管理網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

1、管理網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 人工分散管理方式指由維護管理人員以人工方式統(tǒng)計話務(wù)數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運營情況進行人工的電路調(diào)度，并定期向主管部門上報數(shù)據(jù)。而且這些工作也是分散在各交換局進行的。實際上專門的網(wǎng)管機構(gòu)并未建立，所能進行的管理是非常有限的，但滿足當時簡單的網(wǎng)絡(luò)、單一的業(yè)務(wù)管理是足夠的了。 隨著20世紀70年代計算機技術(shù)的開展和程控交換機的廣泛應(yīng)用，自動化的、集中的管理方式應(yīng)運而生了。此時，數(shù)據(jù)的采集、分析報表的生成，電路的調(diào)配等均由計算機來完成，并且管理工作也不是在各交換局分散進行，而是由網(wǎng)絡(luò)中專門的一個或幾個網(wǎng)管中心負責，大型電信網(wǎng)的網(wǎng)管中心往往是分級設(shè)置的。在這一時期，由于電信網(wǎng)仍然是按專業(yè)

2、分割，因此網(wǎng)絡(luò)管理也是對不同的專業(yè)網(wǎng)分別進行集中管理，因而交換網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、信令網(wǎng)、接入網(wǎng)、移動網(wǎng)等都各建有自己的管理系統(tǒng)。這些專業(yè)系統(tǒng)之間沒有統(tǒng)一的管理目標，沒有統(tǒng)一的接口，很難實現(xiàn)管理信息的互通，當一個網(wǎng)絡(luò)的故障造成其他關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的故障或性能下降時，這種方式很難解決這一問題。 進入20世紀80年代后期，為適應(yīng)電信網(wǎng)綜合化、智能化、標準化、寬帶化的開展趨勢，以及未來業(yè)務(wù)開展的需要，ITU-T于1991年提出了對電信網(wǎng)實行統(tǒng)一綜合維護管理的TMN的概念，TMN為實現(xiàn)對各種類型通信業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)元素的統(tǒng)一管理提供了一個全球接受的框架，它使得網(wǎng)管系統(tǒng)和電信網(wǎng)在標準的體系結(jié)構(gòu)下，按標準的接口和信息格式

3、交換管理信息，從而實現(xiàn)集中的、全自動化的網(wǎng)絡(luò)維護管理功能。ITU-T的TMN所倡導的首先是一種思想、一個框架，其次是管理者和被管理者之間的接口。其具體的功能將隨電信技術(shù)的開展、用戶需求的變化而改變；各通信實體之間數(shù)據(jù)的交換和處理方式也會隨著計算機技術(shù)的開展而開展。這與TMN開放架構(gòu)的原那么是一致的。 13.1.2 TMN的總體介紹的總體介紹 1定義定義 在在ITU-T M.3010建議中指出：建議中指出：TMN為異構(gòu)的為異構(gòu)的OS之間、之間、OS與電信設(shè)與電信設(shè)備之間，以及電信網(wǎng)之間的互連和通信提供了一個框架，以支持電信網(wǎng)、備之間，以及電信網(wǎng)之間的互連和通信提供了一個框架，以支持電信網(wǎng)、電信業(yè)

4、務(wù)的動態(tài)配置和管理。它是采用具有標準協(xié)議和信息接口進行管電信業(yè)務(wù)的動態(tài)配置和管理。它是采用具有標準協(xié)議和信息接口進行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。 TMN的一個主要指導思想就是將管理功能與具體電信功能別離，使管的一個主要指導思想就是將管理功能與具體電信功能別離，使管理者可以用有限的幾個管理節(jié)點管理網(wǎng)絡(luò)中分布的電信設(shè)備。在設(shè)計時，那理者可以用有限的幾個管理節(jié)點管理網(wǎng)絡(luò)中分布的電信設(shè)備。在設(shè)計時，那么借鑒了么借鑒了OO方法和方法和OSI網(wǎng)絡(luò)管理已有的成果，如管理者網(wǎng)絡(luò)管理已有的成果，如管理者/代理模型、代理模型、MIB、被管對象等的使用。被管對象等的使用。 簡言之，簡言之，TMN負

5、責收集、傳送、處理和存儲等有關(guān)電信網(wǎng)的運營、負責收集、傳送、處理和存儲等有關(guān)電信網(wǎng)的運營、維護和管理的信息，為電信運營商管理電信網(wǎng)提供支撐平臺。維護和管理的信息，為電信運營商管理電信網(wǎng)提供支撐平臺。TMN與電與電信網(wǎng)的總體關(guān)系如圖信網(wǎng)的總體關(guān)系如圖13.1所示。所示。 圖13.1 TMN與電信網(wǎng)的關(guān)系操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)交換機傳輸系統(tǒng)交換機數(shù)據(jù)通信網(wǎng)DCN工作站Telephone交換機TelephoneTMN 圖中操作系統(tǒng)OS代表實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)管理功能的處理系統(tǒng)，工作站代表實現(xiàn)人機交互的界面裝置，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)DCN代表管理者與被管理者之間的數(shù)據(jù)通信能力，DCN應(yīng)配有標準的Q3接口，它可

