第1章打好基础

网络管理技术构架

课程组织结构课程章节包括四个部分：第一部分：网络管理概述第二部分：网络管理的观点第三部分：网络管理构件块第四部分：应用网络管理第一部分网络管理概述第一章打好基础第二章网管员的工作第三章网络管理的基本组成部分第一章基础篇本章作为课程基础单元介绍：

1.概述网络管理涉及的全部内容

2.如何从网络管理中获益

3.网络管理应对的各种挑战

4.网络管理的背景知识

5.网络管理环境第一章基础篇学习目标：1.理解网络管理基本概念2.认知网络管理所涉及的内容3.解释网络管理重要性以及对投资、收入的影响4.了解网络管理参与者和行业5.描述网络管理的各种挑战第一章基础篇网络管理定义：网络管理指的是运营某个网络所涉及的活动以及支持这些活动所必需的技术。在运营网络时，一个重要的部分是监视它以了解其中发生的各种情况。第一章基础篇描述网络管理类比：类比情况一：健康护理—网络，你的头号病人第一章基础篇

重症病人→精心护理→生命网络→精心管理→企业命脉管理过程体系：病人症状→确定有效治疗方案→设备、药物问题警报→确定排除过程方案→配置新设备第一章基础篇网络出现主要问题：不断上升的丢包率→出现问题接近100%的链路利用率→对网络扩容排除故障：没有必要将宝贵的CPU周期花费在诊断上而不是路由数据包上，也只有对重症监护病人才进行MRI（核磁共振）检测

第一章基础篇根据病人的症状→服用药物监控网络故障→使用网络管理设备（网络管理工具和有效组织是不可缺少的）第一章基础篇描述网络管理类比：类比情况一：举办一个聚会第一章基础篇构成因素：聚会主人→网络管理人员出席客人→网络终端用户考虑因素：聚会类型、客人数量、互动活动聚会日期、地点、邀请函、会场食物饮品、配套服务设施、照明服务人员、收尾工作第一章基础篇网络管理考虑因素：网络提供服务、服务容量、网络拓扑容量配置参数、设备类型及参数调整、通信服务的外包承办实体、淘汰旧设备保证通信服务、维护终端服务1.1.3一个更正式的定义网络管理正式定义：网络管理指的是与联网系统的运营、管理维护和供应相关活动、方法、规程以及工具。运营：包括对网络进行监视，在问题发生之前协助用户解决问题管理：对网络资源及分配状况跟踪，使网络处于可控状态而必须完成所有“常规任务”。1.1.3一个更正式的定义维护：执行修复和升级，在必要时采取纠正式预防式的主动修复措施。包括线路卡替换、添加带补丁的操作系统映像、将新交换机加入到网络中。供应：涉及配置网络中的资源来支持特定服务包括网络中的新客户的语音服务。1.1.3一个更正式的定义网络管理的组成：1.1.3一个更正式的定义狭义网络管理的定义：狭义网络管理仅仅涉及一般意义上的“联网系统”的管理，而仅仅涉及对“通信网络”的管理。网络本身的管理使得名词：网络管理、系统管理、应用管理各自不同的含义。此时在提供服务时网络、系统以及应用可能会被涉及，因此对服务的管理也常被加以区分，并专门使用名词服务管理来指代。1.2网络管理的重要性网络管理的重要性：照管网络的诸多理由传统意义上：购买网络连接设备，将电缆连接并接通电源，网络正常工作，尽情享受网络如同享受家庭娱乐设施一样。

事实并非如此1.2网络管理的重要性

网络需要需要很多精力的复杂结构，需要精心配置，需要诊断、配置、修复。电信和互联网服务提供商：长途电话服务互联网接入数字用户线成败关键：服务质量通信网络管理1.2网络管理的重要性

