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浙江大学硕士毕业论文 第一章 绪论 电 信网网 络管理是随 着电 信行业和计算机产业的 发展而成长起来的。 在步进、 纵横交换 制为主的 通信年代， 电 信网还不需要什么网 络管理和服务响应， 设备维护是当时最实际的需 要。 后来程控交换机大量步入电信网内， 电 信网络的 规模在迅速增长， 当网 络的用户在不断 膨胀， 设备维护的 人力成本和效率已 经大大影响到电 信运营商的 运行维护成本时， 电信网 络 的运营商意识到， 他们需要使用一种新的、 高效的、自 动的、 智能的管理工具来保证网 络的 正 常 运 行 1 。 电 信网网 络管理技术正是 在这种需求下应运而生的。 当然， 计算机产业的飞 速发展无疑 为以高效、自 动、 智能为目 标的电 信网网络管理技术提供了根本的保证。 基于计算机平台和 各种软件系统的电 信网网管系统实现了 对电 信网络高效、自 动、 智能的监测与管理， 满足了 电信运营者降 低网 络运营成本、 提供更多 业务、 提高服务质量的需求。 根据这些需求，国 际电 信联盟电 信标准化部门 ( i t u - t ) 提出了电 信管理网 络( t m n ) 规 范，作为对移动通信网 络管理的基础。 t m n作为一个单独的网 络，它与 移动网络在逻辑上 是分开的， 它通过一些标准的功能接口 与移动网 络相连接， 并通过这些接口与 移动网络进行 通信， 对网络中的设备进行管理和监测。 同时， 在物理上t m n与移动网 络又可以 是集成在 一 起的 ， t m n可以 通 过 移 动网 络 提 供的 服 务 进 行 通 信 2 ) . t m n 是 基 于o s i 标 准 制 定 的 ， 它 采用了o s i 管 理中 的 面向 对象技 术对网 络资 源进 行描述和管理。 它的目 标是为 木同 的 通信 设备提供标准的 模型和接口 。 从管理功能上， 它定义了 配置管理、 故障管理、 性能管理、 安 全管理和计费管理等五个网 络管理功能。 每个功能都侧重于某一方面的管理， 但它们并不是 各自 独立的，在一定条件下这五个功能可以 相互转化。 移动通信网是电 信网的 一个重要组成部分， 近年来， 随 着移动通信技术的发展， 移动通 信网络也在不断的发展壮大， 移动网 络的 搜盖范围和复杂程度都有很大的 扩展和提高。 因此， 对移动网络管理系统的 要求也随之越来越高， 仅仅依靠各个设备自 带的管理工具进行分别管 理己 经不能 满足网 络发展的 需要。 现代化的 移动网 络需要一个畏盖面广、 自 动化程度高并可 以 灵活配置 和扩 展的 标准的 移动网 络管理 系统。同 时随 着3 g的 发展， 3 g移动网 管 应运而 生。3 g移动网管和2 g移动网管在需求和系统实现上是有区别和联系的。 其相同点如具有 管理同一系统中 不同 厂家设备的能力;能 够在 u m t s网 元与网 管之间以 及网 管系统自 身之 间通过标准接口 进行通 讯; 提供灵活 配置能力， 允 许新业务 迅速开 展等。 其不同点 有如3 g 网管与2 g网管基于的 参考模型不同; 3 g网管具有更加丰富的 业务管理能力; 3 g网 管与2 g 网管对外接口 不同， 2 g主要是q 3 接口， 3 g比 较认可c o r b a接口。 1 . 1论文的选月背景及意义 随着通 信技术的高 速发 展， 第三 代移动通信系统 ( 3 g ) 技术的成熟 和商用， 移动网 络规模 的不断扩大， 网 络结构的 不断地变化， 网 络复杂性的日 益提高， 对网络管理和维护变得越来 越重要。 为了 确保网 络处于高 效的运营 状态， 及时的了 解网 络运营的 相关 数据， 提高网 络的 运行效率和缩短故障的修复时间， 迫切需要开发先进的管理系统与之相配套。 在这种大环境 的 要求下， 网 络管理 系 统已 成为 移动通信网 络建设中 的 热点、 焦点 和难点问 题。 本文通 过介绍网 络管 理 系统的 相关背景知识， 对移动网 管体系结构 及关键技术进 行了 深 入的研究， 结合3 g网络的 特点， 给出了 一个基于t mn分层思想的网 管体系结构， 并结合 软 件管理模块的 设 计重点 讨论了网 元管理系统的实 现. 此 论文可以 为3 g移动网管以 及其他 类型的网络管理研究提供一些参考价值。 浙江大学硕士毕业论文 1 . 2网管系统的发展现状和发展方向 在九十年代， 国内的一些高校和研究单位开始对移动网 络管理技术进行研究， 并借鉴了 大量国外的先进的网 络管理技术， 通过资料来看，国外的网络管理技术比我国要成熟得多， 尤其是在数据库、分布式处理、中间件交换平台等上的应用技术比我国先进了很多。 近几年来， 国内 移动运营商的网 络规模不断扩大， 也逐渐加大了 对网管技术的研究，目 前在3 g网管的接口 标准化方面的研究己得到许多国际标准化组织的承认。 1 . 3本论文的主要工作 根据国内 外在3 g网 络管理方面的 研究、 开发现状，以 及最新发展动态， 特别是网 元管 理层的研究进展， 我们拟在系统实现架构、网元接入、软件管理等几个方面对3 g移动网络 管理系统的设计与实现展开深入研究。 