6、以采用X.25、FR、ATM、DDN、IP等方式實現(xiàn)OSI規(guī)定的第三層通信能力。 2TMN的管理功能 TMN的管理功能根本上參照了OSI關(guān)于開放系統(tǒng)中管理功能的分類，并進行了適當?shù)臄U展以適應(yīng)TMN的需要。它主要包括五大功能域：故障管理、賬務(wù)管理、配置管理、性能管理、平安管理。表13.1對各功能域的主要功能作了簡要的說明。表表13.1 TMN管理功能域管理功能域功能域 說 明 故障管理 允許對網(wǎng)絡(luò)中的不正常的運行狀況或環(huán)境條件進行檢測、隔離和糾正，如告警監(jiān)視、故障定位、故障校正等 賬務(wù)管理 允許對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的使用建立記賬機制，主要是收集賬務(wù)記錄、設(shè)立使用業(yè)務(wù)的計費參數(shù)，并基于以上信息進行計費 配置

7、管理 配置管理涉及網(wǎng)絡(luò)的實際物理結(jié)構(gòu)的安排， 主要實施對 NE 的控制、 識別、和數(shù)據(jù)交換以及為傳輸網(wǎng)增加和去掉 NE、通路、電路等操作 性能管理 提供有關(guān)通信設(shè)備狀況、網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)元通信活動效率的報告和評估，主要作用是收集各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)以用于監(jiān)視和校正網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)元的狀態(tài)和效能，并協(xié)助進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和分析 安全管理 提供授權(quán)機制、訪問機制、加密機制、密鑰機制、驗證機制、安全日志等 3標準標準 與TMN相關(guān)的標準主要有ITU-T M.3000系列建議，它們定義了TMN的結(jié)構(gòu)和標準接口，TMN系列建議是基于已有的OSI標準和OO方法，與TMN相關(guān)的主要OSI協(xié)議標準有： (1) CMIP(Common Ma

8、nagement Information Protocol): 定義對等層之間管理業(yè)務(wù)的交互協(xié)議。 (2) GDMO(Guideline for Definition of Managed Objects): 提供TMN中所需的被管對象的分類和描述模板，它是基于ASN.1的。 (3) ASN.1(Abstract Syntax Notation One)：ISO定義的國際標準的數(shù)據(jù)描述語言，ASN.1定義了根本的數(shù)據(jù)類型，并允許通過根本的數(shù)據(jù)類型定義復雜的復合數(shù)據(jù)類型，通常用它來定義協(xié)議數(shù)據(jù)單元，被管對象數(shù)據(jù)類型和屬性的描述等。 (4) OSI RM (OSI Reference Model)

9、: 定義OSI/RM的七層模型。 除ITU-T、ISO外，還有NMF(Network Management Forum)、ETSI(European Telecommu-nications Standards Institute)、Bellcore、SIF(Sonet Interoperability Forum)、ATMF等組織和機構(gòu)也在積極致力于TMN標準的制定和推廣工作。 4根本管理策略 TMN采用OO方法(屬性和操作)，將相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源的管理信息表示成被管對象的屬性。管理實體可以執(zhí)行的管理功能在CMIS(Common Management Information Service)中定義。

10、 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理所需的管理信息，以及提供和管理這些信息的規(guī)那么，被稱為MIB(Management Information Base)。負責信息管理的進程就是管理實體，一個管理實體可以擔任兩個角色，即Manager和Agent，進程之間通過CMIP協(xié)議發(fā)送和接收管理操作信息。 5TMN的體系結(jié)構(gòu) TMN具有支持多廠商設(shè)備、可擴展、可升級和面向?qū)ο蟮奶攸c，通過它運營商可以管理復雜的、動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)；維護效勞質(zhì)量、擴展業(yè)務(wù)、保護舊有投資等。 TMN要完成的目標決定了它的整個體系結(jié)構(gòu)具有相當?shù)膹碗s度，為易于理解和方便實現(xiàn)這樣一個復雜的系統(tǒng)，ITU-T M.3000系列建議從以下三個角度全面描述了

11、TMN的結(jié)構(gòu)，它們中的每一個都非常重要，并且它們之間是相互依賴的。 (1) 信息結(jié)構(gòu)：提供了描述被管理的網(wǎng)絡(luò)對象的屬性和行為的方法，以及為了實現(xiàn)對被管對象的監(jiān)視、控制、管理等目的，管理者和被管理者之間消息傳遞的語法語義，信息模型的說明主要采用OO方法。 (2) 功能結(jié)構(gòu)：主要用不同的功能塊，以及功能塊之間的參考點說明了一個TMN的實現(xiàn)。 (3) 物理結(jié)構(gòu)：對應(yīng)功能結(jié)構(gòu)的物理實現(xiàn)。在物理結(jié)構(gòu)中，一個功能塊變成一個物理塊，參考點那么映射成物理接口。其中OS是重要的一個物理塊，它配置了實施各類管理操作的業(yè)務(wù)邏輯；最重要的接口是Q3接口(OS與被管資源之間，以及同一管理域內(nèi)OS之間)和X接口(不同管理

