通信网络技术-ch09网络监控和管理技术

1、提纲提纲9.1 TMN9.1 TMN概述概述9.2 Q39.2 Q3网络管理接口网络管理接口9.3 SNMP9.3 SNMP网络管理接口网络管理接口1.1. 传统电信网的网络管理传统电信网的网络管理在原有交换局和传输系统的基础上建立网管中心在原有交换局和传输系统的基础上建立网管中心 各网管系统之间的兼容？各网管系统之间的兼容？9.1 TMN9.1 TMN概述概述9.1.1 TMN的基本概念的基本概念9.1 TMN9.1 TMN概述概述9.1.1 TMN的基本概念的基本概念 TMNTMN由运营系统（由运营系统（OSOS）、工作站（）、工作站（WSWS）、数据通信）、数据通信网（网（DCNDCN）

2、和网元（）和网元（NENE）组成，如图）组成，如图9.19.1所示。所示。 电信管理网是一个综合、智能、标准化的电信管电信管理网是一个综合、智能、标准化的电信管理系统，它提供一个有组织的网络结构，以取得各种理系统，它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类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间的互联。联。图图9.1 TMN的组成的组成运营9.1.2 TMN9.1.2 TMN管理的分层模型管理的分层模型 TMNTMN的管理功能可以根据管理的范围和职的管理功能可以根据管理的范围和职责从上至下分成如下不同的层次：事务管理层责从上至下分成如下不同的层次：事

3、务管理层（BMLBML）、业务管理层（）、业务管理层（SMLSML）、网络管理层）、网络管理层（NMLNML）、网元管理层（）、网元管理层（EMLEML）。）。 TMNTMN管理功能的分层示意图如图管理功能的分层示意图如图9.29.2所示所示 图图9.2 TMN管理层次及其功能管理层次及其功能（1 1）事务管理层）事务管理层 事务管理层是事务管理层是TMNTMN的最高功能管理层，这一层的管理通常是的最高功能管理层，这一层的管理通常是由高层管理人员介入，主要的管理功能包括业务的预测、规划，由高层管理人员介入，主要的管理功能包括业务的预测、规划，网络的规划、设计，资源的控制，效益的核算等。网络的规

4、划、设计，资源的控制，效益的核算等。（2 2）业务管理层）业务管理层 业务管理层的主要功能是满足和协调用户的需求，按照用业务管理层的主要功能是满足和协调用户的需求，按照用户的需求来提供业务，对服务质量进行跟踪以及对服务质量的户的需求来提供业务，对服务质量进行跟踪以及对服务质量的情况提供报告等。接收从网络管理层来的信息，与网络管理层情况提供报告等。接收从网络管理层来的信息，与网络管理层进行交互，与上面的事务管理层进行交互，与服务提供者进行进行交互，与上面的事务管理层进行交互，与服务提供者进行交互。交互。9.1.2 TMN9.1.2 TMN管理的分层模型管理的分层模型（3 3）网络管理层）网络管理

5、层 网络管理层的功能是对由各网元互连组成的网络管理层的功能是对由各网元互连组成的网络进行管理，包括网络连接的建立、维持和拆网络进行管理，包括网络连接的建立、维持和拆除，网络级性能的监视，网络级故障的发现和定除，网络级性能的监视，网络级故障的发现和定位，通过对网络的控制来实现对网络的调度和网位，通过对网络的控制来实现对网络的调度和网络的保护，同时和上面的业务管理层进行的交互。络的保护，同时和上面的业务管理层进行的交互。9.1.2 TMN9.1.2 TMN管理的分层模型管理的分层模型（4 4）网元管理层）网元管理层 TMNTMN中的网元应满足如下的条件中的网元应满足如下的条件 是由制造商提供一个基

6、本通信单元。是由制造商提供一个基本通信单元。 具有一特定的功能集和对应的接口。具有一特定的功能集和对应的接口。 位于某一确定的位置。位于某一确定的位置。 对于信息传送仅具有一个确定的地址。对于信息传送仅具有一个确定的地址。 网元管理层对各个网元进行管理，包括收集和预处理网网元管理层对各个网元进行管理，包括收集和预处理网元的相关数据，在上面的网络管理层和下面的网元之间提供元的相关数据，在上面的网络管理层和下面的网元之间提供网关功能，对各网元进行控制和协调。网关功能，对各网元进行控制和协调。9.1.2 TMN9.1.2 TMN管理的分层模型管理的分层模型9.1.3 TMN9.1.3 TMN的管理功

