（计算机应用技术专业论文）基于tmn的故障管理的设计与实现.pdf

摘要 摘要 目前电信行业竞争的日益加剧，基础网建设的竞争优势逐渐减弱，运营商更 多的关注如何利用现有的资源，通过提高管理水平、运营能力，对用户提供灵活、 可靠的业务。 近年来，随着网络技术的发展，运营支撑系统的覆盖领域越来越广，从最初 的网元管理和运行维护转向网络的管理、网络互联、管理系统闻的互联，再发展 到现在的运营支撑系统与业务支撑系统的融合统一。运营商在追求一个融合、统 一的概念，将原来各自独立的功能，以一种全新的架构整合在一起，以便于信息 共享，统筹规划，避免重复建设的问题。 本文结合目前的这种变化，探讨了网络管理层在整个运营支撑系统中的作用， 研究了t m n 相关规范以及n g o s s 体系结构中t m n 的发展，提出了一种通用的 组件化的管理平台，可以通过简单、快速针对具体的被管网络进行二次开发，灵 活地为用户定制系统。该平台整合了网络层大部分的通用功能，使得定制系统依 托于成熟可靠的平台，更多地关注被管网络的特性以及用户的需求。 故障管理是电信网管理中的一个重点和难点。电信网络不断地产生大量的告 警，这些告警在被定位之前必须通过相关性分析、处理。相关性分析是告警定位 中的关键技术。本文针对相关性分析提出了一种新颖、灵活的解决方案，采用了 一种预处理链的机制对上报告警进行处理分析。该处理链将各个独立的分析功能 串联起来，组成了一个灵活、可配置的功能链，功能内部高度内聚，功能之间松 耦合。使用预处理链的方法可以灵活地针对不同类型的被管对象设置不同分析机 制。对上报告警的处理分析逻辑根据业务逻辑的复杂性分为两种：基于规则的相 关性分析和基于j b o s s 规则引擎的相关性分析，来适用于各种不同的业务。 关键词：电信管理网n g o s s 故障管理告警规则j b o s sr u l e s a b s t r a c t r e c e n t l yt h ec o m p e t i t i o ni nt e l e c o mi n d u s t r yh a si n c r e a s i n g l ya g g r a v a t e d n c f o u n d a t i o nc o n s t r u c t i o no fo p e r a t i o nn e t w o r ki sn o tf o c u s t e l e c o mo p e r a t o r sp r e f e rt o e n h a n c em a n a g e m e n ta n do p e r a t o ra b i l i t y , p r o v i d ef l e x i b l e t r u s t i n e s ss e r v i c eb ye x i t i n g r e s o u r c e t h e s ey e a r s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e c h n o l o g y , o p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e mi n v o l v em o r ea n dm o r ef u n c t i o n s , f i r s t l yf r o mn e te l e m e n tm a n a g e m e n ta n d o p e r a t i o n & m a i n t e n a n c et on e t w o r km a n a g e m e n t , n e t w o r ki n t e r c o n n e c t i o na m o n g m a n a g e m e n ts y s t e m n o wt h et e l e c o mo p e r a t o rw a n tt ob u i l daf u s i o n ，e n t k es y s t e m ， b r i n ga b s o l u t es y s t e m st o g e t h e rb ya na d v a n c e df r a m e w o r k t k sp a p e re x p l o r e st h ef u n c t i o no fn e t w o r kl a y e ra n di t ss t r u c t u r ei nt h ew h o l e o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ，s t u d ya n d r e s e a r c ht h es t a n d a r d so ft m n ( t e l e c o m m a n a g e m e n tn e t w o r k ) , t h es t r u c t u r eo fn g o s s ( n e x tg e n e r a t i o no p e r a t i o ns u p p