基于告警关联的告警子系统的设计与实现

1、 密级分类号?. 编号?.幸初大?警硕士学位论文论文题目?一基王告警蓉联告警子系统的照让复实现?学科、专业熬佳王程研究生姓名.奎定主?.导师姓名及.专业技术职务垦姗尬?教援年月南。.:堕毂旦: 煦堕蚁堑.一一 .原创性声明本人声明,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。尽我所知,除了论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,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的奉献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:日期:业年月丝关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保存、使用学位论

2、文的规定,即:学校有权保存学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或局部内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名:导师签名丝日期:业年上月生日摘要摘要随着中国电信网络和技术的快速开展,对电信网络的管理变得越来越重要。在电信网络运行过程中,每天都会产生大量故障和告警,随着网络规模的扩大和异构程度的增加,网络故障的诊断和管理尤为重要,需要一个效率极高的网络资源故障管理系统。作者参与了湖南电信网络资源故障管理工程全部实施过程中的系统需求分析、系统构架分析设计,并主要负责了告警子系统的设计与实施。论文首先介绍了目前电

3、信网络的现状,然后对国内外常用告警关联分析方法进行了分析和研究,并重点介绍了告警子系统中采用的基于资源模型的告警关联算法依赖图推理方法和基于关联卡片的告警关联算法基于规那么推理方法两个算法的原理、结构,以及算法在系统中如何应用和实现。接着论文介绍了作者作为主要设计和开发人员设计的告警子系统。包括系统的构架,关键算法的实现、各局部的功能,以及系统的实现过程。告警系统在生产环境中的稳定运行说明论文讨论的设计理念和算法具有良好的实用价值。关键词故障诊断,资源管理系统,依赖图,基于规那么推理,根告警硕学位论文,. ,.?,.,. ,.:,? ,., 硕士学位论文、 . ,. ,一。硕士学位论文目录目录

4、摘要.目录?.?.第一章绪论?.引言?.论文的章节安排.第二章告警关联分析方法研究.常见告警关联分析方法研究.告警关联分析方法在系统中的应用分析.本章小结.第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计?.资源管理系统介绍?.资源管理系统管理数据范围.支持依赖图关联分析的跨专业资源数据模型设计.资源管理系统数据模型?.支持关联分析的跨专业资源数据建模?.依赖图关联分析过程.本章小结?.第四章规那么推理机制告警关联分析方法设计.建立告警关联规那么的原因.基于规那么的系统推理结构.告警关联规那么的收集.告警关联规那么的表示.规那么库的更新?.本章小结?.?硕士学位论文 目录第五章基于告警关联的

5、告警子系统的设计与实现?.告警子系统系统构架.告警子系统实验环境.网络环境.硬件设备.软件平台.告警系统功能简要介绍?.告警关联规那么卡片管理?.告警和告警关联分析结果展示.关键算法实现?.基于资源模型的依赖图告警关联算法?.基于关联卡片的告警关联算法.实验过程?.资源信息建模.告警采集.告警数据的预处理.告警处理.告警的关联性分析?第六章结论与展望.总结.进一步研究.?丫参考文献致谢?.?.硕士学位论文 目录图表目录图.告警关联方法的分类图?图.网络拓扑及其依赖图图.通信资源全视图 图.资源耶务信息?. 图.抽象模式 图.实体一实体规格别离模式?. 图.角色对象模型?。图.合成模式 . 图.

6、历史信息模式?图. 核心数据模型.表.客户信息表表.业务数据表表. 信息表?.表.子网信息表图.支持关联分析的跨专业资源模型实体关系图?.图.告警之间连接关系图?图.基于规那么的电信告警专家系统结构?图.综合告警系统网络拓扑图图.可能根告警管理?。图.告警卡片管理?目.工具.图.告警列表中关联分析根告警?.图.拓扑图形展现根告警?图.基于资源模型的告警关联方法图例?图. 基于关联卡片的关联分析算法图例.图.告警关联测试一界面结果图.图. 告警关联测试二界面结果图.硕士学位论文 第一章绪论第一章绪论.引言随着电信行业的不断开展,电信业务已经从单纯的提供市话和长话效劳演变为提供综合电信效劳,如宽带

7、、移动 、语音、 、图象、电子邮件、计算机和数据传输,以及其他数据通信效劳。电信、计算机网络、因特网和各种其他方式的通信和计算机的融合是目前的大势所趋。电信运营公司为了降低企业的运营本钱,提高效劳质量,以谋求企业的竞争优势,必须有效地管理好自己的网络,使网络平安、稳定、高效地运行。电信运营商为了提高效劳质量,必须清楚的了解自己拥有的网络资源包括物理资源和逻辑资源的详细情况。近几年开始建设电信资源管理系统,通过几年的资源核查,清理,录入、再核查等工作,终于投入生产。其中管线网、电缆网、光缆网、机房等电信根底设施属于电信的物理资源,这些都是电信网络建设的根底。在电信根底设施上,建立了传输网、交换网

