（计算机应用技术专业论文）移动网管系统中告警管理模块的设计和实现.pdf

东北大学硕士学位论文 摘要 移动通信网络管理系统中告警管理模块的设计与实现 摘要 网络管理是当前信息世界中一个研究的重要课题。丽近年来，随着中国移动 通信事业的迅速发展，移动通信网络的本地网管系统实现了从无到有、逐渐发展 成熟的过程。北京天元公司为辽宁联通新时空开发的省级网络管理系统便是其中 的典型。本系统实现了网管功能的性能管理、故障管理、安全管理、配置管理和 运行管理，网管系统能够从多方面、多层次对通信网进行监控和对发现问题及时 进行解决。 本文首先介绍了本系统的总体的体系结构，物理结构和软件结构。并详细介 绍了本系统各厂商不同设备的接入方式和接口解决方案，总结了本系统的特点。 本系统的软件结构主要采用分布式体系结构，使用c l i e n t s e r v e r 和 b r o w s e r s e r v e r 架构。由运行于u n i x 服务器上的服务程序( 后台程序) 提供数 据采集、处理和通信等基本服务。底层采用c o r b a 、q 3 、t e l n e t 等接口接入。消 息总线采用天元公司为网络管理应用度身定做的网络管理系统中间件解决方案 m e t a r n e td p p ，而客户程序则运行于w i n d o w s 平台，提供用户图形化界面和可 视化操作。 本文接下来主要介绍了告警管理模块的功能设计和模块实现，完整地说明了 告警管理的流程。由于不同的厂商设备产生各种各样不同格式的报文，本系统设 计出了告警采集适配器把采集到的不同格式的报文解析成统一格式，送入数据库， 继而传递给上层应用。还针对有些厂商设备告警格式不规则，提出了采集阶段过 滤的方法，大大提高了运行效率和服务质量。经过长时间数据库监控，并与软件 操作使用人员交流，本模块能够准确及时地发送告警和很好实现其他附加功能。 关键词：移动网络管理；告警采集；c o r b a ；告警解析 i i 东北大学硕士学位论文 a h s t r a c t a d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o nf o ra l a r m m a n a g e m e n t m o d u l ei nan e t w o r k m a n a g e s y s t e mo f m o b i l ec o m m u n i c a t i o n a b s t r a c t n e t w o r km a n a g e m e n ti sa l li m p o r t a n tr e s e a r c hs u b j e c ti nt h ei n f o r m a t i o nw o d da t p r e s e n t a n di nr e c e n ty e a r s ，t h el o c a ln m s ( n e t w o r km a n a g es y s t e m ) o fm o b i l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r kr e a l i z e st h ep r o c e s st h a th a v en ot oh a v ea n dg r a d u a l l yd e v e l o p m a t u r ea l o n gw i t ht h eq u i c kd e v e l o p m e n to fc h i n am o b i l ec o m m u n i c a t i o n a lb u s i n e s s t h ec h i n a u n i c o ml o c a ln m s a c c o m p l i s h e db yb e i j i n gm e t a r n e ts h o u l db et h em o d e l o ft h e m t h i ss y s t e mc a nr e a l i z ec a p a b i l i t ym a n a g e m e n t 、f a i l u r em a n a g e m e n t 、s a f e m a n a g e m e n t 、c o n f i g u r em a n a g e m e n ta n do p e r a t i o nm a n a g e m e n t a n dt h i ss y s t e mc a l l s u p e r v i s ea n dc o n t r o lc o r r e s p o n d e n c en e t w o r kf r o mm a n yl e v e la n dv a r i o u sf a c e t i t a l s oc a nd i s c o v e ra n dr e s o l v ep r o b l e m so nt i m e f i r s t ，t h ew h o l es y s t e ms t r u c t u r e 、t h ep h y s i c a lc o n s t r u c t i o na n dt h es o f t w a r e c o n s t r u c t i o no ft h en m