1 接入网及接入网网管的特点
接入网(AN)泛指用户网络接口(UNI)与业务节点接口(SNI)之间实现传送承载功能的实体网络。接入网及接入网管理系统的特点是:
(1)接入网技术复杂多样,要求接入网的管理系统功能全面。接入网是迄今为止各种技术综合最多的一个网络,例如接入风系统有DLC、PON、FWA、ADSL、HFC,还有APON、VDSL、以太网/LAN接入等。
(2)接入网是一个变化的网络,要保证接入网的可持续性建设,对网管系统的适应性要求很高。一方面接入网本身在发展,新技术和接入方式还在不断涌现;另一方面,接入网中容量系列的范围、接入带宽的范围、地理覆盖的范围、接入业务的种类、环境的要求都是动态变化的。
(3)用户敏感性强。由于接入网直接面向用户,而用户对业务质量的敏感性强,网络管理的一个重要作用就是保证业务质量,因此对接入网网管的实时性和有效性要求比较高。
(4)接入网管理必须是多厂商、多系统/设备环境下的综合管理。
(5)成本投入是接入网的核心问题,接入网管也不例外,在当今竞争激烈的情况下更显重要,因此接入网网管系统的建立应是技术先进、层次高但要成本低。
2 接入网网管目前存在的问题
当前,我国对接入网的维护管理仍主要依靠各厂商的网管系统,各厂家的管理系统及其功能都有差异很难兼容或互通,不能统一管理,管理人员需要通过不同的操作系统管理每一个子网,接入网管理与其他管理系统之间如果有信息交互基本上是通过操作员手工实现的。接入网难管成为接入网发展中的一个主要问题。究其原因固然与接入网及其管理的复杂性有关,也与网管标准和开发应用中存在的一些问题有关。
(1)网管标准的制定难以满足开发应用中的需求
从全球通信发展上看,90年代末正是接入网技术开发和应用的活跃时期,接入网新技术飞速发展,使得接入网需要管理的功能项目也越来越纷繁复杂,但管理功能和接口标准的制定工作往往滞后于这些技术的发展,使接入网网管的开发无依可循。在国内已经制定的有关接入网的企业规范中,限于当时的条件,主要只能按照ITU-T已有的文稿编制管理规范,并不完全,不能满足开发应用的需求,更不能满足运行维护的需求。
(2)多厂商设备下的互连互通互操作问题
按照过去的管理模式,实现不同厂商设备的互联、互通和互操作要满足四个层次的一致性,这四个层次是逐步依赖的关系。首先通信协议的一致性是所有一致性的基础,只有通信协议保持一致性,才能实现“互联”;在通信协议保持一致性的前提下,还要满足管理信息模型的一致性,管理信息模型保持一致性,才能实现“互通”;在管理信息模型保持一致性的前提下,还要满足管理功能和管理业务的一致性,而只有管理功能和业务满足一致性,才能实现“互操作”。
现在许多电信厂商都推出了接入网产品及其操作管理系统,但不同厂商的接入网仍然难以实现统一网管,这正是因为它们只能满足一个层次或某几个层次的一致性,而不是完整的一致性。形成接入网厂商宣称具备标准Q3接口而运行企业不能实现统一网管的尴尬局面。
(3)技术难度大,软硬件依赖性强,开发周期长,开发费用高
为了提供Q3接口,各厂商需购置Q3接口协议栈,甚至是Manager和Agent开发平台,这些价格昂贵的配置自然提高了开发费用。Q3接口协议栈是由国外少数几家公司提供的专用软件,选择余地小,对于硬件平台要求高,软硬件依赖性强。同时由于Q3接口技术复杂,对开发人员要求高,开发周期长,也提高了开发成本。较高的开发成本必须导致较高的运营成本,因此不利于接入网在我国的建设和发展。
由于现有的TMN管理体系是建立在80年代初电信网技术和应用基础上,存在目标太理想,抽象化要求太高,信息模型的标准化进程太缓慢,OSI满栈协议的效率不高等问题。因此即使标准已制定,但实现难度大、投入大而见效不大,无法在网上实施,达不到预期目的。虽然ITU-T也认识到这个问题,但是进行修补并不是件容易的事情,传统的Q3接口已经不合时宜。
3 接入网网管对策
传统的网管系统接口复杂,需要基于专用的网管平台,这种专用平台价格昂贵,对网管人员要求高,人员培训和软件更新费用高,开发管理应用和集成新技术较高,而且受地理位置的限制只能在固定机房进行管理。于是人们提出一种要求,能否改变传统的只能在专用平台上进行管理的方式?能否在任何地方都能监视到网络的运行状态?能否像浏览网页一样浏览设备状态,通过便捷的人机交互实现各项管理功能?