8、、数据网、智能网、网 等专业电信网络。通过对网络的调度和配置,形成了通道、电路、号码等逻辑资源,逻辑资源之间又形成复杂的多层次拓扑结构。资源管理系统管理的对象,就是电信运营商所拥有的全部物理、逻辑网络以及连接这些网络的节点如机房物理设备等。随着电信网规模的不断扩大,电信设备、网络结构复杂度的不断提高以及网络带宽的迅速增长,电信网产生的告警数量也不断增多,使得对网络的实时监控和故障管理变得更加困难,面对故障处理反响迟钝,对于问题的处理一般都是采用被动响应式的管理模式。其主要特征是:一般是客户觉察到业务故障,向电信的业务部门投诉和告警这时往往发生故障有一段时间,业务部门通知后台运行维护部门被动地采

9、取诊断措施,直到最后故障的解决。其显著的特点是,由于故障发生到采取恢复措施之间的时间滞后,导致业务中断的时间较长,运维效率相对低,对于客户的效劳水平不够。为了改良上面的缺乏,就必须要有一套机制和系统能够接受到海量告警后,及时进行告警关联分析,以最快的速度定位故障。在综合效劳、综合运维的大环境下提供网络服第一章绪论硕士学位论文务,提高网络的效劳品质,能够更快更好的为客户效劳,建设跨专业的告警和故障系统成为重点。故障管理作为通信网络日常维护的根底,对网络的正常运行起着举足轻重的作用。目前故障管理面临的主要挑战在于报警的及时性、准确性和灵活性。当网络中出现故障时,会引发一系列的告警,但并不是所有的告

10、警都说明故障原因,因此需要对网络中发生的告警事件进行相关性分析,确定产生故障的根本原因。故障处理过程一般分三个处理阶段:故障相关性分析、故障定位、故障验证。告警信息产生的同时,网络监控中心必须在最短的时间内准确定位故障点,根据故障原因发布故障单,并派遣维修人员修复故障。因此在故障管理过程中,需要引入能对全网告警进行全程的、多层次的、复杂的相关性分析,以便帮助定位故障。目前的网络故障处理工作主要靠网络工程师依据个人的维护经验对告警进行人工分类、判断、分析,并最终得出告警的来源。由于通信网络是由交换机、传输设备、动力设备等多种部件组成,在什么情况下由网络的哪些节点上的哪些设备产生告警以及告警内容和

11、格式都是由生产厂商定义好的,并非所有设备都会告警,不同设备的告警信息内容不同,对同一类设备而言不同生产厂商定义告警信息的内容和格式也有差异,而且一个设备故障经常引起其他设备产生告警,所以告警数目庞大、告警之间的相关性复杂,完全靠人工分类、判断效率很低。针对当前告警处理效率低下的情况,必须使用一种有效的告警关联分析心技术来实现故障的快速定位。它必须能够发现故障所在网元的根告警,而且能够忽略由根告警产生的衍生告警。面对浩如烟海的网元及其每时每刻不断发出的告警信息,要能迅速分析出故障源确实有一定的难度。但是发生根告警的网元是存在于实实在在的网络之中,它所影响到的其他网元也存在于网络之中。它们之间是由

12、网络联系起来。而这些网元的位置情况、网元与网元之间的关系都已经通过资源管理系统的数据模型描述出来并且存在于资源管理系统的数据库之中。这些真实网络环境的数据,对告警关联分析至关重要,通过分析告警的网元位置信息,我们能够清楚的知道与其相连网元的告警情况,因此能在对告警处理之前先进行资源关系的分组,这就大大的缩小了告警关联分析的所涉及的告警范围,也就完成了告警关联处理的第一步。电信长期从事网络运营,因此培养了一批电信技术专家,他们有着丰富的网络故障处理经验,在平时的故障定位和处理中能够根据以硕十学位论文 第一章绪论往的知识和经验来处理故障。但这些知识和经验都是用师傅带徒弟的方法积累下来,是一笔珍贵的

13、财富。而且每个人的经验没有共享,面对不同专业、不同厂商的网元发生故障时,一个人很难完成故障的快速定位,必须多人配合完成。对于这种情况,作者设计用计算机系统来模拟人工处理方式快速定位故障,采用了基于规那么推理的方法,设计出一种告警关联卡片,将专家们的经验收集起来并精炼,最终能够应用到告警关联分析中。随着基于资源模型和基于规那么推理的关联分析技术在系统中的使用,告警定位准确率大大提高,受到电信一线监控和网络维护人员的欢送。.论文的章节安排论文的结构及内容安排如下:第一章绪论本章首先介绍电信运营商为了减少运营本钱、提高效劳质量,必须加强网络管理,而故障处理和定位的时间和效率是至关重要的,由此引入告警

