1、1,第二章 电信管理网 1新型电信网管理体系结构的要求 2TMN概要 3、TMN功能结构 4、TMN信息结构 5、TMN物理结构 6、体系结构间的关系 参考资料： 1、 网络管理 郭军 第3章 2、 网络管理原理及技术 李文璟 第3章,本课程教学内容,2,2 电信管理网(TMN) 2.1新型电信网管理体系结构的要求,传统的电信网业务及其管理 网络资源与业务紧密结合，特定的资源提供特定的业务，特定的业务由特定资源来提供。 对应不同的业务和资源存在不同的 NMS(网络管理系统)。 NMS与NE（网元）之间为主从关系 NE一般只具有控制、呼叫处理以及信息传送的基本功能； NMS要对各个NE提供的数据
2、进行处理和判断，向各个NE发出动作指令。 NMS通常由业务经营部门的下属组织独立开发，在开发过程中，不注意系统级的互操作性。,3,2.1新型管理体系结构的要求,技术方面，新的体系结构需要： 数据在网络中有效地分散管理； 打破物理网络的封闭结构。 引入通用资源的网络技术，打破网络的封闭性。并利用智能NE与NMS分担管理操作功能，使网络管理系统与具体业务和厂商设备相脱离。 经济方面，新的体系结构应能够： 降低管理成本；（简化网络；综合和简化操作程序及功能） 提高OAM&P环境的弹性； （NE智能化，具备对自身的管理） 及时提供有竞争力的业务。,4,2.1新型管理体系结构的要求,实现基本OAM&P体
3、系结构时，要满足以下条件： 在NMS与智能NE间建立通信联系； 业务管理尽可能与支持业务的资源相独立； 智能NE内要安装功能应用软件，使标准的高层管理消息与厂商的接口可以进行相互通信。 数据管理的要求 ： 确保多个管理应用对OAM&P数据的访问； 从多个资源收集和维护数据； 保证数据的完整性和同步； NE数据与冗余备份及本地备份之间数据一致性的管理。,5,TMN基本思想：将对电信网的管理也作为一种网络，因此网络管理具有了自己的网络结构-TMN。 通信网的通用模型(NSA)：网络(Network) / 业务(Service) / 应用(Application),2.2 TMN概要 TMN基础-N
4、SA模型,通信应用,通信网络,通信业务,管理应用,管理网络,管理业务,被管网络,NSA模型,PSTN网 或ISDN,电话业务,三方会议,管理实体及关系,告警、配置等,运营分析、 故障智能诊断,6,什么是TMN(Telecommunications Management Network) 为电信网和业务提供管理功能，并提供与电信网和业务进行通信的能力。 ITU-T根据OSI系统管理框架提出的具有标准协议、接口和体系结构的管理网络电信管理网(TMN)。 是一个提供管理业务的网络. TMN的管理标准包括： 管理业务和管理功能 管理接口标准化的方法； 标准的管理接口技术，包括协议栈、管理协议、管理信息
5、； 对通信功能及接口进行测试的方法及工具； 网络管理的体系结构;,2.2 TMN概要,7,TMN的专题领域及相关标准如下:,体系结构: (M.3010) 功能体系结构 信息体系结构 物理体系结构 管理业务：（M.3200,M.3300,M.3320,M.3400等） 是从用户对操作、管理、维护和指配(OAM&P)的需求出发，定义了对电信网进行管理所需的管理活动。 管理功能： （M.3400） 与具体实现协议无关的管理功能。 管理功能是组成管理业务的基础构件，一个管理业务可以由多个管理功能组成，而一个管理功能也可以是多种管理业务的组件。 协议相关的管理业务及管理消息： 除了定义通用功能外（如：M
6、.3400）,还定义了具体的与协议相关的系统管理业务。如：基于CMIP管理协议的（X.730、Q.820等） 接口定义方法学： （M.3020） 给出了对TMN管理接口进行标准化时所遵循的步骤、模式。 管理信息模型： （M.3100,M.3101,M.3108,M.3180,G.774,Q.820系列等） 是对被管理的电信网资源的抽象，包括通用的网络信息模型和具体被管网络相关的信息模型。 管理信息登记: (X.722) 在管理信息模型中，每类信息的定义都被分配了一个对象标识符（OID）。 对象标识符是全球唯一的标识符，是需要注册的。 管理信息登记是对管理信息模型中对象标识符的分配。分配方法见X
