（计算机应用技术专业论文）基于tmn的移动网管配置管理研究与设计.pdf

中文摘要 中文摘要 移动网络当前正处于迅速的发展和变化之中，在这种形势下，与之相配套 的网络管理技术的发展显得尤为重要。移动网络对公众所提供的服务的优劣， 一方面与移动网络的基础设施有关，另一方面与移动网络的管理有关。当前， 就网络的规模、网络的类型和网络的主要设备而言，我国和发达国家基本上处 于同一水平上。因此，建设完整、先进和统一的网络管理系统，对移动网络进 行全面的、有效的管理，从而提高网络的运行效率，提高对公众的服务质量， 这是移动网络建设过程中必须充分重视的。 目前在我国移动网络管理建设中，t m n ( t e l e c o r m a u n i e a t i o n sm a n a g e m e n t n e t w o r k ) 标准得到了广泛地认同和应用。t m n 是一种新型的管理电信网络的标 准，其基本概念是提供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之 间、操作系统与电信设备之间的互连。配置管理是网络管理系统中的一个重要 部分，是其他子系统的基础。它作为t 州为电信网及电信业务提供的五大管理 功能之一，主要对电信网网元和网络设备配置进行整体控制，包括增加删除前 台网元，获取网元数据以及修改网元配置相关数据。 本论文主要工作是研究并设计基于t m n 的3 g 移动网管中配置管理系统。研 究内容主要包括：( 1 ) 基于t m n 的移动网管配置管理的功能分析；( 2 ) 基于t m n 的移动网管配置管理的体系结构；( 3 ) 合理有效的安全机制；( 4 ) 管理界面自动 生成机制；( 5 ) 关联关系的动态构造机制；( 6 ) 表适配机制。本文的组织结构如 下：首先，本文探讨了当前移动网管系统的现状，接着论述了基于t 的移动 网管系统的优势，在此基础上阐述了基于t m n 的移动网管理论。然后结合t m n 的协议基础，分析了移动网管系统中配置管理应有的功能，提出了基于t m n 的 移动网管配置管理系统的体系结构，并对其设计方案进行了深入研究，对其中 关键的实现机制进行了详细论述。最后，本文对本系统的测试情况进行了大致 介绍，对下一步工作提出了设想，展望了基于t m n 的移动网管配置管理的发展 前景。本论文的研究成果目前已经在青海省移动网管项目中得到了推广和应用。 关键词：t m n ，移动网管，配置管理 a b s t r a c t a b s t r a c t m o b i l en e t w o r ki sd e v e l o p i n ga n dc h a n g i n gf a s tr e c e n t l y , s ot h et e c h n o l o g yo f m o b i l en e t w o r km a n a g e m e n ti sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t t h eq u a l i t yo ft h es e r v i c e o f f e r e dt ot h ep u b l i cb ym o b i l en e t w o r ki sr e l a t e dt om a n a g e m e n tt e c h n o l o g ya n di t s e q u i p m e n t a st ot h es c a l ea n dt h ee q u i p m e n to fm o b i l en e t w o r k , o u rc o u n t r yi sa t t h es a m el e v e la st h a to ft h ed e v e l o p e dc o u n t r y s o ，i ti sn e c e s s a r yt ob u i l da l l a d v a n c e da n du n i f i e dn e t w o r km a n a g e m e n t s y s t e m t o i m p r o v eo p e r a t i o n a l e f f i c i e n c ya n ds e r v i c eq u a l i t yo fm o b i l en e t w o r k t m no f f e r sn i lo r g a n i z e dn e t w o r ks t r u c t u r et om a k et h ei n t e r c o n n e c t i o na m o n g k i n d so fo p e r a t i n gs y s t e m s c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ti sa l li m p o r t a n tp a r ti n n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，a n di ti st h ef o u n d a t i o no fo t h e rs u b s y s t e m s