12、域OS之間)。13.1.3 TMN的功能結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu) TMN的功能結(jié)構(gòu)描述了在的功能結(jié)構(gòu)描述了在TMN內(nèi)部管理功能如何分布，引入了一內(nèi)部管理功能如何分布，引入了一組標準的功能塊，并定義了功能塊之間的接口組標準的功能塊，并定義了功能塊之間的接口(QxQ3等參考點等參考點)，利用這，利用這些功能塊和參考點在邏輯上可以構(gòu)成任意規(guī)模和復雜度的電信管理網(wǎng)。些功能塊和參考點在邏輯上可以構(gòu)成任意規(guī)模和復雜度的電信管理網(wǎng)。 1TMN的功能塊的功能塊 TMN的根本功能塊有五種：操作系統(tǒng)功能的根本功能塊有五種：操作系統(tǒng)功能OSF、中介功能、中介功能MF、網(wǎng)、網(wǎng)元功能元功能NEF、工作站功能、工作站功能WSF和和

13、Q適配器功能適配器功能QAF。各功能塊簡介如下：。各功能塊簡介如下： (1) 操作系統(tǒng)功能：負責電信管理功能的操作、監(jiān)視和控制。操作系統(tǒng)功能：負責電信管理功能的操作、監(jiān)視和控制。 (2) 中介功能：主要負責根據(jù)本地OSF的要求，對來自NEF或QAF的信息進行過濾、適配和壓縮處理，使之變成符合本地OSF要求的信息模型。 (3) 網(wǎng)元功能：NEF中包含有管理信息MIB，使得TMN的OSF可以對NE進行監(jiān)控。網(wǎng)元功能大致分兩類：一類是維護實體功能，如交換、傳輸和交叉連接等；另一類為支持功能，如故障定位、計費、保護倒換等。 (4) Q適配器功能：負責將不具備標準Q3接口的NEF和OSF連到TMN，執(zhí)行

14、TMN接口與非TMN接口之間的轉(zhuǎn)換。 (5) 工作站功能：提供TMN與管理者之間的交互能力，完成TMN信息格式和用戶終端顯示格式之間的轉(zhuǎn)換，為管理者提供一種解釋TMN信息的手段。其功能包括終端用戶的平安接入和登錄、格式化輸入/輸出等。2TMN的參考點和標準接口的參考點和標準接口圖13.2 TMN的功能塊和參考點MFOSFWSFQAFNEFq3q3q3qxqxqxmq3fgMFOSFQAFNEFq3q3q3qxqxq3x表表13.2 TMN的參考點的參考點q q 參考點位于同一個 TMN 管理域內(nèi)的兩個功能實體之間。 通常將連接 MF 與 NEF、QAF 之間的參考點叫 qx, 而將連接 OSF

15、 與 NEF、QAF、MF 以及 OSF 之間的參考點叫 q3 參考點 f f 參考點指 OSF 與 WSF 間的參考點。 x x 參考點指位于不同 TMN 管理域中的兩個 OSF 間的參考點 與TMN有關(guān)的參考點還有g(shù)參考點和m參考點，但它們已不屬于TMN范疇之內(nèi)了。 當互連的功能塊分別嵌入到不同的設(shè)備中時，參考點就變成具體的接口了，一般情況下，我們并不區(qū)分這種細微的差異，只要知道具體實現(xiàn)中一個參考點會對應(yīng)一個接口：q3參考點對應(yīng)Q3接口，f參考點對應(yīng)F接口等。 在TMN中最重要的接口就是與q3參考點對應(yīng)的Q3接口，Q3接口是一個跨越了OSI七層模型的協(xié)議集合，其中一至三層Q3接口協(xié)議由Q.

16、811定義，稱為低層協(xié)議，四至七層由Q.812定義，稱為高層協(xié)議。Q.812中應(yīng)用層的兩個協(xié)議是CMIP和FTAM，前者用于面向事務(wù)處理的管理業(yè)務(wù)，后者主要用于文件的傳輸、訪問和管理。與Internet上常用的文件傳輸協(xié)議FTP相比，ISO的FTAM更平安可靠，并支持自動的斷點續(xù)傳功能。 在TMN中，Q3接口被稱為操作系統(tǒng)接口，OSF實施監(jiān)控必須通過Q3，同時NEF、QAF、MF與OSF間進行直接通信也必須通過Q3接口進行，否那么必須進行接口的轉(zhuǎn)換。圖13.3描述了Q3接口在相關(guān)功能塊間的位置。圖13.3 Q3接口的位置M DQ AN EQ AN EO SQxQ 313.1.4 TMN的信息結(jié)

17、構(gòu)的信息結(jié)構(gòu) TMN的信息結(jié)構(gòu)以的信息結(jié)構(gòu)以O(shè)O方法為根底，主要描述了功能模塊之間交換的管方法為根底，主要描述了功能模塊之間交換的管理信息的特性。信息結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容包括邏輯分層模型、信息模型和組織模理信息的特性。信息結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容包括邏輯分層模型、信息模型和組織模型。型。 1邏輯分層模型邏輯分層模型 邏輯分層模型定義和建議了在不同的管理層應(yīng)該實現(xiàn)哪些功能邏輯分層模型定義和建議了在不同的管理層應(yīng)該實現(xiàn)哪些功能組，同一范疇的管理功能可能在不同的層次實現(xiàn)，但管理的目標和組，同一范疇的管理功能可能在不同的層次實現(xiàn)，但管理的目標和范圍不同，在高層主要實現(xiàn)企業(yè)一級目標的管理，在低層主要實現(xiàn)范圍不同，在高層