7、能和管理模型的管理功能和管理模型TMN的管理功能的管理功能 : ITU-T ITU-T的的M.30XXM.30XX建议中规定了建议中规定了5 5个方面的管理功能，个方面的管理功能，由于由于ITU-TITU-T在建议中没有考虑事务层和业务层的管理，在建议中没有考虑事务层和业务层的管理，这些功能主要是指网络层和网元层的管理，这这些功能主要是指网络层和网元层的管理，这5 5个方面个方面的管理是：的管理是： 性能管理；性能管理； 故障管理；故障管理； 配置管理；配置管理； 计费管理；计费管理； 安全管理。安全管理。网络管理功能计费管理配置管理性能管理故障管理安全管理客户接口网络计费数据NE配置数据业务

8、数据性能监测故障告警测试安全告警访问控制障碍报告业务状态业务要求业务申请书/付费TMNTMN的管理模型的管理模型 TMNTMN采用了采用了OSIOSI管理系统中的管理者管理系统中的管理者/ /代理模型，根代理模型，根据这个模型，据这个模型，OSIOSI管理系统由管理系统由3 3个部分组成，即管理者、个部分组成，即管理者、代理和被管理对象。代理和被管理对象。TMNTMN的管理模型如图的管理模型如图9.39.3所示。所示。图图9.3 TMN的管理模型的管理模型 被管对象是网络资源的抽象代表，这里的抽象是指以某种被管对象是网络资源的抽象代表，这里的抽象是指以某种管理为目的对被管资源进行的抽象管理为目

9、的对被管资源进行的抽象 被管对象和网络资源并非一一对应的关系被管对象和网络资源并非一一对应的关系 并非所有网络资源都需要被管对象去代表它并非所有网络资源都需要被管对象去代表它 被管对象不一定对应于网络中的实际资源被管对象不一定对应于网络中的实际资源Managed ObjectManaged ObjectBoundaryBoundaryOperations & Operations & ResponsesResponsesNotificationsNotifications9.1.49.1.4TMNTMN的功能模块和接口的功能模块和接口TMNTMN中已经定义了如下功能模块：中已经

10、定义了如下功能模块： 运营系统功能模块；运营系统功能模块； 中介功能模块；中介功能模块； 网元功能模块；网元功能模块； 工作站功能能模块；工作站功能能模块； 适配器功能模块；适配器功能模块； 数据通信功能模抉。数据通信功能模抉。 TMNTMN的功能模块和参考点如图的功能模块和参考点如图9.49.4所示。所示。图图9.4 TMN的功能模块和参考点的功能模块和参考点TMNTMN参考点参考点 功能模抉之间的分界点称为参考点，功能模抉之间的分界点称为参考点，TMNTMN中中的参考点有的参考点有q q、f f、x x、g g和和m m，参考点，参考点q q有两种类型：有两种类型：q3q3和和qxqx。参

11、考点的名称及其位置如图。参考点的名称及其位置如图9.49.4中所示，中所示，m m参考点划定了参考点划定了TMNTMN和非和非TMNTMN之间的界限。之间的界限。 参考点和功能模块和参考点之间的关系如表参考点和功能模块和参考点之间的关系如表9.19.1所示。所示。表表9.1 功能模块和参考点之间的关系功能模块和参考点之间的关系NEFNEFOSFOSFMFMFQAFQAFQAFQAFWSFWSFTMNTMNNEFNEFq3q3qxqxOSFOSFq3q3q3q3，x xq3q3q3q3f fMFMFq3q3q3q3qxqxqxqxf fQAFQAF（q3q3）q3q3M MQAFQAF（qxqx

