試論電力通訊網路管理系統結構
論文關鍵詞：電力系統 通訊網路 網路管理系統 Q3介面卡 SNMP TMN
論文摘要：分析了電力系統專用通訊網的管理要求，針對網路管理層次多、裝置種類多、網路結構複雜的特點，從技術的角度提出了建設電力通訊網網路管理系統的基本要求及解決方案。方案以TMN為基礎相容其他網管系統標準，強調介面的開放性，強調系統的一體化和獨立性，強調網路化和對各種體系結構的相容性。為網管系統設計和方案選擇提供一些有益的建議。
1 電力通訊網路管理的設計原則
1.1 全面採用TMN的體系結構
TMN是國際電信聯盟ITU-T專門為電信網路管理而制定的若干建議書[1]，主要是為了適應通訊網多廠商、多協議的環境，解決網管系統可持續建設的問題。TMN包括功能體系結構、資訊體系結構、物理體系結構及Q3標準的互聯介面等項內容。通過多年來的不斷完善和發展，TMN已走向成熟。國際上的許多大的公司（例如SUN,HP等）都開發出TMN的應用開發平臺，以支援TMN的標準；越來越多國際、國內的通訊裝置製造廠商也宣佈接受Q3介面標準，並在他們的裝置上配置Q3介面。國內的公用網、部分專用通訊網都有利用TMN來建設網管系統的成功範例，例如：全國長途電信局利用HP的TMN平臺OVDM建設全國長途電信三期網管；無線通訊局利用SUN的SEM平臺建設TMN網路管理系統[2]。TMN的優點在於其成熟和完整性，是目前國際上被廣泛接受的體系中最為完整的通訊網管標準體系；TMN的不足在於其複雜性和單一化的介面。這些問題在網管系統建設中應該加以考慮。
在接受TMN的同時，相容其他流行的網管系統的標準以解決TMN介面單一的問題，對電力通訊網管系統的建設十分有好處，尤其在強調技術經濟效益的今天，這一點更為重要。
SNMP簡單網路管理協議所構成的網路管理是目前應用最為廣泛的TCP/IP網路的管理標準，SNMP網路管理系統實際上也是目前世界上應用最為廣泛的網路管理系統。不僅計算機網路產品的廠商，目前越來越多的通訊裝置製造廠商都支援SNMP的標準。因此電力通訊網管系統應該將SNMP簡單網路管理協議作為網路管理的標準之一，尤其在通訊網與計算機網的界限越來越模糊的今天，其效益是顯而易見的。
2 電力通訊網管系統方案
在選擇網管系統方案時各種因素都會影響最終的決定，如網路管理要求、通訊系統規模、通訊網路結構、技術經濟指標等。網路管理要求應是確定網管系統方案的首要因素。並不是在任何情況下網管的配置越高、功能越全越好，如果管理要求只關心對通訊裝置的實時監控，那麼最佳方案是選擇監控系統。在完成監控功能方面，監控系統的實時效能、準確程度都較複雜的網管系統要高。同樣如果管理要求只關心通訊裝置的資訊，只需要建立網元管理系統即可。但如果是一個管理一定規模的通訊網路而且提供通訊服務的管理單位，那麼就應該選擇能夠涵蓋整個通訊網的網管系統。
2.2 網路設計
初期的網管系統一般只注重網路某些部分（如通訊裝置）的管理，其主要原因是通訊網管系統在發展初期一般依賴於通訊裝置生產廠商。真正的網路管理系統應包括以下各個層次：
網元資料採集層：網元***裝置***的資料接入、資料採集系統。
網元管理層：直接管理單個的網元***裝置***，同時支援上級的網路管理層。這一層主要是面向裝置、單條電路，是網路管理系統的基礎內容。其直接的結果實現裝置的維護系統。
網路管理層：在網元管理的基礎上增加對網元之間的關係、網路組成的管理。主要功能包括：從網路的觀點、互聯關係的角度協調網元***裝置***之間的關係；建立、中止和修改網路的能力；分析網路的效能、利用率等引數。網路管理層的另一個重要的功能是支援上層的服務管理。