i t c o n t r o l se q u i p m e n to fw h o l l yn e t w o r k , i n c l u d i n gd e l e t i n g , i n c r e a s i n ga n da l t e r i n g t h ec o n f i g u r a t i o nd a t u mo ft h en e t w o r ke q u i p m e n t i nt h i st h e s i s ，w ea r es t u d d i n ga n dd e s i g n i n gc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to f3 g m o b i l en e t w o r kw h i c hb a s e do nt m ns t a n d a r d ，i n c l u d i n g ：( 1 ) f u n c t i o na n a l y s i so f c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to fm o b i l en e t w o r km a n a g e m e n tb a s e do nt m ns t a n d a r d ； ( 2 ) p r o p o s i n ga l ls y s t e ms t r u c t u r eo fc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to ft h em o b i l e n e t w o r kb a s e do nt m ns t a n d a r d ；( 3 ) s e c u r i t ym e c h a n i s mo f c o n f i g u r a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ；( 4 ) t h em e c h a n i s mo f u s e ri n t e r f a c ep r o d u c e da u t o m a t i c a l l y ；( 5 ) d y n a m i cm e c h a n i s mo fr e l a t e dr e l a t i o na m o n gm a n a g e m e n to b j e c tc l a s s e s ；( 6 ) t a b l ea d a p t a t i o nm e c h a n i s m t h es t r u c t u r eo ft h i st h e s i si sa sf o l l o w s ：f i r s to fa l l ， a n a l y z e dt h ec u r r e n ts i t u a t i o no fm o b i l en e t w o r km a n a g e m e n tt e c h n o l o g y , t h e n d e s c r i b et h ea d v a n t a g eo ft h em a n a g e m e n ts y s t e mo fm o b i l en e t w o r kb a s e do nt m n s t a n d a r d ，a n de x p l a i n e dt h et h e o r yo fm o b i l en e t w o r km a n a g e m e n t t h e na n a l y z e d c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n tf u n c t i o n s ，a n dp r o p o s e dt h es y s t e m s t m c t u r eo ft h e c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to fm o b i l en e t w o r km a n a g e m e n t ，a n dh a sd e s c r i b e dt h e k e yr e a l i z a t i o nm e c h a n i s mi nd e t a i l f i n a l l y , i m a g i n gt h ed e v e l o p m e n tp r o s p e c to f t h em a n a g e m e n tt e c h n o l o g yo fm o b i l en e t w o r kb a s e do nt m ns t a n d a r d k e y w o r d s ：t m n ，m o b i l en e t w o r km a n a g e m e n t ，c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t 主要符号表 t m n ) 眦 c n p a l p f l