Лекции - Системы управления сетями связи

Подождите немного. Документ загружается.

3. Какие интерфейсы применяются при обмене командами управления?

4. Поясните функции прикладного уровня TMN;

5. Каковы минимальные возможности TMN;

6. Область применения TMN. Приведите примеры;

7. Перечислите функциональные группы задач управления;

8. Какие характеристики являются основными при исследовании

архитектуры TMN;

9. Что понимается под архитектурой TMN?

10. Из каких основных компонентов состоит функциональная архитектура

TMN?

11. Какие функции TMN описаны в NEF?

12. Какие функции выполняет бок TF?

13. Назначение физической архитектуры TMN;

14. Перечислите функции Q-адаптера и Х-адаптера. В чем их различие?

15. Какие интерфейсы в сети управления используются в опорных точках

X, F, Q?

16. Поясните различие между интерфейсом Q

и Q

;

17. Объясните схему взаимодействия между менеджером, агентом и

управляемым объектом;

18. Что такое логическая архитектура TMN?

19. Какие функции TMN исполняются на уровне управления элементом

сети?

20. Какие показатели являются примером перспективности TMN?

21. Какие недостатки имеет TMN?

5УПРАВЛЯЮЩИЕ ПРОТОКОЛЫO TMN

Протоколы управления (или коммуникационные протоколы) относятся к

протоколам прикладного уровня семиуровневой модели взаимодействия

открытых систем. Основное назначение протоколов – передача управляющего

воздействия от программы-менеджера к программе-агенту, а также передача

уведомления/подтверждения о результатах, к которым привело управляющее

воздействие. Таким образом, протоколы поддерживают информационную

модель TMN, хотя могут рассматриваться как альтернативные технологии

управления устройствами и сетями связи.

К одним из наиболее известных и распространённых управляющих

протоколов относятся протоколы SNMP (Simple Network Management Protocol –

простой протокол сетевого управления) и CMIP (Common Management

Information Protocol –протокол общей управляющей информации).

Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных протоколов.

5.1 Общие сведения о протоколе SNMP

В системах управления, построенных на основе протокола SNMP,

стандартизируются следующие элементы:

 протокол взаимодействия агента и менеджера;

 Mязык описания моделей MIB и сообщений SNMP - ASN.1

(стандарт ISO 8824: 1987, рекомендации ITU-T X.208);

 несколько конкретных моделей MIB.

Протокол SNMP и тесно связанная с ним концепция SNMP MIB были

разработаны для управления маршрутизаторами Internet как временное

решение. Но простота и эффективность решения обеспечили успех этого

протокола, и сегодня он используется при управлении практически любыми

видами оборудования и программного обеспечения вычислительных сетей.

SNMP – это протокол прикладного уровня, разработанный для стека

TCP/IP, хотя имеются его реализации и для других стеков. Протокол SNMP

используется для получения от сетевых устройств информации об их статусе,

производительности и других характеристиках, которые хранятся в базе

данных управляющей информации MIB. Простота SNMP во многом

определяется простотой MIB SNMP, особенно их первых версий MIBI и MIBII.

Агент в протоколе SNMP – это обрабатывающий элемент, который

обеспечивает менеджерам, размещённым на управляющих станциях сети,

доступ к значениям переменных MIB и тем самым даёт им возможность

реализовывать функции по управлению и наблюдению за устройствомM.

SNMP определяет сеть как совокупность сетевых управляющих станций и

элементов сети (шлюзы и маршрутизаторы, терминальные серверы), которые

совместно обеспечивают административные связи между сетевыми

управляющими станциями и сетевыми агентами.

В настоящее время существуют две версии SNMP: SNMPv1 и SNMPv2.

Обе версии имеют много общего, однако SNMPv2 предоставляет некоторые

преимущества, например дополнительные операционные возможности

протокола. Стандартизация версии SNMPv3 в целом завершена, но версия 3 не

нашла пока широкого применения.

SNMP использует дейтаграммный транспортный протокол UDP, не

обеспечивающий надёжной доставки сообщений. А протокол TCP весьма

загружает управляемые устройства, которые на момент разработки SNMP были

не очень мощные, поэтому пришлось отказаться от TCPM.