7、.722. 一致性要求： (X.724,X.781) 一致性要求是在实现符合TMN的系统时所遵循的要求。 包括：协议一致性、信息模型一致性、功能一致性。 是对TMN系统进行测试及开发一致性测试工具的基础。 术语：电信网使用的基本术语。 （M.60,M.3010) 安全: (M.3016),8,TMN的目标,从全球电信网的角度出发，提供一种有组织的体系结构和标准化接口，使得不同类型的管理系统之间，以及管理系统与电信设备之间都能以一致的方式交换管理信息，按照规范的方法对整个电信网进行统一的综合维护和管理，从而实现电信网的自动化和标准化管理，并具备各种强大的管理功能。,9,TMN与电信网的关系,TM
8、N为电信网和业务提供管理功能并提供与电信网和业务进行通信的能力。,至其他 TMN,10,TMN与电信网的关系,TMN与被管理的电信网之间的关系：TMN在概念上是一个单独的网络，它与电信网在若干个不同的点上有接口相连，来发送或接收信息，控制它的运营。TMN可以利用电信网的一部分来提供它所需要的通道。 开发TMN标准的目的是管理异构网络、业务和设备。TMN通过丰富的管理功能跨越多厂商和多技术进行操作。它能够在多个网络管理系统和运营系统之间互通，并且能够在相互独立的被管网络之间实现管理互通，因而互联的和跨网的业务可以得到端到端的管理。 TMN逻辑上区别于被管理的网络和业务，这一原则使TMN的功能可以
9、分散实现。这意味着通过多个管理系统，运营者可以对广泛分布的设备、网络和业务实现管理。,11,TMN的应用,TMN可以管理的主要的网络、电信业务和设备： 公众用及专用网，包括窄带及宽带ISDN、移动网、专用语音网、虚拟专用网和智能网； TMN自身； 传输终端(复用设备、交叉连接设备、信道传输设备，SDH等)； 数字及模拟传输系统(电缆、光纤、无线、卫星等)； 恢复系统； 运营系统及其辅助设备； 主机、前端处理器、集群控制器、文件服务器等； 数字及模拟交换机； 区域网络(WAN、MAN、LAN)； 电路及分组交换网； 信令终端和系统(包括信令传输点和实时数据库)； PBX，PBX接入和用户终端；
10、ISDN用户终端； 与电信业务有关的软件，如交换软件、名录、消息数据库等； 主机上运行的软件应用(包括支持TMN的应用程序)； 相关的支持系统(测试模块、动力系统、空调、大楼告警系统等)。,12,TMN的应用,为了高效地提供管理功能，TMN采用自底向上的方法，即从有限的管理服务出发确定管理服务功能成分，进而构成管理服务功能的方法。 TMN的能力： 跨越电信环境与TMN环境的界限交换管理信息的能力； 将管理信息由一种格式转换为另一种格式的能力； 在TMN环境中传递管理信息的能力； 分析管理信息和产生相应控制的能力； 将管理信息转换为对用户有用或有意义的形式的能力； 将管理信息递交给用户并用适当的
11、方式进行表达的能力； 保证管理信息被合法用户安全访问的能力。 三种体系结构： 在规划和设计TMN时，需要从Functional、Information和Physical 3个基本方面考虑TMN体系结构。,13,2.3 TMN功能体系结构,管理功能分布在不同的功能块中 功能块间由功能参考点来分割 功能块 运营系统（OSF） 工作站（WSF） 网元（NEF） 转换（TF） 参考点 q f、x m、g,14,功能结构典型应用功能实体,15,TMN的功能逻辑分层结构,功能块是对TMN域内所有功能从功能类型上的一种横向分类。 从纵向的角度对OSF进行逻辑分层，即形成了管理功能的逻辑分层体系结构（Logi
12、cal Layered Architecture：LLA）。 网元层 网元管理层 网络管理层 业务管理层 事务管理层,16,网元管理层 负责对每一个网元行使管理的职能，可以以个别网元的方式，也可以以一组网元的方式进行管理。 负责网络层与各个网元之间交换管理信息。 网络管理层 对整个网络进行管理，通过对网络和业务管理层提出的网络需求的协调，提供管理网络的功能。 业务管理层 主要处理业务的合同事项。如业务的提供、终止、计费、服务质量、故障报告、用户的申告处理等。 商务管理层 是最高的逻辑功能层，对整个网络的运营决策、投资提供支持功能。 如：预算管理、人力资源管理等,17,商务管理,业务管理,网络管
