Система управления сетями операторов электросвязи

Пирамида управления

Пирамида управления – это графическая иллюстрация структуры подчиненности и разграничения обязанностей в каждой отдельной компании. В зависимости от специфики бизнеса, задач предприятия и его величины различается построение «вертикалей власти».

Рисунок 1 – пирамида управления

 

Система управления сетями операторов электросвязи

Telecommunication Management Network, TMN (Система управления сетями операторов электросвязи) — концепция, разработанная и утверждённаяМеждународным союзом электросвязи, определяет принципы создания единой системы управления для сетей разных уровней и масштабов, предоставляющих различные типы услуг. Возможность применения такой системы управления связана с отсутствием жёсткой привязки TMN к какой-либо транспортной системе и особенностям конкретной сети. Вся необходимая для управления информация располагается в единой базе данных, которая может изменяться и пополняться описаниями новых объектов управления, а весь обмен служебными данными TMN может осуществляться с использованием существующей транспортной системы управляемой сети.

Основная идея концепции TMN — обеспечение сетевой структуры для взаимодействия различных типов управляющих устройств и телекоммуникационного оборудования, использующих стандартные протоколы и стеки.

В соответствии с концепцией TMN процесс управления сетью включает в себя следующие функции управления:

1. управление процессом устранения отказов (Fault Management, FM);

2. управление конфигурацией сети (Configuration Management, CM);

3. управление расчётами с пользователями и поставщиками услуг (Accounting Management, AM);

4. контроль производительности сети (Performance Management, PM);

5. обеспечение безопасности работы сети (Security Management, SM).

Следует отметить, что концепция TMN, объединив в себе все функции существующих систем управления, добавила к ним высокоуровневый сервис, универсальность и динамичность.

Например, широко распространённые в настоящее время системы сетевого управления, работающие на базе протокола SNMP (Simple Network Management Protocol), являются сильно упрощёнными с «точки зрения» TMN. Протокол SNMP обеспечивает, прежде всего, мониторинг сети и сбор статистических данных, т. е. реализует функцию Fault Management. Другие функции, такие как Performance и Configuration Management, в стандартных реализациях SNMP, как правило, отсутствуют. Это связано с тем, что, несмотря на введение дополнительных средств обеспечения безопасности в SNMPv2, вопрос о защищённости системы от попыток "взлома" остаётся открытым, прежде всего из-за примитивности протокола SNMP и его жёсткой привязки к транспортным службам. Практически любой в меру грамотный хакер, подключившись к сети, на которой реализована функция Configuration Management, и имея простейший программный пакет SNMP, может менять конфигурацию и операционное состояние сетевых узлов. Чтобы избежать этого, производители оборудования создают собственные SNMP-подобные протоколы для реализации функций Performance и Configuration Management и, тем самым, уходят от стандартных решений. Вследствие этого, системы управления перестают быть простыми, стандартными и общими в использовании средствами для управления сетями электросвязи. Более того, продолжающие возрастать сложность и комплексность базирующихся на SNMP систем управления такими сетями, как ATM, сближает их с системами управления, построенными по принципам TMN.

TMN как концепция управления сетью подразумевает, прежде всего, ряд профилактических работ, направленных на поддержание сети в работоспособном состоянии. Эти работы выполняются с помощью так называемой системы эксплуатации и технического обслуживания сети (Operation, Administration and Maintenance, OA&M).

Управление конфигурацией сети и именованием

Задачи управления конфигурацией сети и именованием заключаются в конфигурировании параметров как элементов сети, так и сети в целом. Для элементов сети, таких как маршрутизаторы, мультиплексоры и т. п., с помощью этой группы задач определяются сетевые адреса, идентификаторы (имена), географическое положение и пр. Для сети в целом управление конфигурацией обычно начинается с построения карты сети, то есть отображении реальных связей между элементами сети и изменении связей между элементами сети - образование новых физических или логических каналов, изменение таблиц коммутации и маршрутизации. Управление конфигурацией (как и другие задачи системы управления) могут выполняться в автоматическом, ручном или полуавтоматическом режимах. Например, карта сети может составляться автоматически, на основании зондирования реальной сети пакетами-исследователями, а может быть построена оператором системы управления вручную. Чаще всего применяются полуавтоматические методы, когда автоматически полученную карту оператор подправляет вручную. Методы автоматического построения топологической карты, как правило, являются фирменными разработками.

Более сложной задачей является настройка коммутаторов и маршрутизаторов на поддержку маршрутов и виртуальных путей между пользователями сети. Согласованная ручная настройка таблиц маршрутизации при полном или частичном отказе от использования протокола маршрутизации (а в некоторых глобальных сетях, например Х.25, такого протокола просто не существует) представляет собой сложную задачу. Многие системы управления сетью общего назначения ее не выполняют, но существуют специализированные системы конкретных производителей, например система NetSys компании Cisco Systems, которые решают ее для маршрутизаторов этой же компании.

