展功能主要根據通信值勤和管理的需要進行拓展的業務管理功能,包括下述6個功能域。①拓撲規劃:通信資源的狀況分布統計、特定試驗任務的需求規劃、網絡資源的使用和調配。②任務管理:制定試驗任務計劃,生成任務工作流程,繪制任務拓撲結構,任務計劃在線支持,任務總結,性能評估及歷史數據維護等;匯集試驗任務,積累任務集。③值勤管理:包括值班計劃管理、值班日志管理、受理工單、工單管理等;可實現網上自動排班,自動填寫值班日志,進行值班日志歸檔,實現上下級之間的業務流通等功能。④資源管理:包括資源需求計劃,網絡資源記錄,查詢、統計、輸出、維修登記記錄等,是本電子裝備實力統計賬。⑤即時通信:實現網上文件傳輸、消息傳送、通知傳達等,方便業務溝通。⑥網上訓練:將電子資料、培訓資料、試題庫、故障庫、案例庫等存放在數據庫中,可開展業務學習,生成針對性訓練等,進行崗位考核及任務前的針對性訓練。

2.4被管對象接入方法通信網是一個典型的多廠商和自研設備的環境,不同的設備采用不同的網絡管理接口,因此如何將這些異構設備接入統一的平臺是綜合網管的關鍵技術之一[4]。不同接口的被管對象具體接入方式主要有下述幾種類型。1)交換機接入。網管中心和網管工作站分別通過LAN交換機完成對以太網RJ45接口的被管對象的接入。如IP網中的路由器、防火墻、交換機設備,MSS節點設備、視頻編解碼器、圖像編解碼器、話音終端等。2)終端服務器接入。對于RS232接口、RS485接口的被管對象,通過終端服務器屏蔽管理協議和接口差異,統一信息交互格式后接入網管交換機。例如RS232接口的通信電源監控、RS485接口的PCM(脈沖編碼調制)管理監控、機房溫濕度環境監測設備等。3)開放CORBA(通用對象請求結構)北向接口。對于CORBA接口的被管對象,如10Gbyte/sSDH(同步數字系列)光傳輸設備、OSN6800WDM設備等通過該接口接入綜合網管系統。4)開發軟件。對于不是通過SNMP(簡單網絡管理協議)進行設備管理的被管對象,如時間統一子系統、數字指揮調度子系統等通過開發相應軟件接入網管系統。軟件與設備間通過串口通信,網管與間通過SNMP協議通信。

3在試驗任務中的應用實例

CINMS除完成日常通信值勤中的設備狀態監視、告警顯示、裝備資源管理等事務外,最顯著的特點是對試驗任務的支撐。例如在某型號任務中,CINMS的應用情況如下所述。

1)在任務準備階段,協助建立各子系統狀態。各子系統及設備狀態設立完成后,通過綜合網管系統的狀態查詢檢查各子系統參數設置是否正確;通過端口的“PING”命令測試功能,檢查各被管對象到綜合網管的鏈路是否正常;通過在線測試功能啟動AV5237誤碼儀對鏈路誤碼進行測試。通過綜合網管上的參數查詢、狀態實時監視、鏈路測試等功能檢查各子系統任務狀態建立情況。

2)任務開始前,進行任務針對性訓練。利用電子資料庫、故障庫、試題庫、日常積累的數據庫或者針對型號任務準備的技術資料、試題等組織開展各個崗位、各級業務部門的針對性訓練及考核。崗位人員可自行根據時間安排完成任務要求的學習,實現網上出卷、隨時答卷、自動閱卷、即時成績等一套網絡化的針對性訓練和考核流程。

3)任務執行過程中,進行設備狀態集中監視。任務執行過程中,實時監視此型號任務的網絡拓撲圖,如果某臺設備出現告警或故障,通信綜合網管系統將用聲音告警和閃光告警同時顯示和提醒,如果此類故障之前發生過,網管同時會給出解決建議。

4)任務結束后,提供設備性能評估基礎數據。通過通信設備指標綜合數據庫,將任務過程中各設備的運行利用率、故障率、CPU(中央處理器)資源占用情況及鏈路誤碼情況等的數據、表格、曲線進行統計輸出,積累任務性能數據庫,給各崗位人員進行設備參試性能評估提供第一手資料。對于試驗任務密集、實時任務和長管任務交叉、應急任務增多的現狀,CINMS的優勢顯得尤為突出。在網管系統中,可以為每個型號任務制作參試設備拓撲結構圖,即使設備交叉、交替、重疊執行2個以上的試驗任務,也能通過相應的任務拓撲圖進行監視,大大提高任務通信設備管理的效率。由此可見,CINMS在具有強大數據處理功能的綜合業務平臺上,基于試驗任務的流程,為試驗任務全過程中的通信設備狀態建立、狀態監視、參數查詢、鏈路測試、數據統計等提供了一個統一綜合的技術和管理平臺[5]。

4特點分析

CINMS的作用主要在于提供綜合化信息,通過綜合化的方式表述網絡運行狀態和節點間關系,為通信系統的管理維護提供支持,也為試驗任務各級指揮人員的管理決策提供信息,具有下述特點。

1)實現了基于專業網管的信息集中。將分散和獨立的專業網管轉化為集中管理、遠程監視的信息統一集中平臺[6],既不排斥專業網管,又實現了對專業網管的信息綜合。對于進行全網資源的調配優化,掌握全網資源的運行情況和性能,縮短任務準備時間,簡化聯調程序,優化任務的保障組織,減少人為失誤等網管措施起到重要的支撐作用。

2)基于網絡管理基本功能域進行了功能拓展。在實現網管基本功能域的基礎上,將目前的通信值勤、事務辦理、網上訓練、裝備統計等通信系統的日常管理事務納入綜合網管,提高通信系統的值勤效率,豐富了訓練手段,簡化了日常事務工作流程。

3)提高了對試驗任務的實時技術支撐能力。具有全網拓撲顯示和靈活的拓撲設置功能,對于全網不同型號任務拓撲顯示、系統狀態建立、設備狀態實時檢查、故障告警顯示及查詢、端口流量監測等具有很好的支持能力,可以積累任務集,為日后的任務總結、系統評估提供原始數據資料。

4)具備一定的設備端口及網絡鏈路測試能力。實現了將誤碼儀接入系統的功能,實現對DDN、MSS等專線電路的端到端誤碼測試;通過右鍵快捷方式實現對交換機、路由器等設備端口的流量監測,進行鏈路PING測試,統計端口的數據流量、誤碼率等,提高對于通信網絡的實時監管及故障排查能力。

5結束語

CINMS目前能夠管理到混合通信網的局域網、設備、板卡、網絡設備的端口,實現信息的實時集中綜合顯示,但基于集中信息進行應用挖掘才是綜合網管的優勢所在。因此,對通信設備間的鏈路關聯、鏈路承載業務辨析、上下行鏈路流量數據統計、網絡負荷能力分析、服務質量效能評估及實現部分控制功能是CINMS下一步的研究方向。新一代CINMS將由面向網絡、設備轉化為面向用戶、業務,由事后故障排查轉化為基于統計的故障預警,由被動受理轉化為主動維護發展,進一步提升通信網絡的綜合管理、維護能力、值勤效率及對試驗任務的支撐能力。