si sd e s c r i b e d t h e nd i f f e r e n tw a y so fc o n n e c t i n gw i t h e q u i p m e n t sa n dt h e i n t e r f a c er e s o l u t i o n p r o j e c t s a l e p r o p o s e d i nd e t a i l t h e c h a r a c t e r i s t i c so f t h i ss y s t e ma r ea l s op r e s e n t e d t h es y s t e m ss o f t w a r ec o n s t r u c t i o np r i m a r i l ya d o p t e dt h ed i s t r i b u t i n gt y p es y s t e m s t r u c t u r ea n du s e dt h ec l i e n vs e r v e rw i t hb r o w s e r s e r v e rs t r u c t u r e t h es y s t e m sb a s i c s e r v i c ew a sp r o v i d e db yt h es e r v e rp r o c e d u r ei nt h eu n i xs e r v i c e ( b a c k s t a g e p r o c e d u r e ) ，s u c ha sc o l l e c t i n g ，h a n d l i n gw i t ha n dc o m m u n i c a t i n gw i t hd a t e i nt h e b a s e m e n t ，血i ss y s t e mu s ec o r b a 、q 3 、t e l n e ta n ds oo na st h ei n t e r f a c e st od i f f e r e n t e q u i p m e n t s m e t a m e td p p , w h i c hi sd e v e l o p e db ym e t a r n e tc o m p a n ys p e c i a l l yf o rt h e n m s ，i su s e da st h em a s s a g eb u so ft h es y s t e m b u tt h ec l i e n tp r o g r a m sr b ni nt h e w i n d o w sf l a tp r o v i d e dt h ev i s u a l i z e di n t e r f a c et ot h eu s e l t h e nt h i sa r t i c l em a i n l yd e s c r i b e st h ed e s i g na n di m p l e m e n to ft h ea l a r mm a n a g e m o d u l e ，w h i l ei te x p l m nt h ew h o l ef l o wo ft h ea l a r mm a n a g e m e n t f o rt h a td i f f e r e n t e q u i p m e n t sp r o d u c ea l a r mi nv a r i o u sf o r m s ，t h i ss y s t e md e s i g na na l a r mc o l l e c t i o n i i i 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t a d a p t e rw h i c hc a nu n i f o r n l a l lt h ea l a r m s a f t e rt h a t ，t h eu n i f i e da l a r l li n f o r m a t i o ni s w r i t t e ni n t ot h ed a t a b a s e ，a n dt h e nb et r a n s p o r t e dt ot h es u p e ra p p l i c a t i o n s w ea l s o p r o p o s et h em e t h o do fs e t t i n ga f i l t e ri nt h ea l a r mc o l l e c t i o np a r tt os e t t l et h ep r o b l e mo f a b n o r m i t yi na l a r mf o r m s t h r o u g hal o n gt i m et e s t ，t h i sm e t h o di sp r o v e dt ob e e f f e c t i v ea n dc a ni m p r o v et h ee f f i c i e n c ya n ds e r v i c eq u a l i t yo ft h en m s i np r a c t i c e ， t h i sm o d u l ei sp r o v e dt ob es u c c e s s f u l ，a n dc a ni m p l e m e n tt h ef u n c t i o n sv e r yw e l l k e y w o r d s ：m o b i l en e t w o r km a n a g e m e n t ；a l a r mc o l l e c t i o n ；c o r b a ；a l a r mp a r s i n g - i v 东北大学硕士学位论文 第一章引言 第一章引言帚一早ji 苗 1 1 研究背景 随着数据通信技术的不断发展，移动通信网络的规模正在以极快的速度扩大。 