18、主要實現(xiàn)企業(yè)一級目標的管理，在低層主要實現(xiàn)一個具體網(wǎng)絡(luò)、一個網(wǎng)元的管理。從低到高，邏輯分層模型將一個具體網(wǎng)絡(luò)、一個網(wǎng)元的管理。從低到高，邏輯分層模型將TMN的管理功能分成五個層次：網(wǎng)元層的管理功能分成五個層次：網(wǎng)元層NEL、網(wǎng)元管理層、網(wǎng)元管理層EML、網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)管理層NML、業(yè)務(wù)管理層、業(yè)務(wù)管理層SML，以及事務(wù)管理層，以及事務(wù)管理層BML。圖。圖13.4給出了給出了TMN功能模塊與邏輯分層結(jié)構(gòu)的一個對應(yīng)關(guān)系。功能模塊與邏輯分層結(jié)構(gòu)的一個對應(yīng)關(guān)系。圖13.4 TMN功能模塊與邏輯分層結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系事務(wù)管理層 BMLOSF事務(wù) OSFOSF業(yè)務(wù) OSFq3OSF網(wǎng)元 OSFq3MFOSF網(wǎng)

19、絡(luò) OSFq3NEF網(wǎng)元功能qx業(yè)務(wù)管理層 SML網(wǎng)絡(luò)管理層 NML網(wǎng)元管理層 EML網(wǎng)元層NELq3q3 (1) 網(wǎng)元層NEL：負責為TMN提供單個網(wǎng)元NE中的管理信息，通常NE就位于該層。換句話說，NEL就是電信網(wǎng)中可管理的信息與TMN之間的接口。 (2) 網(wǎng)元管理層EML：負責每一個網(wǎng)元的管理，EML包含EML-OSF和MF功能塊。EML-OSF通常負責控制和協(xié)調(diào)一組網(wǎng)元，管理和維護網(wǎng)元數(shù)據(jù)、日志、動作等，通過Q3接口向NML-OSF提供NE管理信息。 (3) 網(wǎng)絡(luò)管理層NML：利用EML-OSF提供的NE信息對轄區(qū)內(nèi)所有網(wǎng)元實施管理功能，從全網(wǎng)的角度出發(fā)控制和協(xié)調(diào)所有NE的動作，并通過

20、Q3接口向SML-OSF提供管理信息,支持SML管理功能的實現(xiàn)。 (4) 業(yè)務(wù)管理層SML：利用NML提供的數(shù)據(jù)實現(xiàn)與已有用戶和潛在用戶之間的合同業(yè)務(wù)的管理，包括業(yè)務(wù)提供、計費、效勞質(zhì)量、故障管理等，是用戶與業(yè)務(wù)提供者之間主要的聯(lián)系點。SML同時也負責維護網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計數(shù)據(jù)以幫助改善效勞質(zhì)量。在SML層，SML-OSF通過X接口與其他管理域相連，通過Q3接口與BML-OSF相連。因此SML也是不同TMN管理域之間的聯(lián)系點。 (5) 事務(wù)管理層BML：負責總的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)事務(wù)，主要涉及經(jīng)濟方面，如預算編制、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、制定業(yè)務(wù)目標、商業(yè)協(xié)定等。該層不屬于TMN標準化的內(nèi)容。 另外要注意，TMN的邏輯分層結(jié)

21、構(gòu)的提出是為了提供一個靈活的OSF功能組合，是一個邏輯上的概念，并不要求每一個管理網(wǎng)都嚴格實現(xiàn)這種分層結(jié)構(gòu)。目前實際的TMN系統(tǒng)都只實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理層以下功能，即網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)元的管理。相應(yīng)的SML、BML層功能，目前還缺乏深入地研究，標準也未涉及，這也是TMN的主要缺陷之一。 2信息模型 ITU-T在M.3100中定義了用于各類管理業(yè)務(wù)的通用結(jié)構(gòu)，它主要基于OSI的管理原理(ITU-T X.700系列建議)。在信息模型中描述被管對象MO(Management Object)及其特性，規(guī)定管理者可以使用什么樣的消息來管理被管對象，以及這些消息的語法和語義。模型包含四個關(guān)鍵局部：管理者Manager、代

22、理Agent、管理信息庫MIB和網(wǎng)管協(xié)議CMIP等。 其中，Manager和Agent是網(wǎng)管系統(tǒng)中的活潑進程。兩者通過網(wǎng)管協(xié)議連接起來，代表被管資源的信息那么存放在MIB中。 1) 根本思想 OSI管理的根本思想是：將網(wǎng)絡(luò)管理使用的信息和知識與執(zhí)行管理動作的功能模塊別離；OSI管理基于管理應(yīng)用之間的交互來實現(xiàn)特定的管理業(yè)務(wù)，即Manager與Agent之間的交互 ，兩者之間的交互抽象成管理操作和通知，通過對被管對象(MO)的操縱來實現(xiàn)相應(yīng)的管理動作。 一個Agent管理本地系統(tǒng)環(huán)境中的MO，它對MO執(zhí)行管理操作以響應(yīng) Manager發(fā)出的管理操作，一個Agent也可以將MO發(fā)出的通知轉(zhuǎn)發(fā)給管理