13、理,网元管理,性能管理,配置管理,故障管理,计费管理,安全管理,NO.7信令网 管理,路由管理,用户管理,话务管理,TMN管理分层,管理功能划分,管理业务举例,TMN管理分层、管理功能、管理业务之间的关系,18,2.3.1 TMN 功能块,运营系统功能OSF ： 用来处理与电信网管理相关的信息，实现TMN中定义的管理功能（性能、故障、配置、安全、计费），在实现管理功能的基础上提供各种管理业务，完成对电信网的监控和协调。按照TMN的管理分层结构，可以将OSF分为商务OSF、业务(客户)OSF、网络OSF和网元OSF 4类。,管理运营商提供给客户的业务 （电话、上网、VOD）,解决整个企业的商务管
14、理,网络级的管理。可与网元OSF合并 （端到端流量控制、带宽分配、网络性能监视）,直接管理网元 （交换机业务量监控、传输信号监控、路由表更新）,19,网元功能NEF ：是由被管网络中的网元设备提供的。是网络设备的抽象，它为TMN提供了管理网元所需要的通信与接口支持功能，使网元能够被TMN所监控。(只有在NEF中用于支持TMN功能的那部分才属于TMN） 工作站功能WSF ：提供了TMN与网管操作人员之间的交互能力，包括网管信息的显示和操作员控制命令的输入，完成TMN内部信息格式与用户界面信息格式之间的相互转换。（该功能块并不完全处于TMN内） 转换功能TF ：主要完成两个功能块间的连接功能，提供
15、了一组网关和/或中继功能 当两个功能块所支持的信息模型或通信协议不同时，需要用TF进行适配。典型功能有：协议变换、消息变换、信号变换、地址映射变换、路由选择、集线、信息过滤、信息存储以及信息选择等。 用于TMN 和非TMN环境下，功能实体间的通信。,20,2.3.2 功能组件,TMN定义了6个功能组件 MAF管理应用功能： 实现TMN管理服务的功能组件。有担当manager角色的MAF也要有担当agent角色或者同时担当两种角色的MAF。不同的MAF可以由包含它们的功能块的名字进行区分。 MIB管理信息库： MIB是管理信息的存储库，代表一个被管系统中的管理对象（MO）的集合。 ICF信息转换
16、功能： ICF用于转换系统中，负责将一个接口的信息模型转换为其它接口的信息模型。,21,PF表示功能： PF将TMN信息模型中的信息转换为可由人-机接口显示的形式。 HMA人机适配： HMA完成TMN信息模型表示的信息转换成显示的格式提供给用户，并将用户的信息转换成TMN的信息模型。也支持对用户的认证和审计。 MCF消息通信功能 ： MCF提供数据通信功能以实现功能块之间的连接，并提供对等实体间的交换管理消息。,22,功能块 与 功能组件之间的关系,23,2.3.3 TMN 参考点,在TMN中，利用reference points划定function blocks之间的边界，规范functio
17、n blocks之间的信息交换。即，参考点是function blocks之间的信息交换点。当互连的功能块分别嵌入不同的设备时，这些参考点就成为具体的接口 参考点分为两类：TMN外部参考点（ g、m ）、TMN内部参考点（q、f、x） TMN只定义内部参考点。外部参考点由其它标准定义。 参考点可以映射为物理结构中的接口。,24,q reference point： 基本作用是规范与OSF有关的信息交换，例如NMS与NE中的Agent之间的信息交换。 一些NEF和TF支持的信息模型比较简单，不能与OSF直接进行信息交换，需要通过TF进行转换。因此，q reference point被分成q3和q
