Управление телекоммуникационными сетями Лекция 1 Управление телекоммуникационными сетями и политика электросвязи в мире Усманова Н.Б., доц. каф. СиСПД

Управление телекоммуникационными сетями и политика электросвязи в мире Эволюция и конвергенция современных телекоммуникационных систем. Эволюция развития систем управления. Взаимодействие системы управления и сети электросвязи, задачи взаимодействия.

Содействующие и способствующие факторы развития и широкого внедрения инфокоммуникационных технологий: 1) Тенденции развития ИКТ в мире: -интеграция средств связи и вычислительной техники; -«стирание границ» между локальными и глобальными сетями; -конвергенция сетей, процессов и услуг; -важнейшие компоненты информационной инфраструктуры общества: сети и системы связи; 2)Формирование информационного общества 3) Нормативно-правовые аспекты и существующее состояние развития ИКТ в Узбекистане

Факторы, определяющие развитие сетей связи и оборудования: Глобализация и усиление конкуренции между регионами; Концентрация собственности в руках крупных поставщиков связного оборудования с сохранением контроля за техническими решениями; Дерегуляция и либерализация в секторе телекоммуникаций; Децентрализация мест обработки и использования информации за счет применения сетей связи; Закон Мура Возможность совместимости между системами различных производителей; Увеличивающееся удобство пользовательских интерфейсов между ПО обработки информации и приложениями; Требования к квалификации тех.персонала, и, следовательно, увеличение расходов на эксплуатацию связного оборудования; Требования увеличения конкурентоспособности рынков за счет использования связи и снижения цен на услуги связи.

В своем развитии системы управления сетью прошли путь: от систем эксплуатации администрирования и технического обслуживания – Operation Administration and Maintenance System (OAMS) – к системам, построенным на основе TMN, и далее – к системам поддержки эксплуатации – Operation Support System (OSS). Создание сетей связи следующего поколения – Next Generation Net (NGN) – невозможно без решения проблемы оптимизации управления существующими сетями.

Современные телекоммуникационные системы не могут полноценно внедряться и обслуживаться без системы поддержки деятельности операторов (Operations Support Systems, OSS). Решения класса OSS позволяют автоматизировать процессы эксплуатационной деятельности и дополнить существующую сетевую инфраструктуру средствами управления сетью, сетевыми элементами и услугами, интегрируя различные приложения (подсистемы эксплуатации сети) в единое информационное и операционное пространство. Интеграция подсистем проводится в целях автоматизации информационного обмена между подразделениями служб эксплуатации, а также других служб оператора. Внедрение OSS дает реальную возможность повысить конкурентоспособность, снизить операционные расходы и увеличить рентабельность капитальных вложений за счет, в частности, сосредоточения информации о работе сети в едином центре управления, позволяя увеличить отдачу от имеющихся ресурсов сети и улучшить качество планирования их дальнейшего развития.

С помощью современных систем OSS решаются также такие технологические задачи, как прозрачность ИТ-инфраструктуры для служб поддержки и менеджмента, минимизация количества сбоев и времени на восстановление сервиса, проактивный мониторинг, планирование и оптимизация использования ресурсов и многое другое.

Система управления сетью Под управлением сетью понимаются все действия, относящиеся к планированию, сооружению и эксплуатации сети, делающие экономически более эффективным использование ресурсов сети, персонала, оборудования, сооружений, вычислительной техники, капитала – при соответствующем требуемом качестве услуг. Система управления (CУ) сетью предоставляет единую систему обмена информацией через управляющие приложения, автоматизацию задач управления устройствами, обзор состояния и производительности сети, а также выявление и определение сетевых неисправностей. Основное назначение СУ: обеспечение наилучших значений характеристик функционирования сети или значений основного критерия оценки работы сети в процессе эксплуатации.