Web或WWW技术正为网管方式的革新提供了一种新思路,将Web技术引入到网管中,可以为用户提供灵活的管理方式。管理人员能够用Web浏览器在任何地方任何时候接入到管理系统,监视、配置并管理他们的网络。正是考虑到这种优势,我们对采用Web技术的网管方式进行了研究,提出了基于Intranet/Web的分布式综合管理(Iman,INTEGRATED Managemt)模式,即充分利用计算机网络技术特别是Web技术的成果,吸纳TWN、SNMP、CORBA等体系结构的优点,建立分布式的、综合的、灵活的网管体系,以经济合算的方式实现多厂商接入网设备环境下的规范化综合网管系统。
4 iMAN体系结构
各管理子站是各个子网的独立管理系统,它们通过各自的管理接口或者直接嵌入在系统/设备内,可管理一个或者多个网元(NE)构成的子网。管理中心通过内联网(Intranet)连接各个管理子站,与管理子站共同构成完整的接入网综合管理系统。管理中心与管理子站的信息交互采用XML定义的数据公共接口,无论是管理功能和管理操作均以XML定义。XML公共接口的协议栈采用HTTP/TCP/IP。
在iMAN管理体系中,管理中心集成了各个管理子站的管理功能,用户可以采用Web接入管理中心执行各种管理操作。管理中心的这种能力可以保障对于整个网络的集中操作和综合管理。管理中心还负责整个管理系统的内部管理,包括Web接入操作管理、用户管理、网络安全监视等功能。管理中心和基于Web浏览器的管理操作在综合管理子层(IM)中。
管理子站还处于分布管理子层(DM),一方面向管理中心提供要求的管理信息,还可通过其Web服务器提供独有的管理功能。这种能力使得网络的管理与网络的建设能够实现同步,解决旧的管理模式下需要等待管理信息模型的标准化后才能进行集中管理的缺陷。
在iMAN管理体系中,网管系统被看作为担负网管应用的计算机网络,通过适当的规范化,就能够方便地通过Intranet内联网实现管理中心与管理子站间管理信息的交互,从而达到对于整个网络综合管理的目的。
任何适合于传输TCP/IP协议的低层传输网络都可构建Intranet,例如LAN、DDN、ATM、FR等。作为网管应用的Intranet,应具备满足传送管理信息要求的网络带宽和可靠性。采用Intranet的一个重要原因是为了保证其安全性,与以前的管理系统采用的DCN一样为内部专网。
5 iMAN的特点分析
基于Inranet/Web的分布式综合管理模式的特点主要体现在技术与应用的密切结合。
首先是基于先进的分布式的Intranet/Web技术。Web是分布、动态、多平台的交互式图形超文本信息系统技术,是Web促进了Intranet应用的迅猛发展,使Internet迅速成为全球连接的应用规范最大的分布式网络。不仅如此,Web数据库作为被称为跨世纪数据库技术;XML技术称为第二代Web技术;跨平台的JAVA编码在Web应用和XML解析处理中发挥重要作用;基于JAVA或者CORBA和JAVA结合的对象Web技术,能够实现跨平台的Web数据库访问;Web技术的平台无关性能解决多平台结构所产生的互操作问题;Web上的计算机性能比超级计算机高三个数量级等等。
Web应用刺激了大量新技术的开发投资。有众多的软件企业以及研发人员都在进行相关技术的研究和开发应用,没有其他技术研发的投入可与之比拟,因此我们能够得到最先进的技术手段进行应用。Web技术是先进技术但又是廉价技术,在当前市场竞争激烈的条件下,既好用又便宜的技术最有生命力。
另外,Intranet可以体现Internet的众多优点,而Internet的缺点,例如带宽、安全性等问题在Intranet中则可以很好地解决。通过iMAN管理中心提供的Web接入操作管理、用户管理、网络安全监视等功能还能进一步解决网管系统内部安全等管理问题。
第二是综合性(Integrated)。IMAN管理模式能够集成标准管理功能和特有管理功能,不仅实现通常管理要求,还能够适应新的系统/设备的及时管理以及原有系统/设备新管理功能的增加,体现不同厂商接入网的特色。