К недостаткам протокола SNMP можно отнести следующее:

-отсутствие средств взаимной аутентификации агентов и менеджеров.

Версия SNMPv2 должна была ликвидировать этот недостаток, но в результате

разногласий между разработчиками стандарта новые средства аутентификации

хотя и появились в этой версии, но как необязательные.

-работа через ненадёжный протокол UDP (а именно так работает

большинство реализаций агентов SNMP) приводит к потерям аварийных

сообщений (сообщений trap) от агентов к менеджерам, что может привести к

некачественному управлению.

5.2 Протокол общей управляющей информации CMIP

Доступ к управляющей информации, хранящейся в управляемых объектах,

обеспечивается с помощью элемента системы управления, называемого

элементом услуг общей управляющей информации CMISE (Common

Management Information Service Element). Служба CMISE построена в

архитектуре распределённого приложения, где часть функций выполняет

менеджер, а часть – агент. Взаимодействие между менеджером и агентом

осуществляется по протоколу CMIP. Услуги, предоставляемые службой

CMSIE, называются услугами CMIS (Common Management Information Services

–общие услуги информации управления).

Протокол CMIP и услуги CMIS определены в стандартах X.710 и X.711

ITU-T.

CMIS определяют функции контроля и управления сетью и обеспечивают

интерфейс пользователя. CMIP используется для поддержки обмена

информацией управления, чтобы эксплуатировать сеть связи, осуществлять

управление и обеспечивать нормальный режим функционирования сети. CMIS

и CMIP являются частью большого и сложного набора стандартов для

управления системами на основе модели ВОС. При этом CMIP обеспечивает

взаимодействие открытых систем на прикладном уровне.

CMIP основан на базе данных управления (Management Information Base,

MIB), то есть на совокупности управляемых объектов. Эти объекты имеют

атрибуты, обладают некоторым поведением, могут быть созданы и удалены и

инициируют в прикладной программе специфические действия, которые

запрашиваются менеджером.

Поведение объекта обусловлено ресурсом управления, который этот

объект представляет. Например, функционирование терминального окончания

соединительной линии или канала связи может зависеть от функционирования

(поведения) других компонентов системы, например системы синхронизации

или физической среды переноса сигнала электросвязи.

Протокол CMIP используется CMISE для сбора, обмена и изменения

информации об управляемых объектах. Это позволяет осуществлять

управление элементами всех уровней модели ВОС. CMIP – это протокол, у

которого нет “интеллектуальных” программ-агентов, напротив, агенты CMIP на

объектах управления более интеллектуальны, чем их аналоги в других

стандартах сетевого управления.

CMIP формирует протокольные блоки данных (PDU) и осуществляет

обмен PDU между одноуровневыми услугами CMISE, чтобы реализовать

сервисы CMIS. CMIP используется для обеспечения услуг управления

операциями и услуг передачи уведомлений CMISE (рисунок 13).

Услуги CMIS разделяются на две группы – услуги, инициируемые

менеджером (запросы), и услуги, инициируемые агентом (уведомления).

Услуги, инициируемые менеджером, включают следующие операции:

-M-CREAT инструктирует агента о необходимости создать новый

экземпляр объекта определённого класса или новый атрибут внутри экземпляра

объекта;

-M-DELETE инструктирует агента о необходимости удаления некоторого

экземпляра объекта определённого класса или атрибута внутри экземпляра

объекта;

-M-GET инструктирует агента о возвращении значения некоторого

атрибута определённого экземпляра объекта;

-M-SET инструктирует агента об изменении значения некоторого атрибута

определённого экземпляра объекта;

-M-ACTION инструктирует агента о необходимости выполнения;

определённого действия над одним или несколькими экземплярами объектов.

Агент инициирует только одну операцию: M-EVENT-REPORT –отправка

уведомления менеджеру.

CMIP определяет функции управления сетью и предоставляет следующие

виды услуг:

-управление конфигурацией – внешним очертанием, взаимным

расположением компонентов сети;

-управление защитой данных;

-контроль безопасности данных;

-проведение учёта работы сети;

-управление качеством функционирования;

-ведение службы каталогов.