网络管理体现：

1.最低成本运营网络，优惠客户

2.提供最优质客户体验

3.维持并保证最高服务质量

4.快速高效推出服务网络管理对于运营网络而言是一个关键因素，包括削减成本、网络所提供服务质量的改进、增加的收入等。1.2.1成本成本网络管理主要目标：运营过程更高效、操作员更具有工作效率。网络管理最终目标：减少与网络相关的总拥有成本TCO。TCO基本上由设备成本和和运营网络成本组成。1.2.1成本成本经济角度而言：更低的TCO所节省成本使得服务提供商更加具有竞争力。注意：运营网络成本可能比网络设备每年分摊成本更高，计算TCO的确切数字并不是一件容易的事情，评估管理效能并能将它们转换为货币值。1.2.1成本应用网络管理工具提高运营效率并降低成本1.网络测试和故障排除工具2.有助于服务启用和自动供应系统。3.性能报告工具和瓶颈分析工具4.高技能的网络管理人员1.2.2质量质量有关网络运营涉及的通信和网络服务质量包括可用的带宽、延迟属性。通信质量包括可靠性和可用性。使用户信赖自己使用的服务，经常在会话过程中保持畅通等服务的可用性。将网络设计为具有电信运营级的水准。智能网络被引入重新设计数据流。1.2.2质量网络管理本身是影响服务质量的关键组成部分：1.端到端供应服务的系统能够自动正确完成配置网络所需要的大多数步骤。2.性能趋势分析可以帮助网络管理员检测潜在的网络瓶颈3.警报关联功能可以在发生故障时尽快确定最终的根源，使得服务中断时间尽可能短1.2.2质量网络管理质量的成本例子：1.如果质量目标未满足，客户可能取消业务，从而导致收入损失。2.低效的资源利用率导致需要更高的网络连接成本或更高的网络资源。3.若服务质量不能达到所需要的等级，而且现有的设备不能得到充分利用，并且监控额外设备。1.2.3收入收入网络管理不仅与成本和质量相关的例子：1.服务供应系统使得服务提供商能够减少从订购服务到启动服务所经过的时间。快速启用服务的能力意味着能够更迅速地创造收入，能够完成从订购服务到启用服务这个工作流的网络管理系统，需要操作员使用多个步骤将数据重复输入到多个系统。1.2.3收入2.网络管理使得服务提供商可以在提供服务时附带一些与管理有关功能来吸引客户。网络管理使得服务提供商可以在提供服务时附带一些与管理有关的功能来吸引客户。对于客户而言，可联机查看统计收费信息的功能，以及通过Web网络配置服务特性并且可使配置立即生效的功能，是一种颇有价值的服务。1.2.3收入3.通过网络管理所节省的成本有可能使得某些服务具有投入的商用的可行性。有助于降低或者取消上门服务成本的高效网管系统可能是以更经济实惠的方式来提供服务，从而成为打开一个全新市场的先决条件是指需要将操作员派往客户所在地.1.3参与者：网络管理中涉及的不同利益方网络管理是一个涉及多个参与者的完整行业。根据各自特定的观点，不同的参与者考虑的网络管理不同方面。网络管理参与者：网络管理的使用方（企业、服务商、终端用户）网络管理的提供方（厂商、第三方、集成商）1.服务提供商网络管理使用方：1.服务提供商服务提供商的业务是为客户提供服务。这些服务可以是任何通信服务或网络连接服务，例如电信服务以及数据服务。服务提供商还可以寄宿应用—他们因此也被称为应用服务提供商。1.服务提供商服务提供商分类：1.根据服务：电信服务提供商互联网服务提供商应用服务提供商2.根据政府管制：受管制的主导服务提供商本地交换运营商邮电管理局1.服务提供商服务提供商核心业务：运营网络网络服务提供商对网络感兴趣的原因：收入成本