18、x两类 q3 参考点和OSF有关。凡是进入OSF的数据均要经过q3参考点。其目的就是要做到与通信设备无关。被置于NEF与OSF、TF与OSF、TF与OSF、OSF与OSF之间； qx参考点和TF有关。只部分采用q3。被置于NEF与TF、TF与TF之间。 Qx接口有两种类型： 管理信息模型和标准的Q3接口有差别 仅采用Q3接口的通信协议和网络管理协议，没有采取标准的管理信息模型。,25,f reference point：是WSF与其他功能块之间的信息交换点。主要负责将TMN中内部使用的数据格式转换为适合人机界面使用的数据格式。置于WSF与OSF、WSF和TF之间。 x reference po
19、int：是两个TMN之间的参考点。被置于不同的TMN中对等的OSF之间。 x 参考点外侧的实体可以是另一TMN(OSF)的一部分，也可以是非TMN环境(类OSF)。 g reference point：被置于TMN之外的人与WSF之间。g参考点就是网管系统使用人员和网管系统的界面。 m reference point：被置于TMN之外的TF和非TMN被管实体之间。 主要是对不具备TMN标准接口设备的接口进行适配。m参考点使用的接口类型有：SNMP、CORBA等,26,TMN 功能块之间的参考点,27,2.3.4 TMN的数据通信功能,TMN 功能块利用DCF交换信息。DCF的主要作用是提供信息
20、传输机制，也可以提供路由选择、中继和互通功能。DCF配备OSI参考模型的1到3层的功能。 DCF主要进行OS与OS、OS与NE、NE与NE、WS与OS、WS与NE的各模块间的信息传递。 DCF可以由不同子网的通信能力支持。这些子网包括X.25分组交换网络、MAN、WAN、LAN、7号信令网或SDH的嵌入型通信信道（ECC）。 当DCF被置于系统之间时，DCF需要通过消息通信功能(MCF)与TMN功能块相连。,28,2.3.5 TMN参考模型,下图的例子概括了TMN功能参考模型，同时也对在分层配置的功能块之间典型的信息流进行了说明。,29,外部对TMN的访问,为了提供端到端管理，不同的TMN之间
21、需要相互配合。因此TMN会收到来自其它TMN的信息和控制。 为了能向用户反馈网络管理信息(如计费信息、安全信息)，用户也需要对TMN进行访问。 上述两类访问均可通过公共接入处理。 在TMN与外部访问者之间可以交换两类信息： 与特殊的接口或特殊的链路有关的管理信息； 与用户可用的链路及业务的事件有关的管理信息。 需要向用户提供访问的安全性、协议转换、用户所知对象与网络管理所知对象之间的翻译、增值业务等管理应用进程的公共接入。,30,2.4 TMN信息体系结构,主要描述功能块之间信息交互的方式以及如何对所交互的信息进行标准化的规定。 信息交互模型管理方式 管理信息模型管理内容,31,2.4 TMN
22、 信息体系结构,宗旨:从全球电信网的角度出发，为不同的管理系统之间互通管理信息，实现管理软件的互操作，规范出一个标准的管理框架，从而使得它们都能以统一的方式来交换管理信息。 基本思想：就是通过对网络资源和管理方法的抽象，采用面向对象的技术，按照OSI的管理方法实现对网络实体的管理。为此引入了面向对象的信息建模以及管理者/代理的概念。 信息模型：将管理信息组织为一种标准化的结构，就形成了管理信息模型。 建模方法：将网络资源抽象为管理对象，用管理对象来表示所管理的网络资源和它们相关的属性、操作、通知和行为，用一套规范的抽象语法记法（ ASN.1 ）将这些对象及属性表述出来。 TMN ：采用ISO-
23、GDMO（管理对象定义指南）描述管理对象工具- ASN.1（抽象语法记法）表示对象及属性。 管理信息交换管理信息的交换涉及到数据通信功能和消息通信功能，仅与通信的机制有关，如协议栈。TMN采用的OSI的CMIS和CMIP实现,32,2.4 TMN 信息体系结构,TMN运用了OSI系统管理中被管对象（MO）的概念。 MO与资源之间的关系： MO和实际资源之间不一定一一对应； 一个资源可以由一个或多个MO表示； MO不止表示电信网资源，还可以表示TMN逻辑资源；（连接关系） 如果资源没有采用MO表示，就不能通过管理接口对它进行管理； 一个MO可以为其它MO表示的多个资源提供一个抽象视图；（包含关系