具体而言，论文将在以 下几个方面展开 研究。 ( 1 ) 3 g 移动网管系统实现架构以 及网 元管理系统的内部架构 结合t m n的分层实现思想， 考虑当 前3 g网 络发展的现状， 给出了一个从网 络管理层 到网元层的管理模型， 讨论了 不同层次之间的网管系统的 接口问 题; 结合c o r b a技术， 以 及其他的一些中间 件技术，设计出 一套分布式、可扩充、 跨平台的高效的网元管理系统。 ( 2 ) 网 元的动态接入 网 元的接入是网 元管理系统中的 一个关键问 题， 传统的网 元接入费时费力， 而且不利于 系统的 升级改造。 我 们尝 试使用m a n a g e r / a g e n t 结 构， 结合x m l 技术， 给出 了 一个网 元动 态接入方案。 ( 3 ) 软件管理模块的实现 软件管理是网 络管 理系统的 重要组 成部 分， 我们 主要利 用此 模块对通 信网 络中 各个网 元 节点上的一些重要文件进行统一的管理维护。 主要的操作包括各种文件单元在g u i 、 网管服 务器和网元之间的传输，以及网元管理系统 ( 服务器或g u i )对这些传送内容的处理。 1 . 4论文结构 本文各主要章节内 容安排如下: 第一章作为整个论文的 绪论， 介绍网络管理系统的 背景知识和国内 外网管技术的 发展现 状， 描述了论文的选题背景和意义， 给出了课题的研究方案， 在叙述了研究内容后， 简要地 介绍了 论文结构。 第二章介绍了当 前流行的网络管理技术及其发展方向。 第三章详 细介绍了网 管系 统的 模型基础 九州 网 管模型， 讨论了t m n的网 络管理 功能 及其体系结 构， 在本 章的 最后还介绍了q 3 通信 接口 。 第四章对3 g移动网管做了规划， 根据3 g网络的特点， 提出了3 g网 络管理系统应具 备的管理功能。 并讨论了 具体的实现方案，在本章的 最后， 讨论了 具体实现中的 关键技术: 中间 件技术， c o r b a技术， x ml技术和网 元动态接入技术， 并给出了具体系统的实现框 图。 第五章针对3 0网 管中的 软件管理功能 进行了 分析， 阐述了 软样管理的 具体业务功能和 需求， 并对软件管理中 涉及到的几个主要业务流程进行了 分析。 第六章讨论了 软件管 理模块的具体实现。 软件管理系统的实现主要由 三个部分构成: 服 务子系统， 适配子系统， g u i 子系统， 在本章中， 分别对每一个模块的设计和实现进行了介 绍。 第七章总结了 本论文的 研究 成果与创新点， 并 提出 了 进一 步的 研究方向 。 浙江大学硕士毕业论文 第二章 当前流行的网管实现技术及发展趋势 随着网 管技术得不断进步， 网络管理系统在自 动化和智能化方面有了 很大提升， 不断地 有新技术和新功能推出。 本章将从网络协议、 网管技术等方面简要介绍一下网 络管理系统采 用的技术及发展趋势。 2 . 1网管技术使用的主要协议 虽然 各个网 管系统 彼此提供的 性能 不同， 但是 基本上都 采用了s n m p , d m i , w m i , t c p / i p , s p x / i p x , s n a , d e c n e t , s a n等协议。 s n mp 是由一系列协议组和规范组成的， 它们提供了一种从网 络上的设各中收集网 络管理信息的方法。 另外， 有些网络管理软件采用 了c m i p协议 ( 一种较s n m p更为详细的网 络管理协议， 但由 于其自 身的一些缺陷， 并未 被 广 泛 使 用 ) 3 1 2 . 2网管软件的 主要技术及方向 随着网 络管理需求的 不断增加， 越来越多的网 络管理技术被开发和使用， 下面简要介绍 网络管理领域相关的一些最新技术及其应用。 2 . 2 . 1 p o r t a l 技术 p o rt a l 是一个基于浏览器的、 建立和开发企业信息门 户的 软件环境， 具有很强的 可扩展 性、 兼容性和综合性。 它提供了对分布式软件服务和信息资源的安全、 可管理的 框架。 便于 使用的p o rt a l 界面为每个用户提供了 他所需要的信息和 w e b内 容，同时也保证了 每个用户 只能访问他所能访问的 信息资源和应用逻辑。 2 . 2 . 2 r mo n技术 网 络管理技术的一个新的趋势是使用r m o n( 远程网络监控) 。 r m o n的目 标是为了 扩 展s n m p 的mi b - ii 管理信息库) ，使s n m p 更为有效、更为积极主动地监控远程设备。 2 . 2 .3基于w比的网 络管 理技术 由 于w e b 有独立的 平台， 且易于控制和使用，因 而常被用来实现可视化的显示。 2 . 2 . 4 x n ii . 技术 采用x m l 技术， 系统提供了 标准的信息源， 可以 与企业内 部的其它专业系统或外部系 统进行数据交互. 2 . 2 . 5 c o r b a技术 c o r b a是o m g ( o b j e c t m a n a g e m e n t g r o u p ) 为 解 决 不同 软 硬 件 产品 之伺 互操 作 而 提出 的一种解决方案。 