基于网络管理的极端重要性：服务提供商十分愿意在这块进行大量的投入：开发高效的运营规则来使自己具有优势，同时定义为最佳工具。2.企业IT部门企业IT部门企业IT部门负责在企业内部运营网络，满足企业的内部通信需求。企业IT部门被看作是一个微型服务提供商。企业IT部门和服务提供商存在差别：1.创造收入以及赚钱对企业IT部门而言并不重要2.企业IT部门只有一个客户，企业本身3.通信不是核心业务，如何管理和运营网络不是竞争优势，企业IT部门可能外包给某个服务提供商4.企业IT部门不受管制，服务提供商受政府管制。3.终端用户3.终端用户终端用户：整个网络保持运行的整个基础设施的一部分。网络终端：使网络保持运行的人员——网管员包括：故障排除网络管理员设备现场工程师网络设备规划人员1.3.2网络管理提供方设备厂商设备厂商主要业务：销售网络设备，不是网络管理应用。在设备中提供客户能容忍的尽可能少的管理功能近年来TCO不仅包括购买或租用设备的成本而且包括管理设备的成本，而且人们在决定购买设备时越来越开始以总成本作为衡量依据。1.设备厂商某个厂商提供了其他竞争对手不具备的性能和功能，则这将为厂商提供了一种差异化的竞争优势，从而使设备更值钱。对网络管理能力成为差异化的竞争优势，设备厂商开始给予网络管理更多的关注2.第三方应用厂商第三方应用厂商第三方管理应用软件厂商负责填补设备厂商所开放出来的管理应用市场的空白。设备厂商提供的管理应用软件只是提供了最低限度的管理功能，设备提供商自带的管理应用软件并不是总是会提供最佳的网络管理应用。许多网络提供商具有一些与网络中的特定设备并无关联的管理需求。2.第三方应用厂商管理厂商将管理需求独立于设备自身的管理需求之外，因此设备厂商不太可能在这方面为网络提供商提供帮助独立的管理应用软件为厂商提供了难得的市场空缺，管理厂商以销售管理软件作为生存之道。它们必须通过该业务来实现自己的收益。意味着管理应用针对不同厂商的设备都能很好地工作。3.系统集成商3.系统集成商运营大型的网络组织，无论是企业IT部门还是服务提供商，最终都会发现无法获得可以完成所有的工作。它们需要的满足不同用途的多种应用。这些应用至少在一定程度上必须能集成到整个运营环境中。网络提供商需要根据其特定的需求量身定制一些额外的功能，它们使用这些管理系统并没有提供额外功能。网络管理的复杂性：从事后考虑关键主题部署网络后考虑网络本身的事后考虑，网络随着复杂性的增加，网络管理复杂性也相应增加，网络加入了更多的设备，面对各种网络的挑战，需要意识到这些挑战的重要性。原因：1.挑战意味着它触及的问题领域究竟是什么2.意识到这些挑战是成功应对它们的关键1.4.1技术挑战技术挑战网络管理最明显的挑战：技术性挑战关系到如何创建有助于网络管理的应用，以及如何与被管理网络中的设备进行通信。在这些挑战中很多对于创建过复杂软件的人而言会比较熟悉，而且许多相同的通用软件工程技术完成的经验完成的经验帮助解决这些挑战。1.4.1技术挑战1.网络管理应用的特征网络管理系统必须支持许多功能，这些功能实际上需要通过各自的应用来支持。许多应用对支撑网络管理系统具有不同的需求。若从软件工程的角度来看，可能难以和谐相处，这涉及管理应用与基于事物系统、中断驱动系统以及数字处理应用所共有的特征1.4.1技术挑战2.基于事务系统的特征供应应用考虑的是将所希望的配置下发到网络设备，网络设备被称为网元。网络管理通常发送一个或一组请求到一个或者一组网元，然后处理从网络返回的响应来确保一切状况良好。这些网元的交互过程便组成了通过我网络来完成的事务。1.4.1技术挑战