o r t s y s t e m ) , p r o p o s eag e n e r a l ，c o m p o n e n tp l a t f o r ms o l u t i o n t h i sp l a t f o r mf o c u s0 1 1 n e t w o r kl a y e r , c o n t a i nm a n yc o m m o nf u n c t i o nm o d u l e s d e v e l o p e r sg a l lc u s t o m i z et h e s y s t e mf o rc o n c r e t e l ym a n a g e do b j e c to rs p e c i a lr e q u i r e m e n tb a s e dt h ep l a t f o r m f a u l tm a n a g e m e n ti sa ni m p o r t a n tb u td i f f i c u l ta r e ao ft e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k m a n a g e m e n t ：n e t w o r k sp r o d u c el a r g ea m o u n t so fa l a r mi n f o r m a t i o nw h i c hm u s tb e a n a l y z e da n di n t e r p r e t e db e f o r ef a u l t sc a nb el o c a t e d s oa l a r mc o r r e l a t i o ni sae s s e n t i a l t e c h n i q u ei nf a u l ti d e n t i f i c a t i o n w ed e s c r i b ean o v e lf l e x i b l es o l u t i o nf o rc o r r e l a t i o n s y s t e m s w ed e s i g nap r e - p r o c e s sc h a i nt oa n a l y z et h er e p o r t e da l a r m s n i sc h a i nh a s m a n yf u n c t i o np o i n t s ，e a c hp o i n th a si t sb u s i n e s sl o g i c ，a n do n ef u n c t i o np o i n th a sn o t a n yr e l a t i o nw j t ht h eo t h e r s ow ec a na d j u s tf u n c t i o np o i n ts e q u e n c e ，c u s t o m i z ew h i c h p o i n tw en e e dd c p e n do nr e q u i r e m e n t w ep r e s e n tt w od i f f e r e n tm e t h o d st op r o c e s s d i f f e r e n ta l a r m s ：w ed e s i g nr u l e b a s e da n a l y z et oa d a p tt h es i m p l eb u s i n e s s a n dr u l e e n g i n e - b a s e da n a l y z ec a nb eu s e di ns o m ec o m p l e xb u s i n e s s t h i sm e t h o d o l o g yh a s b e e ni m p l e m e n t e di nar e s e a r c hp r o j e c t ，w h i c hi su s e di ns e v e r a lt e l e c o mo p e r a t i o n s u p p o r ts y s t e m s k e y w o r d ：t m n ，n g o s s ，f a u l tm a n a g e m e n t ，a l a r mr u l e ，j b o s sr u l e 独创性声明 本人声明所呈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。 日期：砷铋辫日 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) 日期：矽7 车彳月2 啤日日期：矽年彳月2 辱日 第一章引言 第一章引言 1 1 电信行业网络管理的现状 目前国内的电信企业都建立了自己的电信网络，这些网络无论从网络规模还 是技术实力上都处于世界前列，但是网络的管理水平、运营水平、效益水平却与 国际上一些领先的电信运营公司存在着较大的差距。