简单地说， c o r b a是一个面向 对象的 分布式计算平台， 它允许不同的 程 序之间可以 透明 地进行互操作， 而不用关心对方位于何地、 由 谁来设计、 运行于何种软硬件 平台以 及用 何种 语言实 现等， 从而使不同的网 络管理 模式能 够结 合在一 起。 2 . 3网管系统的发展趋势 总体 来说，网 管 软件的发 展趋势将体现在以 下几个方面4 1 . 系统平台化 浙江大学硕士毕业论文 网管综合化一直是用户追求的目 标。系统平台 化因 其适配灵活、构筑方便且扩展性好， 慢慢成为系统的发展方向。 未来的网管系统是能够管理多个不同的网 络系统的， 如管理者在 管理平台上，能够管理p s t n网，移动通信网以 及i p网络等等。 管理更集中 网管系统从开始就是体现了集中的思想。 首先是集中 维护， 然后有了 集中 监控、 集中管 理， 在一个管理点上能够实现对分布在通信网中各个网 元的管理。 处理更分布 与建设规模更集中 相反， 系统的处理方式将更分布。 一方面由于更大规模的 集中导致系 统处理负荷急剧增加， 从负载平衡和健壮性的角度考虑， 分布式的 处理都是最佳的 解决办法。 另一方面合理的 分布方式， 有效地提供了系统的扩展能力，也为大规模集中提供解决途径。 与资源结合紧密 网 管 ( n m s ) 和资 源管理 ( r m s ) 是o s s 的 重要组成部分。 资源管理偏重于资 源 数据的 静 态 管理和调度， 而网管系统从某种程度上也可以 认为是资源管理的 一种监测、 控制和实施工具。 网管系统只有与 被管网 络的 资 源数据有机结 合在一起， 才能 够真正 做到动态、 智能 化的 管理 和维护。 更多面向业务 电信行业的市场化直接影响到了网管的发展变化， 这种影响是方向性 的。 随着业务类型 的不断更新， 对于工单的处理能力要求必然日 益提高， 网管系统必然在体系上要保证对工单 的控制、 管理和实施及时有效。 同时， 对于设备和网 络的控制将越来越多地与工作流程和预 案管理相结合， 网 管的智能化程度将得到更大的 提升， 网管的业务快速实施能力必然得到极 大的加强。 总的来说， 网管系统软件的平台 化， 管理集中化， 更多面向 业务等是目 前及以 后网 管技 术的一种趋势， 各网 络管 理系统软件提供商开发和应用的重点也正随 着做出 调整。 对于网络 系统，网管将开始扮演越来越重要的角色。 浙江大学硕士毕业论文 第三章 t m n网管模型及其体系结构介绍 t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o n s m a n a g e m e n tn e t w o r k ) 是i t u - t 提出 来的 关于网 络管理 系统 化的 解决方案， 是网管领域的热门话题. t m n的基本概念是提供了 一个有组织的网 络结构， 以取得各种类型的 操作系统之间以 及操作系统与电 信设备之间的互联。 它是一个完整的 独立 的管理网络， 是各种不同 应用的 管理系统按照t m n标准接口 互联而成的网络。 m. 3 0 1 0 建 议给出了t m n的原则， 规范性地描述了一个电 信管理网的 层次结构、 功能结构、 逻辑结构 和以c m i p / g d m o为核心的 接口 规程与 信息 模型5 1 作为网 管系统的 模型基础，本章将向 读者详细介绍t m n模型。 3 1 t mn定义的网管管理功能 t m r提供了一种有组织的 体系结构， 实现各种不同 类型的运营系统( o p e r a t i o n s y s t e m ) 与电 信网络设备之间的互联，通过包括协议和消息在内的标准化接口来交换各种管理信息。 t mn是一种标准，是o s i 网络管理方案在电 信领域的应用和发展。o s i 对系统的管理 提出了 概念模型， 而t m n则突出了网 络管理这一概念， 通过业务对网 络进行管理， 实现了 管理网与被管的 通信网的 业务分离，营造了网 络管理可持续发展的 环境。 t m n是 一个指导思 想， 它定义了 可遵循的、 基于q 3 / c m i p 的 标准接口 ，以 及q 3 适配 器，以 便接入系统的人机管理终端和非t mn标准的设备， 实现了后向兼容;同时，它又可 以 通过关口 的方式，与完 全面向 对象的网 络管理平台， 例如o m g 开发管理组) 制定的通 用对象请求代理结构 ( c o r b a ) ， 进行综合，以 支持前向 兼容。 另一方面， t m n提出的逻 辑分层体系结构， 不仅针对电信网 络的管理， 而且也是电 信运营公司 用以 构造业务运营支撑 系统以 及构 建企 业信息 支 持系统的 指导原则。 近年来， 在t m n 演进的 过程中 ， 由网 络管理 论 坛( n m f ) 所知 道的电 信 运营图( t e l e c o m o p e r a ti o n m a p ) 就 是t m n 指导 思 想的 发 展叭 t m n是一个框架， 它定义了电 信网络管理系统的功能体系结构、逻辑分层体系结构、 物理体系结构和信息体系结构。 