Телекоммуникационные сети обладают собственными системами управления, которые для обеспечения эффективного их взаимодействия имеют одинаковый архитектурный принцип построения, заложенный в концепции Telecommunication Management Network (TMN). Функции TMN разделены на четыре уровня: управления бизнесом, услугами, сетью и элементами сети. Задачи управления в пределах каждого уровня решаются автономно системой оперативной поддержки (Operational Support System – OSS) через соответствующие функции. Реализация функций управления на каждом уровне осуществляется подсистемами управления: элементами сети – ПУ-ЭС (Element Manager System - EMS), сетью – ПУС (Net Manager System - NMS), услугами – ПУУ (Service Manager System - SMS), а также центрами: технической эксплуатации и технического обслуживания – ЦТЭ (Operation and Maintenance Centre - OMC), сетью – ЦУС (Net Manager Centre - NMC), услугами – ЦУУ (Service Manager Center - SMC).

Пример: архитектура управления сетями с использованием кластеров

Пример: Allied Telesis: управление сетью, как одним коммутатором Программно- конфигурируемая сеть Software Defined Networking (SDN), где потоками данных управляет единый контроллер, при этом не нужно настраивать каждый коммутатор отдельно, что значительно сокращает издержки эксплуатации.

Система управления сетью Основными задачами системы управления сетями связи на протяжении всего жизненного цикла сетей являются: ввод в эксплуатацию сетей (создание баз данных, монтаж и установка оборудования, пуско-наладочные работы); осуществление процесса эксплуатации (техническое обслуживание, восстановление связей, управление трафиком и услугами, контроль качества, расчеты с потребителями); развитие сетей (планирование, прогнозирование трафика, модернизация и реконструкция сетей).

Система управления должна обладать способностью приспособления (адаптации) к изменяющимся условиям (ситуациям), возникающим на сети связи. Изменяющиеся ситуации состояния сети определяются увеличениями потоков нагрузки на отдельных направлениях, возникновением повреждений в каналах, магистралях и узлах коммутации и их частях, введением на сети новых узлов и каналов связи и т.д.

Требования к функциональным характеристикам СУ Уровень стандартизации функций сетевого управления; Необходимость стандартизации интерфейса с пользователем; Гибкость систем сетевого управления, возможность их расширения для поддержки больших сетей; Адаптация СУ к изменению сетей.

Организация управления сетью Включает в себя: Сбор контрольной информации о состоянии элементов сети; Анализ качественных характеристик работы сети на предмет их соответствия пользовательским требованиям; Выработку управляющего решения; Доведение этого решения через технические средства реализации управляющих решений (ТСУР) до элементов сети.

Организация управления сетью

Основные принципы построения систем управления (СУ) 1. Наличие общей управляющей системы и обеспечение целостности данных; 2. Множество функций сетевого управления можно разбить на подмножества, т.е. создаем автономные подсистемы СУ, использующие ССКИ; 3. Иерархическая структура СУ, на каждой ступени есть свой ЦУС; 4. Унифицированный интерфейс; 5. Возможность развития индивидуальных СУ сетевыми элементами в составе единой архитектуры;

Основные принципы построения систем управления (СУ) 6. Открытая архитектура; 7. Безопасность информации и санкционированный доступ к средствам сети; 8. Возможность анализа на основе средств поддержки принятия решений; 9. При аварийных ситуациях – управление обслуживанием поступающих в сеть сообщений в соответствии с их приоритетом; 10. Экономичность СУ на этапах её проектирования.

Функциональные подсистемы управления и их технические средства Уровни управления сетью: Управление элементами сети с разграничением по типам управляемого оборудования (УК, СП, кросс и т.д.); Управление сетью в целом; Управление услугами; Управление бизнесом в масштабах всей отрасли связи.

Функциональные подсистемы Система динамического управления ресурсами сети (СДУ); Система технического обслуживания (СТО); Система административного управления (САУ). Технической базой подсистем являются: Для СДУ – соответствующие элементы сети; Для СТО – центры технического обслуживания (ЦТО); Для САУ – центры управления сетью (ЦУС).