Рисунок 13 – Взаимосвязь протокольных блоков CMIS и CMIP

Теоретически CMIS/CMIP обеспечивают намного более мощные средства

управления, чем коммерчески более успешный SNMP. Стандарты CMIS/CMIP

обеспечивают управление на всех уровнях модели ВОС, однако более удобны

для управления верхними уровнями. CMIS/CMIP позволяют в рамках модели

ВОС предлагать жизнеспособные стандарты для прикладных программ

управления сетями связи. Протоколы CMIS/CMIP разрабатывались при

финансовой поддержке правительств ведущих западных стран и крупных

поставщиков сетевого и вычислительного оборудования.

Стандарты CMIS/CMIP превосходят конкурирующий стандарт SNMP по

уровню решений проблем информационной безопасности. В частности,

поэтому в версии 3 протокола SNMP существенное внимание уделено именно

вопросам информационной безопасности. Стандарты CMIS/CMIP имеют много

функций контроля, управления и поддержки сложных инфраструктур

современных сетей связи. Ориентация на объекты управления и объектно-

ориентированный подход позволяет стандартам CMIS/CMIP оставаться

базовыми в концепции TMN.

Из имеющихся недостатков CMIS/CMIP основным считается отсутствие

полного набора реализаций стека сетевых протоколов ВОС на основе

принципов управления, заложенных в CMIS/CMIP.

5.3 Сравнение протоколов SNMP и CMIP

- Применение протокола SNMP позволяет строить как простые, так и

сложные системы управления, а применение протокола CMIP определяет

некоторый, достаточно высокий начальный уровень сложности системы

управления, так как для его работы необходимо реализовать ряд

вспомогательных служб, объектов и баз данных объектов.

- Агенты CMIP выполняют, как правило, более сложные функции, чем

агенты SNMP. Из-за этого операции, которые менеджеру можно выполнить над

агентом SNMP, носят атомарный характер, что приводит к многочисленным

обменам между менеджером и агентом.

- Уведомления (traps) агента SNMP посылаются менеджеру без ожидания

подтверждения, что может привести к тому, что важные сетевые проблемы

останутся незамеченными, так как соответствующее уведомление окажется

потерянным, в то время как уведомления агента CMIP всегда передаются с

помощью надёжного транспортного протокола и в случае потери будут

переданы повторно.

- Решение части проблем SNMP может быть достигнуто за счёт

применения более интеллектуальных MIB, но для многих устройств и ситуаций

таких MIB нет.

- Протокол CMIP рассчитан на интеллектуальных агентов, которые могут

по одной простой команде от менеджера выполнить сложную

последовательность действий.

- Протокол CMIP существенно лучше масштабируется, так как может

воздействовать сразу на несколько объектов, а ответы от агентов проходят

через фильтры, которые ограничивают передачу управляющей информации

только определённым агентам и менеджерам.

Контрольные вопросы

1. Кой уровень согласно OSI занимают протоколы управления?

2. Какую модель TMN поддерживают протоколы управления?

3. Какой протокол используется в SNMP?

4. Укажите недостатки и достоинства SNMP;

5. Поясните основное назначение CMIP и CMIS. Объясните их

взаимосвязь;

6. Приведите примеры команд, инициируемые менеджером;

7. Проведите сравнение CMIP и CMIS. Выделите основные достоинства и

недостатки каждого;

6 ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СТАНДАРТОВ И ТЕХНОЛОГИЙ

УПРАВЛЕНИЯ СЕТЯМИ СВЯЗИ

6.1 Понятие телеком-модели операций (TOM)

Телекоммуникационный мир претерпевает фундаментальные изменения.

Это заявление не является чем-то новым. Переход к новым правовым и

экономическим формам ведения телекоммуникационного бизнеса в

большинстве развитых стран мира, породил практически неконтролируемый и

мало предсказуемый рост инфраструктуры телекоммуникаций. Причем этот

рост несет в себе как качественную, так и количественную составляющие:

быстрыми темпами увеличивается общее количество телекоммуникационных

ресурсов и вместе с тем возникает и развивается множество новых

телекоммуникационных технологий.

В связи с произошедшими изменениями слегка девальвировалось и

изменилось само значение слова "телекоммуникации". Сегодня, все

возрастающую роль играют так называемые "информационные технологии",

которые на современном этапе включают в себя подсистему традиционных

телекоммуникаций в качестве одной из составляющих той длинной

технологической цепочки, которая обеспечивает хранение, обработку и обмен

мультимедийной информации в современном обществе. Следует отметить

чрезвычайно высокую степень автоматизации вышеуказанной цепочки.