t m n的目 标是支持电 信运营部门的各种管理需要， 对电 信网及其业务进行规划， 提供 安装、 维护、 运营和管理。 t m n能使运营部门 对网 络事件作出 最迅速的反应， 优化管理信 息流， 进行地域 分布 控制， 提高 对业务的 支撑力 度， 以 及改 善与用户的 交互渠 道， 逐步 实现 以用户为中 心的管理模式。 o s i 中定义了网络管理中的功能模型组件，它强调了 面向 用户的应用， 如图3 . 1 所示。 该功能 模型由 五 个子 模型 构成:配置管理、 故障管 理、 性能 管理、 安 全管理 和计费 管理 川 。 图3 . 1网 络管理功能 模型 3 . 1 . 1配置管理 网络上的 配置是网络上各种工作设备、 备份设备、 辅助设备之间关系的状态。 为了保证 网络经济、 可靠、 高效和安全地运行， 需要对网络上的配置进行调整。 对网 络上配置进行调 浙江大学硕士毕业论文 整的 管 理 活 动， 就 是 配 置 管 理 18 。 从网 络的 运行 角 度 看， 配 置 管 理 分为 两 个阶 段: 网 络 初次 运行的初始配置管理 ( 通常称为网 络指配， 也称为网 络预配置) 和网 络正常运行时的工作配 置管理 ( 通常称为配置控制) 。 配置管理具体包括如下功能: ( i ) 配置 信息的自 动获 取: 在一个 大型网 络中， 需 要管 理的 设备 是比 较多的 ， 如果每个 设备的配置信息 都完全依靠管理人员的手工输入， 工作量是相当大的， 而且还存在出 错的可 能性。 对于不熟悉网络结构的人员来说， 这项工作甚至无法完成， 因 此， 一个先进的网 络管 理系统应该具有配置信息自 动获取功能。 即使在管理人员不是很熟悉网络结构和配置状况的 情况下，也能通过有关的 技术手段来完成对网 络的配置和管理。在网 络设备的配置信息中， 根据获取手段大致可以 分为三类: 一类是网络管理协议标准的m i b中定义的 配置信息( 包括 s n m p和c m i p 协议 ) ; 二 类是 不在网 络管 理协议 标准中 有定义， 但是 对设备 运行比 较重要 的配置信息;三类就是用于管理的一些辅助信息。 ( 2 )自 动配置、 自 动备 份及相关技术: 配置 信息自 动获取功能相当于 从网 络设 备中“ 读” 信息， 相应的， 在网 络管 理应用中 还有 大量“ 写” 信息的 需求。 同 样根据设置 手段 对网 络配 置 信息 进行 分类: 一 类是可以 通过网 络管理协议 标准中 定义的 方法( 如s n m p 中的s e t 服务) 进行设置的配置信息; 二 类是可以 通过自 动登录到设备进行配查的 信息: 三类就是需要修改 的管理性配置信息。 ( 3 ) 配置一 致性检查: 在一个大型网 络中，由 于网 络设备 众多， 而且由 于 管理的 原因， 这些设备很可能不是由同 一个管理人员进行配置的。 实际上即 使是同一个管理员对设备进行 的配置， 也 会由 于各种原因导致配置一致性问 题。 因此， 对整个网络的配置情况进行一致性 检查是必需的。 在网 络的 配置中， 对电 信网络正常运行影响最大的 主要是局向 信息配置， 因 此，要进行一致性检查的也主要是这类信息。 ( 4 ) 用户操作 记录 功能: 配置系统的安 全性是整个网 络管理系统安全的 核心， 因 此， 必 须对用户进行的 每一配置操作进行记录。 在配置管理中， 需要对用户操作进行记录， 并保存 下来。管理人员可以随时查看特定用户在特定时间内进行的特定配置操作。 3 . 1 . 2故障管理 故障管 理是 对网 络发生 异常情况 故障时 所 采取的 一系列管理 活动。 这一 系列活 动包 括故障管理 有关的管 理参数的 确定、 故 障指 标管理、 故障监 视产 测 试、 故障 定位和故障 恢复 19 1 ( i ) 故 障 监 测 : 主 动 探 测 或 被 动 接 收 网 络 上 的 各 种 事 件 信 息 ， 并 识 别 出 其中 与 网 络 和 系 统故障相关的内 容， 对其中的关键部分保持跟踪， 生成网 络故障事件记录。 ( 2 ) 故 障 报 警: 接收 故 障 监 测 模 块 传 来的 报 替信 息， 根据 报 警 策略 驱 动 不同 的 报 警 程 序， 以 报警窗口 浩警铃声 ( 通知一线网 络管 理人员 ) 、 电 子邮 件或 短消息 ( 通 知决 策管 理人员 ) 发出 网络严重故障警报。 ( 3 ) 故障 信息 管理: 依靠对事件记 录的 分 析， 定义网 络故障 并生成故障卡 片， 记 录排除 故障的 步 骤和与故障 相关的 值班员日 志， 构造 排错行动记录， 将事 件一 故障 旧志构成 逻辑上 相互关联的整体，以 反映故障产生、 变化、消除的整个过程的各个方面。 ( 4 ) 排错 支持工 具:向 管 理人员 提供一系列的 实时检 测工具， 对被管设 备的 状况 进行测 试 并记 录下 测 试 结 果以 供 技 术 人员 分析 和排 错; 根 据已 有的 排 错经 验 和 管 理员 对故障 状 态的 描述给出对排错行动的提示。 ( 5 ) 检索 汾析故障信息: 浏览并且以关 键字检索查询故障管理系统中 所有的 数据 库记 录，定期收集故障记录数据，在此墓础上给出被管网络系统、被管线路设各的可靠性参教. 3 . 1 . 3性能管理 网 络管 理就是 对网 络的 运行状态 进行管理， 当网 络 产生故障时;由 故障管 理进行 管理。 浙江大学硕士毕业论文 当网络没有产生故障， 或者没有产生能让故障管理进行管理的故障时， 由于各种原因导致网 络质量或服务质量下降，就要使用性能管理。 主要包括性能管理参数管理、 性能指标管理、 性能监控、 性能分析、性能控制等f i a t ( 1 ) 性能 监 控: 由 用户定 义被管 对象 及其属性。 被管 对象类型 包括 链路、 单板、 c p u等; 被管对象属性包括流量、 延迟、丢包率、 c p u利用率、 温度、内 存余量。 对于每个被管对 象，定时采集性能数据，自 动生成性能报告。 ( 2 ) 阐值控制: 可对每一个被管对象的 每一个指标设置阑值， 对于特定被管对象的特定 指标， 可以 针对不同的告警级别进行闽值设置。 可通过设置闽值检查开关控制阐值检查和告 警， 提供相应的阂值管理和溢出告普机制。 ( 3 ) 性能 分析: 对历史 数据 进行分析， 统计和整理， 计算性能指 标， 对 性能 状况做出 判 断，为网络规划和网 络优化提供参考。 ( 4 ) 可视 化性能 报告: 对数 据进行 扫描 和处理， 生 成性能 趋势曲 线， 以 直观图 形反映 性 能分析的结果。 ( 5 ) 实时 性能 监控: 提供了 一系列 实时 数据采集: 分析 和可 视化工具， 用以 对流量、 负 载、 丢包、 温度、内存、 延迟等网络设备和链路的性能指标进行实时检测， 可任意设置数据 采集间隔。 ( 6 )网络对象性能查询:可通过列表或按关键字检索被管网络对象及其属性的性能记 录。 3 . 1 . 4安全管理 网 络管理过程中， 存储和传输的管理和控制信息对网络的运行和管理至关重要， 一旦泄 密、 被篡改和伪造， 将给网络造成灾难性的 破坏。 安全管理的功能分为两部分， 首先是网络 管理本身的安全，其次是被管网 络对象的安全。网 络管理本身的安全由以 下机制来保证: ( 1 ) 管理员 身 份认 证， 采用基于公开密 钥的 证书 认证机制: 为 提高 系统效率， 对于 信任 域内 ( 如局域网 ) 的 用户， 可以 使用简 单口 令认 证。 ( 2 ) 管 理 信息 存储 和传输的 加密与 完整性， w e b 浏览器 和网 络管 理服务器之间 采用安全 套接字层 ( s s l ) 传输协议， 对管理信息 加密传输并保 证其完整性;内 部存储 机密信息， 如登 录口 令等， 也是经过加密的。 ( 3 ) 网 络管理 用户分组管 理与访问 控 制，网 络管理 系统的 用户( 即 管理员 ) 按 任务的 不同 分成若干用户组， 不同的用户组中有不同的 权限范围， 对用户的操作由访问控制检查， 保证 用户不能 越权使用网络管理系统。 ( 4 ) 系统日 志 分析， 记录用户所 有的 操作， 使系 统的 操作和对网 络对象的 修改 有据 可查， 同时也有助于故障的 跟踪与恢复。 网 络对象的 安全管理有以 下功能: ( 1 )网 络资 源的 访问 控 制， 通过管理 路由 器的 访问 控制链表，完 成防 火墙的管 理功能， 即 从网 络 层 up) 和 传输 层 ( t c p ) 控 制对网 络 资 源的 访问， 保 护网 络内 部的 设 备 和 应用 服务， 防止外来的攻击。 ( 2 ) 告 普事 件分析， 接收网络 对象所发出的 告粉 事件， 分析与安 全相关的 信息 ( t路由 器 登 录信息、 s n m p认证失 败信息 ) ， 实时 地向 管 理员告警， 并 提供历史安 全事 件的 检 索与分 析机制，及时地发现正在进行的 攻击或可疑的攻击迹象。 ( 3 ) 主 机 系 统 的 安 全 漏 洞 检 测， 实 时 的 监 测 主 机 系 统 的 重 要 服 务 如w w w , d n s 等 ) 的 状态， 提供安全监测工具， 以搜索系统可能存在的安全漏洞或安全隐患， 并给出弥补的 措施。 总之， 网 络管理通 过网 关 ( 即 边界路由 器) 控制外 来用 户对网 络资 源的 访问，以 防 止外来 的攻击: 通过告警事件的分析处理， 以发现正在进行的可能的攻击; 通过安全漏洞检查来发 现存在的安全隐患，以防患于未然。 1 1 浙江大学硕士毕业论文 3 . 1 . 5帐务管理 计费管理的主要范围是计费及其有关的财务管理。 ( 1 ) 计费数据采集: 计费数据采集是整个计费系统的基础， 但计费数据采集往往受到 采 集设备硬件与软件的制约，而且也与进行计费的网络资源有关。 ( 2 ) 数据管理与 数据 维护: 计费 管理人 工交 互性很强， 虽 然有很多 数据维护系 统自 动完 成， 但仍然需要人为管理， 包括交纳费用的输入、 联网单位信息维护， 以 及账单样式决定等。 ( 3 ) 计费 政策制定;由 于计费 政 策经常 灵活 变化， 因 此实 现 用户自 由 制定 输入 计费 政策 尤其重要。 