Подсистемы СУ и их функциональные области

Функции СДУ ресурсами Основная задача – сбор статистических данных о работе коммуникационного оборудования и обеспечение эффективной работы сети и сетевых элементов. Основные классы функций: а) динамический контроль ВВХ доставки информации и выработка решений по поддержанию их в заданных пределах; Рабочий мониторинг параметров работы сетевого оборудования; Сбор данных о нагрузке в сетевых элементах;

Функции СДУ ресурсами б) управление нагрузкой Управление абонентской нагрузкой и доступом в сеть (использование тарифного расписания, приоритетное обслуживание, пороговое управление и др.); Управление межузловыми и внутриузловыми потоками нагрузки (организация обходных направлений, изменение маршрутов по пороговым характеристикам, ограничение транзитной нагрузки, блокировки и др.); Управление нагрузкой на выходе сети; в) формирование служебных сообщений и передача их в ЦУС и ЦТО

Функции СТО Основная задача – обнаружение и локализация неисправностей связного оборудования и восстановление нормальной работы сети. Основные классы функций: Местный и региональный тестовый контроль параметров надежности; Локализация неисправностей; Выработка решений по восстановлению отказов; Автоматизированную настройку технических средств связи при восстановлении после отказов; Аварийная сигнализация; Формирование служебных сообщений и передача служебной информации СТО во внешний ЦУС и в базы данных; Отображение служебной информации ТО.

Функции САУ Основные классы функций: а) общие функции САУ, поддерживающие выполнение прикладных функций СУ: Транспортные функции передачи информации между элементами СУ; Хранение информации в течение определенного времени; Управление защитой от несанкционированного доступа; Автоматическое ведение статистики (сетеметрия); Обеспечение ввода-вывода информации с АРМ оператора; Управление базой данных; Отображения выполнения сервисных функций.

Функции САУ б) прикладные функции САУ: Управление конфигурацией оборудования; Выработка вариантов по реорганизации сети в случае отказов её элементов; Управление развитием сети; Наблюдение и управление аварийными ситуациями; Определение платы за предоставляемые услуги связи, расчет тарифов и доходов, управление сетью как коммерческой структурой; Управление резервом связных ресурсов; Автоматизированное начисление платы за предоставление услуг связи; Обеспечение предоставления сведений юридического характера применительно к деятельности операторов.

Структура подсистем СУ Структура СДУ ресурсами определяется топологией управляемой сети. Структуру СТО определяет степень её централизации. Структура САУ также определяется степенью централизации. САУ представляет собой иерархическую одноцелевую систему.

Системы поддержки Представляют собой совокупность АРМ, объединенных в сеть со специальной топологией и обеспечивающих решение задач сетевого управления. Поддержка (обеспечение сетевых решений) представляет совокупность методов, средств и мероприятий, направленных на автоматическую обработку данных с помощью вычислительной техники. Основные требования к новому поколению систем поддержки: Наличие общей базы данных; Высокая степень повторного применения; Быстрое развитие новых приложений; Организационная независимость; Поддержка основных стандартов; Снижение цены систем поддержки; Независимость от поставщиков.

Список литературы М.М. Егунов и др. Системы управления сетями связи. Учебное пособие. Екатеринбург, 2009 В. А. Гладцын, В. В. Яновский. Управление Вычислительными Сетями. Учебное пособие. Изд. СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2000 Фокин В.Г. Управление телекоммуникационными сетями. Учебное пособие. Изд. СибГУТИ 2001СибГУТИ Галкин В.А., Григорьев Ю.А. Телекоммуникации и сети. – М: Изд – во МГТУ им. Н.Э.Баумана, Э. Таненбаум, М. ван Стеен «Распределенные системы: Принципы и парадигмы» изд. Питер 2003 Величко В.В. и др. Телекоммуникационные системы и сети. Том 3. Мультисервисные сети. - М.: Горячая линия – Телеком, Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х частях.- М.: Наука, х Дымарский Я.С., Крутякова Н.П., Яновский Г.Г. Управление сетями связи: принципы, протоколы, прикладные задачи.-М: ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2003