23、者 。Agent維持MIB的一局部，MIB是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫，它由組織成樹型結(jié)構(gòu)的MO實例組成 。 在Agent和Manager之間使用CMISE(Common Management Information Service Element) 效勞交換信息，而CMISE那么使用CMIP或ROSE(支持分布處理)的通信能力。 在這一指導思想下，TMN將電信網(wǎng)中任何要管理的設(shè)備和資源都抽象為MO，MO的集合構(gòu)成一個MIB。每個MO定義了相應(yīng)的屬性，通過CMIP/Agent可以對MO施加各種操作。其主要包括以下操作：(1) Get操作：允許管理者取得代理方MO的屬性值。(2) Set操作：允許管理者設(shè)定

24、代理方MO的屬性值。(3) Notify操作: 允許代理方向管理者通知重要的事件。同時，它還有對MO整體的操作：(1) Create操作：允許創(chuàng)立一個MO。(2) Delete操作：允許刪除一個MO。 2) 管理信息模型 實現(xiàn)不同廠商設(shè)備的統(tǒng)一管理，關(guān)鍵是要采用統(tǒng)一的信息模型，詳細地標準被管設(shè)備應(yīng)該提供哪些信息、使用哪些信息格式。TMN管理信息模型定義了與廠商無關(guān)信息描述、組織方式，它分為兩局部，即通用信息模型和專用信息模型。通用信息模型是被管對象的集合，它描述了存在于網(wǎng)絡(luò)中的一般資源和相關(guān)的屬性類型、事件、行為，以及管理這些不同的資源和屬性的統(tǒng)一的方法等。通用信息模型與具體的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，因而不

25、同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需根據(jù)自身特征在此模型根底上進行擴展，例如，可以使用OO方法中的對象繼承、對象組合機制在公共模型的根底上進行擴展而得到自身的專用信息模型。 通用信息模型主要在ITU-T的X.720建議GDMO中定義，GDMO為信息模型的定義提出了一組通用的規(guī)那么，以統(tǒng)一的方式表示MO的命名、屬性、操作和通知。GDMO模板實際上是在ASN.1根底上的宏擴展。 3組織模型組織模型 在TMN中，組織模型主要描述管理者和代理者的能力以及它們之間的信息交互方式。其中管理者的任務(wù)是發(fā)送管理命令和接收代理發(fā)出的通知，代理者的任務(wù)是管理有關(guān)的MO、響應(yīng)管理者的管理命令，向管理者發(fā)送反映MO異常行為的事件通知。 圖

26、13.5反映了管理者Manager、代理Agent、被管對象MO之間的相互關(guān)系。在該模型中Manager和Agent之間進行兩個開放系統(tǒng)之間點到點的通信。被管系統(tǒng)中的資源抽象成MO，MO類實例的集合組成MIB, 這種抽象屏蔽了具體設(shè)備的相關(guān)性，在Manager和Agent之間采用一致的CMIP協(xié)議進行通信，保證了TMN對資源的透明管理。圖13.5 Manager、Agent、MO之間的關(guān)系ManagerAgent執(zhí)行操作發(fā)通知管理開放系統(tǒng)被管理開放系統(tǒng)MIBMO管理操作通知13.1.5 TMN的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu) 與與IN中分布功能平面與物理平面之間的映射關(guān)系相似，中分布功能平面與物理平面之間

27、的映射關(guān)系相似，TMN的功能塊的功能塊分布在物理實體上就構(gòu)成了分布在物理實體上就構(gòu)成了TMN的物理結(jié)構(gòu)。的物理結(jié)構(gòu)。TMN中根本的物理塊有操作中根本的物理塊有操作系統(tǒng)系統(tǒng)OS、中介設(shè)備、中介設(shè)備MD、Q適配器適配器QA、工作站、工作站W(wǎng)S、網(wǎng)元、網(wǎng)元NE和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)DCN。圖。圖13.6給出了給出了TMN的根本物理結(jié)構(gòu)。的根本物理結(jié)構(gòu)。圖13.6 TMN的根本物理結(jié)構(gòu)OSDCNX/F/Q3MDQ3DCNQxQ AN EQxQxN EQ AXWSFTMNQ3Q3 TMN物理結(jié)構(gòu)中各根本塊之間的接口必須是標準的，以保證各局部之間的互操作，這些接口有Q系列、F系列、X系列等。 功能塊與物

28、理塊之間并不一定是一一對應(yīng)的，如NE主要完成NEF功能，但實際系統(tǒng)中，往往也具備OSF、MF和QAF功能。表表13.3 TMN物理塊與功能塊的關(guān)系物理塊與功能塊的關(guān)系 NEF MF QAF OSF WSF NE M O O O O MD M O O O QA M OS O O M O WS M 13.1.6 TMN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置 1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) TMN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包含兩方面的內(nèi)容，即實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)管理業(yè)務(wù)的TMN子網(wǎng)之間的互連方式和完成同一管理業(yè)務(wù)的TMN子網(wǎng)內(nèi)部各OS之間的互連方式。至于采用何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通常與電信運營公司的行政組織結(jié)構(gòu)、管理職能、經(jīng)營體制、網(wǎng)絡(luò)的物