很快，每人一个手机将不是科幻小说里的情节。全球移动数据通信网络运营商已 经超过5 0 家，各发达国家和各大电信运营商、制造商都开始致力与移动数据通信 业务的发展。未来的移动通信业务将越来越呈现多样化的特点。很多国家的移动 通信网络都进入了2 5 g 或3 g 时代，中国也即将迎来一个3 g 通讯的春天。这使得通 信网的网络管理和维护变得越来越重要。运营商在网络建设到达一定规模之后， 用于网络管理及运营的成本往往高于网络建设本身的投入。因此，网络管理系统 在移动网络中的建设中越来越受到重视。为了确保网络处于高效的运营状态，提 供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。 在需要扩建网络时，还要对整个网络进行分析、规划，以期指导扩建方案。 如果通信网是投入商业运行的，则需要统计网络的使用时间、数据流量以及通信 网的费用。通信网还应该有防止非法用户访问的功能，使得通信网能够安全地运 行。这些，都是网络管理所需要完成的任务。可见网络管理对于整个通信网的重 要性。 这里的网络管理是指对通信网上的通信设备及传输系统进行有效的监视、控 制、诊断和测试所采用的技术和方法。在计算机尚未出现的时候，通信网主要是 电话网。网络管理主要靠网络管理员来完成。 但在计算机出现以后，电话网引入程控交换机，计算机网络也成为通信网的 重要部分，整个通信网的结构日益复杂，单单依靠网络管理员来进行人工的网络 管理已经不可能了。于是，网络管理引入了自动化的手段，即让网络设备或者计 算机来完成部分的管理功能。在网络管理自动化早期，只是简单地将一些管理功 能，比如数据统计等交给网络设备来完成。从整个网络管理的角度来说，这种自 动化管理是分散的，网管人员很难从全局的角度出发来对整个通信网络进行管理。 因此，引入了集中式的网管模式。即建立一个网络管理中心，负责收集整个通信 网中的数据，并由网管中心对数据进行分折，进行全局管理。但是，这一模式导 致网管中心负担过重，如果通信网规模扩大，网管中心将不堪重负。所以，采取 分级的办法，在整个通信网中设立一总中心，各个子网中设立分中心，每个分中 东北大学硕士学位论文 第一章引言 心进行各自的网络管理，而总中心主要负责管理分中心，来达到管理整个通信网 的目的。 移动网络管理系统，是保证通信网络高效，可靠，经济和安全运行的重要支 撑手段。很多网络特性的使用和提供，在很大程度上取决于相应的网络管理系统 的能力和质量。随着通信设备使用水平的不断提高，网络通信能力进一步增强， 网络复杂度随之提高，为了提高服务质量和降低运营成本，对网络管理系统提出 了越来越多的要求。目前，移动网络管理系统建设所面临的挑战是在通信网其他 不部分建设中都很难遇到的。因此，移动网管系统一直是网络建设中的热点、焦 点和难点问题。因此，迫切需要工程型的技术来指导网管系统的建设，进而在此 基础，进行高层次和深层次的理论总结，逐步形成完善的网络管理理论，以进一 步的丰富和系统化技术，从而更好的支持网管系统的建设。移动网络管理的目的 可以用一句话来概括：保证网络正常、经济、可靠和安全的运行。“正常”的含义是： 由于网管系统是网络的一个重要组成部分，没有网管系统，网络就不能正常的运 行并提供各种业务。一个质量较好的网管系统，特别是在“经济”方面质量较好 的网管系统，可以通过合理的管理网络，从而提高网络运行的效益。“可靠”是网 络管理的一个较高的目标，目的是提供设备级的可靠性。“安全”是网络运行的一 个重要指标，保证网络安全的运行是网管的一个重要职责。 移动网络管理系统将以移动通信网内的各交换设备、传输设备作为监控管理 对象，对构成移动通信网的网元进行统一集中的监控和管理。 1 2 网络管理概述 网络管理包括三要素：网络管理环境，网络管理方法和网络管理系统。 网络管理环境可以理解为网络管理的对象，网络管理的对象主要可以分为网 络上的节点设备，可以是各种业务的节点设备( 如提供电话业务的交换机，提供智 能网业务的业务控制节点设备，提供移动电话业务的移动交换机，提供d d n 业务 的d d n 交换机，提供卫星通信业务的转发器等等) 、传输设备、接入设备、信令 设备等；网络用来描述各种节点设备的关系：网络上的业务是指网络上砸向用户的 界面，它的物理存在形态没有节点设备和网络本身那样明显。 网络管理方法按照不同的划分标准，可以分为多种。根据分布或集中，可以 分为基于分布式处理的网络管理方法和基于集中式处理的网络管理方法。根据网 络环境，又可分为面向狭义网络坏境的网络管理方法，和面向广义网络的环境的 网络管理方法。根据采用标准的程度，可以分为基于标准的网络管理方法和基于 2 东北大学硕士学位论文 第一章引言 非标准的网络管理方法：根据是否具有智能，可分为智能化的网络管理方法和各种 常规的网络管理方法。 