服務管理層：管理網路執行者與網路使用者之間的介面，如物理或邏輯通道的管理。管理的內容包括使用者介面的提供及通道的組織；介面效能資料的記錄統計；服務的記錄和費用的管理。
業務管理層：對通訊排程管理人員關於執行等事項所需的一些決策、計劃進行管理。對執行人員關於網路的一些判斷的管理。這一層管理往往與通訊企業的管理資訊系統密切相關。其功能包括：日誌記錄，派工維護記錄，停役、維護計劃，網路發展規劃等。
網路管理系統應當是全網路的，對於面向使用者服務的規模較大的通訊網路，管理的重點應放在網路、服務、業務等層次的管理上。
2.3 系統功能
一個完善的網路管理系統應具備如下功能。
故障管理：提供對網路環境異常的檢測並記錄，通過異常資料判別網路中故障的位置、 性質及確定其對網路的影響，並進一步採取相應的措施。
效能管理：網路管理系統能對網路及網路中各種裝置的效能進行監視、分析和控制，確保網路本身及網路中的各裝置處於正常執行狀態。
配置管理：建立和調整網路的物理、邏輯資源配置；網路拓撲圖形的顯示，包括反映每期工程後網路拓撲的演變；增加或刪除網路中的物理裝置；增加或刪除網路中的傳輸鏈路；設定和監視環回，以實施相關效能指標的測試。
安全管理：防止非法使用者的進入，對執行和維護人員實現靈活的優先權機制。
2.4 系統結構
為了保證網管系統能較好適應電力通訊網的特點，滿足電力通訊網的管理要求，網管系統應能相容多機種、多種作業系統；應能設計成冗餘結構保證系統可靠性；應能充分考慮系統分期建設的要求，充分考慮不同檔次的網管系統的需求。網管系統可採用IP級的網路實現系統中各硬體平臺之間的互聯，利用現有的各種管理資料網路的路由，組織四通八達的網管系統網路。
資料伺服器：是網管管理資訊資料庫的儲存載體，用於儲存和處理管理資訊。
網管工作站：為網管系統提供人機介面功能。它為使用者提供友好的圖形化介面來操作各被管裝置或資源，並以圖形的方式來顯示網路的執行狀態及各種統計資料，同時執行各種網管系統的應用程式。
瀏覽工作站：通過廣域網、Internet或Intranet網接入網管系統，提供網管系統資料資訊的瀏覽功能。
協議介面卡：完成網管系統與被管理裝置之間的協議轉換。
前置機代理：通過遠方資料輪詢採集及網管系統與採集系統之間的協議轉換，實現對各種通訊站、通訊裝置的實時管理。
網管系統的軟體由管理資訊資料庫、網管核心模組、若干應用平臺、若干網路高階分析程式及資料轉換介面程式組成。
管理資料庫：負責儲存和處理被管裝置、被管系統的歷史資料, 以及非實時的資料、統計檢索結果、報表資料等離線資料。
網管核心模組包括管理資訊服務模組、管理資訊協議介面及實時資料庫；
通訊排程應用平臺包括系統執行監視、執行管理、裝置操作、圖形呼叫、資料查詢等功能。
圖形系統實現網管系統圖形應用介面，包括圖元製作工具、繪圖工具、圖形檔案管理工具、資料庫維護工具等。
通訊執行管理應用平臺提供網管系統所需的各種管理功能，包括執行計劃管理、維護管理、報表管理、許可權管理等。
網路高階分析軟體包括網路故障分析、效能分析、路由分析、資源配置分析。
3 結語
電力通訊網路管理系統的開發與應用起步比較遲，相對於公用網和其他一些專用網都落後了一步。目前，在電力通訊網中未見真正的規模比較大的網路管理系統，網路的執行管理主要依靠通訊監控系統和一些隨通訊系統和通訊裝置引進的網元、網路管理系統。隨著網路規模、管理水平的提高，越來越顯示出目前這種狀況的不適應性。從事電力通訊網執行、管理、開發的建設者們有能力、有決心解決好這些問題。
參考文獻
[1]ITU-T M.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks.