29、理結(jié)構(gòu)、管理性能等因素有關(guān)。 我國電信運營企業(yè)組織結(jié)構(gòu)大體上都分為三級：總公司、省公司、地區(qū)分公司。同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也可粗略地分為全國骨干網(wǎng)、省內(nèi)干線網(wǎng)、本地網(wǎng)三級，基于此，目前我國的特定業(yè)務(wù)網(wǎng)的管理網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般都采用三級結(jié)構(gòu)，如圖13.7所示。圖13.7 TMN的分級網(wǎng)管結(jié)構(gòu)本地網(wǎng)網(wǎng)管中心本地網(wǎng)網(wǎng)管中心省級網(wǎng)網(wǎng)管中心本地網(wǎng)網(wǎng)管中心本地網(wǎng)網(wǎng)管中心省級網(wǎng)網(wǎng)管中心全國網(wǎng)網(wǎng)管中心 TMN的目標是將現(xiàn)有的固定 網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、分組網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等不同業(yè)務(wù)網(wǎng)的管理都納入到TMN的管理范疇中，實現(xiàn)綜合網(wǎng)管。由于目前各個業(yè)務(wù)網(wǎng)都已建起了相應(yīng)的管理網(wǎng)，因此采用分布式管理結(jié)構(gòu)，用分級、分區(qū)的

30、方式構(gòu)建全國電信管理網(wǎng)，實現(xiàn)各個管理子網(wǎng)的互連是合理的選擇。圖13.8描述了一種邏輯上的子網(wǎng)互連結(jié)構(gòu)。圖13.8 按子網(wǎng)劃分的TMN交換網(wǎng)的管理網(wǎng)傳送網(wǎng)的管理網(wǎng)移動網(wǎng)的管理網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)Q3Q3Q3X / Q3X / Q3 2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置 由TMN的物理結(jié)構(gòu)可知，構(gòu)成TMN的物理設(shè)備主要有五種，即OS、MD、WS、QA和NE。另外還有為構(gòu)成TMN專用的DCN所需的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。 通常，OS、MD、WS采用通用計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)，對實現(xiàn)OS的計算機系統(tǒng)，主要要求有高速處理能力和I/O吞吐能力；對實現(xiàn)WS的計算機系統(tǒng)，側(cè)重要求F接口功能的實現(xiàn)，并具有圖形用戶接口(GUI)以方便管理操作； 對實現(xiàn)M

31、D的計算機系統(tǒng)那么強調(diào)通信效勞能力，同時要具備QAF功能；QA那么主要實現(xiàn)不同管理協(xié)議的轉(zhuǎn)換；如前所述，NE主要指各種電信設(shè)備，如交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、智能設(shè)備、業(yè)務(wù)控制設(shè)備等，它主要實現(xiàn)相應(yīng)的電信業(yè)務(wù)，但NE中相應(yīng)TMN接口硬件和實現(xiàn)Agent功能的軟件系統(tǒng)那么屬于TMN范疇。 在TMN中，DCN負責為OS、QA、NE、MD之間管理信息的傳遞提供物理通道，它完成OSI參考模型中的低三層功能，為保證可靠性，DCN應(yīng)具有選路、轉(zhuǎn)接和互連功能。 從可靠性、平安性、可擴展性等方面，數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開展趨勢，以及我國電信網(wǎng)地域遼闊等特點出發(fā)，DCN的組網(wǎng)方案應(yīng)以計算機廣域網(wǎng)技術(shù)為根底，如X.2

32、5、DDN、PSTN等，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要由路由器、廣域網(wǎng)通信鏈路和各級網(wǎng)管中心的局域網(wǎng)組成。因此從網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)來看，TMN實際是一個廣域計算機通信網(wǎng)。13.2 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議13.2.1 SNMP的網(wǎng)管模型的網(wǎng)管模型 SNMP網(wǎng)絡(luò)管理模型以簡單的請求網(wǎng)絡(luò)管理模型以簡單的請求/響應(yīng)模式為根底，發(fā)出請求的響應(yīng)模式為根底，發(fā)出請求的Client，通常被稱為通常被稱為Manager; 而響應(yīng)請求的設(shè)備，那么被看作而響應(yīng)請求的設(shè)備，那么被看作Agent。SNMP允許允許Manager按照規(guī)那么讀取或修改一個按照規(guī)那么讀取或修改一個Agent管理的本地設(shè)備參數(shù)，另一方面，管理的本地設(shè)備參數(shù)，