12、）qxqxM MWSFWSFf ff fF FTMNTMNm mm mg g9.1.5 TMN9.1.5 TMN物理结构和接口物理结构和接口 TMNTMN的物理结构由物的物理结构由物理构造模块和接口组成，理构造模块和接口组成，如图如图9.59.5所示。所示。TMNTMN中的物中的物理构造模块有如下模块：理构造模块有如下模块： 运营系统；运营系统； 中介装置；中介装置； 工作站；工作站； 网络单元；网络单元； Q Q适配器；适配器； 数据通信网数据通信网图图9.5 TMN的物理结构的物理结构TMNTMN的接口的接口 在在TMNTMN中功能模抉通过参考点来区分，在物理中功能模抉通过参考点来区分，在

13、物理结构中功能模块演变为物理构造模块，参考点演结构中功能模块演变为物理构造模块，参考点演变为接口，物理构造模块通过接口进行连接，每变为接口，物理构造模块通过接口进行连接，每一接口都有其相应的协议栈，协议栈规定通过接一接口都有其相应的协议栈，协议栈规定通过接口传送的数据单元的格式及数据单元的传送过程。口传送的数据单元的格式及数据单元的传送过程。对于接口的标准化也就是对于协议的标准化，对于接口的标准化也就是对于协议的标准化，TMNTMN中的接口有中的接口有Q Q、F F、G G，X X、M M，其中，其中Q Q接口分为接口分为Q1Q1、Q2Q2和和Q3Q3，目前，目前Q1Q1和和Q2Q2接口已合并

14、为接口已合并为QxQx接口接口 9.2 Q39.2 Q3网络管理接口网络管理接口图图9.6 Q39.6 Q3接口的通信协议栈接口的通信协议栈9.2.1 Q39.2.1 Q3接口的低层协议接口的低层协议 TMNTMN中中Q3Q3接口的低层协议是数据通信网的协议。数据接口的低层协议是数据通信网的协议。数据通信网（通信网（DCNDCN）是）是TMNTMN中的一个组成部分，借助于中的一个组成部分，借助于DCNDCN，TMNTMN中各功能模块之间的信息、中各功能模块之间的信息、TMNTMN之间的信息才得以传送。之间的信息才得以传送。 Q3Q3接口的低层协议可以归纳为两种类型，一类为面向接口的低层协议可以

15、归纳为两种类型，一类为面向连接的网络层服务（连接的网络层服务（Connection -Oriented Network Connection -Oriented Network Layer ServicesLayer Services，CONSCONS），另一类为无连接的网络服务），另一类为无连接的网络服务（Connectionless Network Layer ServicesConnectionless Network Layer Services，CLNSCLNS）。）。 根据根据ITU-TITU-T的建议，的建议，Q3Q3接口的低层协议可以采用如下几种接口。接口的低层协议可以采用如下

16、几种接口。 CONS1CONS1：使用：使用X.25X.25建议的连接型分组。建议的连接型分组。 CONS2CONS2：在：在ISDN DISDN D信道中使用信道中使用X.31X.31协议的连接型分组接口。协议的连接型分组接口。 CONS3CONS3：在：在ISDN BISDN B信道中使用信道中使用X.31X.31协议的连接型分组接口。协议的连接型分组接口。 CONS5CONS5：使用：使用MTPMTP和和SSCPSSCP的的7 7号信令协议的连接型分组接口。号信令协议的连接型分组接口。 CONS6CONS6：在：在LANLAN中使用中使用X.25X.25分组级协议的连接型分组接口。分组级

17、协议的连接型分组接口。 CLNS1CLNS1：使用：使用ISO 8802-3ISO 8802-3，即，即CSMA/CDCSMA/CD媒体访问控制协议的媒体访问控制协议的LANLAN中中 的无连接型接口。的无连接型接口。 CLNS2CLNS2：在：在X.25 LAPBX.25 LAPB协议基础上使用协议基础上使用ISO IPISO IP的无连接型接口。的无连接型接口。9.2.1 Q39.2.1 Q3接口的低层协议接口的低层协议9.2.2 Q39.2.2 Q3接口的高层协议接口的高层协议 Q3Q3接口的高层协议是指传送层、会话层、表示层和应用层，接口的高层协议是指传送层、会话层、表示层和应用层，其