有数据表明北美的电信运营 企业每年将2 0 的投资用于o s s ( o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ，运营支撑系统) 的 建设，o s s 的增长速度超过了整个电信市场的增长。而国内的电信企业由于早期 对o s s 的重视程度不够，起步较晚，建设力度上还远远达不到这个水平。 o s s 是电信业务开展和运营时所必须的支撑平台，它包含用于运行和监控网 络的所有系统，它不是网络本身，却是整个运营基础结构。 早期o s s 的建设多是基于具体的需求构建，缺乏对于流程的支撑力度。虽然 开发了许多独立的管理系统，但各系统之间很难进行信息互通，使得资源不能共 享，有很多重复建设的情况。随着各种电信管理标准的成熟和计算机技术的发展， 各大运营商开始从系统体系架构方面着手，整体的规划和部署自己的运营支撑系 统从而对规模宏大的电信网络进行有效的管理。 目前国内的电信运营商正经历着以资源营销为主、以单项业务为中心，向以 客户为主、业务集成和打包服务为中心，以市场为导向的经营模式过渡。尤其是 3 g 时代的到来，给电信运营商带来了新的挑战。3 g 时代基础电信网的竞争优势 减弱，3 g 业务需要通过业务支撑网的调度来实现，在这种情况下，通过先进的技 术手段增强业务提供能力，进一步细化用户市场快速的提供更有针对性的业务， 充分满足不同层次的用户需求，已经成为运营商关注的核心内容。 1 2 网络管理技术的发展 网络管理技术的发展与网络技术、计算机技术、网络管理的需求、市场环境 的发展和变化密切相关。不同时期的外部环境f 形成了不同网络管理思想，随着 电信管理体制的变革和电信市场的高速发展，o s s ( o p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ，运 营支撑系统) 的概念也在逐步扩大，从最初的网元管理和运行维护转向网络的管 电子科技大学硕士学位论文 理、网络互联、管理系统间的互联，再发展到现在的o s s 与b s s ( b u s i n e s ss u p p o r t s y s t e m ，业务支撑系统) 的融合统一。 综观o s s 标准的发展历程i l j ，可以分为三个主要的阶段： o s s 标准的早期：在上个世纪八十年代，为了对网元进行操作管理，确定了 基本的o s s 标准规范，如t l l 等。这一阶段b e l l c o r o 是主要的标准化机构。 o s s 标准的发展：随着传统电信技术的发展，对多厂商、多设备环境的管理 日益突出，从八十年代末和九十年代初开始，各种团体开始对网络管理、网络互 联、管理系统互联进行研究，提出相应的标准。以国际电信联盟( i t u ) 、国际标 准化组织( i s o ) 、互联网工程工作组( i e t f ) 等组织的工作比较突出。这一时期 形成的规范以t m n 和s n m p 为代表，分别面向电信网和计算机网的管理。 新一代的o s s 标准：随着下一代网络的呼之欲出和电信网与计算机网的逐步 融合，市场竞争环境从以往资源的竞争转向服务的竞争，o s s 也从面向网络和业 务的管理转向了面向服务的管理。目前许多与o s s 相关的组织非常活跃，如 t m f 、u 、i e t f 、e t s i 、o s s 口等。其中以t m f 的n g o s s ( n e x tg e n e r a t i o n o p e r a t i o n s y s t e m a n d s o f t w a r e ，下一代运营系统和软件) 尤为瞩目，得到了来自服 务商、网络运营商、设各制造商、软件提供商的热切拥护。 由于i n t e m e t 和t c p i p 的流行以及早期t m n 自身的复杂性，s n i p 在恰当时 候出现，以恰当的解决方案获得很大的成功，成为数据网络的管理标准，但是s n m p 管理体系结构有着自身的不足：它采取轮询机制使得在管理大型网路的时候遇到 严重的性能问题，s n m p 的m i b 模型不适合查询大量的数据和一些复杂查询， s n m p 的t r a p 是无确认的，安全管理机制不够。尽管s n m p 的后续版本作了不 少修正，但是其自身的体系结构使其滩以胜任管理大型网络埘。 由国际电信联盟提出电信管理网t m n i 3 l ，借鉴了o s i 管理的许多思想和方法， 它采纳了o s i 管理的“管理者代理”模式和o s i 管理的“面向对象”的方法，以 及一些廷他相关成果，并在此基础上发展了自己独有的思想：o s i 系统管理体系结 构仅定义了单个网络管理体系结构，而t m n 体系结构则定义了功能体系结构，物 理体系结构，信息体系结构等多个体系结构；t m n 提出了逻辑务层管理的思想； t m n 采用了独立的数据通信网d e n 传递管理信息，d e n 与被管网络独立，避免 了o s i 系统管理中故障管理不能管理通信系统内部故障的缺点。虽然t m n 规范提 出的比较早，但是由于当时技术的限制，使其设计和实现都很复杂，随着t m n 标 准的不断完善和相关技术的发展，t m n 规范开始应用于现代网管系统。 