10.4 Концепция построения tmn
В сфере телекоммуникационного бизнеса сегодня вряд ли найдётся человек, который бы не слышал аббревиатуры TMN. Что это такое?
Англоязычная расшифровка TMN звучит как Telecommunications Management Network. В переводе на русский язык – Сеть Управления Телекоммуникациями.
TMN – это по сути дела международный стандарт, определяющий технологию построения систем управления телекоммуникационными сетями и определяющий все аспекты их функционирования. Следует отметить, что TMN – технология, пришедшая “сверху”, то есть она сначала была задумана на бумаге, а уже затем начала реализовываться на практике. Официально рождением TMN можно считать 1988 год, когда МККТТ (ныне МСЭ) опубликовал первую (и основную) рекомендацию M.3010 “Принципы TMN”. В 1992 году в дополнение к M.3010 была выпущена целая серия рекомендаций (M.3100, M.3200, M.3300, M.3400 и др.), которые детально описывали основные аспекты TMN, упомянутые в M.3010. Поэтому 1992 год можно по праву считать годом рождения TMN не только как общей концепции, но как телекоммуникационной технологии. В плоть до 2000 года МСЭ выпускал различные дополнительные рекомендации, которые всё больше детализировали TMN, вносили разъяснения и поправки к базовым документам, упомянутым выше.
10.4.1 Основные положения концепции tmn
Состав и назначение основных элементов TMN
Согласно рекомендациям МСЭ-Т M.3010, TMN является самостоятельной сетью, которая соединена с сетью электросвязи. Архитектура и принципы построения TMN обеспечивают реализацию задач по управлению, оперативному контролю и эксплуатации разнородного телекоммуникационного оборудования и систем электросвязи, которые изготовлены различными фирмами-производителями (рисунок 10.5). TMN предназначена для управления услугами сетей связи, для эксплуатации и технического обслуживания оборудования, для оперативно-технического контроля и администрирования сетевыми устройствами в целях обеспечения качества услуг связи.
Объектами управления TMN являются телекоммуникационные ресурсы. Телекоммуникационные ресурсы управления физически представляют собой реальное оборудование связи – стативы, функциональные блоки, модули, на определённые свойства которых можно осуществлять целенаправленное управляющее воздействие. Например, можно запрещать организацию обходных направлений связи через определённый узел связи или повышать уровень допустимых потерь в направлении связи.
Рисунок 10.5 TMN и сеть электросвязи.
TMN предоставляет оператору связи услуги по управлению сетями электросвязи (management service). Услуги управления определяются как компоненты, предлагаемые TMN для удовлетворения потребностей оператора в сетевом управлении. Самая элементарная из этих компонентов, например генерация сообщений о неисправности, определяется как функция управления (management function). TMN предоставляет оператору связи широкий набор функций управления телекоммуникационными сетями и услугами, обеспечивая обмен информацией в процессе управления. Обмен информацией предусматривает, прежде всего, выдачу команд управления, получение подтверждения получения команд, их выполнение и передачу в систему управления результатов выполнения команд.
Обмен командами управления и иной информацией между TMN и оборудованием связи осуществляется через опорные точки, которые реализуются в виде стандартизованных или нестандартизованных интерфейсов TMN. Для передачи сигналов и команд управления TMN соединяется с оборудованием систем и средств электросвязи при помощи сети передачи данных (Data Communication Network, DCN). DCN реализует транспортные уровни TMN согласно модели ВОС (модели взаимосвязи открытых систем).
Функции прикладного уровня TMN реализуются с помощью одной или нескольких операционных систем (Operations Systems, OS).
В первую очередь, операционные системы обеспечивают обработку данных, поступающих от управляемой сети электросвязи, в целях мониторинга и контроля функционирования телекоммуникационного оборудования, а также для обеспечения работы собственно TMN; поддерживают информационную модель сети электросвязи, которая представляет собой описание физических объектов электросвязи с использованием принятой информационной технологии и специальных программных средств, например систем управления базами данных (СУБД); обеспечивают работу прикладных программных средств управления (приложение управления), которые, собственно, и реализуют большинство услуг и функций управления системами. Функции управления могут выполняться непосредственно человеком-оператором или в автоматическом режиме. Кроме того, OS обеспечивает поддержку терминалов пользователя, форматирование данных.
Некоторые функции управления могут выполняться нескольким операционными системами.
Рабочие станции имеют графические человеко-машинные интерфейсы. Рабочая станция (work station, WS) поддерживает язык общения “человек-машина” и обладает возможностями обработки данных, средствами ручного и автоматического ввода-вывода информации. Вместо WS может использоваться терминал управления.
Кроме того, на основе DCN данная TMN может взаимодействовать с другими аналогичными TMN. Это взаимодействие по сути является взаимодействием различных операционных систем.
