2.1.1. Архитектура системы мониторинга
В ходе проектирования и реализации архитектуры системы мониторинга могут быть приняты во внимание следующие общие положения:
система мониторинга должна иметь иерархический характер, обеспечивая быстрое и надежное взаимодействие разных уровней, обратную связь и достаточно высокий уровень автономности каждого компонента системы;
реализация программных и аппаратных модулей в системе мониторинга должна учитывать общие рекомендации, международные и отраслевые стандарты на построение систем мониторинга и управления промышленной автоматики и сетями электросвязи;
система мониторинга должна обеспечивать открытые интерфесы для последующей интеграции с программами сторонних производителей, осуществляющих взаимосвязанное выполнение всех функций по оперативному управлению (например, обеспечить в будущем простую интеграцию с системами, выполняющими автоматизацию задач бухгалтерского учета и аудита, складского учета, учета сетевых ресурсов, капитального строительства, управления персоналом, управления производством, взаимодействия с клиентами и.т.п.);
система мониторинга должна предоставлять среднему и высшему звену руководства инструментарий и методологии по глубокому анализу данных с целью поддержки управленческих решений (Data Warehousing, OLAP);
система мониторинга должна поддерживать эффективную организацию процессно-ориентированного принципа управления;
система мониторинга должна обеспечивать сокращение расходов на местах за счет использования и быстро настраиваемых решений по контролю оборудования.
В соответствии с вышеприведенными положениями общая архитектура системы выглядит следующим образом:
Рис. 2..1.2.
2.1.2. Моделирование системы мониторинга
Нужно заметить, что на первых этапах эксплуатации системы мониторинга задачи по контролю состояния сети и задачи по контролю/управлению обслуживанием (уровень 2 и 3, рис.1) объединены в рамках центров оперативного контроля. В дальнейшем эти две функции могут потребовать разделения по различным структурным компонентам.
Обладая необходимыми знаниями и практическим опытом можно выполнить полный цикл работ для проектирования, реализации, интеграции и поддержки целостной системы мониторинга разнородным оборудованием для сетей провайдера в соответствии с определенной архитектурой.
Ход работ может быть организован в соответствии со следующим планом:
1. Информационное обследование:
анализ и автоматизация системы документооборота;
определение перечня и характеристик оборудования;
определение, автоматизация и оптимизация бизнес-процессов управления.
2. Проектирование организационной структуры Единого центра мониторинга и управления сетями:
разработка проекта размещения центров управления в организационных подразделениях;
обучение и переподготовка персонала;
разработка проектов регламентов, должностных инструкций и оптимизация бизнес-процессов;
проектирование и реализация новых бизнес-процессов управления.
3. Проектирование технической структуры Единого центра мониторинга и управления сетями:
проектирование и реализация технических решений;
проектирование и реализация сетевой инфраструктуры;
установка и адаптация единой платформы сетевого мониторинга;
проектирование и реализация системы анализа аварийных ситуаций.
4. Интеграция системы мониторинга разнородного оборудования:
подключение модулей мониторинга к оборудованию;
разработка алгоритмов преобразования протоколов.
5. Проектирование и реализация подсистемы поддержки принятия решений:
создание средств аналитической обработки данных;
реализация математических методов статистического анализа, оценки и прогнозирования выполнения бизнес-процессов мониторинга и управления;
Предлагаемые подходы к реализации и развертыванию системы мониторинга.
Система мониторинга разнородным оборудованием является сложным программно-аппаратным комплексом, рассчитанным на бесперебойную работу и обслуживание большого числа пользователей с различными потребностями. Как показывает практика, проектирование и реализация таких комплексов должна быть основана на эволюционном развитии и постепенном наращивании функциональности уже работающих компонент.
В первую очередь необходимо выполнить этап информационного исследования с проектированием и реализацией комплекса мониторинга.
Общая структура такого комплекса представлена на схеме.
Рис. 2.1.3.
В соответствии с принципами определенной ранее архитектуры в структуре комплекса выделяется три обязательных уровня:
Уровень модулей сбора первичной информации
Уровень оперативного контроля
Уровень аналитической обработки
На первом уровне нужно интегрировать специализированные программно-аппаратные модули, обеспечивающие опрос состояния устройств и прием извещений по протоколу SNMP, мониторинг состояния устройств линейно-кабельного хозяйства и опрос состояния устройств со специфическими протоколами. Модули этого уровня способны выполнять преобразование разнородной информации к единому внутреннему формату, сохранять результаты опроса в энергонезависимой памяти и взаимодействовать с другими компонентами по стандартным протоколам.
На втором уровне недорогие решения с использованием технологии клиент-сервер проводят опрос модулей первого уровня, ведут различные оперативные базы данных и представляют оперативную информацию в графической или текстовой форме дежурным операторам. Взаимодействие серверов с модулями может осуществляться с использованием имеющихся сетей передачи данных. Также можно осуществить проектирование и реализацию дополнительных служебных сетей контроля и управления на основе протоколов RS485, CAN и др. Распределение полномочий между серверами может проводиться на основе географического положения или по типам контролируемого оборудования.
На третьем уровне производится статистическая обработка накопленной на втором уровне оперативной информации и представление агрегатированных показателей в наглядной и доступной для тщательного анализа форме.
Нужно отметить, в структуре комплекса предусмотрен необязательный подуровень предварительной обработки. Использование этого уровня позволяет сократить служебный трафик и повысить надежность комплекса за счет резервирования и возможности автономной работы устройств на этом уровне.
Построение комплекса мониторинга по таким принципам позволит значительно сократить расходы на реализацию и в то же время позволит объективно оценить возможности современных автоматизированных систем и начать обучение персонала. В дальнейшем реализованный комплекс путем расширения функциональности сможет стать основой для организации собственной всеобъемлющей системы управления и контроля, либо, если заказчик посчитает необходимым использовать систему управления одного из мировых производителей, каждый уровень комплекса может быть с ней интегрирован – таким образом уже реализованные компоненты комплекса будут повторно использованы без значительных дополнительных затрат.