Телекоммуникационное и компьютерное оборудование на сегодняшний день во

многом комплиментарные понятия. Современный мультиплексор SDH,

например, можно рассматривать и как оборудование связи, дополненное

некоторыми интеллектуальными средствами обработки информации, и как

компьютер, адаптированный под выполнение определенных

телекоммуникационных задач. Скачкообразные процессы автоматизации и

интеллектуализации оборудования телекоммуникаций и резкое изменение

административных методов управления (ввиду тотальной либерализации рынка

телекоммуникаций) привели к ситуации, когда органы, призванные

регулировать жизнедеятельность телекоммуникационных провайдеров не

справляются с возложенными на них задачами. Прежде всего, это касается так

называемых "национальных телекоммуникационных регуляторов" и

международных органов по стандартизации в сфере телекоммуникаций.

Оставляя в стороне чисто юридические вопросы организации того или

иного рынка телекоммуникаций, сосредоточимся на вопросе стандартизации

методов и систем управления телекоммуникационными ресурсами.

Официально, вопросами стандартизации в области управления

телекоммуникациями занимаются около пяти различных организаций. Из них

можно особо выделить три института: ITU, ETSI и ANSI. Кроме официальных

организаций, существуют еще множество промышленных консорциумов и

некоммерческих объединений, которые занимаются разработкой

альтернативных документов и соглашений, регламентирующих принципы и

технологии построения систем управления телекоммуникационными сетями и

услугами. К числу альтернативных структур можно отнести TMForum

(TeleManagement Forum). Наиболее весомый вклад в дело дальнейшего

развития идеалогии TMN вносит TMForum (TMF). Новые индустриальные

стандарты TMF ориентированы на реализацию бизнес-процессов.

TeleManagement Forum или TMF - это глобальная неправительственная и

некоммерческая организация, основными задачами которой является

осуществление стратегического руководства и принятие практических решений

в целях повышения качества и эффективности управления

телекоммуникационными услугами и эксплуатации сетевых ресурсов.

Активность TMF распределяется по следующим областям исследований и

разработок:

 моделирование и автоматизация бизнес процессов;

 управление сетевыми технологиями следующего поколения;

 интеграция и практическая реализация аппаратных систем;

 управление услугами;

 организация систем "customer-care" на базе Web;

 управление электронной коммерцией;

 регламентирование взаимодействия с потребителями услуг.

Следует отметить, что TMF занимает лидирующее положение среди

альтернативных организаций, занимающихся вопросами управления

телекоммуникациями, по четырем основным причинам:

 TMF является некоммерческой организацией, членами

которой может стать любая другая организация;

 разработка документов TMF происходит при

непосредственном участии всех членов TMF, а также широкой

общественности;

 все документы TMF разрабатываются и утверждаются исходя

из непосредственных практических нужд телекоммуникационных провайдеров;

 TMF рациональным образом использует в своей деятельности

документы и технологии, наработанные другими организациями.

Основным практическим документом TMF, который определяет всю

остальную деятельность организации, является Telecom Operations Map (TOM)

(Схема телекоммуникационных операций).

В частности, TM Forum решает следующие задачи:

- Разработка операционных инструкций в области бизнес-

процессов.

-Принятие соглашений об информации, необходимой для

"передачи" от одной бизнес-операции к другой.

-Идентификация реалистичных системных условий с целью

поддержки взаимодействия систем операционной поддержки.

-Развитие рынка и разработка реальных продуктов интеграции и

автоматизации телекоммуникационных операционных процессов.

Членами TM Forum являются сервисные провайдеры, сетевые операторы и

поставщики аппаратного и программного обеспечения для коммуникационной

индустрии. Благодаря такому взаимодействию потребителей и поставщиков

систем операционной поддержки TMF способен достигать результатов

прагматическим образом, который ведет к предложению как продуктов

(компаний - членов TM Forum), так и их спецификаций в бумажной форме.