14、关联技术和方法的必要性,引出课题的意义。第二章告警关联分析方法研究研究了几种国内外当今常用的告警关联方法和本课题如何结合各种国内外关联方法实现告警关联。第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计本章介绍了基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法,首先阐述了资源管理系统是告警关联中图拓扑数据的来源,并介绍了资源系统的根本概念、资源系统的构架、模块划分、系统的设计原那么。然后介绍了资源系统的核心数据模型,最后介绍了一个跨专业、跨地域的资源数据模型,它是完全针对告警关联分析所需的图拓扑数据,从资源管理系统中精炼、抽取出来的数据模型结构。第四章规那么推理机制告警关联分析方法设计由于针对图拓扑的

15、告警关联方法,不能完全准确的定位故障,所以本章引入了基于规那么的告警关联方法,这些规那么就是告警关联规那么。本章介绍的告警关联规那么建立的原因、收集原那么、规那么填写的方法、规那么的数据结构,规那么的维护。硕士学位论文 第一章绪论第五章基于告警关联的告警子系统的设计与实现本章中论述了本课题的具体实现,详细论述了告警子系统的构架,介绍了系统实验平台,试验步骤包括告警信息建模、告警采集、告警数据预处理、告警处理、告警关联性分析。在告警关联性分析局部详细介绍了告警关联的手段,基于资源模型的关联方法,基于告警关联卡片的关联方法,并在最后列出试验报告。第六章结论与未来方向本章中论述了采用依赖图拓扑,辅以

16、基于规那么的告警关联方法在实际工作和环境中取到了不错的效果,有一定的先进性。但同时本文采用的这种关联方法也不是尽善尽美的,也有缺点。所以针对这些缺点,可以采用数据挖掘领域内许多优秀的方法进行数据挖掘,找到告警之间隐藏着的规律。硕士学位论文 第二章告警关联分析方法研究第二章告警关联分析方法研究本章主要介绍了目前告警关联分析方法国内外的研究成果,以及告警关联分析方法在系统中的应用。目前告警相关性分析采用的方法很多,如人工智能、数据挖掘、专家系统等。作者参与的告警子系统中那么以这些告警关联分析方法中的依赖图推理关联分析方法和规那么推理方法为根底,并结合电信行业和湖南电信的实际情况进行了设计和开发。多

17、种关联分析的混合应用能更加准确,快速和高效的完成告警的关联分析。.常见告警关联分析方法研究当前,告警关联口分析是研究热点,已经提出了很多告警关联的分析方法。这些方法的理论根底来自人工智能、图论、神经网络、信息论和自动控制论等计算机科学领域。图.是对现在已有告警关联方法进行分类。下面对几种告警关联方法进行介绍和比照。硕十学位论文 第二章告警关联分析方法研究国内外研究中经常使用的告警关联方法为:基于规那么推理的告警关联基于规那么推理 ,的方法是根据专家以往诊断的经验,将这些经验收集整理后,归纳成规那么,通过启发式经验知识进行推理。它具有明确的前提,得到确定的结果。基于大量的成功实例和工具的出现,使

18、这种方法成为构建专家系统最常采用的方法。在这种方法中,将电信网络领域内的普通知识表示成一组规那么,而与特殊情形相关的知识,电信网络告警信息那么由事实组成。一个基于规那么的系统由三局部组成:工作存储区、知识库和推理引擎。规那么的一般形式为:前提动作或结论基于规那么的系统的推理机制是一个“识别?动作的循环过程:匹配满足当前状态的所有规那么构成冲突集;选择冲突集中最优匹配的规那么;执行规那么。这样一个过程重复执行直到没有匹配的规那么。基于规那么的告警关联方法的优点晦在于其表达直观,表示灵活,便于推理;格式清晰。设计和检测方便;可进行模块化处理。基于规那么的告警关联方法的缺点抽在于,如果规那么间的互相

19、关系不明显,知识的整体形象难以把握、处理效率低、推理缺乏灵活性。基于案例推理的告警关联案例推理睛是基于集中存储的认知模型。它的根本思想是将以前解决问题的经验以案例的形式存放在案例库中,当遇到问题时,就从案例库中查找同类案例的求解从而获得当前问题的解决方法。一个基于案例推理的系统由案例表示、案例获取、案例重用、案例修改和案例保存等五个组成局部阳们。基于案例推理的优点是建立案例库比拟方便,在解决问题时简单快速并且效率高;具有自学习和自组织的能力;适用于知识抽取比拟困难或知识比拟缺乏的领域。但是这种方法不具备通用性,必须为每一个应用领域量身定做:另一方面对于实时告警关联处理能力缺乏。同时这种方法没有

