Управление в сетях - как метод обеспечения проектной надежности ВОСП

1 Общие вопросы концепции управления

Поскольку телекоммуникационные сети являются распределенными сетями с большим количеством элементов (узлов, кабелей), невозможно обеспечить стопроцентную надежность таких сетей только за счет повышения отказоустойчивости ее компонентов. Однако можно повысить ее надежность за счет введения эффективной системы управления. Системы управления сетями должны выделять и координировать ресурсы для планирования, администрирования, анализа, эксплуатации и развития сети в целях достижения необходимого уровня предоставляемого сервиса в любое время с минимальными затратами. Рассмотрим основные принципы концепции управления.

Концепция управления телекоммуникационной сетью (TMN - Telecommunication Management Network) была создана с целью поддержания эффективной эксплуатации сети и предоставления услуг с гарантированным качеством.

В основу системы управления положены принципы многоуровневости (иерархия управления). В полном виде система управления не реализована, имеются лишь отдельные ее фрагменты. Но сама идеология систем управления позволяет строить ее поэтапно, помодульно. На данном этапе, в основном, решаются вопросы управления элементами сети и сетью в целом. Основная функция сети связи - транспортная, заключающаяся в передаче сообщений от источника к получателю. При этом основными характеристиками функционирования сети связи являются скорость и своевременность доставки сообщений пользователям, достоверность сообщений. надежность и отказоустойчивость связи. Для достижения эффективного функционирования сети, т.е. обеспечения функций по транспортированию сообщений с заданными параметрами при наименьших затратах (материальных, финансовых, людских), с целью наилучшего удовлетворения потребностей пользователей в услугах связи необходимо решение ряда задач, которые осуществляются системой управления сети путем контроля и наблюдения за параметрами сети, ее ресурсами и изменения их в соответствии с заданными алгоритмами и программами.

2 Основные принципы системы управления

Концепция сети управления электросвязью - TMN была принята в 1988 году и затем претерпела ряд изменений и совершенствований.
Эта концепция базируется на 4-х уровнях управления: управления бизнесом или административный уровень (верхний уровень), управление сервисом или услугами, управление сетью, управление элементами сети (нижний уровень). Все уровни снизу доверху связаны между собой. Так, уровень управления элементами сети является источником о состоянии сети для следующих уровней. На следующем уровне решаются задачи управления сетью и отдельными ее участками. Сети местного значения имеют всего 2 уровня (управление элементами сети и управление сетью и бизнес-услугами), зоновые сети - 3-х уровневые, а магистральные - 4-х уровневые. Модели и стандарты TMN наиболее проработаны в вопросах 2-х нижних уровней.
Каждый уровень управления предназначен для решения ряда задач (таблица 1).

Таблица 1.

3 Технические средства и информационно-программное обеспечение системы управления

Общая архитектура TMN имеет 3 аспекта: функциональный, информационный и физический. Информационная архитектура TMN включает в себя информационную модель управления. В эой модели дается представление об управлении ресурсами на основе хранения, редактирования и обработки информации. Обмен информации при управлении объектами предусматривает использование взаимодействия менеджер-агент. Если менеджер направляет команды на управление операциями и получает подтверждение, то агент - это та часть процесса, которая непосредственно управляет соответсвующими управляемыми объектами. Агент выполняет команды, направленные ему менеджером и информирует менеджера о поведении подведомственных ему объектов, посылая уведомления.
Каждый уведомляемый объект относится к определенному классу объектов, а совокупность объектов может быть представлена в виде дерева, показывающего иерархию наследуемых свойств. Для управления сетевых элементов имеется база информации управления (MIB). Объекты могут относиться к ресурсам сети и к объектам поддержки, необходимых для процесса управления. Классы объектов поддержки, необходимых для процесса управления. Классы объектов поддержки унифицированы, чтобы использовать их при управлении различными сетями на разных уровнях. Имеются специальные рекомендации и библиотеки программ для управления на уровне сетевых элементов и для управления конфигурацией транспортных сетей на уровне управления сетью.
Функциональная архитектура TMN определяет функциональные блоки и эталонные точки между ними (рис.1).
Физическая архитектура описывается интерфейсами и компонентами, которые являются физической реализацией эталонных точек и функциональных блоков соответственно. Операционные системы осуществляют обработку, хранение и поиск информации, необходимой для выполнения функций по управлению сетевыми элементами. Рабочие станции обеспечивают взаимодействие обслуживающего персонала с сетью управления.

Рис.1. Функциональная иерархия TMN и операционных систем.

Медиаторы служат для промежуточной обработки и хранения данных преобразования протоколов.
Q-адаптеры предназначены для взаимодействия с сетевыми элементами, имеющими не предусмотренные в TMN интерфейсы.
Интерфейс Q3 cлужит для стыка с операционными системами медиаторов, Q-адаптеров и сетевых элементов со встроенными функциями медиаторов.
Интерфейс Qx используется при подключении сетевых элементов и Q-адаптеров к медиатору. Интерфейс F служит для связи рабочих станций с операционными системами и медиаторами.
Интерфейс X предназначен для взаимодействия между операционными системами различных систем TMN (рис.2)

Рис.2. Иллюстрация опорных точек между функциональными блоками управления при взамодействии двух TMN.

На рис.2 :
WSF - функция рабочей станции;
OSF - функция управляющей системы (функция оперирующей системы на сети);
MF - функция устройства сопряжения (медиаторная функция);
QAF - функция Q-адаптера;
NEF - функция сетевого элемента;
f - опорная точка для подключения WSF к OSF или MF;
g - опорная точка между WSF и пользователем;
x - опорная точка между OSF, принадлежащим двум TMN;
q3 - опорная точка для связи сети передачи данных с сетевым элементом или Q-адаптером.

4 Техническая реализация управления сетью SDH

Универсальность системы управления транспортной сетью SDH состоит в том, что она предоставляет оператору множество возможностей, в том числе:

• собирать и анализировать аварийные сообщения в реальном масштабе времени;
• проводить мониторинг и конфигурировать (до уровня блока) удаленный сетевой элемент;
• автоматически создавать канал связи с указанием начальной и конечной точек последнего;
• контролировать качество канала без нарушения связи;
• эффективно осуществлять поиск неисправностей;
• строить каналы типа "точка - много точек", облегчающие создание вещательных сетей (в том числе КТВ);
• редактировать кофигурации канала без перерыва связи;
• переводить периферийное оборудование сети на новую версию программного обеспечения из центра управления сетью без перерыва связи.

Рис.3 Байты SOH и POH и возможности их использования.