综合性还体现在对于各种网元管理接口的综合。IMAN管理模式包容各种管理接口方式,可以是计算机网络常用的SNMP管理方式,CORBA方式,也可以是基于CMIP协议的Q3接口等等。
建立了接入网综合管理系统,可以大大简化与其他管理系统如交换机管理系统、112测试受理中心的关联,即通过接入网综合管理系统而不是各个厂商系统与这些管理系统连接,减小协商多厂商互连的难度。
第三是独立性(Independent)。独立性在网管系统建立时非常重要。以前的管理模式在建立管理系统时,网络运营企业的网管系统与厂商系统间是Manager和Agent之间的关系,是“紧耦合”关系,无论哪一方稍有差异就无法提供管理应用。IMAN管理模式则采用能紧能松的接口耦合方式,使得管理信息既是分布的,又有必要的集中。一般由设备提供商实现的管理子站完成的管理功能和由网络运营企业建立的管理中心完成的管理功能在很大程度上可以独立运行,不易形成接口两侧相互推委的问题,从而大大降低网管系统建立的难度,从而能够使网管系统的建立从以前复杂的管理接口的困扰下解脱出来,以更大的精力来关注管理功能的实现和网络的维护。
与一般的Web管理方式相同,iMAN方式还有以下优点:
(1)简单易用
Web操作界面的突出特点是操作简便,友好直观,使网管人员不必再学习复杂的界面操作方法,只需像游览WWW一样,极大地减轻了网管人员的工作强度和难度。
(2)不受地理位置的限制
只要在能接入到Intranet网络的地方就能接入到网管系统,具有很大的灵活性。可以充分体现网管系统操作权限的作用,理顺管理职责和范围,有利于提高管理水平。
(3)节省费用
管理系统工作平台的选择只与应用的需要有关,而不与网管接口的协议栈有关,这样可大大降低网管平台的硬件费用。而相关软件(如通信协议栈和浏览器)往往是通用软件,不需要再为此购置昂贵的协议栈以及专用软件,因此可大大节省软件费用。
(4)便于开发新的管理应用
所采用的Intranet/Web技术是通用、成熟的技术,便于快速开发高效可靠的应用,也易于适应网络规模的扩大和管理功能的增加,例如可以使用CGI、ASP、JAVA、C+ +等进行编程并集成新的管理应用,因此在很大程度上也方便了开发,节省费用。
另外,在系统升级或修改时,只需修改驻留在Web服务器上的程序,不必为用户逐个提供服务,从而达到事半功倍的效果。
6 标准化
标准化是实施接入网综合管理的关键,也是iMAN与其他基于Web网管、基于JAVA网管的重要区别。我们在ITU-T标准和中国电信有关规范基础上,根据接入网实际应用的情况,会同运营、接入网设备企业和科研单位完成了信息产业部的《接入网技术要求----接入网网元管理功能》的标准(已报批,即将公布实施),该标准包括配置、故障、性能、安全、测试、日志和环境等接入网管理功能,可以支持目前应用广泛的接入网系统的网管。
关于公共管理接口的HTTP/TCP/IP协议规范在网络中应用已非常成熟。XML是互联网联合组织(W3G)创建的一组规范,与HTML一样,来自SGML(通用标记语言标准ISO8879;1986),XML 1.0版本标准于1998年1月10日正式批准公布。XML问世到底现在虽然时间不长,但得到了广泛支持,完全满足管理系统开发和应用的需要。有关接入网综合网管体系结构的预研已基本完成,标准化工作正在加紧进行。
7 应用进展
我们目前已经完成了主要管理功能的XML描述,经过实验室模拟试验和与接入网厂商的实际对接表明通过XML公共接口可以方便地解决管理信息的交互,初步应用试验也体现出该管理模式的优越性。随着应用的不断深入,对于接入网综合网管的建立将发挥越来越重要的作用。
接入网是信息通信网中的重要组成部分,而接入网的网管为接入网的可靠和稳定运行提供了保障,因此研究解决接入网的网管问题与接入网自身的建设一样重要。网络运营企业以及设备制造商都应看到这一点并共同为之作出更大努力,促进我国接入网的快速发展并真正达到世界先进水平。
摘自《天极网》