20、严格意义上的理论根底,限制了它的应用开展删。硕士学位论文 第一二章告警关联分析方法研究基于人工神经网络方法的告警关联神经网络钉模拟人脑神经网络,神经元是其根本处理单元。由神经元可以构成各种不同拓扑结构的神经网络。为了让神经网络实现事件关联功能,首先要对其进行训练,将网络设备上的告警信息与实际网络故障情况作为神经网络的输入和输出,不断调整神经元相互连接的权值。经过训练后的神经网络就能根据存储在神经元连接上的权值识别出特定的故障。神经网络具有容错性,能够处理有噪音的告警信息;具有自学习、自组织和自适应性,能够在实际的使用中不断的调整权值以提高诊断效率并能自动跟随网络拓扑的变化。同时神经网络也有它的

21、局限性,对神经网络需要长时间的训练才能存储故障模式;初始参数的选取极大地影响了神经网络的学习性能:训练后的人工神经网络往往难以解释它们的结果等。基于依赖图方法的告警关联网络是一个分层次、有组织的系统。根据不同的应用要求和获得的信息可以在不同抽象级别上对其建立模型。网络由许多被管对象组成,一个对象可以是一个网络、一个节点、一个物理媒体,也可以是协议层、软件进程或者是虚电路等。由此,依赖图司可以定义如下:定义终端对象:被管对象中不可再分的对象;在对系统观察时间,如果一个终端对象处于可用状态,那么称其是“活动的。定义依赖图:是一个有向图,是一个有限非空活动终端对象;的集合,为中对象有序对的集合。一条

22、有向边;,;表示;出现故障时对,有影响,或者称,依赖于。;。每一顶点。被指定权重;,它是在不考虑依赖于。;的任何其他活动终端对象状态的情况下对象。的失效概率。一条有向边。,;被指定失效权重它表示该边连接的两个终端对象之间发生失效时的相互关联强度。为条件概率;失效/,失效。一个有向路径的失效权重定义为组成该路径的所有边的权重的积。两个非相邻顶点的失效关联强度为两顶点之间所有有向路径权重的最大值。第二章告警关联分析方法研究硕士学位论文网络拓扑 依赖图图.代表一个有三个节点和四条链路的网络拓扑,其相应的依赖图如图.所示。使用依赖图方法进行告警关联有如下优点:对不同类型的通信网络系统建模容易;可以通过

23、简单的改变依赖图的顶点来反响系统的变化;依赖图的每条边之间仅反映了节点间的依赖关系,相对于基于对象的模型要简单等。由于依赖图算法是基于两个相互独立的故障不可能同时发生的假设,所以如果多个独立故障同时发生,该算法只能关联其中一个。而且这种方法只是找出原始病症相应的一些可能原因毛。基于代码方法的告警关联代码方法的根本思想是建立潜在的问题故障和表征这些问题病症告警的关联矩阵并用其进行问题定位。使用代码方法进行事件关联可以分为四个步骤:为系统中的部件建立事件模型和传播模型;为所监控系统中的可能的问题和它们的病症生成标准表示即矩阵;通过一定的方法减少矩阵中的信息量直到可以唯一标识问题,找到最小代码书;不

24、断的监测并通过代码书解码病症定位所发生的问题。基于代码的告警关联方法简单、适用范围广、速度快,能够处理较高比率的病症丧失和虚假病症,但该方法自适应性不够好,码书设计和修改需要人工参与,硕士学位论文 第二章告警关联分析方法研究智能化程度不高。基于数据挖掘方法 州的告警关联将数据挖掘技术引入到告警关联中,目的是为了揭示出隐含在海量原始低层故障征兆信息后面有意义的知识和规那么,从更全面的视角解释网络故障及性能问题,使网络管理者能快速地进行故障定位并迸一步作出故障决策和预测乜捌。用数据挖掘方法进行告警关联的框架如图.所示。使用数据挖掘方法进行告警关联能够较好地适应网络的动态变化,因为数据挖掘的过程是不

25、断进行的;而且可以利用挖掘领域中大量的优秀方法找出隐藏在事件日志中的规那么。但是这种规那么过于琐碎,而且由于使用该方法无视了网络拓扑结构等全局信息使得关联规那么只能反映局部范围的规律,需要与其他方法结合起来进行处理才能取得较好的效果汹龉。其他方法告警关联还有像基于模型汹删、基于模糊逻辑汹一、基于贝叶斯网络溉¨等、基于有限状态机列、基于网等其他方法,可以参考相关文献。.告警关联分析方法在系统中的应用分析在资源系统建成和完善以后,作者在参与的告警子系统的开发和设计中主要是以依赖图方法的告警关联分析方法为主,同时为了弥补依赖图方法告警关联的一些缺点,结合其他的告警关联方法进行告警关联。由于