18、中应用层协议主要是网络管理协议，其他几层协议都是为应用其中应用层协议主要是网络管理协议，其他几层协议都是为应用层服务的。层服务的。 应用层可以分为事务处理应用层和文件转移应用层应用层可以分为事务处理应用层和文件转移应用层 事务处理的应用层主要包括以下服务单元：事务处理的应用层主要包括以下服务单元： 远程操作服务单元（远程操作服务单元（ROSEROSE）；）； 联系控制服务单元（联系控制服务单元（ACSEACSE）；）； 公共管理信息服务单元（公共管理信息服务单元（CMISECMISE）。）。 文件转移应用层主要包括以下服务单元：文件转移应用层主要包括以下服务单元： 文件传送、访问和管理单元（文

19、件传送、访问和管理单元（FTAMFTAM）；）； 联系控制服务单元（联系控制服务单元（ACSEACSE）。）。 CMISECMISE是一种面向对象的管理服务单元，对应的协议是公是一种面向对象的管理服务单元，对应的协议是公共管理信息协议（共管理信息协议（CMIPCMIP）。通过）。通过CMISECMISE提供的服务，可以实现提供的服务，可以实现对被管对象的创建和删除，改变被管对象的属性值，报告事对被管对象的创建和删除，改变被管对象的属性值，报告事件的发生和事件的状态。它是为适应实现件的发生和事件的状态。它是为适应实现TMNTMN的性能管理、故的性能管理、故障管理、配置管理而设计的软件模块。障管理

20、、配置管理而设计的软件模块。 CMISECMISE可以提供下列可以提供下列7 7类服务类服务 M-EVENT-REPORT M-EVENT-REPORT M-GET M-GET M-CANCEL-GET M-CANCEL-GET M-SET M-SET M-ACTION M-ACTION M-CREATE M-CREATE M-DELETE M-DELETE 9.2.3 Q39.2.3 Q3接口的管理信息模型接口的管理信息模型 在在OSIOSI信息建模过程中，将网络资源抽象信息建模过程中，将网络资源抽象为管理对象，用管理对象来表示所管理的网络为管理对象，用管理对象来表示所管理的网络资源和它们的

21、相关的属性、操作、通信和行为，资源和它们的相关的属性、操作、通信和行为，再用一套规范的抽象语法记法再用一套规范的抽象语法记法(ASN.1)(ASN.1)，将这，将这些管理对象及其属性表述出来，这样就构成了些管理对象及其属性表述出来，这样就构成了OSIOSI管理系统的信息模型。管理系统的信息模型。9.2.3 Q39.2.3 Q3接口的管理信息模型接口的管理信息模型 管理信息模型的标准已在管理信息模型的标准已在ITU-TITU-T的的X.720X.720X.725X.725建议中建议中作了如下规定：作了如下规定： X.720X.720（管理信息模型）描述了对被管的资源进行分类（管理信息模型）描述了

22、对被管的资源进行分类和表示的概念和方法；和表示的概念和方法； X.722X.722（被管对象定义准则（被管对象定义准则GDMOGDMO）规定了定义管理信息）规定了定义管理信息的方法和符号；的方法和符号； X.721X.721（管理信息的定义）和（管理信息的定义）和X.723X.723（通用管理信息）包（通用管理信息）包含了在含了在GDMOGDMO中预先定义的管理信息库；中预先定义的管理信息库； X.724X.724（管理信息结构的要求和准则）（管理信息结构的要求和准则）OSIOSI系统管理的实系统管理的实行者对相关的管理信息结构提出的要求和准则；行者对相关的管理信息结构提出的要求和准则； X.

23、725X.725（通用关系模型）规定了被定义的管理信息确定（通用关系模型）规定了被定义的管理信息确定关系而采用的通用不着符号。关系而采用的通用不着符号。 从从OSIOSI的观点来看，如果被管对象是针对于的观点来看，如果被管对象是针对于OSIOSI中的某中的某一特定的层次，则称这一被管对象为第一特定的层次，则称这一被管对象为第N N层被管对象；如果层被管对象；如果被管对象和被管对象和OSIOSI中的多个层次有关系，则称该被管对象为系中的多个层次有关系，则称该被管对象为系统对象。统对象。 根据被管对象的特点，可以从以下根据被管对象的特点，可以从以下4 4个方面来描述个方面来描述被管对象的特征：被管