网络管理系统是在网络管理环境中，实现网络管理方法的计算机应用系统。 对网络管理的理解有两种，狭义的理解就是对网络设备本身的管理，广义的理解 就是不仅包括网络本身，还包括基于网络提供的各种业务、保证和支撑网络运行 的各种基础设施( 如空调、防盗设旌、电源、机房、消防、电光缆等) 、运行网络 电信企业的各种事物和商务活动。 广义的网络系统管理范围包括网络本身的管理( 如网络本身的配景管理，告警 管理，性能管理) 计费管理，业务管理，基础设施管理，运行网络的电信企业 1 2 1 网络管理功能域 o s i 中定义了网络管理的五个功能域，它们分剐完成五个不同的网络管理功能 【2 9 ，3 0 ，3 “，如图2 6 所示。 圈1 1 管理功能域 f i g 1 1f u n c t i o n d o m a i n s o f n e t w o r k m a n a g e m e n t ( 1 ) 性能管理：检测网络的各种性能数据，进行阈值检查，并自动地对当前 性能数据、历史数据进行分析。 ( 2 ) 配置管理：主要功能包括发现网络的拓扑结构关系、监视和管理网络设 备的配置情况、根据事先定义的条件薰构网络等。 ( 3 ) 故障管理：主要功能是故障检测、发现、报告、诊断和处理。 ( 4 ) 安全管理：主要是对网络资源访问权限的管理。包括用户认证、权限审 批和网络访问控制( 如防火墙) 等功能。 ( 5 ) 计费管理：计费管理为网络管理者提供了分配网络资源使用费用的依 据。 这五大管理功能既相对独立，又存在于丝万缕的联系。 3 东北大学硕士学位论文 第一章引言 1 2 2 网络管理体系结构 要实现一个网络管理平台，需要一个合理的体系结构。最广为人知有如下三 种体系结构： 集中式体系结构。 它是种最原始、最简单的体系结构。该体系结构的网络管理平台建立在一 台计算机系统上，由该计算机系统负责所有网络管理任务，并采用单一的集中数 据库。采用集中式管理体系有以下优点：网络管理员能在一个地方查看所有网络 报警和事件；控制软件容易综合：结构简单、维护方便、易于操作；能通观全局， 监控整个网络状态；反应及时；由于主要工作在管理机上实现，故对网络设备要 求不高。然而，其缺点也十分明显：由一个网管站( n m s ) 来负责收集分析所有被管 资源的状态信息弗进行相应管理，造成网管站工作负担过重，这没有充分发挥网 络的分布计算资源优势；所有的网络管理数据都必须传送给网管站分析处理，这 样易在管理端形成通信瓶颈；使用传统的集中式网络管理系统来管理大型网络已 不适合。当网络出现连接故障时，集中式网络管理将无法对网络进行管理，造成 全网或局部失控；系统规模和提供的应用服务变得越来越复杂，加上用户需求的 改变，现行的网络管理平台不易扩展升级；由于网络往往采用了不同厂商的异构 软硬件系统，包括不同网络、协议、操作系统及数据库来构筑，网络管理人员不 得不分别借助各种孤立的管理工具来监视和控制网络韵运行以及管理各种信息服 务，这些费时的不同管理任务给网管人员带来了额外负担，也给网管人员真正有 效地管理好网络带来了很大的困难。目前网络管理的重心仍然放在管理网络的硬 件设备和提供的服务内容上，很少关注更有效地管理网络提供的各种应用服务上 ( 如在s n m p v 2 的m i b i i 的定义中只有s n m p 组管理对象是属于应用层协议) ，缺 乏真正有效的包括各种应用服务的集成网络管理。 分层式体系结构。 它把集中式管理系统的管理功能一分为= ，其中一个系统作为中央服务器系 统，它运行网络管理中某些功能，同时负责管理其余管理系统，有时称为管理机 的管理机( m a n a g e ro f m a n a g e r s ，m o m ) ；其余的管理实现另外一些网络管理功能( 重 点在收集被管设备的信息) 。分层式体系结构的主要特点是：将网络管理系统的工 作分散于中央管理系统与客户系统之间的方法，缓解了集中式管理体系结构中管 理系统负荷过重的矛盾。由于一些功能在客户系统中完成，不是所有的网络管理 数据都传送给网管站分析处理，而仅仅是传送客户系统处理好的数据，在很大程 度上缓解了管理端的通信瓶颈；各客户系统所管辖的设备数量远远少于整个网络 4 东北大学硕士学位论文 第一章引言 设备，而且又更靠近被管理设备，节约了带宽；巾央管理系统一般不直接与被管 设备相连，可以提高中央系统通t l i = | 性。由于数掘集中存储，有利十对信息的管理， r m o n 是一个很好的例子。分布虽然克服了集中式体系结构的一些问题，同时增 加了一些不足：可能会给数据采集( 策略、方法等) 造成一点困难；由于管理系统分 散在不同的位置，增加了管理员维护难度；如何划分各管理域也是一项复杂的工 作；时效性要比集中式体系结构差等。 分布式体系结构。 它结合了集中式和分层式两种方案的特点。与集中式的单一平台或分层式客 户，服务器方式的做法不同，分布式方案使用了多个对等平台，其中一个平台是一 组对等网络管理系统的管理者：每个对等平台都有整个网络设备的完整的数据库， 而且每个对等的管理系统的管理者之间都可以相互通信、交换信息。由于分布式 体系结构是集中式和分层式方案的结合体，所以它兼备了两者的优点。但并不是 说它是完美无缺的，它也大大增加了网络管理工作难度，如：如何划分各个管理 域，如何协调各个管理域工作，嘲络整体优化等。总之，各种体系结构都存在各 自的优缺点不存在一种“昂好”的体系结构。