26、不同的告警关联方法都硕士学位论文 第二章 告警关联分析方法研究有其优点和缺乏,而且告警关联应用的目的和场合也不尽相同,因此,进行关联时所采用的方法也应有所不同。比方对告警进行过滤主要通过基于规那么或人工神经网络的方法实现;而基于案例推理、贝叶斯网络推理、依赖图推理、代码推理、模型推理等方法主要应用到故障诊断定位的过程中;使用基于人工神经网络的方法或者主动预测式关联方法那么主要对网络故障进行预测。同时。不同告警关联方法之间的优点和缺乏在一定程度上可以相互弥补,因而使用多种关联方法进行故障诊断是一个较好的实践途径。.本章小结本章主要介绍了告警关联分析方法国内外的研究成果,如基于规那么的告警关联,基

27、于案例推理的告警关联,基于神经网络的告警关联和基于依赖图的告警关联等方案,然后指出哪些方案在告警子系统中得到了应用,应用在哪些方面,并最终结合这些告警关联分析方法来实现系统功能。硕士学位论文第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计依赖图告警关联分析算法中依赖图推理的数据是来自资源管理系统所管理的海量数据。资源管理系统管理的对象就是运营商所拥有的全部物理、逻辑网络以及连接这些网络的节点。资源系统的根底是资源数据库。资源数据库通过标准的符号体系和表达关系把现实的网络资源包括物理和逻辑资源等在计算机数据库中建立一一对应的数字映像。其中网络资

28、源有三大根本属性:资源的存在性、使用性和动态性。资源的存在性集中表达在资源数据库中的资源映像与现实网络中各种物理和逻辑资源的一一对应关系,以及这种关系是否建立;资源的使用性表现在某一资源是否承载着上一层业务,是否被占用,被准占用等;资源的动态性表达在资源数据库跟随现实网络变化的及时性与准确性方面。本章先介绍了资源管理系统的根本概念,然后介绍一个支持关联分析的跨专业跨地域的数据数据模型,最后介绍了依赖图关联分析的过程。.资源管理系统介绍在市场逐步放开、竞争加剧的大环境下,国内电信运营企业的战略重点由原先的投资建网扩大规模,逐步转向提高用户满意度、网络管理水平和网络应用效率,进而转向全面运营管理水

29、平的较量。在这种背景下,网络资源管理系统瑚 作为网络运营支撑系统的重要组成局部很快开展起来,在电信管理网?中迅速占据重要地位,成为电信运营商提高网络运营效率、快速开通业务、实现全网集约化经营的重要手段。电信运营商所拥有的网络资源包括物理资源和逻辑资源。管线网、电缆网、光缆网、机房等电信根底设施是物理资源,是电信网络建设的根底。在电信根底设施上,建立了传输网、交换网、数据网、智能网、网等专业电信网络。通过对网络的调度和配置,形成了通道、电路、号码等逻辑资源,逻辑资源之间又形成复杂的多层次拓扑结构。资源管理系统管理的对象,就是运营商所拥有的全部硕士学位论文 第二章基丁:资源管理系统的依赖图推理关联

30、分析方法设计物理、逻辑网络以及连接这些网络的节点如机房物理设备等。资源管理系统的根底是资源数据库。资源数据库就是通过标准的符号体系和表达关系把现实的网络资源包括物理和逻辑资源等在计算机数据库中建立的一一对应的数字映像。所有针对资源的查询、统计、调度方案设计、数据分析、决策支持等,都是通过资源管理应用软件对数据库中的资源映像数据进行运算来实现的。如果虚拟映像与现实网络对应的准确率足够高通常要求%以上,那么基于计算机虚拟网络做出的调度方案和其它决策在现实网络中就是可执行的,从而到达有效使用网络资源和快速开通电信业务的目的。基于以上资源管理系统的运行模型,我们不难理解资源管理系统中“网络资源的三大根

31、本属性,即资源的存在性、使用性和动态性。资源的存在性,就是确认有没有某个资源,以及网络资源的存在状态、位置、方式、与其它资源的关系等的完整记录。资源的存在性集中表达在资源数据库中的资源映像与现实网络中各种物理和逻辑资源的一一对应关系是否建立。资源管理系统建设初期对资源的清点、核查、录入工作,就是了解资源的存在性。资源的使用性表现在某一资源是否承载着上一层业务,是否被占用,被谁占用等。如管道中是否穿有光缆电缆,光纤中是否承载着传输系统,传输系统中有多少电路,电路中承载的是什么业务等都是资源使用性的表现。资源管理的目的之一就是提高资源的使用效率。因此,不同资源数据库间需要建立多种复杂的关联关系,才

32、能很好地描述资源的使用性。资源的动态性表达在资源数据库跟随现实网络变化的及时性与准确性方面。为了使现实网络中资源存在及使用状态的变化能及时反映到数据库中资源映像上,需要建立相应的调度流程和组织管理模式。目前各运营商资源管理系统建设的思路都是分期建设,初期一般通过调度流程实现对网络资源的预占、指派、工程回单并对资源数据库更新。随着网管接口标准的完善,通过与各专业网管间的数据交互,可逐步实现智能资源的自动更新,从而使资源的动态性更强也更准确。建立电信网络资源统一的管理平台,围绕着电信资源以上三个根本特性。通过对资源数据库的各种操作,就可以实现对现实网络的操作指导和资源调度指派,从而实现网络的集约化

