电信管理网(Telecommunications Management Network,TMN)是国际电信联盟电信委员会((ITU-T)为适应现代通信网的发展提出的一种新型的管理电信网的网络。从理论和技术标准的角度看,TMN就是一组原则和为实现原则中定义的目标而制定的一系列的技术标准和规范:从逻辑和实施的角度来看,TMN就是一个完整而独立的管理网络,是各种不同应用的管理系统,按照TMN的标准接口互连而成的网络,这个网络在有限的点上与电信网接口,与电信网的关系是管与被管的关系,是管理网和被管理网的关系。
电信管理网主要包括网路管理系统维护监控系统等。电信管理网的主要功能是: 根据各局间的业务流向、流量统计数据有效地组织网路流量分配;根据网路状态,经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等,以避免网路过负荷和阻塞扩散;在出现故障时根据告警信号和异常数据采取封闭、启动、倒换和更换故障部件等,尽可能使通信及相关设备恢复和保持良好运行状态。随着网路不断地扩大和设备更新,维护管理的软硬件系统将进一步加强、完善和集中,从而使维护管理更加机动、灵活、适时、有效。
其基本原理是提供一个组织良好的网络结构,让各类操作系统(OS)与电信设备能采用事先商定的标准化协议和接口体系结构(包括功能、信息和物理三方面)互连。CCITT已提供国际统一的网管框架和网管功能模型,定义了五个网管功能域:
1.性能管理(性能监测、话务管理网络管理、服务质量QOS观察)
2.配置管理(保障、状况和控制、安装等功能)
3.故障管理(告警监视、故障测试、定位、处理等功能)
4.计费管理(收集计费记录、记帐功能)
5.安全管理(安全措施);
电信管理网使得网络管理系统与电信网在标准的体系结构下,按照标准的接口和标准的信息格式交换管理信息,从而实现网络管理功能。TMN的基本原理之一就是使管理功能与电信功能分离。网络管理者可以从有限的几个管理节点管理电信网络中分布的电信设备。电信管理网TMN的目的是提供一组标准接口,使得对网络的操作、管理和维护及对网络单元的管理变得容易实现,所以,TMN的提出很大程度上是为了满足网管各部分之间的互连性的要求。集中式的管理和分布式的处理是TMN的突出特点。
1.利用TMN的开发工具开发TMN的必要性
TMN的信息体系结构应用OSI系统管理的原则,引入了管理者和代理的概念,强调在面向事物处理的信息交换中采用面向对象的技术。如前所述,TMN是高度强调标准化的网络,故基于TMN标准的产品开发,其标准规范要求严格复杂,使得TMN的实施成为一项具有难度和挑战性的工作;再加上OSI系统管理人员的相对缺乏,因此,工具的引入有助于简化TMN的开发,提高开发效率。目前比较流行的基于TMN标准的开发平台有HPOV DM、SUN SEM、IBM TMN平台和DSET的DSG及其系列工具。这些平台可以用于开发全方位的TMN管理者和代理应用,大大降低TMN/Q3应用系统的编程复杂性,并且使之符合开放系统互连(OSI)网络管理技术标准,这些标准包括信息模型定义语言GDM0,OSI标准信息传输协议CMIP,以及抽象数据类型定义语言ASN.1。其中DSET的DSG及工具系列除了具备以上功能外,还具有独立于硬件平台的优点。下面将比较详细论述DSET的TMN开发工具及其在TMN开发中的作用。
2.DSET的TMN开发工具的基本组成
DSET的TMN开发工具从功能上来讲可以构成一个平台和两大工具箱。一个平台:分布式系统生成器DSG(Distributed System Generator);两个工具箱:管理者工具箱和代理工具箱。
分布式系统生成器DSG
DSG是用于顶层TCP/IP、OSI和其它协议上构筑分布式并发系统的对象请求代理0RB。 DSG将复杂的通信基础设施和面向对象技术相结合,提供构筑分布式计算的软件平台。通信基础设施支持分布式计算中通信域的通信要求。如图4所示,它提供了四种主要的服务:透明远程操作、远程过程调用和消息传递、抽象数据服务及命名服务。借助于并发的面向对象框架,一个复杂的应用可以分解成一组相互通信的并发对象worker,除了支持例如类和多重继承等重要的传统面向对象特征外,为了构筑新的worker类,DSG也支持分布式对象。在一个开放系统中,一个worker可以和其它worker进行通信,而不必去关心它们所处的物理位置。
