第七章网络管理1

1第七章网络管理本章主要内容:1、电信管理网TMN的基本概念2、TMN的管理层次、管理功能和管理业务；3、电信管理网的体系结构4、SDH管理网的基本概念5、SDH管理网的结构一、电信管理网（TMN）的基本概念·电信网络管理的目标是通过实时或近实时地监视电信网络的运行，并最大限度地利用电信网络资源，提高网络的运行质量和效率，向用户提供良好的服务，即网络管理系统的建立。·网管系统是指业务管理、网络控制和设备监控，通常统称为网管系统。1、电信管理网（TMN）的概念（1）TMN的概念是利用一个具备一系列标准接口（包括协议和消息规定）的统一体系结构来提供一种有组织的结构，使各种不同类型的操作系统,与电信设备互连，从而通过所提供大量的各种管理功能来实现对电信网的自动化和标准化的管理.（2）TMN的基本目标：为电信管理提供一种框架。当引入通用网管模型之后，便可利用通用信息模型和标准接口来实现对多种不同设备的统一管理。2、TMN与电信网的关系TMN和电信网的一般关系如图7-1所示。理想：TMN在概念上是一个独立的网络，它与电信网有若干不同的接口，可以接收来自电信网的信息并控制电信网的运行。实际：TMN网是常常利用电信网的部分设施来进行数据传输，因而两者可以有部分重叠。二、TMN的管理层次、管理功能和管理业务TMN根据OSI系统功能定义了五个管理功能：1、管理功能性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理①性能管理定义：性能管理是提供对电信设备的性能和网络或网络单元的有效性进行评价，并提出评价报告的一组功能。网络单元是指电信设备和支持网络单元功能的支持设备组成。网络单元有交换设备、传输设备、复用器及信令终端等。功能内容：性能监测功能、负荷管理和网络管理功能、服务质量观察功能。2②故障管理概念：故障管理是对电信网的运行情况异常和设备安装环境异常进行监测、隔离和校正的一组功能。ITU-T对故障管理已经有了定义的功能包括以下三个方面：告警监视功能、故障定位功能、测试功能③配置管理功能配置管理功能包括提供状态和控制及安装功能。即对网络单元的配置、业务的投入、开／停业务等进行管理，对网络的状态进行管理。配置管理功能包括以下三个方面：保障功能、状况和控制功能、安装功能④计费管理功能概念：计费功能可以测量网络中各种业务的使用情况和使用的费用，并对电信业务的收费过程提供支持。计费功能是TMN的操作系统能从网络单元收集用户的资费数据，以便形成用户帐单。要求——对这项功能要求数据传送要非常及时有效，而且具有冗余数据传送能力，以便保持记帐信息的准确性。⑤安全管理功能概念：安全管理主要提供对网络及网络设备进行安全保护的能力。主要有接入及用户权限的管理，安全审查及安全告警处理。2、TMN的管理业务TMN定义多种管理业务，包括：·用户管理·用户接入管理·交换网管理·传输网管理·信令网管理等3、TMN的管理层次:TMN采用分层管理的概念，将电信网络的管理应用功能划分为4个管理层次：事物（商务）管理层、业务（服务）管理层、网络管理层、网元管理层。TMN的4个管理层次的主要功能是：（1）事物（商务）管理:负责全局性网络管理事务、涉及经济事务、网络运营者之间的协议和设定目标任务，但不从事管理服务，该层活动需要管理人员的介入。（2）业务（服务）管理负责对下层所提供的管理信息通过q3接口与事物管理层实现互通。3（3）网络管理提供网上的管理功能，如网络话务监视与控制，网络保护路由的调度，中继路由质量的监测，对多个网元故障的综合分析、协调等。（4）网元管理网元层是由一系列的SDH网元构成，其功能是负责网元本身的基本管理。包括操作一个或多个网元的功能，由交换机、复用器等进行远端操作维护，设备软件、硬件的管理等。三、电信管理网的体系结构TMN的体系结构包括三个方面，即TMN的功能体系结构、TMN的信息结构和TMN的物理结构。