24、） MO能够被嵌入在其它MO中。M.3100建议定义了一组被管对象（MO），由它们构成了通用网络信息模型。这个模型涵盖整个TMN，并可在所有网络中通用。,33,34,35,2.4.1 信息交互模型,信息交互模型 管理者： 在信息交互中，该角色发出管理操作指令，并且从被管理者的角色处接收信息。 代理者： 该角色将响应管理者发来的管理操作指令，并且将反映被管资源的特性的信息发给管理者。,36,Manager 与 Agent,在TMN中，管理目标 的实现是按照管理者/代理 的模型来组织的。 一个管理系统即可以 是Manager，又可以是Agent。Manager发出管理管 理操作指令，接收Agent
25、 发来的通报。 Agent管理被管对象， 应答Manager发出的指令， 向Manager反映被管对象 的运行状态和操作行为。,被管资源的管理模型,37,2.4.1 信息交互模型,直接操纵被管理资源,通过管理接口实施管理操纵,被管理的对象-Managed Object，是被管理的网络资源的抽象,网管接口：管理信息交互的通道,38,2.4.1 信息交互模型,逻辑分层结构在交互模型中的体现,39,2.4.2 管理信息模型,管理交互的内容 管理信息模型（MIM）： 对网络资源及其所支持的管理活动的抽象表示。 目前任何一种网络管理体系结构，它的本质都是将分布的管理实体进行建模，将要管理的信息进行抽象，
26、成为信息模型，并定义对信息模型的操作和访问方式。管理活动都是通过对管理信息的访问和处理完成的。 信息模型非常精确的定义了我们对所选定的网络资源进行管理时用到的消息的含义(即语义)和格式（即语法）。 信息模型是管理与被管理系统之间共同的认知，管理系统和被管理系统是可以相互独立开发的，因为双方都明确有什么样的消息可用，以及自己如何影响对方。,40,2.4.2 管理信息模型,如何描述管理信息模型： 基本思想:建立在被管对象(MO)基础上，将要管理的资源从管理的角度抽象成一个个被管对象。 要描述的内容:被管对象本身、被管对象行为、被管对象拥有的属性、被管对象能够发出的通知、被管对象能够完成的动作、被管
27、对象间关系 来源于实际资源，但又独立于实际资源。它把资源的具体实现封装起来。 被管对象MO 抽象，封装，可重用 传统Q3接口：GDMO描述、ASN.1表示 CORBA接口：IDL定义 SNMP接口：SMI定义,41,2.4.3 TMN的互操作性-共享的管理知识(SMK),TMN 功能块间的互通,M：Manager A：Agent,42,为了互通，通信系统之间必须对以下信息具有共同的理解，这些要求统称为SMK。 支持的通信协议 支持的管理功能 支持的被管对象类（MO Class） 可用的被管对象实例（MO Instance ） 授权的能力 对象之间的包含关系（Containment） SMK确保
28、了双方都以相互认可的方式来交换管理信息。,43,Manager,Manager,Agent,MO,管理系统A,被管和管理系统B,被管系统C,A-to-B SMK,B-to-C SMK,系统间共享的管理知识,44,物理实体 OS、WS 转换实体：AD、MD NE 接口 Q F X M、G DCN,2.5 TMN 物理体系结构,解决功能体系结构中功能块在具体实现时是如何组织、如何部署的问题。 TMN通过物理实体和物理实体间的接口来描述物理体系结构。,45,物理实体 OS、WS AD：适配设备，完成OS与NE之间的转换。其参考点：x、q QA、XA MD：中介或协调设备，完成TMN内不同物理实体间的
29、转换。其参考点：x、q QMD、XMD,46,运营系统（OS）：完成OSF的系统，是完成网络管理功能的主要实体。还可以选择性地实现TF和WSF。包括： 应用层支持程序； 数据库管理系统； 用户终端支持程序； 分析程序； 数据格式化和报表程序。,2.5.1 物理实体,47,中介设备（MD） ：完成TMN内部转换的设备，也可以选择性地提供OSF、TF和WSF。TF的典型任务是信息转换。对同类网元(如，调制解调器或传输设备等)进行集中，或者是向网元提供管理功能。,48,适配器(AD) ：将TMN域内或具有非TMN兼容接口的NE或OS连接到Q接口或X接口上的设备。 数据通信网(DCN) ：实现OSI的