33、经营【矧。硕士学位论文 第二章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计.资源管理系统管理数据范围覆盖的信息通信资源范围。图.说明了需要管理的地域信息,地域信息作为企业级共享核心数据,在电信企业数据模型中是作为与资源主题域平级的一个域,但了提出的资源效劳管理的数据范畴。信息通信资源全视图应用内容含第三方内容 应用含公共和企业应用及第三方应用与内容【哆体彩嗣告:游戏鬻的应用毳钱包航应用 证券心用 心用智能网 网 业务使能部件 妲码弓资源§器 ,砚嘶喊再器 务呸:咿竺型二碉黄:也层号码十桃绚编缸器: 、:、。.:。媒体暇备器.阡载效劳器:芰,了网电等根底数据嘲 核心网 软交换核心网网

34、网控/ 、. 制层局号酝醯。硼枞节点 网关爷点也连警中继廿哥甩 甲蹉电 模块中继,信令,用承,庳 链路/模块篝焦瞪一 载厂节拥 中继够 层, 设备号 中继线/群障中继专线电链路传?/?/送微波段节 传箝素藐 段复辟/皂生通叫层圯路 渡舒电路时隙 逻辑端口尊路电路。 :,软交换奄缆撬接入网 接入网光接入网 接入洛光线网 七线嘲入入网毫中维线,群楼厦搀机 .心.,;摹站层线序 婚交换机天线. 地韭曼令链路,组. ,【根底时钟同步网信令网 动力网支撑节点.动力设备 动力系统系到也钟通道 信令链路层物理资源局内物理资源彤媲塑各号业网络设备资源及设备资源已琢矿壁堡垒哺既晖溺爵霹龟缆接事日堕口机窭. ?机

35、堡?口两浸习日广.光窆接箱光分纤盒光缆 光缆段光缆接头连接设备资源、管道、杆路资源广砸口囹曙堡壁釜酗】口匦旦西妥匮阿疆幽其他管线资源局内跳线,纤局内电缆局内圪缆隘舒两玉亟亟蛩臣西匿蓄口壁固资源管理系统所管理的信息通信资源包括:第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法没计硕士学位论文物理资源泛指各种硬件设备或者设施构成的有形资源,是通信资源行使功能、提供通信/信息效劳能力的物质根底。包括各类局内物理资源网络设备、设备、连接设备、局内缆线和局外物理资源管道资源、杆路资源、电缆资源、光缆资源以及其它的。逻辑资源:逻辑资源包括除物理资源之外的、无形的通信资源和信息效劳资源内容和应用。对传统的逻辑

36、资源的概念做了一定的扩展,从网络分层效劳的角度来进行逻辑资源的分类和整理,具体的层次包括:根底支撑层、接入层、传送层、承载层、控制层、业务层、内容与应用层。对于传统的承载与控制一体的网络如基础数据网和交换网等,在图中跨越两个层次,而对于软交换、等新技术网络,控制和承载是别离的。资源管理系统所管理的地域信息包括:地域各类逻辑地域资源含行政区域、维护区域和资源覆盖区域根底的地理地域资源含标准地址和空间坐标点/集硕士学位论文 第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计资源管理系统所管理的资源效劳的数据范围包括:资源效劳实例用户信息资源效劳目录.支持依赖图关联分析的跨专业资源数据模型设计资源数

37、据模型包括两局部:概念模型和逻辑数据模型。概念模型的主要目标是定义和展现核心的业务概念和关系作为业务人员和技术人员沟通的桥梁,是逻辑数据模型的根底;逻辑概念模型是在概念模型根底上,进一步细化,具体定义实体、关系和属性。资源数据模型是以国际标准和中国电信企业标准为指导,从物理资源、逻辑资源和资源效劳三个层面对网络及其能力予以抽象建模。三个层次之间的关系表现为松耦合。数据模型能符合新技术、新网络的需要,在建模的过程中充分考虑了地域性、专业性等特点,但对于告警关联分析来说,地域性和专业性的差异必须屏蔽,否那么无法支持关联分析。因此本章第二局部设计了一个支持关联分析的跨专业跨地域的数据数据模型,力求屏

38、蔽电信支撑网络错综复杂的专业性、地域性差异,将各专业资源数据以及数据之间的物理、逻缉关联用简洁明了的数据结构进行存储,以到达支撑告警的关联分析的作用。.资源管理系统数据模型资源管理系统数据建模概述及目标资源管理系统的数据模型是结合系统的业务功能标准,通过梳理、分析系统所涉及的关键概念和数据,同时考虑和其它系统之间的承接关系制定的。第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计硕士学位论文数据模型包括两局部:概念模型和逻辑数据模型。概念模型的主要目标是定义和展现核心的业务概念和关系,作为业务人员和技术人员沟通的桥梁,是逻辑数据模型的根底。逻辑概念模型是在概念模型根底上,进一步细化,具体定义实