p s l m i f e 1 旺 w s f o s f v l r m g w h l r i c g o m c m i b s g s n m s c s g g s n g m l c p o m c l o m c 主要符号表 t e l e c o m m u n i c a t i o n sm a n a g e m e n tn e t w o r k 电信管理网 e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e 可扩展标记语言 c o r en e t 核心网 p l a t f o r ma p p l i c a t i o nl a y e r 平台应用层 p l a t f o r mf r a m el a y e r 平台框架层 p l a t f o r ms u p p o r tl a y e r 平台支撑层 m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nf u n c t i o n管理信息功能 e l e m e n tm e d i a t o rf u n c t i o n 网元中介功能 w o r k s t a t i o nf u n c i o n i i i 作站功能 o p e r a t i o ns y s t e mf u n c t i o n 操作系统功能 v i s i t o rl o c a t i o nr e g i s t e r 拜访位置寄存器 m u l t i m e d i am e d i ag a t e w a y 多媒体网关 h o m el o c a t i o nr e g i s t e r 归属位置寄存器 i n t e g r a t e dc h a r g eg a t e w a y 综合计费网关 0 p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c ec e n t e r 操作维护中心 m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n 管理信息库 s e r v i n gg p r ss u p p o r tn o d e 服务g p r s 支持节点 m o b i l es w t c h i n gc e n t e rs e r v e r 移动交换中心服务器节点 g a t e w a yg p r ss u p p o r tn o d e 网关g p r s 支持节点 g a t e w a ym o b i1 el o c a t i o nc e n t e r移动位置网关中心 p r o v i n c eo p e r a t em a i n t e n a n c ec e n t e r 省级操作维护中心 l o c a lo p e r a t em a i n t e n a n c ec e n t e r 本地操作维护中心 独创性声明 本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 签名洋日期：2 0 0 6 g1 月1 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名乒醚导师签名：泌 日期：2 0 0 6 年1 月1 日 第一章绪论 1 。1 论文的背景及意义 第一章绪论 移动网络的发展趋势是：开放、集成、高性能和智能化。它们渗透于移动 网络自身、移动网络服务和移动网络应用各个层次。1 9 9 1 年，k o r n e lt e r p l a n 在他的著作( c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k sm a n a g e m e n t 中为网络管理概念给出了 一个恰当的定义0 1 ：网络管理就是在合理的开销和适度的规模前提之下，通过 配鼍和调度资源以计划、操作、支配、分析、评价、设计和扩展通信网络，使 之能够随时服务于应用层对象。传统的移动网络管理己经越来越难以实现管理 的目的，必须研究新的管理模式以适应移动网络的发展趋势。本章首先分析了 移动网络管理的模式和缺陷以及移动网络的发展对网络管理提出的要求，接着 介绍了基于t 删的移动网络管理的思想和特点，然后介绍了本论文的主要研究 内容，研究的技术路线及创新之处，最后给出了论文的总体结构。 1 1 1 传统电信网络管理的模式和缺陷 在移动网络发展初期，为了尽快开展业务，各地的移动部门都迅速建立起 自己的业务系统。这种业务系统是基于计算机辅助的集中维护管理系统。一般 将这种管理系统设在集中操作的维护中心，使较少的维护人员能够在一个集中 的地方，对一定范围内的网络设备进行维护管理，这种管理系统是一个相对集 中的自动化管理系统。 这种采用以地市为中心构建的系统，其特点是分散。系统不但在横向上是 分散的，即计费、营业、账务等业务系统各不相连，而且在纵向上也是分散的， 即各地市之间系统版本也不统一。系统的分散对运营商带来一些运营和管理上 的不便：一是数据分散和信息传递的滞后给决策和管理造成了一定的障碍；二 是投资的重复和浪费；三是由于系统是由不同集成厂家建立，当运营商在推行 一项新业务时，有时会因系统接口不统一等原因延误业务的开展。 