电信网络管理技术蕴含了当今电信、计算机、网络通信和软件开发的技术,如OSI开放系统互连技术、OSI系统网络管理技术、计算机网络管理技术及分布式处理、面向对象的软件工程方法以及高速数据通信技术等。电信管理网应用系统的开发具有巨大的挑战性。
工具的引入很大程度上减轻了TMN的开发难度。留给开发人员的最艰巨工作就是接口(interface)的信息建模。尤其是Q3接日的信息建模问题。
Q3接口是TMN接口的“旗舰”,Q3接口包括通信模型和信息模型两个部分,通信模型(0SI系统管理)的规范制定的十分完善,并且工具在这方面所作的工作较多,因此,当我们设计和开发各种不同管理业务的TMN系统时,主要是采用一定的方法学,遵循一定的指导原则,针对不同电信领域的信息建模问题。
为什么说建模是TMN开发中的关键技术呢?从管理的角度而言,在那些先有国际标准(或事实上的标准),后有设备的情况下,是有可能存在一致性的信息模型的,例如目前SDH和七号信令网的TMN系统存在这样的信息模型标准。但即使这样,在这些TMN系统的实施过程,有可能由于管理需求的不同而对这些模型进行进一步的细化。在那些先有设备而后才有国际标准(或事实上的标准)的设备,而且有的电信设备就无标准而言,由于不同厂家的设备千差万别,这种一致性的信息模型的制定是非常困难的。
例如,近年来标准化组织国际电信联盟(ITU-T)、欧洲电信标准组织(ETSI)、网络管理技术论坛(NMF)和ATM论坛等相继颁布了一些Q3信息模型。但至今没有一个完整的稳定的交换机网元层的Q3信息模型。交换机的Q3信息模型提供了交换机网元的一个抽象的、一般的视图,它应当包含交换机的管理的各个方面。但这是不可能的。因为随着电信技术的不断发展,交换机技术也在不断的发展,交换机的类型不断增加,电信业务不断的引入。我们很难设计一个能够兼容未来交换机的信息模型。如今的交换机已不再是仅仅提供电话的窄带业务,而且也提供象ISDN这样的宽带业务。交换机趋向宽带窄带一体化发展,因此交换机的Q3信息模型是很复杂的,交换机Q3信息建模任务是很艰巨的。
1. 运行系统(OS)
OS是执行OSF的系统。OS可有选择地提供MF、QAF和WSF。还有一些其他方面的装置来实现。
2. 中介装置(MD)
MD是执行MF的装置。MD也可有选择地提供OSF、QAF和WSF。MD可以用一系列级联装置来实现。
3. Q适配器(QA)
QA是将具有非TMN兼容接口(在m参考点)的类似NE或类似OS连接到QX或Q3 接口的装置。
4. 数据通信网(DCN)
DCN是TMN内支持DCF的通信网。它起到执行OSI第1至第3层的作用,包括任何ITU-T(前CCITT)或ISO的第1至第3层的标准。DCN不提供第4至第7层的功能。
DCN可由若干不同类型互连在一起的单独的子网组成。例如,DCN可有一个骨干子网,它在TMN范围内提供本地接入到DCN的各种子网之间的连通性。各种类型的子网可以包括技术特定子网,诸如SDH的数据通信通路(DCC)。
5. 网络单元(NE)
NE由电信设备(或电信设备的组合/部分)、支持设备或一些维护实体以及维护实体组组成,这些实体或实体组被认为是实现NEF的电信环境。NE可以根据其执行要求任选地包含一些其它TMN功能块。NE有一个或多个标准Q类接口并可选地具有F和X接口。现有不具备TMN标准接口NE设备将经过Q适配器功能接入到TMN,QAF提供非标准和标准管理接口间转换的必要功能。
6. 工作站(W/S)
WS是执行WSF的系统。工作站功能将f参考点的信息变换为在g参考点可显示的格式,或反之。如果设备结合了WSF与其它TMN功能,则它由其它名字来命名。
1. TMN的体系结构
TMN的功能体系结构是从逻辑上描述TMN内部的功能分布,使得任意复杂的TMN通过各种功能的有机组合实现其管理目标。
根据OSI系统功能模型,TMN分为5个主要的管理功能域,每个功能域包含一组管理活动,各个功能区域并非孤立的,它们相互流通信息和相互操作。功能域的划分可以穿越物理结构的传统边界,完成系统有效的自动的信息流通。这5个管理功能域为配置管理、故障管理、性能管理、计费管理和安全管理。