这样需要一个制定计费政策的友好人机界面和完善的实现计费政策的数据模型。 ( 4 ) 政策比 较与决策支持: 计费管理应该提供多套计费政策的数据比 较， 为政策制订提 供决策依据。 ( 5 ) 数据分析与费用计算: 利用采集的网 络资源使用数据， 联网 用户的 详细信息以 及计 费政策计算网 络用户资源的使用情况，并计算出应交纳的费用。 ( 6 ) 数据查询: 提供给每个网 络用户关于自 身使用网 络资源情况的详细信息， 网络用户 根据这些信息可以 计算、 核对自己的收费 情况。 3 . 2 t mn的体系结构 在m.3 0 1 0 规范中定义了t mn的 体系结构， 包括不同的t m n 体系结 构可以 从4 个方面进行描 述: 功能 体系结 构、 物 理体系结 构、 系结构。 实体以 及实体间的通信。 逻辑分层结构和信息体 3 .2 . 1 t m n的 功能 体系结构 功能 体系结 构有以 下 几个实 体: o s f ( 运营 系统功能) 、 q a f ( 协议适配功能) 、 m f ( 中 介功能) 、 n e f( 网 元功能) 和 ws f( 工作站功能) 。每一个实体代表一个功能块，不同功 能块之间的 通信是标准化的 ( 至少是将被标准化的) ，这些标准化的 通信点称作t m n参考 点( t m n r e f e r e n c e p o i n t ) ， 它 也是功能 块分隔的 概 念性 边界1 1 。 图3 .2 是t n n的 功能体系 结构的示意图。 t m n 8 o s f x t m n a baf r xq l 电信网操作人员 图3 . 2 t m n 的 功能体系结 构 从图3 .2 可以清晰 地看到t m n与电 信网的 边界， 与 操作员的 边界以 及与其 他网 管 系统 的 边界。 在t m n与电 信网 的 边界上有两个功能 块: n e f 和q a f . n e f 代表网 元功能， 它 和m f 之间 的 参 考 点 是q x ， 和o s f 之间 的 参 考点 是q 3 . q a f 代 表q 接口 适 配 功能， 它用 于接入非 标准t m n的 传统系统， 它与m f之间的 参考点 是q x . m f 代表中 介功能， 它和 浙江大学硕士毕业论文 n e f 和q a f 之间的 参考点 是q x ， 和o s f 之间的 参考点 是q 3 ， 和w s f 之间的 参 考点是f . o s f 代表运营系统功能， 它是处 理管理 信息的 核心， 在它 和m f , n e f 和o s f 之间 是q 3 参 考点 和其他t mn系统的o s f 之间是x 参考点， 和ws f 之间是f 参考点。 ws f 代表工作 站功能， 它位于t m n同 操作员的边界， 负责t m n与人之间的 交互， 包括各种输入输出和 界面， 它和o s f 和m f 之间 是f 参考点， 它 和操作员之间 是b 参考点。 3 . 2 . 2 t mn的物理体系结构 t m n物理体系结构由 物理实体及其相互关系 ( 见图3 .3 ) 。 其中 每个物理块是一个或多 个功能块的 实现， 每个物理块的命名是依据其必需实现的功能块来决定的。 例如， o s 必须 实现o s f 的功能， 除此之外， 它还可以实现nf 或ws f 等功能块， 但不管是什么o s , o s f 功能是它必须实现的 功能，其他功能 块都是可选的。 物理块还有 d c n( 数据通信网) ， n e ( 网 元) ， m d( 中介设 备) ， w s( 工作站) 和q a ( q适配器) ， 它 们都 有自 己 相 应的 必 选 功能块， 用物理块的名字后面加上 f来表示。 对应于功能体系结构中的 参考点， 不同的物 理块之间的 通信被称为接口 ，已 知的 接口 有q 3 接口 、 q x 接口 、 x接口 和f 接口 ， 每一 个 接口 都 是 相 应 参 考点 的 实 现 1 2 1假 如 一 个电 信网 络 设 备 具 有向 上 提 供q 3 接口 或q x 接口 的 能 力， 那么 这个网 络设备就是 一个网 元n e ) ， 因 为 它具备了n e 所必须具 备的 功能 块， 这个 网元还可能实现了其他的功能块，如nf 功能块。 x / f / o 3 一一一|川 润 f / a 3 七 9xos 图3 . 3物理体系结构 3 .2 .3 t m n的 逻辑分层体系结 构 对t m n的功能 体系结构的一个扩展就是它的 逻辑分层体系结构， 它将o s 的管理功能 分 为 如 下4 个 层 次 1 13 ( 1 ) 网元管理层 它管理的若千个n e 的组合， 例如一个子网。 它关心的 往往是与具体网 元相关的 状态和 操作 等， 提供最 基本的 非集中 式的 底层管理功能， 如性能 数据的 收集、 筛选和分 析、 告 誉收 集及协议， 其作用 是为高 层提供 获取 系统资 源的 手 段。 因 此网 元管理常常与 某一 特定的 厂商 相关。 ( 2 ) 网络管理网 它管理的 是整个网 络， 从范围 上 讲， 它涉 及整个网 络中 所有的网 元以 及网 元 之间 的 连 接， 例如交换设 备和传输设备; 从内 容上 讲， 它关心的 是 独立于 具 体厂商的 带有普遍意 义的 指标 和信息。