39、体、关系和属性。资源管理系统数据模型有如下目标啦:以国际标准的及中国电信企业标准为指导,从物理资源、逻辑资源和资源效劳三个层面对网络及其能力予以抽象建模。并在抽象建模的指导下,对目前中国电信目前已有及可以预见的将有网络如技术进行模型的具体实现。实现抽象建模的三个层次即物理资源、逻辑资源和资源效劳的松耦合。也就是说,对于任何一个网络在资源管理系统中的建模,运营商将既可以选择采用所有三个层次的模型予以表达,也可以选择只用其中一种或者两种的模型予以表达。对于地域主题域的建模,虽然其在电信企业数据模型中是作为与资源主题域平级的一个域,应该是作为企业内各系统共享的数据。但是由于它与资源配置之间的紧密关系

40、,将纳入建模的范围。考虑对新网络、新技术的软交换、的建模。并特别注意对提供业务层效劳的主机、效劳器、存储设备等设备以及其上运行的应用的建模,并分别在物理资源、逻辑资源和效劳能力层面的建模中予以表达。建模方法论自上而下与自下而上相结合的思想对资源管理系统所需要管理的实体进行分析,可以发现这些实体一方面具有种类繁多、实体间有机联系紧密、实体层次相对清晰的特点,因此适合采取自上而下的建模方法进行分析;同时,由于电信网络模型具有很强的专业性,需要根据网络的专业特征进行各类实体和网络拓扑表达的细化建模,并根据中国电信网络特点和本地网管理特征对模型进行落地和验证。因此本模型设计采用自上而下,逐级深入 的设

41、计方法和自下而上?验证方法。硕士学位论文 第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计。资源管理系统模型首先从系统的整体要求主要分为支撑前端和支撑运维两类出发对资源管理涉及的实体进行顶层建模,从全专业融合、前后端打通的角度对实体进行抽象,进而提取出 的核心概念模型,模型包括了资源、效劳、地域等三个数据域,其中效劳数据域和地域数据域只包含了与资源相关的实体,主要为了与效劳开通和等系统进行衔接。在 核心概念模型的根底上,再按照业务需求和功能标准进行划分,针对每个专业涉及的资源实体和网络拓扑进行抽象和建模,从而准确表达各专业实体间层次和联系,进而形成各专业的细化的概念模型 和逻辑模型。在逻辑模

42、型设计完成后,对于重要的专业如管线、传输、交换等和处理如订单配置流程、割接处理等采用场景描述的方式举例进行自下而上的验证,通过实例验证逻辑模型的正确性,逻辑模型的调整是否影响到此数据域概念模型发生变化,该数据域概念模型的调整是否影响到核心概念模型等,从而最终得出整个资源数据模型是否满足实际系统需求的验证结论。基于网络拓扑分析的专业建模方法网络资源管理系统遵循设计,引入了复合资源的概念,并在此根底上建立了一套基于网络拓扑分析的专业建模方法,将其贯穿于所有专业建模的实践中,使所有专业模型具备根本一致的建模思路,又能表达出各专业的技术特点。在网络资源管理系统模型中,复合资源看作是真正可以行使通讯功能

43、的实体,网络首先由复合资源构成,网络中的节点、节点间的连接以及用于描述节点连接两端的资源端口等都是复合资源。在复合资源的根底上,再根据管理需要从物理层面和逻辑层面来分别描述网络的具体特性。其中,物理资源是从物理角度描述资源信息,如物理设备、机架、板卡、端口等;逻辑资源从逻辑角度描述资源信息,如接口、软件、带宽资源、时隙、通道等。从基于网络拓扑分析的角度出发进行专业建模,将专业建模的步骤分为以下几步:进行网络/子网划分:从维护和设备效劳的区域出发,划分出该专业的假设干网络/子网。识别网络/子网中的节点:在网络/子网中,识别出对网络拓扑结构有意义的节点。硕士学位论文 第章基于资源管理系统的依赖图推

44、理关联分析方法设计根据网络拓扑标识连接:在网络/子网中,根据网络的拓扑结构,标识有意义的节点间连接,在每个连接的两端均生成独立的资源端口,从而构成根底的网络拓扑模型。根据管理需要,从物理层面细化描述网络:在前三步以复合资源描述网络拓扑结构的根底上,根据管理需要分别参加逻辑/物理资源及其关系,从网络的逻辑和物理层面对其进行细化描述。参加逻辑/物理资源的过程是以网络拓扑图上的资源端口为核心进行的,网络资源管理系统对资源端口上可以绑定的物理端口和逻辑端口分别进行识别,在从这些端口出发分别导出物理层面和逻辑层面的资源构成。其中的物理端口成为构成网络的实际设备与网络拓扑模型的联系点,从这些联系点出发,就