每种类型在一定环境下都能良好工作， 应根据具体网络环境确定一种最合适的类型。 通过以上对网络管理体系结构的分析，本系统采用了分层的网络管理体系结 构。 l - 3 论文安排 本文作者作为东北大学的实习研究生参与了天元网络管理系统二期项目的开 发，负责告警管理模块的设计和实现。各章内容安排如下： 第一章引言，简要介绍了本论文的课题研究背景，一些网络管理的基础，以 及论文的组织与安排。 第二章移动网络管理综述，简要介绍移动网络管理理论的一些基础知识和基 本概念，还简单介绍了t m n 网络管理体系和现在应用最广的接口c o r b a 。 第三章综合介绍了天元网络管理系统的体系结构、物理结构和软件结构，以 及对各不同厂家设备采用的接口方案。 第四章详细介绍了本人负责开发的告警管理模块的设计和实现，在里面提出 了告警同步和告警采集阶段过滤等概念。 第五章总结与展望。 第五章总结与展望。 5 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 第二章移动网管基础 网络管理是网络发展中一个很重要的技术，对其发展有着很大的影响，并己成为 现代信息网络中最重要的问题之。它的重要性己经在各个方面得到了体现，并 为越来越多的人们所认识，尤其是在移动通信网络中的应用。接下来将介绍一些 移动网络的理论基础。 2 1 移动网管理论 随着电信网络技术和电信管理网所采用的计算机技术的不断发展，对于网管 理论的研究也在不断深入，目前，这方面的研究内容主要包括以下儿个方面： 2 1 1 网络管理的框架 当前最典型的网络管理体系结构主要有i n t e m e v 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 屏蔽了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 1 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 不可能达到实用化的程度，在没有得到市场认同的情况下，其影响力会逐渐丧失。 i n t e m 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目和操 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 7 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 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。 2 1 2 网络管理接口研究方法论 在t m n 管理框架内，网管标准化研究的核心问题是网管接口问题。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【2 3 1 ，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 m f ) 和管理对象定义指南( g d m o ) 。 其基本思想是将网管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 建议的图1 0 中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【4 j ，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 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 8 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 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，定义实体与实体阃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、对象类问的关系、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0 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r 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 d 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r 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 网络管理接口研究内容 作为9 司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l z l 通信协议，目前，已普遍接受的是基于q 3 接1 2 1 的c m i e 基于c o r b a 接口的i i o p 以及基于i n t e m e t s n m p 框架结构的s n m p 。对于接口信息模型1 5 1 ，与 以上三种接口相对应，分别采用g d m o a s n 1 i d l r i m l 和m i b i i 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。