它还提供对网络中各种业务的支持。 ( 3 ) 业务管理层 它管理的是对用户提供的 各种业务，例如处理各种业务定单、 投诉、 孤枕单、计v和 浙江大学硕士毕业论文 q o s 测量等。同 网 元管 理和网 络管理 相比 较， 它对网 络上具体 应用技 术的 依赖较小。 ( 4 )商务管理层 这是网络管理的最高层次，它管理的往往是一个电信运营公司的决策者所关心的事务。 它应该支持电 信企业对资金投入的决策过程， 包括需重点提供的业务， 主要的 市场范畴及资 金效率; 它也应该支持企业发展目 标的 确定过程， 如成本、 利润、 增长率等， 甚至包括人力 资 源协调等功能， 是企业的 管理 信息 系统( m i s ) . b u s in e s s m a n a g e m e n t ” 也可以 翻译为事务 管理，但商务这个词更能体现与业务的联系和区别。 从网元管理层到商务管理层，所管理的由 微观到宏观由操作层面到规划层面，相应的， 使用者也在发生变化。 在分层的 概念中， 每一个逻辑层面都向 上一层提供信息， 上一层拥有 比下一层更高的信息抽象。 一个具体的网管系统可以 全部实现这4 个层次的管理， 但目 前的网管产品大多集中在实 现前3 个管理层次上。 从实现的角度讲， 层次 越高， 实现就越复杂， 只实现其中的一个网元 层的系统称为网 元管理系统。 本课题实现的综合故障管理系统正是集成与网 元管理系统中。 t m n的逻辑分层结构表示了各种管理活动的分层情况。每一层都由相应的功能实体来 实现它的功能，分别取名为b m - o s f , s m - o s f , n m - o s f 和e m - o s f ，构成如图3 . 4 所示 的管理层次模型。 需要强调的示，各层的o s f都包括故障管理 ( f m) 、 配置管理 ( c m) . 帐务管理 ( a m) ， 性能 管理 ( p m) 和安 全管理 ( s m) 等功能， 缩写为f c a p s i 。 但是， 各层f c a p s 所完成的具体功能 却各不相同。 例如， 性能管理可细分为性能质量保证、性能 监视、 性能管理控制和性能分析等4 个子功能。 我们仅以 性能分析子功能作为例子来说明功 能的分布: 在网 元管理层需进行针对网 元的话务量容量分析; 在网 络管理层进行全网话务量 分析; 在业务管理层则需要综合分析用户的 话务量性能; 最后， 在最高的商务管理层进行话 务量预测并作出性能改善的建议。 分布的 f c a p s s m l 业务管理层 n m l 网络管理层 n m l 网络管理层 b m - o s f s m - o s f n m - o s f e m - o s f ( a ) 逻辑层( b ) 管理层次模型 图3 . 4逻辑分层体系结构 3 . 2 . 4 t mn的 信息体系结构 t m n的 信息体系结构是建立在面向 对象的 概念上的。它定义了 接口 两侧的实体如何进 行信息 交 换。 首 先， 定义了 信 息 交换 过 程中 的 两 个 角 色: 管 理 者 角 色 和 代理 角 色( 图3 .5 ) . 扮演管理者角色的实体在信息交换中向 代理发出 指示， 获得响 应， 并接受来自 代理的 通知; 扮演代理角色的实体执行管理者的 指示， 发回响应， 并在必要时向 管理者发出 通知， 使信息 得以 在被管理的电 信网 络设 备与 管 理用的 计算 机网 络设备之间 进行交换。 在信 息交互的过程 1 4 浙江大学硕士毕业论文 中，网 络资 源被 抽 象为 一 个 个 被管 理 对象( m a n a g e d o b j e c t ) ， 被管 理 对象 可能 是网 络资 源 某些特性集的抽象， 也可能是网络资源之间关系的 抽象， 还有可能是管理系统自 身的软硬件 组件的 抽象。 代理接到管 理者的指示后， 对网络资源执行操作， 代理本身不是被管理的网络 资源， 它不是网络操作的终极目 标， 但是它的作用却是不容忽视的， 经过它， 管理者看到的 不再是具体的网络资源，而是整齐划一的管理对象。 管理信息模型( m 工 b ) 应用软件 模型化 操作调用 - -一一-食 月 卜 -， 一. -， 一 操 fv 调用 代理 应用软件 通知事件 通知 f 改 1_旦 - 0 关系 管理系统r一从 被管理系统 图3 . 5信息体系结构 需要指出的是， 被管理对象与实际的被管理网 络资源之间 并不总是一一对应。 一个对象 可以 代表多种资 源， 或多个 对象代表一种资源， 也可以 用一个对象来表示由 各个子实体( 即 对象的子类)所组成的一种复杂的资源。 由于t m n功能 块中 描述的管理活动通过管理者和代理的结构来实现， 因 此， 可以 采用 面向 对象的技术 o o t ) 来开发应用软件。 o o t 包括了面向 对象的分析( o o a ) 、 设计( o o d ) . 编程 ( o o p )以 及数据库 技术 ( o o d b ) 。 