1、TMN的功能体系结构概念：TMN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通过各种功能块的有机组合，实现其管理目标。在TMN功能体系结构中，引入了一组标准的功能块和有可能发生信息交换的参考点的概念。结构：TMN功能体系结构中包括操作系统功能（OSF），中介功能（MF），网络单元功能（NEF），适配功能（QAF），以及工作站功能（WSF）等功能模块。参考点：TMN中的参考点是功能块的分界点，通过这些参考点来识别在这些功能块之间交换信息的类型。4参考点的种类：q，f，x以及与外界相关的参考点g，m。各参考点的位置如图7-3所示。（1）各功能模块的基本功能①操作系统功能（OSF）用于处理与电信网管理相关的信息，支持和控制电信网管理功能的实现。②网络单元功能（NEF）用途：用于对各种网元进行管理的功能块，同时负责将收集到的NE信息通过MF等上传OS。作用：提供支持功能和通信功能。功能：一类：维护实体功能（交换、传输和交叉连接等）二类：支持实体功能，诸如故障定位、计费和保护倒换等。③适配功能（QAF）用途：实现TMN与非TMN网元和OSF之间的连接。QAF的任务是进行TMN接口与非TMN接口间的转换。④中介功能（MF）在OSF和NEF（或QAF）之间进行信息的传送的功能块以保证各功能块对信息模式的需求，并使网络单元（NE）到OSF的结构更加灵活。⑤工作站功能（WSF）用途：提供TMN与用户之间的交互能力。（2）参考点参考点是功能块的分界点，它是表示两个功能块之间进行信息交换的概念上的点。参考点的类别：q参考点、f参考点和x参考点，另外还有两个TMN与外界相干的参考点g、m。5·q—OSF与MF（中介功能）之间连接点MF与QAF（适配功能）之间连接点MF与NEF（网络单元功能）之间连接点分q3和qx两类参考点q3：连接NEF和OSF、QAF和OSF、MF和OSF、OSF和OSF之间的连接点。qx：连接QAF和OSF、MF和OSF、NEF和OSF、OSF和OSF之间的连接点。·f—WSF（工作站功能）与MF、WSF与OSF之间连接点·x—OSF与其他TMN的OSF之间连接点·m—与非TMN网元进行连接的参考点·g—WSF与用户之间连接点（m、g都不属于TMN范畴）2、TMN的信息结构用途：用来描述功能块之间交换的管理信息的特性。采用方法：TMN的信息结构引入了管理者和代理者的概念，强调在面向事物处理的信息交换中采用面向目标的方法。TMN的信息结构组成：主要包括管理信息模型及管理信息交换两个方面。（1）管理信息模型管理信息模型是对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示。在信息模型中，网络资源被抽象为被管理的目标或对象。（2）管理者、代理者及其关系：电信管理是一种信息处理的应用过程。根据CCITTX.701建议中系统管理模型的定义，每一种特定的管理应用都具有管理者和代理者两方面的作用。网络资源可以用被管理目标信息库（MIB）的形式表示。代理者直接操纵被管理目标，管理者通过公共管理信息服务器（CMISE）实施管理操作。63、TMN的物理结构TMN的物理结构确定为实现TMN的功能所需要的各种物理配置的结构。（1）TMN的功能单元及其基本功能①网络单元（NE）NE是由执行NEF的电信设备和支持设备组成。它为电信网用户提供相应的网络服务功能，如多路复用、交叉连接、交换等。②操作系统（OS）OS是用来处理监控电信网的管理信息，它是执行OSF的系统，。用于性能监测、故障检测、配置管理的管理功能模块都置于此。③中介设备（MD）MD是执行MF（中介功能）的设备，主要用于完成OS与NE间的中介协调功能，用于在不同类型的接口之间进行管理信息的转换。④工作站（WS）WS主要完成f参考点与q参考点。它为网管中心操作人员进行各种业务操作提供进入TMN的入口。⑤数据通信网（DCN）DCN是用于为其他TMN部件提供通信手段。DCN是TMN内支持DCF的通信网，可以提供选路、转接和互通功能，主要实现OSI参考模型的低三层功能。