网管标准的 制定应该着重予网管接1 2 1 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。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 9 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 协议测试、信息模型测试和接口功能等，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，我们已经尝到了沉痛的历史教训，对于 己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 法论已经形成：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 电信管理网是一个电信管理框架，它支持规划、配置、安装、维护、运行和 管理电信网络业务的管理需求。国际电信联盟( i t u ) 于1 9 8 6 年首次提出了t m n 的 概念。我们可以从两个方面来理解，从理论和技术标准的角度来说，t m n 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；【5 】另一方面来 说，我们从逻辑和实施方面考虑，t m n 就是一个完攘独立的管理网络，是各种不同 应用的管理系统，按照t m n 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和被管的关系，是管理陌与被管理网的关系。 2 2 1t m n 与其他移动网管类型 网络管理的体系结构和整个通信网的体系结构是分不开的。因为通信网本身 就需要进行网络管理，对于复杂的通信网来说，在建设通信网的同时也必须考虑 网络管理的问题。通常由于建设厂家不同、需求不同、建设实践不同，各个管理 系统相互之间没有信息交换。如果管理系统之问能够遵循一定的标准，协调一致， 则对通信网的管理将会更加有效。因此，出现了将网络管理统一化标准化的需求。 很多厂家和组织提出了各种网络管理体系，目前最具影响力的涉及到网络管理和 通信网建设的体系结构有以下4 种：电信管理( t e l e c o m m u n i c a t i o n 1 0 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 m a n a g e m e n tn e t w o r k ，t m n ) 、电信信息网络结构( t e l e c o m m u n i c a t i o n i n f o r m a t i o nn e t w o r k i n ga r c h i t e c t u r e ，t i b i a ) 、运营支撑系统( o p e r a t i o ns u p p o f l s y s t e m ，o s s ) 和智能网( 1 1 1 _ c e l l i g e mn e t w o r k ，n 田。 电信管理网( t e l e c o m m u n i c a t i o nm a n a g e m e n tn e t w o r k ，t m n ) ，于1 9 8 8 年被国 际电信联盟电信标准化部f 1 ( i t u t ) 参考o s i 系统管理框架提出，作为管理现代电 信网的基础。出于网络结构日益复杂，业务增多，电信网的管理也越来越繁琐。 于是考虑将提供业务的电信网及其管理功能进行分离，使管理功能从电信网中独 立出来单独组成一个网，即卟侧。 管理信息在t m n 和电信网问的一系列标准接口中传递，使得t m n 可以管 理电信网。同时，t m n 制定了一系列的标准和管理功能，包括被管网元和网络管 理系统之间、网络管理系统之间的接口均被标准化了。只要被管网元和网络管理 系统之间遵循t m n 标准，完成一定的管理功能，就能够实现不同厂商的不同设备 以及不同网络管理系统之间的互连互通操作。t m n 为电信网和业务提供管理功能 并提供与电信网和业务进行通信的能力。它与被管理的电信网之间的一般关系如 图2 1 所示。 图2 1t m n 与电信网的一般关系 f i 9 2 tt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt m na n dt e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k t i n a 是1 9 9 3 年由t i n a cct i b i a c o n s o r t i u m ) 建立的一个面向电信系统的、 开放、一致、灵活和可扩展的体系结构，t i n a 并不仅是一种网络管理体系结构， 它还将电信网的传输、交换等技术进行封装，采用面向对象模式，以开放分布式 处理为基础，分离了电信业务和电信网络，提供最大的可管理性和可控制性。因 此，t i n a 不仅可满足传统的基于话音的服务，还可支持交互式多媒体服务、信息 服务和管理服务等新型电信服务系统的开发和运行。 东北大学硕士学位论文 第二章移动网管基础 t i n a 的体系结构相当复杂，一般将其分为4 个子集：网络体系结构、业务体系 结构、管理体系结构、计算体系结构。网络体系结构提供一系列描述传输网的通 用概念，以及建立、修改、释放网络连接的机制。