30、1到3层的功能，是TMN中支持DCF的通信网。 需要的物理连接可以由各种类型的网络提供； 通过Q3接口将NE、QA和MD与OS连接，通过Qx接口实现MD与NE或QA的连接； 可以由点对点电路、电路交换网或分组交换网实现。设备可以是专用的，也可以是共用的。,49,网元(NE) ：由电信设备构成，支持设备完成NEF。根据具体实现的要求，NE可以包含任何TMN的其它功能块。具有一个或多个Q接口，并可以选择F接口。当NE包含OSF功能时，还可以具有X接口。一个NE的不同部分不一定处于同一地理位置。 工作站(WS) ：完成WSF的系统，可以通过通信链路访问任何适当的TMN组件，在能力和容量方面是不同的。
31、在TMN中，WS被看作是通过DCN与OS实现连接的终端，或者是一个具有TF的装置。,50,物理与功能实体间关系,51,典型应用物理实体,52,2.5.2TMN 标准接口,TMN标准接口：提供了TMN物理块间通过DCN互连实现互操作。 互操作接口：具有交互性的互操作接口。基于面向对象技术对通信协议和所传送的消息进行定义，所有被传送的消息都涉及到对象处理。 互操作接口利用消息来管理在信息模型中定义的对象 。 TMN标准接口对应参考点进行定义，每个接口都是参考点的具体实现。,53,Qx接口qx：实现简单的协议栈的功能，提供最低限度的OAM功能，适用于多种NE的管理。可用于简单事件的双向信息流，如逻辑
32、电路故障状态的变化、故障的复位、环回测试等。 Q3接口q3：具备OSI参考模型的全部7层功能，实现最复杂的OAM功能。 Q3接口包含两方面的内容： 跨越Q3接口交换的管理信息模型 接口的通信协议栈。（见Q.811,Q.812）,54,F接口-f：用于实现工作站通过数据通信网与包含OSF、TF的物理元素相连接的功能。 X接口x：用于两个TMN或一个TMN与另一个包含类TMN接口的管理网之间的互连。因此，该接口往往需要高于Q类接口所要求的安全性。,55,TMN功能配置和物理配置,56,2.6 体系结构间的关系,功能结构、物理结构和信息结构构成TMN的完整体系。 功能结构描述了TMN系统应当具备什么
33、样的功能块以及具体什么样的功能； 信息结构描述了TMN系统内部或TMN系统与非TMN系统间应当交互什么样的信息，以及这些信息是如何进行交互的。 物理结构则是描述了TMN系统实现的某种通用方式。 在设计一个TMN系统时，可以先确定其功能结构和信息结构，然后再确定物理结构，选择具体实现的物理实体的个数和相应的物理接口，并选择实现物理接口所使用的具体协议。,57,网管系统（OSS）现状总体评述,以用户为中心、面向业务的网络管理新思想,网管可用,全网有效监视,支持流程,部分支持业务管理,智能化程度,管控能力,管理范围,体系结构,58,体系结构的发展,NEL,EML,NML,SML,BML,Data,I
34、nformation,Knowledge,Wisdom,Signal,C2B,B2B,Q,Function,Interface,Info.,59,1、 ITU-T M.3010,Principles for a Telecommunications Management Network,20002、 ITU-T M.3100, Generic Network Information Model,19953、 ITU-T Q.811,Lower Layer Protocol Profiles for the Q3 and X Interfaces,19974、 ANSI T1.210,Telecommunications Operations,Administration,Maintenance,and Provisioning(OAM&P),19935、 ITU-T X.160,Architecture for Customer Network Management Service for Public Data networks,1996,TMN体系结构的参考规范,