电子科技大学硕士学位论文 1 1 2 移动网络的发展对网络管理的要求 当前移动网正处在迅速发展的过程中，网络的类型、网络提供的业务不断 地增加和更新。移动通信网中有模拟移动电话网( t a c s ) 和数字移动电话网( g s m ) 等等，几乎每一种业务都存在着管理自动化的需求。各种类型的移动网互相配 台、互相支持、互相促进，形成了移动通信发展的新格局。 移动网的发展具有以下特点：网络的规模变得越来越大；网络的结构变得 更复杂，形成一种复合结构；各种提供新业务的网络发展迅速；在同一类型的 网络上存在着由不同厂商提供的多种类型的设备；各种新型网络设备均能够提 供网络管理接口，通过计算机对其进行控制得以方便地运行。 综上所述，移动网络正处于迅速的发展和变化之中，在这种形势下，与之 相配套的网络管理技术的发展显得尤为重要。当前，就网络的规模、网络的类 型、网络的主要设备而言，我国和发达国家基本上处于同一水平上。但是移动 网对公众所提供的服务的优劣，一方面与移动网的基础设施有关，另一方面与 移动网的管理有关，因此，建设完整、先进和统一的网络管理系统，对移动网 络进行全面的、有效的管理，从而提高网络的运行效率，提高对公众的服务质 量，这是网络建设过程中必须充分重视的问题。 1 1 3 基于t m n 的网络管理的思想及特点 国际电信联盟( i t u ) 在m 3 0 1 0 建议中指出，电信管理网( t m n ) 的基本概 念是提供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间，操作系统 与电信设备之间的互联。它是采用商定的具有标准协议和信息的接口进行管理 信息交换的体系结构。 基于t m n 的网络管理是按照t m n 的体系结构，实施管理的系统。由于它采 用一种可增长的结构，更严格的设计和开发准则，因而能缩短电信业务投入市 场的时间。采用t m n 体系机构通过对支持电信业务和技术所要求功能的分析， 可对某一领域的运行效率进行判别。其中为了实施对逻辑功能进行分组，通过 采用开放标准接口进行系统的模块化并保证互操作，这些概念都促进了管理系 统的综合性和灵活性，保证了操作系统应用能迅速有效地提供使用。 一种遵从t m n 构架的网络管理产品，提供了一种通用能力的基础，使它既 可以在大公司应用，也可以在小公司应用；既可以在国内，也可以在国外应用。 它使电信网络和管理运行系统的提供者以一种共同的术语定位自己的产品。这 2 第一章绪论 种共同的术语就是在t m n 的相关标准中定义的那些综合的功能集和标准接口， 从而确定其是否满足客户的需要。通过采用面向对象的技术，构造通用的可再 重用的标准化产品并提供开放接口，会缩短开发周期，带来经济上的效益，迅 速地提供高性能价格比的最新产品，增加客户的满意度。 1 2 论文研究的内容、技术路线及创新 1 2 1 论文的研究内容 本论文的研究工作开始于2 0 0 4 年下半年，作者参与了青海移动的网管项 目，结合本课题，提出一种基于t m n 的移动网管配置管理子系统的设计方案， 并对其中一些实现机制进行了研究。研究内容主要包括： ( 1 ) 基于t m n 的移动网管配置管理的功能分析 从配置管理在移动网络管理系统中所处的地位出发，分析配置管理子系统 应有的功能。 ( 2 ) 基于t 的移动网管配置管理的体系结构 针对基于t m n 的移动网管配置管理子系统的功能需求，需要找到支持设备 和应用一体化，管理相关的管理功能的生成、分发、部署、激活、执行全过程 的系统和功能部件的结构。 ( 3 ) 合理有效的安全机制 设计配置子系统的消息都必须走f 口，这样f 口就为配置管理解决了级联 和服务器端的鉴权；也增加了对发向服务端的数据所作的约束。 ( 4 ) 管理界面自动生成机制 如何从内容到形式都能够使得针对不同用户的管理界面随着应用的变化而 动态地生成。研究不同层次管理节点的管理界面的生成和动态变化方法。 ( 5 ) 关联关系的动态构造机制 通过对配置管理的分析，实现该模型需要解决各种管理对象之间复杂的关 联关系，即如何建立管理对象之间的对应关系并在管理对象发生变化的同时动 态修改与之相关联的管理对象。实现管理对象之间关系的定义和形式化描述， 并且能够动态扩展。 ( 6 ) 表适配机制 针对配置管理的特点以及表适配业务的需求，研究使用何种表适配方式， 电子科技大学硕士学位论文 使之能够适应不同配置的业务流程以及拥有多种数据组织能力。 1 2 2 论文研究的技术路线及创新 本课题的研究严格遵照t 标准规范，系统的设计遵从开放系统标准，系 统的内部功能实现是面向对象的。因此，本系统引入管理功能和管理对象是水 平可扩展的，具有良好的重用性，可以克服传统网管的弊端；在处理能力方面 具有垂直可扩展性，可通过提高硬件配置以及采用分布式模式，平稳地提高系 统的数据处理能力，能够管理始终处于增长态的网络的要求。本系统还可通过 适配功能模块，屏蔽设备接口的复杂性和多变性，尽可能减少接口变化对系统 的影响。本系统提供了各种规范的应用服务，系统结构实现模块化，统一定义 了与外部系统的消息和数据接口。本论文的研究工作对电信网管系统尤其是配 置管理方面的设计具有一定的参考意义。 1 3 论文的结构 文章首先分析了移动网管配置管理的功能，然后根据功能合理地设计了配 置管理系统的体系结构。