 

Управление устранения ошибок

Группа задач обработки ошибок включает выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов в работе сети. На этом уровне выполняется не только регистрация сообщений об ошибках, но и их фильтрация, маршрутизация и анализ на основе некоторой корреляционной модели. Фильтрация позволяет выделить из весьма интенсивного потока сообщений об ошибках, который обычно наблюдается в большой сети, только важные сообщения, маршрутизация обеспечивает их доставку нужному элементу системы управления, а корреляционный анализ позволяет найти причину, породившую поток взаимосвязанных сообщений (например, обрыв кабеля может быть причиной большого количества сообщений о недоступности сетей и серверов). Устранение ошибок может быть как автоматическим, так и полуавтоматическим. В первом случае система непосредственно управляет оборудованием или программными комплексами и обходит отказавший элемент за счет резервных каналов и т. п. В полуавтоматическом режиме основные решения и действия по устранению неисправности выполняют люди, а система управления только помогает в организации этого процесса - оформляет квитанции на выполнение работ и отслеживает их поэтапное выполнение (подобно системам групповой работы). В этой группе задач иногда выделяют подгруппу задач управления проблемами, подразумевая под проблемой сложную ситуацию, требующую для разрешения обязательного привлечения специалистов по обслуживанию сети.

Управление качеством передачи

Задачи анализа производительности и надежности связаны с оценкой на основе накопленной статистической информации таких параметров, как время реакции системы, пропускная способность реального или виртуального канала связи между двумя конечными абонентами сети, интенсивность трафика в отдельных сегментах и каналах сети, вероятность искажения данных при их передаче через сеть, а также коэффициент готовности сети или ее определенной транспортной службы. Функции анализа производительности и надежности сети нужны как для оперативного управления сетью, так и для планирования развития сети.

Результаты анализа производительности и надежности позволяют контролировать соглашение об уровне обслуживания (SLA), заключаемое между пользователем сети и ее администраторами (или компанией, продающей услуги). Обычно в SLA оговариваются такие параметры надежности, как коэффициент готовности службы в течение года и месяца, максимальное время устранения отказа, а также параметры производительности, например средняя и максимальная пропускная способности при соединении двух точек подключения пользовательского оборудования, время реакции сети (если информационная служба, для которой определяется время реакции, поддерживается внутри сети), максимальная задержка пакетов при передаче через сеть (если сеть используется только как транзитный транспорт). Без средств анализа производительности и надежности поставщик услуг публичной сети или отдел информационных технологий предприятия не сможет ни проконтролировать, ни тем более обеспечить нужный уровень обслуживания для конечных пользователей сети.

Учет работы сети

К задачам учета работы сети относится регистрация времени использования различных ресурсов сети — устройств, каналов и транспортных служб. Подобные задачи имеют дело с такими понятиями, как время использования службы и плата за ресурсы — billing. Ввиду специфического характера оплаты услуг у различных поставщиков и различными формами соглашения об уровне услуг эта группа функций обычно не включается в коммерческие системы и платформы управления типа HP Open View, а реализуется в заказных системах, разрабатываемых для конкретного заказчика.

Управление расчетами и инженерными данными

При выполнении компьютерного инженерного моделирования и анализа пользователь получает множество расчетных данных. Эти данные необходимо хранить таким образом, чтобы при дальнейшей работе с ними не возникало трудностей. Кроме того, в случае, когда над инженерной задачей трудится команда специалистов, часто удаленных друг от друга, требуется обеспечение доступа к расчетным данным для всех членов команды, организация эффективного взаимодействия между ними и создание единого рабочего процесса. Решение этих задач предполагает хранение расчетных данных в едином информационном пространстве, к которому имеют доступ все члены рабочей группы.

Сегодня такой подход очень распространен и эффективно применяется в ведущих инженерных, исследовательских организациях во всем мире. Одним из инструментов, часто применяемых для реализации вышеуказанных задач, является технология ANSYS® Engineering Knowledge Manager™ (EKM). ANSYS EKM обеспечивает функционирование единого информационного пространства, в котором можно осуществлять хранение расчетных данных, рабочих процессов и управление ими. Получаемые при моделирования результаты описываются метаданными, которые позволяют быстро оценить ключевые атрибуты без необходимости открытия и изучения файла. Кроме того, использование метаданных для описания результатов моделирования значительно упрощает поиск необходимой информации.

 

Рисунок 2 – хранилище данных

Управление защиты информации

Задачи управления безопасностью подразумевают контроль доступа к ресурсам сети (данным и оборудованию) и сохранение целостности данных при их хранении и передаче через сеть. Базовыми элементами управления безопасностью являются процедуры аутентификации пользователей, назначение и проверка прав доступа к ресурсам сети, распределение и поддержка ключей шифрования, управления полномочиями и т. п. Часто функции этой группы не включаются в системы управления сетями, а реализуются либо в виде специальных продуктов (например, систем аутентификации и авторизации Kerberos, различных защитных экранов, систем шифрования данных), либо входят в состав операционных систем и системных приложений.