24、对象的特征： 属性属性被管对象具有的特性和状态；被管对象具有的特性和状态； 操作操作对被管对象施加的操作；对被管对象施加的操作； 通知通知发生事件时被管对象发出的报告；发生事件时被管对象发出的报告； 行为行为被管对象对所施加的操作作出的反应。被管对象对所施加的操作作出的反应。被管对象类定义指南被管对象类定义指南GDMOGDMO 为了保证对被管对象定义的一致性，为了保证对被管对象定义的一致性，ITU-TITU-T规定了对被管对规定了对被管对象进行定义的统一标准，即象进行定义的统一标准，即GDMOGDMO（Guidelines for the Guidelines for the Definiti

25、on of Managed ObjectsDefinition of Managed Objects）。）。GDMOGDMO规定了用于定义被规定了用于定义被管对象类的一组特定的符号，在抽象的模型概念和规范被管对管对象类的一组特定的符号，在抽象的模型概念和规范被管对象类的具体需要之间建立起联系；象类的具体需要之间建立起联系； 在对被管对象定义的过程中，在对被管对象定义的过程中，GDMOGDMO以模板（以模板（templatetemplate）为）为基础。所谓模板是指一相对固定的格式，只需对其中的未定的基础。所谓模板是指一相对固定的格式，只需对其中的未定的空档部分填空档部分填入具体的内容就可形成完

26、整的定义。入具体的内容就可形成完整的定义。GDMOGDMO已经定义了已经定义了9 9个用于定义被管对象的模板个用于定义被管对象的模板 被管对象模板；被管对象模板； 包模板；包模板； 属性模板；属性模板； 属性组模板；属性组模板； 通知模板；通知模板； 动作模板；动作模板； 参数模板；参数模板； 命名约束模板；命名约束模板； 行为模板。行为模板。 被管对象类定义指南被管对象类定义指南GDMOGDMO被管对象类模板被管被管对象类对象类模板模板包模板包模板包模板包模板Class-labelClass-labelcontditioncontditionClass nameClass nameMANAG

27、EDMANAGEDOBJECT CLASSOBJECT CLASSDERIVED FROMDERIVED FROMCHARACTERIZED BYCHARACTERIZED BYCONDITIONAL CONDITIONAL PACKAGESPACKAGESPresent ifPresent ifREGISTERD ASREGISTERD AS超类超类必要包必要包条件包条件包必要框必要框可选框可选框需由被管对象定需由被管对象定义者完成的框义者完成的框被管对象类模板标识符标识符条件包条件包必要包必要包超类超类被管对象类模板例：被管对象类模板例：tokenRingtokenRingtokenRin

28、g MANAGED OBJECT CLASStokenRing MANAGED OBJECT CLASS DERIVED FROM DERIVED FROM LanNet;LanNet; CHARACTERIZED BYCHARACTERIZED BYTokenRinglanTokenRinglan； CONDITIONAL PACKAGESCONDITIONAL PACKAGEStokenRingRouter tokenRingRouter PRESENT IF“connected to an FDDI PRESENT IF“connected to an FDDI backbone LAN

29、”;backbone LAN”; REGISTERED AS REGISTERED AS(1 3 5 8 9 2); (1 3 5 8 9 2); 包模板包模板Package labelPackage labelPackage name Package name Property listProperty list属性属性模板模板行为行为模板模板参数参数模板模板属性组属性组模板模板参数参数模板模板动作动作模板模板参数参数模板模板通知通知模板模板参数参数模板模板PACKAGEPACKAGEBEHAVIOURBEHAVIOURATTRIBUTESATTRIBUTESATTRIBUTE ATTRIB

30、UTE GROUPSGROUPSACTIONSACTIONSNOTIFICATIONSNOTIFICATIONSREGISTERED ASREGISTERED AS通知通知模板名模板名动作动作属性组属性组属性属性行为行为包模板例：包模板例：tokenRingLantokenRingLantokenRingLan PACKAGEtokenRingLan PACKAGE BEHAVIOR tokenRingLanBeh BEHAVIOR tokenRingLanBeh ATRIBUTES tokenRingBandwidth REPLACE-WITH-DEFAULT ATRIBUTES token