在这基础上优化改进了实现该系统的几大优化机制， 其中包括：合理有效的安全机制，配置管理界面的自动生成机制，关联关系的 动态控制机制，以及用于前后台数据字段转换的表适配机制。最后，本文总结 了这种设计思想的优缺点，以及以后论文的工作方向。 4 第二章基于1 硪的移动网管概述 第二章基于t m n 的移动网管概述 2 1 网络管理概论 随着电信网络管理技术和电信管理网所采用的计算机技术的不断发展，网 络管理的理论研究也在不断深入。目前这方面的研究内容主要包括以下几个方 面。 2 1 1 网络管理框架的研究 当前最典型的网络管理体系结构主要有i n t e r n e t s n m p 管理体系结构、t m n 管理体系结构和t i n a 体系结构三种。1 。随着理论研究和实际应用的不断深入， t m n 通过吸收其它两种结构的某些思想而不断完善，在电信网络管理领域逐渐 占据了主导地位。 t m n 的核心思想是一种网管网的概念，它将管理网提供的管理业务与电信 网提供的电信业务分开，相对于被管理的电信网来说属于一种带外管理。t m n 通过对网管接口的引入，将业务网和管理网分开，在保持接口相对稳定的同时， 尽量屏蔽电信网络技术和网络管理技术的发展对彼此的影响。同时，t m n 通过 引入信息模型管理功能和软件体系结构的重复使用，以及开发方法的重复使用 等软件重用的思想，缩短了网管系统的开发周期，提高了网管软件的质量。 相对于t m n 管理体系结构，t i n a 体系结构将管理业务和电信业务统一考虑， 更像是一种带内管理方式，从理论上来说更容易满足网络管理实时性的要求， 特别适合处理高层网络管理问题。但是，它所要求的计算技术较高，在短时间 内还不能达到实用化的程度。 i n t e r n e t s n m p 管理体系结构在计算机网的网络管理领域取得了巨大成 功。根据计算机网管理信息较少的特点，采用这种带内管理的方式一般不会对 网络的性能带来太大的影响，但是，其轮询机制所固有的缺点限制了被管节点 的数量和操作响应时间，决定了该体系结构不可能用于大型网络的实时管理。 在传统的电信网和i p 网融合趋势日益明显的今天，在t m n 管理体系结构基 础上，如何解决信息网的综合管理问题是网络管理体系结构标准化研究的主要 内容。 电子科技大学硕士学位论文 2 1 2 网络管理接口研究的方法论 i t u t 在m 3 0 2 0 建议中给出了电信管理网接口规范标准化研究应该遵循的 方法论，据此，可以从三个方面定义网络管理接口，它们分别是管理业务定义 指南( g d m s ) 、管理功能定义指南( g d 肝) 和管理对象定义指南( g d m o ) 。 该方法的基本思想是将网络管理接口定义过程划分为一系列的任务 ( t a s k ) ，每一阶段的任务具有相关联的任务信息库( t i b ) 。t i b 描述了关于完 成该任务所必须具备的知识和方法以及完成该任务后产生的结果。在按照一定 的时序完成指定的任务序列后，根据生成的t i b 就可以得到满足用户需求的网 管接口规范。1 9 9 5 年版的m 3 0 2 0 详细描述了网管接口方法论中定义的两类共 1 4 个任务、与每个任务相关联的t i b 以及完成整个网管接口定义的流程。 该方法在基于q 3 接口的网管接口规范制定过程中起到了很好的作用，按照 该方法论，i t u - t 先后完成了一系列通用的网管接口建议。在此基础上，我国 也制定了一系列关于特定业务网的网管接口规范。但是，传统管理信息建模方 法存在一些不足。首先，g d m o 本身的描述能力不足，例如模型中对行为的描述 采用自然语言，这无法清楚定义对象的具体行为，因而可能引起二义和歧义： 其次，在信息建模过程中缺少需求、分析和设计阶段的可溯性，无法体现信息 建模的全过程；再次，往往最终给出的只是静态的信息模型，无法描述被管对 象的动态特性；最后，得出的信息模型只适用于本管理框架，无法在其他管理 框架中得到直接的重复使用。 随着基于c o r b a ( 公共对象请求代理体系结构) 平台管理应用的出现，越来 越要求信息模型在不同管理框架下实现互通，如传统的基于q 3 的信息模型可以 在基于c o r b a 的平台中应用。目前j i d m 工作组提出的静态和动态g d m o 1 d l 映 射作为一种方案在一定程度上可以解决信息模型的互通，但是在模型翻译过程 中存在不可避免的语义丢失。因此，只有从管理信息建模方法本身入手，找到 一种可以得到与管理框架无关的信息模型的建模方法，才能解决这个问题。 为此，i t u t 在1 9 9 9 年3 月决定简化网管接口规范制定的方法论，提出了 r a d ( r e q u i r e m e n t s ，a n a l y s i s ，a n dd e s i g n ) 方法。与传统管理信息建模不同， r a d 方法将整个建模过程分为需求、分析和设计三个阶段。但是，这三个阶段 并不是严格的从上到下的过程，而是一个反复的逐步求精的过程。需求阶段主 要涉及问题域空间、系统策略和外部系统与该系统所扮演的角色的定义，它可 分为事务( b u s i n e s s ) 需求定义和详述( s p e c i f i c a t i o n ) 需求定义。