Деятельность FM-Forum охватывает новое поколение систем поддержки

операций СПО (System of Support Operation, OSS) и программное обеспечение

ПО (Software, SW) – новое поколение OSS (New Generetion System of Support

Operation, NGOSS)M.

Представленная на рисунке 14 модель демонстрирует преемственность

концептуальной части TMN и в то же самое время развивает TMN.

Преемственность заключается в представлении управления как

многоуровневой абстракции, с выделением уровней управления сетевыми

элементами (“процессы управления сетевыми элементами”), уровня управления

сетью (“процессы управления сетью”) и уровня управления услугами

(“процессы формирования и предоставления услуг” и “процессы работы с

абонентами”). Деление уровня управления услугами отражает различие между

процессами, которые запускаются в результате индивидуального обращения

клиентов, и процессами, которые относятся ко всей группе клиентов,

подписавшихся на некоторую услугу или группу услуг. Кроме того,

подчёркивается специализация уровня обслуживания клиентов на прямых

контактах с клиентами и критическая необходимость постоянно заниматься

интеграцией и автоматизацией этих процессов на уровне поддержки и

развёртывания услуг. Уровень управления бизнесом не представлен в данной

модели в виде отдельной составляющей, но многие процессы, свойственные

этому уровню содержатся в процессах, представленных на других уровнях

моделиM.

Основные отличия данной модели от общих подходов,

регламентированных в TMN, заключаются в следующем:

 TOM-модель демонстрирует процессный подход к

управлению, не декларируя просто функции или наборы функций, а

предоставляя управление на каждом уровне как набор процессов, каждый из

которых хорошо соотносится с реальными процессами, происходящими у

провайдера;

 при разработке TOM использовался подход "сверху-вниз"

(т.е. от бизнес- нужд оператора к технологическим составляющим сетевого

управления) в отличие от TMN, где рассмотрение управления ведется по

принципу "снизу-вверх", т.е. сначала регламентируются технологии и функции

управления на уровне сетевых элементов, затем на уровне сети и далее.

 в TOM-модели в качестве отдельного уровня выделен уровень

взаимодействия с абонентами (клиентами), что отражает специфику

современной работы телекоммуникационного провайдера;

 модель показательна своей наглядностью, простотой и

большей детализацией, что существенно отличает ее от способов

представления TMN.

Рамочная модель TOM не зависит от конкретной организации, технологии

или содержания услуг. Также она может быть использована для описания не

только текущих, но и будущих процессов.

Управление операциями в сетях составляет сложное многомерное

пространство. GB 910 – документ, который задаёт лишь общую рамочную

модель, которая должна наполняться тем, как конкретный сервисный

провайдер разрабатывает и реализует свои процессы. Каждый провайдер услуг

определяет и изменяет свои процессы в соответствии с целями своего бизнеса и

своими стратегиями.

TOM определяет место структуры бизнес-процесса и идентифицирует

аспекты, поддерживающие управление бизнес-процессом. Каждому провайдеру

услуги необходимо проанализировать структуру процессов, определяемых

TOM-моделью, и понять, как они формируют каждый из процессов изнутри,

включая бизнес-правила и политики, используемые ими.

Основное назначение TOM-модели состоит в том, чтобы предложить

общую структуру для осуществления сквозной интеграции и автоматизации

процессов предоставления услуг в области телекоммуникаций. Она может быть

использована провайдерами услуг во внутренних целях и для внешнего

взаимодействия. Она может быть использована поставщиками для

идентификации продуктовых разработок. TOM – начальная точка для

провайдеров услуг, позволяющая увидеть собственную процессорную

архитектуру и спроектировать и/или перепроектировать свои процессы,

включая определение их интерфейсов и требований к автоматизации.

В настоящее время некоторые российские операторы связи, осознав всю

важность и актуальность проблемы автоматизации бизнес-процессов, начинают

разрабатывать так называемые технологические карты, которые помогут

формализовать процессное взаимодействие, увидеть недостатки существующих

моделей ведения бизнеса и осуществить реинжиниринг бизнес-процессов

(BPR). BPR позволяет компаниям отказаться от старых способов мышления

(применительно к процессам, бизнес правилам, работе, технологии и т.д.) и

выйти за границы функциональных и организационных ограничений.

Разработка технологических карт – это первый этап к построению и внедрению

автоматизированных систем управления.