31、RingBandwidth REPLACE-WITH-DEFAULT TokenRingCardprice GET, TokenRingCardprice GET, tokenRingID PERMITTED VALUES tokenRingID PERMITTED VALUES 000000000000XXXXXXX,XXXXXXX, tokenRingCounter INITIAL VALUE 0; tokenRingCounter INITIAL VALUE 0; ATTRIBUTE GROUPS tokenRingGroup; ATTRIBUTE GROUPS tokenRingGro

32、up; ACTION tokenRingBYpass ACTION tokenRingBYpass NOTIFICATION tokenRingBeaconing; NOTIFICATION tokenRingBeaconing; tokenRingLanBeh BEHAVIOR tokenRingLanBeh BEHAVIOR DEFINED AS “This LAN segment connects token DEFINED AS “This LAN segment connects token ring”ring” 上述模板是对上述模板是对tokenringtokenring这一特征包

33、进行定义，这一这一特征包进行定义，这一特证包包括行为属性、属性组动作和通知，其中属性部特证包包括行为属性、属性组动作和通知，其中属性部分包含分包含4 4个属性：令牌环带宽、令牌环插卡价格、令牌环个属性：令牌环带宽、令牌环插卡价格、令牌环识别名和令牌环计数器。识别名和令牌环计数器。GETGET表示对该属性可以进行获取表示对该属性可以进行获取操作，操作，REPLACEREPLACE表示可以对该属性进行取代操作。表示可以对该属性进行取代操作。管理信息库管理信息库 管理信息库（管理信息库（MIBMIB）是将从被管理的网络系统抽象出的）是将从被管理的网络系统抽象出的许多个被管对象（许多个被管对象（MOM

34、O）按照一定的结构组织起来后形成的）按照一定的结构组织起来后形成的一个信息库，是被管对象的集合，包括一系列的被管对象一个信息库，是被管对象的集合，包括一系列的被管对象及它们的属性。及它们的属性。9.3 SNMP9.3 SNMP网络管理接口网络管理接口 9.3.1 SNMP9.3.1 SNMP概述概述 简单网络管理协议（简单网络管理协议（Simple Network Management Simple Network Management ProtocolProtocol，SNMPSNMP）是由互联网工程任务组（）是由互联网工程任务组（Internet Internet Engineering

35、Task ForceEngineering Task Force，IETFIETF）定义的一套网络管理协议。）定义的一套网络管理协议。利用利用SNMPSNMP，一个管理工作站可以远程管理所有支持这种协议，一个管理工作站可以远程管理所有支持这种协议的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。网络事件警告等。（1 1）管理者（）管理者（ManagerManager）（2 2）代理（）代理（AgentAgent）（3 3）管理信息数据库（）管理信息数据库（MIBMIB）（4 4）委托代理设备（）委托代理设备（ProxyPro

36、xy）SNMPSNMP管理系统的组成管理系统的组成 一个典型的网络管理系统包括一个典型的网络管理系统包括4 4个组件：管理员、代理、个组件：管理员、代理、管理信息库和委托代理服务。一般说来，前管理信息库和委托代理服务。一般说来，前3 3个组件是必需个组件是必需的，第的，第4 4个组件只是可选项。个组件只是可选项。SNMPSNMP的协议结构的协议结构 图图9.9 SNMP9.9 SNMP的协议环境的协议环境 SNMPSNMP是一种是一种网络管理协议，网络管理协议，在协议的层次模在协议的层次模拟中拟中SNMPSNMP属于应属于应用层协议。在用层协议。在TCP/IPTCP/IP的模型中的模型中作为作为TCP/IPTCP/IP协议协议簇应用服务中的簇应用服务中的一种服务，一种服务，SNMPSNMP的协议环境如图的协议环境如图9.99.9所示。所示。图图9.10 SNMP9.10 SNMP支持的四种操作支持的四种操作 在在SNMPSNMP环境中，环境中，每一被管对象代表每一被管对象代表某些被管理的资源、某些被管理的资源、活动或者相关的信活动或者相关的信息。通过树型结