Минимальные возможности TMN обеспечивают единичное соединение между управляющей системой, рабочей станцией и отдельным устройством электросвязи. В максимальной конфигурации TMN представляет собой технически сложную сеть, которая объединяет в единый комплекс управления значительное число различных систем и средств электросвязи, используя при этом несколько типов управляющих систем, с учётом территориальной удалённости объектов управления друг от друга. При этом в TMN учитывается, что сеть электросвязи состоит из многих типов аналогового и цифрового оборудования, в частности, систем передачи SDH, PDH, электронных АТС, сигнальных пунктов системы общеканальной сигнализации (ОКС) №7, оборудования для оказания телематических услуг, серверов доступа в Интернет, маршрутизаторов и коммутаторов сетей передачи данных. По стандартам TMN такое оборудование обычно называется элементом сети, или сетевым элементом (Network Element, NE). При необходимости описание элемента сети в TMN можно детализировать до уровня отдельной стойки, статива, функционального блока, модуля. Элементы сети предоставляют клиентам и абонентам услуги электросвязи благодаря использованию телекоммуникационных технологий, а также поддерживают обмен с OS. При этом элемент сети может быть централизованным или распределённым, в том числе географически. В последнем случае имеется в виду, например, АТС и её выносы, территориально протяжённая система передачи и т.п.
Область применения TMN
Примеры сетей, услуг электросвязи, основных типов аппаратуры и систем, управление которыми может осуществляться по сети TMN:
сети общего и частного пользования, включая: узкополосную и широкополосную сети ЦСИС;
сети подвижной связи;
частные телефонные сети;
виртуальные частные сети;
интеллектуальные сети, управление самой сетью TMN;
терминалы передачи (мультиплексоры, оборудование кроссовой коммутации, аппаратура преобразования канала и т.д.);
цифровые и аналоговые системы передачи (кабельные, волоконно-оптические, радио, спутниковые и т.д.);
операционные системы и их периферия;
центральные и интерфейсные процессоры, кластерные контроллеры, файловые процессоры и пр.;
цифровые и аналоговые системы коммутации;
локальные компьютерные сети (WAN, MAN, LAN);
сети с пакетной коммутацией;
терминалы и системы сигнализации (STP) и базы данных реального масштаба времени;
услуги переноса и электросвязи;
УАТС, доступы УАТС и терминалы пользователей (абонентов);
терминалы пользователей сети ЦСИС;
программные средства, обеспечиваемые услугами электросвязи;
прикладное программное обеспечение в рамках центральных процессоров и др.;
взаимодействующие вспомогательные системы (испытательные модули, системы электропитания, кондиционеры, системы аварийной сигнализации внутри здания и др.).
Кроме того, сеть TMN можно использовать для управления распределёнными объектами и услугами, оказываемыми при объединении вышеперечисленных пунктов. Функциональные группы задач управления
В разработанных рекомендациях сектора телекоммуникаций Международного Союза Электросвязи (МСЭ-Т) по TMN задачи системы управления определены по следующим функциональным направлениям:
управление конфигурацией сети;
управление устранением отказов;
управление качеством;
управление расчётами;
управление защитой информации.
При управлении конфигурацией решаются задачи формирования и развития сети, создание и сопровождение плана нумерации сети, реконфигурация сети и отдельных её элементов (маршрутизаторов, мультиплексоров, построение карты сети и т.д.), планирования услуг, ведения банка данных.
При управлении устранением отказов решаются задачи контроля за состоянием сети и её элементов в реальном времени, обнаружения и локализации повреждений, восстановления трафика, оперативного перестроения сети, устранения повреждений, оповещения пользователей о проводимых работах.
При управлении качеством решены задачи сбора и анализа статистических данных по функционированию сетей и их элементов, регулирования трафика, расширения диапазона услуг связи, а также задачи разработки, заключения и контроля за исполнением соглашений об уровне качества предоставленных услуг.
При управлении расчётами решаются задачи сбора данных по предоставляемым средствам и услугам связи, разработки тарифов за предоставляемые средства и услуги, проведения взаимозачётов между участниками предоставления услуг, технических расчётов, касающихся возможностей сетей, регистрации и учёта абонентов.
При управлении защитой информации (безопасностью связи) решаются задачи разработки мер по обеспечению закрытости информации и контроля за их осуществлением, защиты баз данных от злонамеренного доступа, мер технической безопасности и охраны объектов связи, составления отчётов о попытках несанкционированного доступа к услугам, защиты целостности и сохранности данных. Основные характеристики архитектуры TMN
Архитектура TMN обладает рядом характеристик, отличающих её от основных конкурентов – SNMP-продуктов и фирменных систем управления, основанных на частных стандартах. Наиболее значимыми из них являются:
возможность интеграции разнородных сетей за счёт комплексной стандартизации большого числа аспектов поведения и структуры системы управления, а также в силу международного характера стандартов TMN;
высокая степень масштабируемости решений благодаря наличию соответствующих свойств базового протокола взаимодействия агентов и менеджеров – протокола CMIP;
наличие в архитектуре специальных элементов для построения больших распределённых систем: промежуточной сети передачи данных, средств маршрутизации и фильтрации сообщений между многочисленными менеджерами и агентами, центральной справочной базы данных, хранящей информацию об их свойствах и местоположении, и т.п.;
защищённость управления посредством использования открытых стандартов безопасности ISO/OSI.