事务需求 6 第二章基于t m n 的移动网管概述 从宏观的角度完整地定义被解决的管理问题的需求；详述需求则给出在分析和 设计阶段可以直接使用的详细的需求细节，详述需求是最终分析和设计结果的 来源。分析阶段主要根据需求阶段的结果，定义实体与实体间的关系以及实体 所支持的接口，分析阶段的工作独立于具体设计的要求。在分析阶段的信息主 要包括对象类的描述、类中数据的定义、对象类间的关系、类中的动作以及类 间相互交互的脚本的描述。设计阶段主要是依据需求和分析阶段的工作，基于 特定的管理框架，如q 3 或c o r b a ，将需求和分析结果映射为与特定管理框架相 关的管理信息模型。例如：q 3 采用g d m o 描述、c o r b a 则采用i d l 描述。 通过将建模过程分为p a d 三阶段，可以做到模型在需求和分析阶段的结果 与具体管理框架无关，而在设计阶段才使之与特定管理框架相关联，这就使信 息模型与管理框架无关，从而实现了信息、模型间的互通。 在r a o 三阶段中均融合了o d p 的企业视点、信息视点和计算视点。在建模 的全过程中使用的主要描述语言是u m l 。在设计阶段，与具体管理框架相关的 建模语言是g d m o 或i d l 。 目前，i t u t 内部各个网管标准化工作组正在评估p a d 方法论的提出对过 去己经完成的工作带来的影响。对于我国已经制定的标准，也应该重新审查， 消除引进新的方法论带来的影响；同时，应该直接在新方法论的指导下进行新 标准的制定工作。 2 1 3 网络管理接口研究的内容 作为网管标准化工作的核心，网管接口标准化主要包括三个方面的内容： 接口通信协议、接口信息模型和接口的测试。 对于接口通信协议，目前，己普遍接受的是基于q 3 接口的c m i p 、基于c o r b a 接口的i i o p 以及基于i n t e r n e t s n m p 框架结构的s n m p 。对于接口信息模型， 与以上三种接口相对应，分别采用g d m o a s n 1 ，j m l 和m i b 方式进行信息模型 的描述。对此，有关各方己达成共识，未来的工作主要集中于如何完成具体业 务网的信息建模工作。 但是，以上两部分工作的贯彻实施必须有足够的技术保证，正如电信网的 设备入网需要测试一样，电信管理网的建设也必须遵循同样的方法论。网管标 准制定应该着重于网管接口的标准化，相应地，网管系统的测试也应该着重放 在网管接口的测试方面。 电子科技大学硕士学位论文 从纯技术角度来看，与电信网中的其它测试一样，厂家提供的产品与规范 并不总是一致。相对而言，网管接口包含的内容更复杂，包括通信协议测试、 信息模型测试和接口功能设计等，要想解决网管接口的标准化问题，接口测试 是必不可少的。 从网管产品的市场角度来看，厂家为了达到广告效应，对网管接口的承诺 与产品的实现往往不一致，从测试的结果来看，这种不一致性也是必然的。业 务运营商只有通过对产品供应商的网管接口进行测试，才能做到知彼知己。 从我国电信管理网建设的现状来看，对于已经建成的部分重要的电信基础 网，由于没有能够在网管接口方面进行规范、测试，导致了后续网管建设的被 动。其客观原因在于，我们对网管建设应该遵循的方法论理解不深刻，对网管 标准应该规范的内容认识不足，而且没有对厂家的所谓标准接口进行测试。 目前，在信息产业部和中国电信的共同努力下，一套指导网管接口测试的 方法论己经形成；在此指导下，多个企业级的测试规范已经完成，相关的测试 系统已经具备。承担测试任务的北京邮电大学网络管理系统测试中心已经能够 对外提供q 3 接口、c o r b a 接口和传统的基于t c p i p 码流的测试业务，并在国 内外产生了很大影响，引起世界各大产品供应商的高度重视。 2 2 电信管理网( t m n ) t m n ( t e l e c o m m u n i c a t i o n sm 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，是网络管理领域的热门话题。t 心的目标是提供一 个电信管理框架，采用通用网络管理模型的概念、标准信息模型和标准接口完成 不同设备的统一管理。1 。开发t 标准的目的是管理异构网络、业务和设备。 t m n 通过丰富的管理功能跨越多厂商和多技术进行操作。它能够在多个网络管 理系统和运营系统之间互通，并且能够在相互独立的被管网络之间实现管理互 通，因而互联的和跨网的业务可以得到端到端的管理。t m n 逻辑上区别于被管 理的网络和业务，这一原则使t m n 的功能可以分散实现。这意味着通过多个管 理系统，运营者可以对广泛分布的设备、网络和业务实现管理。安全性和分布 数据的完整性是定义一般体系结构的基本要求。t i n 可以由外部信息源访问和 控制。因而需要各种层次的安全机制。t m n 采用o s i 管理中的面向对象的技术 对组成t m n 环境的资源以及在资源上执行的功能块进行描述。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 标准接口互联而成的网 8 第二章基于t 蜊的移动网管概述 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。 2 2 1 3 v l n 定义的网络管理功能 t m n 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 ns 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。