⑥适配器（QA）完成QAF（适配功能）的设备，使非TMN网元也能与TMN的OS操作系统相连。（2）TMN的接口在TMN中共有四种接口，即Q3，Qx，F和X接口。①Q3接口：Q3接口对应q参考点，将MD，QA，NE和0S经DCN与OS相连。Q3接口具备OSI全部7层功能。②Qx接口（简化的Q3接口）：Qx接口对应q参考点。Qx接口的作用是MD和MD的互连、NE和MD的互连、QA和MD的互连以及NE和NE的互连。Qx接口是不完善的Q3接口③F接口：F接口对应f参考点，它处于工作站（WS）与具有OSF，MF功能的物理构件之间。④X接口：X接口对应x参考点。提供TMN与TMN之间或TMN与具有TMN接口的其它管理网络之间的连接。74、TMN体系结构之间的关系四、SDH管理网1、SDH管理网的基本概念SDH管理网（SMN）实际就是管理SDH网元的TMN的子集。它是由一系列的SDH管理子网（SMS）构成，而这些SMS由一系列分离的嵌入控制通路（ECC）及有关站内数据通信链路组成。·嵌入控制通路（ECC）。ECC指的是SDH帧结构中属于段开销（SOH）字节的数据通信通路（DCC）D1～D12。·ECC协议栈：SDH网的操作和管理采用的是开放系统互连（OSI）的协议和管理原理，ECC协议栈也采用一套类似的7层协议栈的规定，在SDHDCC上传送OAM消息。8物理层：物理层的功能是实现在物理链路上数据码流的传输。数据链路层的功能是通过相邻网络节点间的逻辑通路，在DCC上提供点到点的网络服务数据单元（NSDU）的传递。网络层的主要功能是为传送层提供无连接模式网络层的服务。传送层的主要功能是提供端到端的可靠的信息传递，并能从下面的无连接网络服务形成一个传送连接，且在该连接上提供流量控制和纠错功能。会话层的主要功能是保证通信系统能与管理者和通信系统之间正在进行的对话实现同步。表示层的主要功能是导出应用协议数据单元（APDU）的转移语法。应用层直接为OSI环境中的用户提供服务，并为其访问OSI环境提供手段。2、SMN、SMS和TMN的关系SMN、SMS和TMN的关系可以用图7-8来表示。TMN（1）SMS的结构一个SMS是由若干个网元NE构成的，①网关：一个SMS是由若干个网元NE构成的，而且其中至少有一个网元可以与OS相连，这类能与OS相连的NE就被称为网关（GNE）。9GNE（网关）的功能：·为送往SMS内任何未端系统的ECC消息执行中间系统网络层选路功能；·支持统计复用功能·执行协议转换、地址映射和消息转换等。②接口SDH管理网的操作运行接口有Q接口、F接口和X接口。·Q接口：Q接口包括完全的Q3接口和简化的Q3接口。·F接口：它是与工作站或局域终端连接的接口。F接口还可把远端工作站经数据通信网（DCN）连至操作系统（OS）或协调装置（MD）。·X接口：在低层协议框架中，X接口与Q3接口是完全相同的。在高层协议中，X接口涉及到不同电信运营者TMN之间的互通，（2）SMS（SDH管理子网）的拓扑OS与未端系统之间的消息通信可以通过其他中间系统，也可以经由GNE.·中间系统通常为汇接的业务执行选路由任务。·中间系统与GNE的区别：在于它不能直接与DCN或OS相连，但具有GNE的某些功能。未端系统则仅仅处理本地业务，因而不具备统计复用功能或选路由功能，但它们可以直接与DCN和OS相连。（3）SDH管理网的分层结构结构的划分：·若从服务和商务角度看，SDH的管理网可以分为5层，从下至上分别为网元层（NEL）、网元管理层（EML）、网络管理层（NML）、业务（服务）管理层（SML）和商务管理层（BML）。·若仅仅是从网络角度看，SDH的管理网只包括低3层，即网元层（NEL）、网元管理层（EML）和网络管理层（NML）。图7-12给出了SDH管理网的分层结构。10①网元层网元本身一般也具备一些管理功能，如单个的配置、故障、性能等。所以网元层是最基本的管理层。②网元管理层网元管理层提供配置管理、性能管理、安全管理和记费管理等功能，另外，还应提供一些附加的管理软件包以支持进行财政、资