业务体系结构解决如何简单有 效地对电信业务进行设计、规范、实现和管理的问题，提出了一系列参考业务模 型和开发框架以及一些必须遵循的概念和原则。管理体系结构对业务、资源、软 件和底层支撑技术以一种集成的方式进行管理。计算体系结构定义用来描述t i b i a 系统中面向对象软件的建模概念，并负责解决与电信应用的底层支持环境相关的 问题。总体体系结构则包含了一些对所有子结构都适用的概念和原则。它们应用 于任何t i n a 软件系统的设计、规范和实现。总体体系结构是通过提取、抽象和泛 化以上4 个子集中的共同原则而得到的。 在网络管理领域，另一个相关的结构体系是运营支撑系统( o p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m ，o s s ) 。o s s 包含用于运行和监控网络的所有系统，为通信网络服务提供 商提供从日常运营到流量控制、资源计划和预测的管理和支持。但它不是网络本 身，它是整个运营基础结构，包括运营网络系统和客户服务系统，其中客户支持 功能是由业务支持系统( b u s i n e s ss u p p o r ts y s t e m s ，b s s ) 执行的。b s s 和o s s 系统组 成了b o s s 系统。客户服务、计费、供需管理和网络运营管理均可由b o s s 系统 实现。电信业务运营支持系统( b o s s ) 面对客户是统一的：面对电信运营商，它是一 个综合的业务运营和管理平台，同时也是真正融合了传统i p 数据业务与移动增值 业务的综合管理平台：b o s s 是电信运营商的一体化、信息资源共享的支持系统， 它主要由网络管理、系统管理、计费、营业、账务和客户服务等部分组成，系统 间通过统一的信息总线有机整合在一起。它不仅能在帮助运营商制订符合自身特 点的运营支撑系统的同时帮助确定系统的发展方向，还能帮助用户制订系统的整 合标准，改善和提高用户的服务水平。 智能网( i n ) 是一种业务独立的电信网。i i v 的业务独立于电信网的传输设备和 交换设各，存储于计算机节点之中，交换机主要管交换接续这一最基本、最主要 的任务，而把交换接续以外的各种智能化新功能集中由智能网来解决，如8 0 0 号 免费电话服务。智能网是以计算机和数据库为核心的，它的主要组成部分有业务 交换点( s s p ) 和业务控s t j , 点( s c p ) 。s s p 是用户进入智能网的接入点，它是一个交换 机，用来识别用户对智能网的呼叫，把用户的请求传送给业务控制点。s c p 是智 能网的中心，通常是由大、中型计算机和大型数据库组成，完成各种智能业务的 实现。它接受s s p 送来的信息，向数据库查询并向s s p 发出处理的信令。 以上四种通信网结构，t m n 提供了标准化的信息模型和管理结构，不仅能够 管理专业子网，而且能够实现综合网管。t i n a 则要求在建立通信网的时候就应该 1 2 东北大学硕士学位论文第二章移动网管基础 将网络结构和网络管理综合考虑，网络管理功能内建于通信网。i n 基本上是通信 网的一种结构，并不多涉及到网络管理，其思想为业务和网络结构分离。o s s b s s 实际上包含了t m n 以及t m n 没有包含的通信网的运行的内容。因为v o b b 是属 于专业子网，根据我国发展电信管理网络的下步目标，在选择网络管理体系结 构的时候，优先选择t m n 作为电信网管的架构。 从广义上讲，s n m p 是由一系列协议组和规范组成的，它们提供了一种从网 络上的设备中收集网络管理信息的方法。它主要包括三个部分【6 l ： ( 1 ) 管理信息结构s m i ； ( 2 ) 管理信息库m i b ； ( 3 ) 简单网络管理协议s n m p 。 为了有效的对网络进行管理，s n m p 模型必须定义大量的变量来描述网络上 硬件及软件的运行状态和统计信息。在s n m p 文字中，这些变量叫做对象。网络 的所有对象在管理信息库m i b 中定义。 管理信息结构s m h 定义了上文所述的对象的格式，m i b 资源的命名与表示 也在s m i 中定义。 管理协议s n m p ：是定义管理工作站与被管理节点之间如何交换信息的简单 协议，它的设计原则就是尽量简单，给网络增加尽量少的负载。 2 2 2 电信管理网管理层次模型 当使用电信管理网体系结构为电信业务活动提供管理能力时，必须根据不同 的管理重点和需求，将管理环境按专业特点分为不同的领域。i r i u t 为了能够有效 的对范围广泛的对象进行有效管理，同时也是为了对各种层次上的管理活动的规 范，提出了管理层次模型。该模型将各种管理活动分为：事务管理层( b u s i n e s s m a n a g e m e n tl a y e r ) 、业务管理层( s e r v i c em a n a g e m e n tl a y e r ) 、网络管理层( n e t w o r k m a n a g e m e n tl a y e r ) 、网元管理层( n e t w o r ke l e m e n tm a n a g e m e n tl a y e r ) 、网元层 ( n e t w o r ke l e m e n tl a y e r ) 坤j 。如图2 2 所示。 1 3 东北大学硕士学位论文 第二章移动网管基础 功 能 支 持 图2 2 管理层次模型及其价值链 f i 9 2 2m a n a g el a y e rm o d e la n dt h ev a