目前网络管理的发展正处于从工程经验积累性理论性学科转变的过渡阶段。 第一章引言 通过长期的探索和实践，这一领域已经在网络管理系统的组成，工程化的网络管 理技术等方面积累了足够的经验和认识。但在新的管理环境和需求下，如何转变 传统的管理模式，以适应网络管理的综合化和智能化的特征，需要人们重新审视 新的管理需求和应用，结合其他领域的新技术，新成果来实现管理应用目标。 1 3 故障管理概述 故障管理t m n 管理功能的基本功能之一，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，包括告警监测、故障定位、故障 修复和测试。 故障管理的过程如图1 i 所示：一般可以分为以下几个步骤【4 】【5 】： 图i - 1 故障管理的流程 1 告警采集：获取被管网络的运行状况信息，发现网络中存在的故障。一般来 说网络发生了故障是指网络设备或网络服务处于不正常的状态。通过获取网络 设备和各种网络服务及应用的状态信息，就可以及时检测到网络中出现的问 题，以及故障关联的相关业务，在客户发现之前主动的修复故障，从而保证服 务质量，提高客户满意度。 2 告警过滤和相关性分析：采集的告警中存在着大量的冗余信息，当一个网络故 障发生时，可能会同时触发一系列的告警，但并不是所有告警都表明故障原因。 这时候就需要对告警进行预处理，分析历史记录，过滤一些冗余告警，通过告 警之间的关联，进行相关性分析，找出根告警。 3 电f 科i 、：j 位论文 3 a 托i 孙： 二| 括信息处理、稚i 诊断操作建议三个重要环节。在网 络k 一。州，! 矍辑方法、梭 ， 策理论及人工智能等方法，有效 地盘、7 ；i i ，m 1 2 障相关的各! ? 7f j ：“ 故障假设及诊断处理建议，执 行侈毋限1 ，如一，i 被修复，则7 ：，fi 否则继续收集新的信息，直 到找到故j 原因。 告，震集硅故障 一的一个重要环节，江一j ：受到很多因素的限制，能 够得到p 砚桫i 坡据是军j ，；，而且往往星卜完整，? 、精确的。由于网络传输的 原因常常会造成告警盯；鼍、重复、延，+ 萼问重，一、0 刊的告警存在着一部分噪 音数据，如果不对这些数据进行预处理，网管人员役f ：吗被淹没在告警风暴中， 无法发现一些重要的根源告警。告警相关性分析为故障二位提供了一个有效的解 决方法，它可以根据需要在告警接受时进行分析以减少移、耍告警的出现，也可以 在告警池和数据库中针对更多的数据进行分析，找出故障的发生规律，预测故障 趋势，发出预警。 告警相关性模型有以下几种f 6 】： 告警过滤：如果告警a 不满足规定的条件，就过滤掉a 告警延迟：抑制在短时间内迅速恢复的告警。 告警归并：对于同一个故障引起了许多重复的、同类趔的告警，只保留第一 条告警，归并其余的告警。 告警计数；当某一种告警的计数或频率超过门限产生一条新告警，提醒用 户注意。 告警抑制：当某一条告警是另一条告警7 芷，时，抑制辅告警，只上报首 告警。 国内外研究机构先后提出了多种告。j 日 术 f 门涉及了计算机科学的不同 研究领域，包括人工智能，图论，神经 ，0 、2 自动控制论【7 均，告警相 关技术主要包括以下三大类型： 1 人工智能技术： 人工智能是- - f - j 众多学科广泛交叉的i i ， 一 ，1 标在于研究用机器模仿和 执行人脑的某些智能功能，并开发相- 3 矗：告警相关中的应用主要 有以下几种： 基于规则的推理( r u l e b a s e dr c a s r 基于事例的推理( c a s e - b a s e dr e a ：， 基于模型的推理( m o d e l - b a s e dr e , 第一章引言 神经网络( n e u r a ln e t w o r k s ) 决策树( d e c i s i o nt r e e ) 它们都是用告警事件所附带的信息，结合网络的拓扑结构进行推理，以确定 故障发生的真正根源。 2 模型遍历技术 采用形式化描述模型的方法，来标记网络实体之间的连接关系。故障总是沿 着这种连接在网络中传播，对这种连接进行有效的形式化描述，可以协助故障定 位过程区分哪些是主告警，那些是相关告警，从而找到故障根源。模型遍历技术 依赖于网络实体之间连接的基本信息，不能描述网元间的逻辑关系，一般结合其 他技术一起使用。 3 故障传播模型： 通过优先权指定来确定网络实体之间的相互关系，系统执行某种关联算法， 以分离出所有告警的真正故障源，并返回一组故障假设。关联算法的好坏是以其 返回故障假设的最少个数作为评价标准。目前基于这种模型的技术有：代码书技 术，贝叶斯网络，依赖图，因果图，短语结构文法。 虽然已经出现了一些相关性分析产品，应用于商业网管软件之中，大大增强 了故障管理的功能： h p 的e c s ( e v e n tc o r r e l a t i o ns e r v i c e s ) ，是o p e n v i e w 平台的一部分，基 于规则推理的分析系统。e c s 是基于构件来实现告警相关性分析和告警过滤。通 过各个功能模块构件的组合，完成不同的功能，适应不同网络的实际情况。 i 叫的n e t f a c t ，集成在n e tv i e w 网管系统之中。