Управление телекоммуникационными сетями Лекция 4 Общая концепция построения системы управления телекоммуникационными сетями Усманова Н.Б., доц. каф. СиСПД

Общая концепция построения системы управления телекоммуникационными сетями Система административного управления (САУ) сети.

Международные организации по стандартизации сетевого управления Организации, поддерживающие работу по созданию стандартов и профилей админист­ративного управления сетью: ISO - International Organization for Standardization (Международная организация по стандартизации); ETSI - European Telecommunications Standards Institute (Европейский институт телекоммуникационных стандартов); NIST - National Institute of Standards and Technology (Национальный институт стандартов и технологий, США); NMF - Network Management Forum (Форум по сетевому управлению, состоящий, главным образом из фирм-поставщиков); OSF - Open Software Foundation (Фонд открытого программного обеспечения), и др.

В настоящее время существуют два семейства руководящих материалов по принципам административного управления телекоммуникациями: а)международные стандарты ISO/ITU-T, б)стандарты Internet, базирующиеся на протоколе SNMP, которые в силу их простоты и более раннего внедрения стали в международном сообществе стандартами де-факто в об­ласти управления. В стандартах OSI/ISO представлена эталонная модель взаимодействия открытых систем, они охватывают большой круг вопросов - от структуры системы административного управления и информации для управляющих воздействий, представления информационных моделей управляемых объектов и руководства по их разработке, до принципов мониторинга и тестирования в конкретных ситуациях (ITU-T).

Компоненты административного сетевого управления В общем случае управление телекоммуникациями включает планирование, организацию, мониторинг, расчеты за услуги и управление работой и ресурсами сети. Архитектуры управления OSI и Internet решают последние три задачи, т.е. планирование и организация сети не включены в их схемы. Основная задача стандартных архитектур управления - создание единого пакета сетевого управления для сетевого оборудования разных поставщиков.

В архитектуре OSI выделено пять областей и пять уровней управления в каждой области. Области управления (ISO , Х.700): -неисправности (Fault); -конфигурация (Configuration); -расчеты (Accounting); -рабочие характеристик (производительность) (Performance); -безопасность информации (Security). Уровни управления - следующие (TMN-модель ITU-T, ETSI): -элементы сети; -управление элементами сети; -управление сетью; -управление услугами; -управление бизнесом.

Информационная архитектура сетевого управления базируется на следующих понятиях: -агент (Agent process) - часть программного обеспечения (ПО) в управляемом объекте, отвечающая за посылку отчетов (извещений) управляющей системе о статусе управляемого объекта и получение распоряжений относительно действий, производимых в объекте; -менеджер (администратор) (Managing process) - прикладной процесс, оказывающий непосредственное воздействие на агента; -база управляющей информации (Management information base, MIB). или библиотека объектов (Object library) - информация управления определенной структуры и содержания. Используется как агентом, так и администратором. Это концептуальная модель, она не имеет связи с физическими или логическими способами хранения информации.

Пример размещения компонентов сетевого управления

В качестве МО могут выступать аппаратное обеспечение (коммутаторы, рабочие станции, платы портов и др.), ПО (алгоритмы маршрутизации, управление буферами, очередями и т.п.) и другие ресурсы сети. В OSI введено понятие N-уровневого МО. Если МО специфицирован в индивидуальном Уровне, то он называется N-уровневым МО. Если он принадлежит более, чем одному уровню, то называется системным МО. К другим важным аспектам МО относится следующее: -допустимые операции управления, которые могут производиться в МО, должны быть частью его определения; -определения МО могут включать эффект, который может наблюдаться в сети при воздействии на МО операции управления; -положение МО или его свойства могут определяться типом операции, которая должна быть произведена в МО.

Базовый принцип обмена управляющей информацией

САУ поддерживает передачу различных типов информации относительно МО. В управлении OSI эта информация классифицируется следующим образом: -Данные (Data): этот тип обмена определяет получение информации инициатором обмена от ответчика (например, информация о текущем состоянии линии связи «неработоспособна», «в режиме резервирования», «действующая» и т.п. -Управление (Control): этот тип обмена изменяет атрибуты или статус МО (например, управляющая информация может изменить статус линии связи от резервного к рабочему). -Событие (Event): этот тип обмена используется для извещения пользователя о событиях, которые произошли в МО. Обычно сообщение включает описание и время произошедшего события и время посылки извещения.

Одной из ключевых концепций сетевого управления является дерево управляющей информации (Managed information tree, MIT) в OSI и система имен доменов (Domain name system, DNS) в Internet. MIT и DNS используются как фундамент для идентификации МО в сети.

Наследование (Inheritance) - коллективное использование атрибутов между объектами - обеспечивает возможность повторного использования атрибутов с учетом того, что инстанции нижних уровней в МIТ могут обладать свойствами своих предков в силу инкапсуляции объектов нижнего уровня в объекты-предки верхнего уровня.

В соответствии с эталонной моделью OSI/ISO для протоколов управления OSI определяются три архитектуры: (1) управление системами, (2) управление N-уровнем, (3) операция N-уровня (Протокол SNMP не использует эти идеи.) Управление системами используется для управления открытой системой (сетью) в целом, обеспечивается механизмами управления уровней модели OSI и осуществляется через протоколы прикладного уровня

Уровневая архитектура сетевого управления. Общие положения В архитектуре OSI присутствуют объекты приложения управления системами (System management application entity, SMAE). Они выполняют действия управления OSI. SМАЕ являются совокупностью элементов услуг взаимодействующих приложений (Соорerating application service elements, СASEs). Модель управления OSI состоит из полной архитектуры уровня приложений OSI.

Архитектура управления 0SI (уровень приложений) Элемент услуги приложения управления системами (Management application service element, SMASE) создает и использует протокольные блоки данных (Protocol data units, PDUs), которые передаются между процессами управления пользователей.

Основу архитектуры Internet формирует SNMP. Приложения сетевого управления в Internet не определены спецификациями. Эти приложения содержат модули сетевого управления, специфичные для фирм-поставщиков (например, управление неисправностями, управление логикой и т.д.). SNMP располагается над UDP (User datagram protocol), а тот. в свою очередь, над IP.

Архитектура стандартов сетевого управления IEEE LAN/MAN - поддерживается комитетом IEEE и реализуется в продуктах поставщиков. Архитектура состоит из СМIР над нижними уровнями- физическим и уровнем звена. Стандарты управления LAN/MAN в реализации представляют либо вариант размещения CMIP над уровнями управления нижними уровнями сети (а), либо управляющие схемы внутри двух нижних уровней сети (б).

ITU-T опубликовал множество Рекомендаций серии М, относящихся к сетевому управлению. В них подробно рассмотрены вопросы построения и уровневая архитектура сети управления телекоммуникациями (электросвязью) (Telecommunications management network, TMN) Сеть управления электросвязью (TMN)

Построение управления OSI на принципах OOD позволяет снизить объем служебной информации в сети, т.к. нет необходимости производить многочисленный обмен сообщениями между менеджером и агентами в отличие от схемы управления в Internet. Кроме того, надежный транспортный протокол в системах OSI и наличие средств надежной взаимной аутентификации агентов и менеджеров позволяют говорить о перспективности такого управления в условиях быстрого роста скоростей современных информационных и сетевых технологий. Содержание управляющей информации определяется решением конкретных прикладных задач. В этой связи особое внимание следует уделять: а) разработке функциональных и информационных моделей управляемых объектов, помещаемых в MIB б) математическим моделям конкретных ситуаций управления в конкретном оборудовании, решение которых определяет пороговые параметры управления и критерии фильтрации в этих ситуациях.