[2]胡穀雨***Hu Guyu***.電信管理網及其應用***Telecommunication Management Network and Its Application***.通訊工程學院報***Journal of ICE***，1999，13***2***
[3]謝鈞***Xie Jun***.利用TMN綜合平臺構造多級網路管理系統***Building Multi-Level Network Management System with TMN Platform***.通訊工程學院報***Journal of ICE***，1999，13***2***
論文摘要：分析了電力系統專用通訊網的管理要求，針對網路管理層次多、裝置種類多、網路結構複雜的特點，從技術的角度提出了建設電力通訊網網路管理系統的基本要求及解決方案。方案以TMN為基礎相容其他網管系統標準，強調介面的開放性，強調系統的一體化和獨立性，強調網路化和對各種體系結構的相容性。為網管系統設計和方案選擇提供一些有益的建議。
1 電力通訊網路管理的設計原則
1.1 全面採用TMN的體系結構
TMN是國際電信聯盟ITU-T專門為電信網路管理而制定的若干建議書[1]，主要是為了適應通訊網多廠商、多協議的環境，解決網管系統可持續建設的問題。TMN包括功能體系結構、資訊體系結構、物理體系結構及Q3標準的互聯介面等項內容。通過多年來的不斷完善和發展，TMN已走向成熟。國際上的許多大的公司（例如SUN,HP等）都開發出TMN的應用開發平臺，以支援TMN的標準；越來越多國際、國內的通訊裝置製造廠商也宣佈接受Q3介面標準，並在他們的裝置上配置Q3介面。國內的公用網、部分專用通訊網都有利用TMN來建設網管系統的成功範例，例如：全國長途電信局利用HP的TMN平臺OVDM建設全國長途電信三期網管；無線通訊局利用SUN的SEM平臺建設TMN網路管理系統[2]。TMN的優點在於其成熟和完整性，是目前國際上被廣泛接受的體系中最為完整的通訊網管標準體系；TMN的不足在於其複雜性和單一化的介面。這些問題在網管系統建設中應該加以考慮。
在接受TMN的同時，相容其他流行的網管系統的標準以解決TMN介面單一的問題，對電力通訊網管系統的建設十分有好處，尤其在強調技術經濟效益的今天，這一點更為重要。
SNMP簡單網路管理協議所構成的網路管理是目前應用最為廣泛的TCP/IP網路的管理標準，SNMP網路管理系統實際上也是目前世界上應用最為廣泛的網路管理系統。不僅計算機網路產品的廠商，目前越來越多的通訊裝置製造廠商都支援SNMP的標準。因此電力通訊網管系統應該將SNMP簡單網路管理協議作為網路管理的標準之一，尤其在通訊網與計算機網的界限越來越模糊的今天，其效益是顯而易見的。
2 電力通訊網管系統方案
在選擇網管系統方案時各種因素都會影響最終的決定，如網路管理要求、通訊系統規模、通訊網路結構、技術經濟指標等。網路管理要求應是確定網管系統方案的首要因素。並不是在任何情況下網管的配置越高、功能越全越好，如果管理要求只關心對通訊裝置的實時監控，那麼最佳方案是選擇監控系統。在完成監控功能方面，監控系統的實時效能、準確程度都較複雜的網管系統要高。同樣如果管理要求只關心通訊裝置的資訊，只需要建立網元管理系統即可。但如果是一個管理一定規模的通訊網路而且提供通訊服務的管理單位，那麼就應該選擇能夠涵蓋整個通訊網的網管系統。
2.2 網路設計
初期的網管系統一般只注重網路某些部分（如通訊裝置）的管理，其主要原因是通訊網管系統在發展初期一般依賴於通訊裝置生產廠商。真正的網路管理系統應包括以下各個層次：
網元資料採集層：網元***裝置***的資料接入、資料採集系統。
網元管理層：直接管理單個的網元***裝置***，同時支援上級的網路管理層。這一層主要是面向裝置、單條電路，是網路管理系統的基礎內容。其直接的結果實現裝置的維護系統。
網路管理層：在網元管理的基礎上增加對網元之間的關係、網路組成的管理。主要功能包括：從網路的觀點、互聯關係的角度協調網元***裝置***之間的關係；建立、中止和修改網路的能力；分析網路的效能、利用率等引數。網路管理層的另一個重要的功能是支援上層的服務管理。
服務管理層：管理網路執行者與網路使用者之間的介面，如物理或邏輯通道的管理。管理的內容包括使用者介面的提供及通道的組織；介面效能資料的記錄統計；服務的記錄和費用的管理。