采用路径分析技术和投票 策略进行相关性分析。 i l o g 公司的i l o gj r u l e s 软件构件，j r u l e s 是一个规则引擎，开发人员可以 在它上面进行二次开发，把更多的精力放在网络本身及运行在网络中的业务上面。 国内许多电信设备制造企业推出的综合网络管理系统中，都对j r u l e s 进行二次开 发，能够提供网络级的智能故障定位能力，支持故障相关性分析功能，可在众多 故障源中准确定位产生告警的网络部件和引起故障的根源告警。 1 4 论文的主要研究内容和结构安排 本论文结合作者在中兴通讯公司实习期间所作的研究工作，从当前电信运营 模式的转变入手，深入研究了t m n 的体系架构和新模式下t m n 的适用性，提出 5 电子科技大学硕士学位论文 了统一网管平台的解决方案，并在该平台的基础上，设计并实现了一个通用的故 障管理子模块。 论文各章节内容安排如下： 第二章介绍了t m n 的基本概念和原理，包括t m n 的三大体系结构和逻辑，j 层结构，管理功能和管理业务。接着介绍了随着电信运营模式的转变t m n 的持续 发展，以及新模式下电信运营系统的特点。 第三章首先介绍了当前电信运营模式的转变对运营支撑系统的影响，以及建 立统一网管官平台的必要性。然后重点介绍了统一网管平台的体系结构。 第四章首先介绍了故障管理中相关概念，然后阐述了基于统一网管平台的故 障管理模块的结构设计。 第五章主要介绍了故障管理中关键功能点的设计与实现。 第六章对本文的内容做了总结和归纳，提出存在的问题，以进一步的发展。 6 第二章电信管理网( 1 圳) 概述 2 1 t m n 的概念 第二章电信管理网( 1 m n ) 概述 面对日益复杂的电信网络及多种电信业务，传统的电信网络管理系统没有标 准的互联接口，相互之间难以协调互通，难以共享网络及信息资源，已经不能适应 现代电信网络运营管理的需要。在这种情况下，国际电信联盟i t u 于8 0 年代提出了电 信管理网( t i t 0 的概念。 国际电信联盟i t u 在建议m 3 0 1 0 中提出t m n 的主要目标是“通过提供一种 有组织的体系架构，使用包含协议和信息的标准化接口，来实现各种类型的运行 系统和电信设备的互联和管理信息的交互”【1 7 l 【1 8 1 。从技术和标准的角度来看， 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； 从逻辑和实施方面考虑，t m n 是一个由各种不同管理应用系统，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 与被管的关系，是管理网与被管理网的关系。 电信网络管理的目标是要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，向用户提供良好的通信服务。而电信管理网则正是为电信网络管理目 标的实现提供了一套整体解决方案，它能简化多厂商混和网络环境下电信运营企 业的管理模式，降低电信运营的管理成本，从而使企业获得更好的效益。 t m n 是一个逻辑上与电信网分离的计算机网络，它通过标准的接口( 包括通信 协议和信息模型) 来发送和接收被管理的电信网的信息，从而达到控制和操作电 信网的目的。 2 2t m n 的体系结构 2 2 1t m n 的功能体系结构 t m n 功能体系结构建立在- - 些t m n 功能块上，这些功能块向t m n 提供一般功 能，以使n 饼能执行t m n 管理功能。图2 1 描述了这些功能块，并指明只有直接参 与管理的功能才是t m n 的一部分。有些功能块部分在1 w 嘴内，部分在t m n # b t l 9 1 。 7 电子科技大学硕士学位论文 图2 - 1t m n 的功能体系结构 运行系统功能( o p e r a t i o ns y s t e mf u n c t i o n ) ：o s f 处理与电信管理有关的信息， 以监视、协调和或控制包括管理功能( 即t m n 本身) 在内的电信功能。 网络单元功能( n e t w o r ke l e m e n tf u n c t i o n ) ：n e f 是为t m n 监视和f 或1 控制而 与t m n 通信的一个功能块。n e f 提供被管理电信网所要求的电信功能及支持功 能。n e f 所包括的作为被管理主体的电信功能不是t m n 的一部分，而是由n f 展 示给t m n 。提供这种展示以支持t m n 的n e f 的这一部分属于t m n 本身，但其 电信功能部分在t m n 之外。n e f 由n e 执行，但n e 还可以执行o s f 、m f 或o a f 中的一个或多个功能。 工作站功能( w o r k s t a t i o nf u n c t i o n ) ：w s f 为t m n 和使用人员之间提供信息交 互的手段。w s f 的任务是在一个t m n 参考点和一个非t m n 参考点( g 参考点) 间进行转换，w s f 将那些在f 参考点有用的信息转换成在g 参考点可对使用人 i j 显确均格式。w s f 向用提供输人、输出和编辑能力，以进入显示和修改有关对 叫- 硼节。