33、另一方面，Agent也可以依據(jù)特定的條件也可以依據(jù)特定的條件(例如故障例如故障)主動地向主動地向Manager發(fā)布非請求消息。發(fā)布非請求消息。 構(gòu)成SNMP網(wǎng)管模型的根本組件包括：Manager、Agent、MIB、SNMP。 Manager通常是一個單獨的網(wǎng)管工作站，它通常要完成以下根本功能：網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測和數(shù)據(jù)的采集功能、數(shù)據(jù)的分析和故障的恢復功能等。 Agent那么是一個運行在被管設(shè)備(又稱網(wǎng)元)中的管理軟件。在計算機網(wǎng)絡(luò)中，被管設(shè)備包括路由器、網(wǎng)橋、交換機、主機、打印機、終端效勞器等。Agent負責對來自Manager的信息和請求進行響應(yīng)，也可以主動地向Manager提供重要的設(shè)備信息。在

34、SNMP模型中，對被管設(shè)備的監(jiān)控和管理，都是通過Manager和Agent之間的信息交互實現(xiàn)的。 為了支持Manager對網(wǎng)絡(luò)的管理，每一個Agent都維持一個本地數(shù)據(jù)庫，在SNMP中該數(shù)據(jù)庫也叫做MIB。在MIB中，每一個被管設(shè)備維持一個或多個變量以記錄其狀態(tài)信息。在SNMP的術(shù)語中，這些變量被稱為對象(Object)。MIB就是一個網(wǎng)絡(luò)中所有可能的對象組成的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 Manager與Agent之間的通信采用SNMP，通信可以采用兩種方式進行：Manager主動去查詢一個Agent管理的本地對象狀態(tài)信息，并可以根據(jù)需要修改它們，又稱Polling方式；Agent在重要事件發(fā)生時，也可以

35、向Manager主動上報事件，該方式又稱Push方式。13.2.2 SNMP協(xié)議結(jié)構(gòu)協(xié)議結(jié)構(gòu) SNMP協(xié)議組由如下三個根本的標準組成：協(xié)議組由如下三個根本的標準組成： (1) MIB(RFC1066): 描述了描述了MIB中應(yīng)該包括的可以被中應(yīng)該包括的可以被Manager查查詢和修改的對象集合。詢和修改的對象集合。RFC1213定義了定義了MIB的第二版，一般記為的第二版，一般記為MIB-。 (2) 管理信息結(jié)構(gòu)管理信息結(jié)構(gòu)(SMI：Structure of Management Information ,RFC1155)：SMI定義了如何描述定義了如何描述MIB中一個對象類型和屬中一個對象類

36、型和屬性的規(guī)那么，它主要基于性的規(guī)那么，它主要基于 ISO的的ASN.1和和BER(Basic Encoding Rules)標標準。準。 (3) SNMP(RFC 1157)：SNMP定義了Manager與Agent之間的通信協(xié)議，它們之間交換分組的詳細格式和消息的類型等，SNMP消息都通過UDP來傳送。 上面提到的SNMP叫做SNMP v1(通常即指SNMP)，這是本章的主要內(nèi)容，也是目前被廣泛支持的協(xié)議，但SNMP的功能較為簡單，平安可靠性也不高。到1998年為止，又有一些新的關(guān)于SNMP的RFC發(fā)表。在這些RFC中定義的SNMP包括1993年的第二版SNMP(SNMP v2)及1998

37、年的SNMP v3，我們將在以后作簡要介紹。13.2.3 SNMP管理消息管理消息 SNMP定義了以下五種消息，用于Manager與Agent之間的信息交換： (1) Get-request：請求一個或多個變量的值。 (2) Get-next-request：請求指定變量的下一個或多個變量的值，用于對樹型結(jié)構(gòu)的MIB的遍歷。 (3) Set-request：管理員用該消息來設(shè)置一個或多個Agent中變量的值。 (4) Get-response：返回一個或多個變量的值。 (5) Trap: 當Agent側(cè)有重要事件發(fā)生時，通知Manager。 其中，前三個消息是由Manager向Agent發(fā)出的

38、；而后兩個那么是由Agent向Manager發(fā)出的；第四個消息Get-response那么是Get-request、Get-next-request和Set-request的響應(yīng)消息。由于SNMP采用不可靠的UDP協(xié)議傳送Manager和Agent之間的請求/響應(yīng)消息，因此為保證消息傳遞的可靠性，Manager必須自己實現(xiàn)相應(yīng)的超時和重傳機制，以防止消息在傳送過程中的意外喪失。圖13.9描述了SNMP的五種管理消息。圖13.9 SNMP的五種管理消息SNMP ManagerGet- requestGet- responseGet- next-requestGet- next-responseS

39、et-requestSet-responseTrapUDP 端口162UDP 端口161UDP 端口161UDP 端口161SNMP Agent 從圖中我們可以看到，請求/響應(yīng)消息在UDP的161端口收發(fā)，而Agent發(fā)出的Trap消息那么在UDP的162端口被接收，這樣做的好處是一個系統(tǒng)可以同時擔當Manager和Agent兩種角色。 圖13.10描述了SNMP五種消息的格式，這些消息都被封裝在UDP分組中傳送，其中Get-request、Get-next-request、Set-request和Get-response這四種消息的格式相同，并且Error-status和Error-inde