从这个角 度出 发， 软 件系 统就成为 包括数据结 构和 行为两个方面的 对象的集合， 实现了 对象的外部性质与其内部实现的分离， 不仅增强了对象 的重用性，而且也减弱了 应用程序的依赖性。 管理者和 代理之间 要 进行信息交 互， 必须对这些管理 对象的 定 义达成 共识。 这就引出了 t mn中 另一个重要概念一一 信息模型。 针对不同的 被管理网 络， 需要定义不同的信息模型， 如用于s d h网 络管理的信息 模型、 用于 接 入网 管理的 信息 模型，以 及用于移动通信网 管理 的信息模型等等。 3 . 3 q 3接口 q 3 接口 不同 于一 般意义上的 通信接口 ， 它由 两个 部分组 成: 跨越o s i 七层参考 模型的 协议栈和管理信息模型。 3 . 3 . 1 s i 满栈 q 3 接口 中 的o s i 满 栈 包 括了网 络 管理 协 议 和 通 信 协 议 栈( 见图3 .6 ) . 网 络管 理 协 议 在 o r参考模型应用层的上层，有两个协议:c mi p( 通用管理信息协议) 和f t a m ( 文件传 送、 存取和管理) 。 通信协议栈则由 位于o s i 应用层下层和o s i 低6 层的 协议组成。 具体地 说， o r参 考模型中 第1 层至第3 层的 底层协 议采用q . 8 1 1 规范， 第4 层至第7 层的 高 层协 议 采 用。 .8 1 2 规 范 g s 浙江大学硕士毕业论文 应用层 表示层 会晤层 传送层 网络层 物理层 f t a m c m i s e 一扛画i c m i s e 区 巫 i r o s e 个 q . 8 1 2 _高层协议栈 区 巫 口i r o s e x . 2 2 6x . 2 2 6 x . 2 2 5x . 2 2 5 1 2 2 4x . 2 2 4 12 5 等 卒 q . 8 1 2 低层协议栈 专 12 5 等 图3 . 6一个o s 工 满栈的例子 q 3 接口 中的 信息 模型是该 接口 独立于设 备的 语义部 分。 o s i 标准是一个分 层的模块化体系结构， 可以 尽量地重用各部分的组件。 在应用层， 这 种 重 用单 元 被 称作 应 用 服 务 元 素( a p p l i c a ti o n s e r v i c e e l e m e n t ) ， 简 写为a s e 。 不同 的a s e 就象具有不同功能的零件一样， 可以 根据不同需求组合成不同的实际 应用。 网络管理中 涉及 较多的a s e有: a c s e( 联系控制服务元素) ， r o s e( 远端操作服务元素) 和c m i s e( 通 用管理信息服务元素) 。 a c s e 用于建立对等应用实体之间的 联系 ( 连接) ，一旦联系建立， 就可以 在它上面交换管理信息; c m i s e是网络管理的协议中的核心，它用于规范对等管理 实体之间 如 何交 换管 理信 息 (1 6 i ; r o s e的 支 持 用来 完 成 远 端的 请求一 回 答等 操 作。 这 样， a c s e 和r o s e 共同 为c m i s e营造了 一个面向连接的、 支持远端操作的环境。 c m i s e 包括服务定义和协议规范两部分，由 于有了a c s e和r o s e的支持， 它不再关 心有关连接和远端操作的问 题， 而只需要定义网络管 理所需要的 服务原 语和协议数据单元。 i t u - t x . 7 1 1 定义了7 中c m i s e的服务原语， 它们是: m- g e t , m- s e t , m- a c t i o n , m- c a n c e l - g e t , m- d e l e t e , m- c r e a t e和m- e v e n t r e p o r t 。原语可以分为两类， 一类是由管理者向 代理主动发出的操作及操作响应， 它们包括了除m - e v e n t r e p o r t以 外 的 所有原语 ;另一类是由 代理向 管理 者主动发出的 报告事件， 这就是 m - e v e n t r e p o r t 原 语 l7 m - g e t , m - s e t用于 对被管 理对象的 属性 进行 操作; m - c a n c e l - g e t用于终止一个 已 经发出的 m - g e t原语; m - d e l e t e , m - c r e a t e用于建立或删除被管理对象的实例: m- a c t i o n用于对被管理 对象执行某些特定的 动作; m - e v e n t r e p o r t 报告在被管理资源 上发生的事件，它是唯一由 代理驱动的原语。 c m i s e服 务 原 语 有 一 些 独 到 的 特 性 ， 例 如 范 围 限 定( s c o p in g ) 和 过 滤( f i lt e r i n g ) ， 它 们主要用于g e t , s e t ， c r e a t e 和d e l e t e 等操作， 使得 每次不 仅可以 对单个被管 理对象， 还可 以对多个被管对象进行操作，提高了 效率。 i t u