这样，o s f 或m f 就可以不需要厂解j ；j 户终端的显示能力。 p 介功能( m e d i a t o rf u n c t i o n ) ：m f 作用在o sf 和h - e f ( 或q a f ) 阳- j 豆过的信息 i 保证f 蠢息符合与m f 连接的各功能块的 冯要求。这在同一参芎点上由不 通仁功能块所支持的信息内容不同的时候是必要的。m f 块可以存储、适配、 过如、f j 限判定和压缩信息。 m f 对n e 提供局部管理功能。m f 使用标准接口，它能在一个分立的m f 装 置中实现，或由多个n e 共有。典型地说，m f 将完成以下两个作用之一：对几个 相似的n e ( 如调制解调器或传输设备等) 提供管理功能，或对一个n e ( 如数字交 换) 提供管理功能。 8 第二章电信管理网( 1 心) 概述 q 适配器功能( q a d a p t o rf u n c t i o n ) ：作为t m n 的一部分，o a f 块用来连接类 似的n e f 和类似o s f 的非t m n 实体。q a f 的任务是在t m n 参考点和非t m n ( 铡 如，专有的) 参考点之间转化，后者的活动表示在t m n 界线之外。典型的q a f 是 接口转换功能，一个q a 能包含一个或多个o a f 。q a 可支持一个q 3 或一个o x 接口。 t m n 的参考点 为描述管理功能块，必须明确参考点的概念。参考点定义了两个管理功能块 问的服务边界。参考点的目的是验明各功能块间通过的信息。 t m n 参考点有3 种，它们是： 1 q ，位于o s f 、q a f 、m f 和n e f 之间，用以描述各功能块之间信息交换的逻 辑部分； 2 f ，位于w s f 块和o s f 块间或位于w s f 块和m f 块之间。 3 x ，位于不同t m n 的o s f 块之间。x 参考点两侧的实体可能是实际的t m n 的一部分( o s f ) ，也可能是非t m n 环境( 类似o s f ) 的一部分。 另外还有两种非t m n 的参考点要相应考虑： 1 g ，位于w s f 和使用人员之间； 2 m ，位于o a f 和非t m n 被管实体之间。 2 2 2t m n 信息体系结构 t i v l n 的信息体系结构应用o s i 系统管理模型，引进了管理者千e 理的概念，强 调在面向事务处理的信息交换中采用面向对象技术，主要包括管理信息模型和管 理信息交换模型两个方面 2 0 1 1 2 1 1 。 管理信息模型是对网络资源的管理方面以及相关的管理行为的抽象。在信息 模型中所定义的管理功能包含在t m n 的功能模块之中。在信息模型中，网络资源 被抽象为被管理的对象( m a n a g e do b j e c t ) 。模型决定了以标准方式进行信息交换 的范围，模型中的活动( a c t i v i t y ) 实现了t m n 的各种管理操作，如信息的存储， 提取与处理。 管理信息交换涉及t m n 的数据通信功能d c f ，消息传递功能m c f ，主要是 接口规范及协议栈。电信管理是一种信息处理的过程，每一种特定的管理应用， 按照删_ tx 7 0 1 建议中系统管理模型( s y s t e mm a n a g e m e n tm o d e l ) 中的定义， 邛具有管理者，代理者两方面的作用。在管理者代理者面前，网络资源是一棵信 9 电子科技大学硕士学位论文 息树( i n f o r m a t i o nt r e e ) ，即被管理对象信息库( m i r ：m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n b a s e ) 。代理者直接操作被管理资源，管理者通过c m i s e ( c o m m o nm a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns e r v i c e ) 实施管理操纵。管理者，代理者与被管理对象之间的关系见 图2 2 ： 管理开放系统 被管理开放系统 图2 - 2 管理者，代理和管理对象的关系 2 2 3t m n 物理体系结构 t m n 物理体系结构描述的是可实现的一组接1 2 1 和组成t m n 的物理成分的实 例。根据t m n 的功能模型，确定物理实现时t m n 功能在物理实体中的分配，以 及功能实体间的通信接口。图2 - 3 为一个简单的t m n 物理模型 z z l 2 3 l ： 图2 - 3t m n 的物理体系结构 图中方框代表一个物理实体，物理实体间的点代表接口。t m n 的标准接口是 根据相应的参考点来定义的，q 3 参考点对应q 3 接口。只有实现了接口和协议的 标准化，才能使各参考点的互连互通成为可能，管理应用可以进行互操作。 第二章电信管理网( 1 砌) 概述 其中o s 是运行系统，执行o s f 的系统，m d ( 中介设备) 是独立设备，完成 m f ，可以用一系列级联的装置实现m d ，d c n ( 数据通信网) 是t m n 内部的数 据通信网，为各接口提供o s i 参考模型中第1 至第3 层的通信功能。