案例：银行业事物管理系统

1.验证请求、确定资源

2.配置CPE（客户端设备）

3.配置聚合

4.状态更新、服务准备就绪1.4.1技术挑战3.中断驱动系统的特征网络管理所考虑一个重要方面是跟踪网络的健康状况，涉及在网络中监控由网元所发出的任何警报。网元会在出现可能引起关注的意外事件时发出警报，在许多情况下，这表明网络出现了非正常的状况或故障。监控报警应用要求中断驱动系统具有实时或近似实时的特征。它与股票系统有相同的特征。1.4.1技术挑战4.数字处理系统的特征服务提供商需要分析网络的性能：1.确定网络瓶颈2.评估服务等级是否满足3.评估网络资源的利用状况以及网络效能4.了解数据流模式5.分析发展趋势规划未来的网络布局1.4.1技术挑战5.规模管理系统支持一个具有上百个网元和上千个终端是一种情况，但要支持上万个网元，上百万个用户的网络则是另一种情况。在网络管理应用中考虑规模因素是一个软件问题，并且会影响如何创建管理系统。当硬件性能成倍增长时，网络的规模和复杂性不止增加一倍。这使得CPU的性价比不适用。1.4.1技术挑战设计网络管理考虑的因素：1.操作并发性——如何在与网元的通信过程中最大程度的提高并发能力，从而提高网络的吞吐量。2.事件传递——如何使事件更有效地传递到管理系统并更新状态。1.4.1技术挑战范围界定——如何通过单次操作来有效访问并处理大量的管理信息，而不必进行多次相似的操作管理应用提供商声称规模可伸缩性必须基于明确定义的硬件配置和系统负载。包括：管理操作吞吐量、事件吞吐量网络同步能力1.4.1技术挑战6.技术的多样性创建网络管理系统涉及许多不同的技术领域，通常用到的一些技术：1.信息建模网络管理应用的核心是如何对应用的领域进行建模——网元、网卡、端口、连接、用户、服务以及它们之间的从属关系如何表示。1.4.1技术挑战2.数据库网络管理系统的通常需要固定的存储。网络管理系统通常是会利用现有的数据库管理系统而不是自行开发一个自定义的数据库系统。此外，现代的开发工具使得应用开发人员在一定程度上不必关系自身数据库的复杂性。通常面向对象的信息模型转化为关系型的数据库等方面。1.4.1技术挑战3.分布式系统根据定义，管理应用是一种分布式系统，因为它涉及的负责管理的系统，为了满足可伸缩性和可用性的需求。通常需要将管理系统本身进行分布式处理。只使用硬件无法满足这些需求，只能通过更大容量的服务器来支持规模扩展是一定限度的。1.4.1技术挑战4.通信协议管理应用需求和其他系统——它们所管理的网元，以及其他的管理应用进行通信。至少就涉及的网元而言，这种通信过程需要使用通信的协议来进行。通信协议定义了管理通信过程中所涉及的系统相互之间进行交流的规则。这些通信机制对如何创建管理应用会产生重要的影响1.4.1技术挑战5.用户界面网络中的大量管理信息需要按照一种有效的方式来可视化和导航。考虑操作员如何有效地执行他们的任务：管理应用的用户界面应该帮助操作员的工作更有效率。从技术方面来讲：服务器上的用户界面后端必须是具有很好的伸缩性。在许多情况下，用户界面客户端需要支持上百个操作员。1.4.1技术挑战6.其他的考虑除了创建管理系统所需的技术之外，对被管技术本身——对被管网络和服务的完整了解也是必需的。需要了解被管网络和服务各自具有的独特的方面。同时了解被管技术在哪些方面具有一般性的共同点。1.4.1技术挑战了解网络提供商的工作流，以及管理系统如何适应整个运营结构——管理系统在其中起到什么样的作用。全面了解管理系统的用途以及它如何与更大的整体网络运营环境相匹配，这样做具有很重要的价值，因为这有助于在不同的需求之间排出优先顺序，并且在对系统所需的各个方面进行权衡时提供指导。1.4.1技术挑战7.集成网络管理的一个主要话题涉及集成。根据不同厂商的设备和各自附带的管理软件。这导致运行的网络组织必须与不同的应用打交道，这种情况是我们所不愿意看到的。这导致了对集成的需求——要求使管理网络所需的所有不同应用和系统协同工作，对集成的需求同时也是网络管理的一个重要话题原因。1.4.2组织和运营挑战小型的网络，如果出现操作员不能解决的问题需要由第三方的设备厂商或者某个技术顾问来提供客户支持。运营更大型的网络则有一点不一样，大型网络可能具有更多不同类型的设备，使用更多的网络技术，这意味着更难找到一个精通诸多专业知识的人全面处理运营网络过程中遇到的所有问题。运营大型网络时，其他的因素开始出现吗需要派遣网络技术人员现场安装设备。1.4.2组织和运营挑战网络管理工具和技术只是网络管理的一个方面而已。运营大型网络在许多方面更像是一个组织任务，从更一般意义上讲，实际上是一个管理任务。运营网络和运营铁路、运营其他的业务方面具有许多共同之处，而且面临许多相同的挑战。运营一个大型网络时需要考虑的一些组织因素。1.4.2组织和运营挑战1.任务的功能划分处理非常复杂的任务的方式是将它分为更小的部分。如何划分：任务必须划分为需要执行的不同功能，而且需要说明每种功能的用途。相关性确定了不同的角色和功能之间如何交互和协调以及彼此之间需要什么接口。1.4.2组织和运营挑战需要考虑的典型功能和任务如下：网络规划：确定网络拓扑、配置节点、链路规划网络部署：在网络中安装设备并使用它们网络运营：监控网络中任何问题和故障网络维护和规划：执行设备升级和软件升级库存管理：追踪网络中现有的资源和配备的资源订单管理：获取客户订单，处理客户的请求客户座席服务：为客户提供一个前端的支持1.4.2组织和运营挑战2.地理分布：大型网络可以分布于全球多个位置，用户可以遍及全球，必须按照时区对分布于全球的网络和用户进行管理和支持。运营网络的组织本身必须投入人力和物力来处理运营职责轮换以完成不同的任务。1.4.2组织和运营挑战3.运营规程和应急规划网络提供商需要确保按照一定有序方式来管理网络而且必须使这些网络处于受控状态。为了达到这个目标，引入了一个全面而且一致的运营规程和指导手册并进行文档记录是一个很重要的手段。通过网络运营质量认证的重要先决条件。运营规程需