TMN的物理体系结构是为实现TMN的功能所需要的各种物理配置构成。一个 TMN物理体系结构的一个例子,OS完成OSF, DCN是TMN内部的数据通信网,为各接口提供OSI参考模型中的第1到第3层通信功能。工作站WS执行WSF,网络单元NE由电信设备组成,实现TMN中的NEF功能。
TMN的信息体系结构采用OSI系统管理的原则,引入了管理者(Manager)和代理((Agent)的概念,主要包括管理信息模型和管理信息交换的两个方面。
2. TMN中的故障管理
故障管理子系统提供了TMN规范规定的电信管理网故障管理功能。故障管理功能通过对被管理对象的故障状态进行监测和管理,保证系统的正常运行。故障管理主要负责实时采集数据网络范围内的各种网元((NE)生成的各类设备告警和网络事件报告,根据时间逻辑进行故障过滤,通过内置知识库帮助管理员处理系统故障二告警处理服务器在完成告警的各种处理后,将告警存入数据库,通知到所有客户端,并以可闻、可视的形式直观地提示维护人员,维护人员确认后进行处理,所收集的告警报告入库保存,以供各种告警统计和查询。用户在一台终端前即可实时监视到全网告警的详尽情况。
故障管理中主要分析和处理的对象是告警。告警是一个系统发出的消息,表示其发生了某种事情或异常。告警只是表示可能有故障发生,但并不一定有故障发生。在故障管理系统中,处理的信息是网络告警,随着告警状态的变化,故障管理系统要进行相应的逻辑处理。告警状态的变化是由于接收到相关的事件和操作所致。
Q3接口信息建模是TMN开发中的关键技术。目前,各标准化组织针对不同的管理业务制定和发布了许多信息模型。这些模型大部分是针对网元层和网络层,业务层和事务层的模型几乎没有,还有相当的标准化工作正在继续研究。业务层和事务层的模型是将来研究的重点。
除了Q3接口外,TMN的接口还包括X,F,Qx接口。它们的Q3接口相同也包括通信模型和信息模型两个部分。各标准化组织几乎没有发布针对这些接口的规范。F接口和具体的一个TMN系统的实施密切相关,没有必要对其的通信模型和信息模型进行规范化。Qx是不完善的Q3接口,它是非标准的厂家专用的Q接口,虽然在管理系统的实施中,很多产品采用Qx接口作为Q3接口的过渡,但是随着标准化进程的推进,Qx接口将逐步被抛弃。电信工业的变化日新月异,宽带网络使得分布系统互连成为可能,使得不同的电信服务公司和运营公司相互竞争、相互合作来向用户提供服务。在这种环境下,整个电信网络管理技术将涉及到不同的组织以及它们的管理系统。基于TMN的多域管理(TMN-Based Multi-Domain Management)将成为未来电信网管的重要研究方向。X接口位于两个TMN系统之间,对它研究是基于TMN的多域管理系统的重点。
TMN有技术上的先进、强调公认的标准和接口等优点。但它也有目标太大、抽象化要求太高、信息模型的标准化进程太慢、OSI满协议栈的效率不高等问题。TMN自身需要进一步发展。在网络管理技术方面,除了TMN一种体系结构以外,还有ITU & ISO的开放分布处理(ODP),OSF的分布处理和管理环境(DCE/DME),NMF的OMNIPoint,OMG的公共对象请求代理体系结构(CORBA)以及TINA-C的电信信息网络体系结构(TINA)。目前,CORBA技术越来越被电信、网络部门接受和采用。CORBA体系结构是对象管理组织OMG为解决分布式处理环境中,硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。CORBA适用于业务层和事务层的管理应用。对于下几层(网元层、网元管理层和网络管理技术层)而言,还没有比TMN更好的体系结构。TINA体系结构是基于分布式计算,面向对象以及电信和计算机业界的其它和标准,如ODP,IN,TMN和CORBA;它将电信业务和管理业务综合到同一种体系结构中,是电信业务与电信网络管理技术无关,从而使电信业务的开放与管理不受多厂商设备的影响。虽然TINA处于发展中,还不很成熟,但它是未来电信体系结构的最终方向。
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