業務管理層：對通訊排程管理人員關於執行等事項所需的一些決策、計劃進行管理。對執行人員關於網路的一些判斷的管理。這一層管理往往與通訊企業的管理資訊系統密切相關。其功能包括：日誌記錄，派工維護記錄，停役、維護計劃，網路發展規劃等。
網路管理系統應當是全網路的，對於面向使用者服務的規模較大的通訊網路，管理的重點應放在網路、服務、業務等層次的管理上。
2.3 系統功能
一個完善的網路管理系統應具備如下功能。
故障管理：提供對網路環境異常的檢測並記錄，通過異常資料判別網路中故障的位置、 性質及確定其對網路的影響，並進一步採取相應的措施。
效能管理：網路管理系統能對網路及網路中各種裝置的效能進行監視、分析和控制，確保網路本身及網路中的各裝置處於正常執行狀態。
配置管理：建立和調整網路的物理、邏輯資源配置；網路拓撲圖形的顯示，包括反映每期工程後網路拓撲的演變；增加或刪除網路中的物理裝置；增加或刪除網路中的傳輸鏈路；設定和監視環回，以實施相關效能指標的測試。
安全管理：防止非法使用者的進入，對執行和維護人員實現靈活的優先權機制。
2.4 系統結構
為了保證網管系統能較好適應電力通訊網的特點，滿足電力通訊網的管理要求，網管系統應能相容多機種、多種作業系統；應能設計成冗餘結構保證系統可靠性；應能充分考慮系統分期建設的要求，充分考慮不同檔次的網管系統的需求。網管系統可採用IP級的網路實現系統中各硬體平臺之間的互聯，利用現有的各種管理資料網路的路由，組織四通八達的網管系統網路。
資料伺服器：是網管管理資訊資料庫的儲存載體，用於儲存和處理管理資訊。
網管工作站：為網管系統提供人機介面功能。它為使用者提供友好的圖形化介面來操作各被管裝置或資源，並以圖形的方式來顯示網路的執行狀態及各種統計資料，同時執行各種網管系統的應用程式。
瀏覽工作站：通過廣域網、Internet或Intranet網接入網管系統，提供網管系統資料資訊的瀏覽功能。
協議介面卡：完成網管系統與被管理裝置之間的協議轉換。
前置機代理：通過遠方資料輪詢採集及網管系統與採集系統之間的協議轉換，實現對各種通訊站、通訊裝置的實時管理。
網管系統的軟體由管理資訊資料庫、網管核心模組、若干應用平臺、若干網路高階分析程式及資料轉換介面程式組成。
管理資料庫：負責儲存和處理被管裝置、被管系統的歷史資料, 以及非實時的資料、統計檢索結果、報表資料等離線資料。
網管核心模組包括管理資訊服務模組、管理資訊協議介面及實時資料庫；
通訊排程應用平臺包括系統執行監視、執行管理、裝置操作、圖形呼叫、資料查詢等功能。
圖形系統實現網管系統圖形應用介面，包括圖元製作工具、繪圖工具、圖形檔案管理工具、資料庫維護工具等。
通訊執行管理應用平臺提供網管系統所需的各種管理功能，包括執行計劃管理、維護管理、報表管理、許可權管理等。
網路高階分析軟體包括網路故障分析、效能分析、路由分析、資源配置分析。
3 結語
電力通訊網路管理系統的開發與應用起步比較遲，相對於公用網和其他一些專用網都落後了一步。目前，在電力通訊網中未見真正的規模比較大的網路管理系統，網路的執行管理主要依靠通訊監控系統和一些隨通訊系統和通訊裝置引進的網元、網路管理系統。隨著網路規模、管理水平的提高，越來越顯示出目前這種狀況的不適應性。從事電力通訊網執行、管理、開發的建設者們有能力、有決心解決好這些問題。
參考文獻
[1]ITU-T M.3010-96.Principles for a Telecommunication Management Networks.
[2]胡穀雨***Hu Guyu***.電信管理網及其應用***Telecommunication Management Network and Its Application***.通訊工程學院報***Journal of ICE***，1999，13***2***
[3]謝鈞***Xie Jun***.利用TMN綜合平臺構造多級網路管理系統***Building Multi-Level Network Management System with TMN Platform***.通訊工程學院報***Journal of ICE***，1999，13***2***