40、x這兩個字段總是置為零。圖13.10 SNMP的消息格式UDPHeaderVersion CommunityPDU類型Request-IDError-statusError-indexGet/Set 消息的變量序列8字節(jié)公共SNMP HeaderGet / Set消息 Header相關(guān)變量Timestamptrap-typespecific-codeagent-addrenterprisetrap消息 Header 由于SNMP消息中的變量局部采用ASN.1和BER編碼方式，其長度可變，且由相應(yīng)變量的類型和它的值決定。這里我們只介紹公共的控制字段的含義，而變量的編碼方式(即被管對象)那么在SM

41、I和MIB中介紹。 Version字段：指明SNMP的版本號，對于SNMP v1該字段為0。 Community字段：一個字符串，指明本次消息傳遞的小組，它由一個SNMP Agent集構(gòu)成，community字段表示該小組的名稱，實際是一個Manager和Agent之間的明文格式的口令。 PDU類型字段：在SNMP v1中，如上所述有五種PDU類型。 Request-ID字段： 在Get-request、Get - next-request、Set-request消息中，該字段由Manager分配，并由Agent在相應(yīng)的Get-response消息中返回。通過該字段，Manager可以區(qū)分不同

42、的響應(yīng)消息是對哪一個請求消息響應(yīng)的。 Error-status字段：一個由Agent返回的整型值，用來說明發(fā)生了一個什么類型的錯誤。 Error-index字段：一個整數(shù)偏移量，用于指明發(fā)生錯誤的變量是哪一個，該值也是由Agent設(shè)定的。 Enterprise字段：產(chǎn)生Trap的對象類型。 Agent-addr字段：產(chǎn)生Trap的對象地址。 Trap-type字段：一般Trap的類型。 Specific-code字段：給定的Trap代碼。 Time stamp字段：從網(wǎng)絡(luò)實體最近一次初始化到Trap產(chǎn)生的這段時間。 在SNMP v1中，由于不使用加密方式傳送消息，因此根本上沒有平安性保證。 S

43、NMP v2、SNMP v3在這方面做了很大的改進。13.2.4 SMI 在絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備均來自不同的制造商，為使不同制造在絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備均來自不同的制造商，為使不同制造商設(shè)備間的通信成為可能，商設(shè)備間的通信成為可能， SNMP需要精確地定義每一類需要精確地定義每一類Agent必必須提供的管理信息以及這些信息必須以何種格式提供。在須提供的管理信息以及這些信息必須以何種格式提供。在SNMP中，中，這些描述被管設(shè)備狀態(tài)和屬性的信息變量通稱為對象。為實現(xiàn)信息這些描述被管設(shè)備狀態(tài)和屬性的信息變量通稱為對象。為實現(xiàn)信息互通，用標準的、與制造商無關(guān)的方式定義對象是至關(guān)重要的?；ネ?，用標準的、與

44、制造商無關(guān)的方式定義對象是至關(guān)重要的。 在在SNMP中，對象數(shù)據(jù)類型的定義采用中，對象數(shù)據(jù)類型的定義采用SMI, SMI中對象數(shù)據(jù)類型的中對象數(shù)據(jù)類型的定義主要是基于定義主要是基于ASN.1的，相應(yīng)的編碼規(guī)那么采用的，相應(yīng)的編碼規(guī)那么采用BER。與大多數(shù)。與大多數(shù)ISO的的標準一樣，標準一樣，ASN.1也存在規(guī)模龐大、編碼等結(jié)構(gòu)復雜、效率低等缺點，因也存在規(guī)模龐大、編碼等結(jié)構(gòu)復雜、效率低等缺點，因此此SMI只使用了只使用了ASN.1根本數(shù)據(jù)類型的一個子集，并相應(yīng)擴展了一些在根本數(shù)據(jù)類型的一個子集，并相應(yīng)擴展了一些在SNMP中使用頻繁的數(shù)據(jù)類型。表中使用頻繁的數(shù)據(jù)類型。表13.4是是SMI定義的

45、在定義的在SNMP中允許使用中允許使用的數(shù)據(jù)類型。的數(shù)據(jù)類型。表表13.4 SNMP中使用的數(shù)據(jù)類型中使用的數(shù)據(jù)類型類型名 長度 含 義 INTEGER 4 字節(jié) 32 bit 的整型數(shù) OCTET STRING 0 字節(jié) 可變長字節(jié)串 DisplayString 0 字節(jié) 可變長字符串，字符編碼采用 NVT ASCII OBJECT IDENTIFIER 0 SNMP 中一個對象的惟一標識， 它是一個由小數(shù)點分割的整型數(shù)序列 IpAddress 4 字節(jié) 表示 32 bit 的 IPv4 地址 PhysAddress 6 字節(jié) 設(shè)備的物理地址，如 Ethernet 地址 Counter 4 字節(jié) 32 bit 非負整型循環(huán)計數(shù)器 Gauge 4 字節(jié) 32 bit 非負整型數(shù)，其值可遞增或遞減 TimeTicks 4 字節(jié) 以百分之一秒遞增的時間計數(shù)器 Sequece 0 字節(jié) 由不同類型對象組成的一個列表，類似于 C 語言中的struct 類型 Sequece of 0 字節(jié) 由同種類型對象組成的一個列表， 類似于 C 語言中的數(shù)組類型 上述類型的變量值在通過網(wǎng)絡(luò)傳