w s ( 工作站) 是单独系统，执行w s f 功能，n e ( 网元) 由电信设备组成，实现t m n 中的n e f 功能。 为保证t m n 模块的互连，在t m n 的物理体系结构中，定义了一个可互操作 的接口集合，它们是根据相应的参考点而定义的，分别为q x 、q 3 、x 、f 等，每 个接口，都有对应的t m n 协议族。在t m n 的体系结构中，最为重要的是q 3 接 口协议，是t m n 结构的基础。0 3 与q x 的区别在于这两个接口所承载的信息的不 同。0 3 接口所承载的信息模型是在o s 和那些与其有直接接口的t m n 元素之间 所共享的，由于o s f 完成主要的电信管理功能，因此0 3 接口的标准化也就极为 重要；q x 接口所承载的信息模型是m d 和与它接口的网元之间所共享的，电信设 备制可以通过该接口由m d 接入t m n 。 在t m n 的物理模型中，每个物理块都有一个表征其特性的功能块是必须包含 的，根据实际需要，可以包括其他的功能的组合。 功能块和物理块的关系见表3 - 1 ： 表3 1t m n 物理块的命名和t m n 功能块的关系 0 n e f 0 m 0 q a f o s f 6 w s f i n em 0 o 0 oo 0o ( 注3 ) lm d 0m 0 oo l l o iq a0 m 0i l o s i8 o l o 8 m 0 o w s 00i110m m 必备的 o 可选的 注1 本表中，在可能多于一种命名的场合，物理块名字的选择由该块的主要用途来确定。 注2 t m n 物理块可以包含附加功能，以便管理这些物理块。 注3 由于有w s f 时，必有m f 或o s f ，这意味着w s f 必然连接到o s f 或m f 。本地的人 一机访问并不认为是t m n 的一部分。 1 1 电子科技大学硕士学位论文 2 2 4t m n 逻辑分层体系结构 t m n 根据分层管理的概念将电信网络的管理分为4 个管理层次口l ：事务管理 层、业务管理层、网络管理层、网元管理层；各层的管理职责不同，每层对上层 屏蔽细节，并支持上层的功能需求。 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 ) ：网元管理层在管理网元时， 或者对它们进行单个管理，或名：e 组管理。该层功能主要关心的是与具体网元相 关的状态和操作，提供最基本的底层管理功能，如网元性能的采集，告警的收集， 与网元之间的通信等。该层是网络原始数据的源头，为上层提供获取资源的手段。 网元管理层的功能大多和特定厂商的设备相关。 网络管理层( n e t w o r km a n a g e m e n tl a y e r ) ： 网络管理层通过协调网络的动作 提供管理网络的功能性，并支持业务管理层的网络需求。网络管理层知道在网络 中可以得到什么资源，这些资源如何关联，如何进行地理性的分配，以及如何被 控制。该层能看到全网，而且它还与实际网络的技术性能有关，并将控制可用的 网络能力和容量，从而给出合适的接入能力和服务质量。 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 ) ：业务管理与业务的契约方面有关， 并对其负责，即负责( 潜在) 用户和提供给该( 潜在) 用户的业务之间的所有协 商和最后契约协议。业务层的业务提供给用户，或可由潜在的新用户得到。业务 管理层中的一些主要功能是业务申请处理、申告处理和开列清单。 事务管理层( b u s i n e s sm a n a g e m e n tl a y e r ) ：事务管理层与高层管理部门的所 有决策有关。包括产生经济分析报告、质量分析报告、任务和目标的设定等。 从网元管理层到事务管理层，管理的对象从微观到宏观，从提供操作层面的 功能到规划决策层面的信息，相应的，每一层的使用者也不同。每一个逻辑层面 都向上层提供信息，上层拥有比下层更高的信息抽象。 t m n 的逻辑分层体系结构体现了各种话浮力能的分层情况，如图2 4 。彝 层都有相应功能实体来实现它的功能。每一层鄙i ：占删的标准管理功t 一 障管理、配& 管理、账务管理、性能管理、安全管理，但是各层功能的关注 不相同。以故障管理为例，在网元层，主要关注网元上发生的告警，以及如何修 复等，到了网络层就需要对告警进行集中监控，相关性分析，从而进行故障定位。 在业务管理层故障管理就与服务质量的密切相关了，要分析出告警对业务的影响， 自动生成故障单等。到了事务管理层，决策者就可以从一个整体的高度来观察某 个网络的运行情况，其承载的业务满意度，对网络进行评估。 第二章电信管理网( t i l l ) 概述 i 服务保障ii 服务开通i 叫服务管理i 。 掷单f 崂黼撕 | 兰点国 性 一 告警相关性分析 能 网络性能分析 告警集中监控 一一暑 性能数据采集 ，r 、j ，、。r、，4 陌库面喜亡硼警亡 图2 - 4t m n 的逻辑分层体系结构 1 3 同引同引同剧同引目 电子科技大学硕士学位论文 2 3t m n 的管理功能、管理业务 t m n 的各种管理功能支持t m n 的管理业务的实现，满足对被管理网络的操 作，维护和管理的需要。