45、可以根据需要对网络的每一段的物理资源进行准确的描述。根据管理需要,从逻辑层面细化描述网络:由于逻辑资源在网络资源管理系统模型中被视为资源的“大脑,反映资源的“智能,我们用逻辑资源表达网络相关的能力细化实现,例如为完成电路交换,我们需要描述通道、时隙的逻辑资源;为完成包交换,我们需要描述路由表等。因此逻辑端口与资源端口的绑定关系,其实描述了网络拓扑模型的各组成部分是如何细分和工作的。基于设计模式的模型设计方法设计模式是针对特定环境下的经常出现的有代表性的问题的经过实践验证的解决方案,设计模式可以帮助复用设计和协助沟通,可以提高信息模型的质量,使模型的结构更为合理,具有良好的适应能力,能够可以提供

46、可扩展的结构。对于具体的业务问题进行分析并适当的应用设计模式是模型设计中的有效手段。同样,资源模型中所管理的实体内在逻辑关系也能够提取出一些较清晰的模式,采用基于设计模式的模型设计方法也很适合。需要说明的是,基于设计模式的模型设计方法采用的是面向对象的设计思路,但在模型表达方面,由于此次在我们的系统中统一采用了实体一关系图表示法,因此对于对象及其关系均转化成了实体及其关系进行表达。以下局部详细描述了在此次资源模型建模中常用到的一些设计模式,为便于硕士学位论文 第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计大家对模型进行理解,每种模式都列出了对象关系和实体关系两种表达方式。抽象模式将具有相同

47、分类或特点的类中通用的属性、方法抽象出来,形成抽象类作为父类,子类继承和扩展父类的属性、方法。在面向对象的建模中,抽象层次是非常重要的,适当的抽象层次可以使信息模型更为通用和具有良好的扩展能力,通过对子类的扩展可以使模型快速适应业务的变化,而不会对已有的父类和其它造成大的影响。模板模式如图.所示。实体一实体规格别离模式将实体的不变的、相对固定的特性和行为与其可变的特性、行为分开定义。通过规格的定义,将通用的规那么、属性别离出来单独定义,形成实体的模板。如图.所示。硕士学位论文 第三章 基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计角色对象模式角色对象模式引入的原因在于一些业务实体,需要扮演多个角

48、色,如某个人可以是企业的客户,同时又是企业的员工;某个公司可以是企业的客户,同时也是企业的代销商,也可以是企业的提供商。如何对这些关系进行建模,在信息模型中,采用实体、实体角色角色对象别离的模式来解决:实体是相对固定的,实体扮演的角色可以独立与实体灵活的变化和扩展。角色对象模型如图.所示:实体 宴体角色日 日合成模式合成模式也称为局部一整体模式。该模式将对象组织到树结构中,可以用来描述整体与局部的关系。合成模式可以使客户端将原子元素与复合元素同等看待。合成模式有平安式和透明式两种。透明式的合成模式将原子元素与复合元素完全同等看待,定义同样的接口,缺点是不够平安;平安式的合成模式是将原子元素与复

49、合元素区别对待,可以有不同的接口,缺点是不够透明。合成模式的模型如图.所示:硕七学位论文 第三章基于资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计组件组成原子日 日实体属性规格/属性模式实体属性规格/实体属性模式的目的是将实体规格和实体规格所具有的属性别离开,将属性用单独的实体来描述。引入这种设计模式的原因在于同一个实体规格的不同类型的实例所具有的属性的种类、数量都不相同,很难用类的属性来表示,因此将实体规格属性用单独的实体来表示,可以提供实体规格所拥有的属性的灵活变化可扩展。模型如图.所示:实体规格拥有硕士学位论文 第三章基丁二资源管理系统的依赖图推理关联分析方法设计历史信息模式历史信息模式的目的

50、是能够各类实体的历史和当前信息完整地表达出来,以备信息使用,其目标是使信息系统能够得到任何一个时间点实体的准确属性。历史信息模式如下列图.所示:实体标识变更流水属陛属.己录状态.记录状态时甘如图.所示,由“标识、“变更流水构成复合主键表达实体在某一个时间段下的属性信息,当某一个实体的属性信息发生变化时,该实体的标识不变。在属性信息表达方面,对于原实体记录不进行删除,只将其“记录状态字段改为“历史状态,并将“记录状态时间字段置为发生变更的时间;同时,增加一条新记录,其标识与原记录标识相同,但变更流水不同顺次增加或引用其他序列号。在新记录中记录新的实体属性信息,并将最新记录的状态置为在用状态。需要说明的是,该模式表达的是概念模型和逻辑模型,在变为物理模型时,可根据实际需要进行适当的变化。如由于采用“记录状态、“记录状态时间的方式对于获取某个时间点属性值方面较为麻烦,因此在实际实现时,也有采用“记录状态、“记录生效时间、“记录失效时间来表达记录状态