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 m n 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0 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 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。 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做出最迅速的反应，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 下图所示。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。 图2 1 网络管理功能模型 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 电子科技大学硕士学位论文 调整。对网络上配置进行调整的管理活动，就是配置管理。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： ( 1 ) 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 胛和c m i p 协议) ；二类是不在嘲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，相应地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置的信息；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。实丽；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。 2 故障管理 故障管理是对网络发生异常情况一一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 测试、故障定位和故障恢复。 1 0 第二章基于1 的移动网管概述 ( 1 ) 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警信息，根据报警策略驱动不 同的报警程序，以报警窗口告警铃声( 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 事件一一故障一一日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 ) 检索分析故障信息：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，在此基础上给出被管网络系统、被管 线路设备的可靠性参数。 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。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。 ( 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 ) 值控制：可对每一个被管对象的每一个指标设置阀值，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阀值设置。可通过设置阀值进 行开关控制值检查和告警，提供相应的阀值管理和溢出告警机制。 ( 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。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 ) 实时陲能监控：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 电子科技大学硕士学位论文 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。 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 测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( ( i p ) 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 ) 告警事件分析，接收网络对象所发出的告警事件，分析与安全相关的 信息( 如路由器登录信息、s n l i 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，以防患子未然。 1 2 第二章基于t m n 的移动网管概述 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，它主要包括： ( 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