管理人员通过人机接口与管理应用交互，通过t m n 提供 的管理功能对被管理网络进行各项管理操作活动。t m n 为电信网及电信业务提供 一系列的管理功能，主要划分为以下五种管理功能域p 】： 故障管理f f a n l tm a n a g e m e n t ) ：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，包括告警监测、故障定位、故障修复和测试。 配置管理( c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) ：包括提供、状态、控制和安装功能。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。 账务管噩a ( a c c o u n t i n gm a n a g e m e n t ) 功能测量电信网中各种业务的使用情况， 计算处理使用电信业务的应收费用，并对电信业务的收费过程提供支持。 性能管理( p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ) ：是对电信设备的性能和网络单元的有效 性进行评价，并提出评价报告的一组功能，包括性能测试、性能分析及性能控制。 安全管理( s e c u r i t ym a n a g e m e n t ) ：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、安全审查和安全告警处理。 管理功能并不想满足任何一个网络单元0 呃) 或t m n 的要求，上面列举的每项 功畿可能对一个相关业务功能的实现是必须的，一些功能可能适合某一接口的实 现，但对其他接口可能不适合或不需要。t m n 的管理业务可以由几种管理功能组 合而成，管理功能是一个最小功能单元，用来支撑各种管理业务。 m 3 2 0 0 中定义了1 1 种t m n 电信管理业务1 2 6 l ，它们是用户管理、网络指配管 理、人力资洱管理、资费与账务管理、服务质量及网络性能管理、业务量测量及 分析管理、j 帚管理、路由选择和号码分析管理、维护管理、安全管理和后勤 管理。 2 4 t m n 的发展 2 4 1n g o s s 简介 在电信行业新的竞争形势下，电信网络管理需求的变化主要来自 0 ，? j 电信运营活动的介入。业务客户和业务提供商之间服务等级协定( s l q 的签订和 1 4 第二章电信管理网( t m n ) 概述 执行改变了传统的电信运营模式，电信运营商逐步从传统的面向网络和技术的运 营模式转变到“以市场为导向，以客户为中心，以效益为目的”的运营模式。网 络管理系统不再仅仅是一个独立的运行维护系统，而是作为电信企业整个运营管 理中不可分割的组成部分。电信管理论x ( t m v 3 对2 r 3 4 n 管理层次模型进行了深 入的研究，提出了面向业务管理的电信运营图佃o m l 和以t o m 为开发起点的基 于新一代运营支撑系统 g o s s ，n e x tg e n e r a t i o no p e r a t i o ns u p p o r ts y s t e m ) 的电 信运营管理解决方案 2 7 1 1 2 s l 2 9 1 。 n g o s s 试图建立一种以构件为基础的分布式系统结构以及一套关键的系统服 务，保证o s s 具备标准化、能够逐步演化、保证互连互通、实现端到端的管理等特 点。n g o s s 关注的是运营系统和软件，注重通过软件来实现业务流程的自动化， 它强调包含有文档、模型和代码等知识库的创建，侧重于业务流程和信息模型的 定义、系统框架的定义、合作催化试点项目的实施等关键元素。 n g o s s 从体系结构、系统整合、技术手段等方面入手来提高运营商的整体管 理水平，适应企业运营的需要。 体系结构 企业所有运营活动的原动力来自于客户的需求，o s s 的支撑重心要由从以内部 管理为出发点( 以技术为中心) 转移到以客户为出发点( 以服务为中心上) 。新的 体系结构要针对电信运营的行业特点，从企业的整体商业流程需要来构造新一代 的支撑系统。同时，一个好的o s s 体系也必须能够适应技术的不断演迸，有利于 系统的实现能够随时采用最新最有效的技术。 系统整合 传统的网络与业务管理系统以满足生产的自动化为目的，以内部管理需求为 出发点，各种管理系统独立设计，缺乏对整体的企业流程考虑。因此在企业内部 形成了许多信息孤岛，影响了新业务的开展和对客户的端到端服务，也给系统的 改迸和系统问的互连互通造成很大困难。为了保护已有的o s s 系统投资，适应不断 出现的新功能要求，集成旧有的系统并保证平滑扩展是新一代o s s 要解决的问题。 技术手段 电信网络技术正在经历一个从电路交换向分组交换转变的变革时期，为了保 证迅速响应客户对新业务的需求，o s s 系统必须能够以最快的速度对新业务和新技 术提供支持，使企业在o s s 的支持下迅速将这些新的技术和业务推向市场。o s s 本 身使用的技术手段也要适应不断发生的变化，i p 技术的采用、分布式处理、软件组 件技术的发展为o s s