网络监控

一、TMN的原理和标准

1、TMN的结构和组成

答：TMN由操作系统（OS）、工作站（WS）、数据通信网（DCN）、网元（NE）组成。其中操作系统和工作站组成网络管理（简称网管）中心，对整个电信网进行管理；网元是指网络中的设备，可以是交换设备、传输设备、交叉连接设备、复用设备、信令设备等；数据通信网则提供传输网管数据的通道。图见书本P2的图1.1 2、TMN的功能模块和接口

答：TMN功能模块包括运营系统功能（OSF）模块、中介功能（MF）模块、网元（网络单元）功能（NEF）模块、工作站功能（WSF）模块、Q适配器功能（QAF）模块和数据通信功能（DCF）模块 。

OSF：OSF可对与电信网管理、监视及控制有关的信息进行处理，亦即通过OSF对今天的电信网和电信业务进行管理和规划。

MF：MF使具有不同参考点或接口的功能模块之间能够互相沟通，即MF模块提供一组网关和/或中继功能。

NEF：NEF使得网元能和TMN管理系统之间进行通信。

WSF：WSF在TMN信息和用户之间提供用户友好界面，即把网络管理信息从“F”接口格式转换为“G”接口格式。

QAF：QAF模块用来连接TMN实体和非TMN实体，即在TMN参考点和非TMN参考点之间提供转换功能。

DCF：通过数据通信功能模块在TMN功能模块间实现信息互换，DCF的主要作用是通过信息传送来实现OS/OS、OS/NE、NE/NE、WS/OS、WS/NE之间的通信。

TMN中主要有Q、X、F、G接口，其中Q接口分为Q1、Q2和Q3接口，而目前Q1和Q2接口已经合并成Qx接口。

Q3接口是TMN中用户—网络的接口，用户指网元设备，网络指OS系统，通过这个接口，NE向QS传递相关信息，而OS对NE进行管理和控制，因此，它也就是管理者和代理（agent）之间的接口。

Qx接口是支持运行、管理和维护（OAM）功能的一个子集，它连接较简单的网元设备以及利用较简单的协议栈，例如Qx接口可以只要求OSI模型中的1、2、3层协议而不涉及上面4层协议。

X接口支持一组TMN和其他TMN之间OS到OS的连接功能，也支持TMN和其他类型管理网络之间OS到OS的连接功能。

F接口支持一组工作站和实现OS功能、中介功能的物理模块的连接功能。

G接口是TMN中WS和用户之间的接口，支持图形界面、多窗口显示、菜单生成等技术。

3、TMN的管理功能和层次 答：TMN的管理功能：

ITU-T的M.30xx建议中规定了五个方面的管理功能

性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理。 TMN的层次：

事务管理层：业务设计和规划、网络设计和规划、资金支出和使用、费用计算和统计 业务管理层：服务质量跟踪、对每个用户的服务档案、服务矩阵参数。 网络管理层：性能矫正、故障修复、动态路由、连接控制。 网元管理层：性能报告、告警报告、交叉连接。 二、Q3接口的技术标准

1、OSI管理模型 2、Q3接口的协议栈

CORBA在TMN中的应用：

1、在TMN的OS和OS之间相互操作时，CORBA作为标准的中间件，支持与编程语言无关的接口定义。

2、在开发TMN的OS时，CORBA可以为组成OS的内部功能单元间的交互提供通信方式。CORBA对象的功能单元之间能够通过ORB互相调用，从而提高代码的效率。 3、CORBA能够实现管理系统和被管资源之间的通信接口。此时，CORBA作为OSI的上层协议栈的替代，即用CORBA的IIOP取代OSI的CMIP协议栈。

4、CORBA应用于TMN的业务管理层。CORBA体系结构所支持的对象模型能够满足业务层的管理需要。IDL语言比GDMO更简洁，适合于对业务对象的建模；对象之间可以通过ORB相互调用对方所提供的服务。TMN业务管理层使用CORBA技术是电信业务管理更具开放性、灵活性。

5、基于CORBA的TMN OS开发平台。

6、在被管系统采用CORBA技术，此时主要是应用CORBA来实现管理接口。

NGOSS的概述：

NGOSS是下一代运营支持系统(Next Generation Operations Support Systems)的缩写。NGOSS试图建立一种以构件为基础的分布式系统结构以及一套关键的系统服务，保证OSS具备标准化、能够逐步演化、保证互连互通、实现端到端的管理等特点。NGOSS关注的是运营系统和软件，注重通过软件来实现业务流程的自动化，它强调包含有文档、模型和代码等知识库的创建，侧重于业务流程和信息模型的定义、系统框架的定义、合作催化试点项目的实施等关键元素。

TMF的NGOSS的核心思路是是基于统一的分布式、可集成的技术框架基础上，实现动态的即插即用的系统，整个系统是为了支撑企业的业务框架，TMF在TOM/eTOM模型中采用自上而下的方法进行了电信运营模型的描述。NGOSS的框架将按照“面向客户”的经营原则，以TMN的层次结构为指导，自顶向下（从事务管理层到网元管理层）来规划和实施。

NGOSS在电信行业中的应用：

中国电信、中国联通、中国网通、中国移动都注册成为电信管理论坛的正式会员，并且在各自的BSS/OSS建设过程中都不同程度的采用了NGOSS框架的成果进行指导和实现。 中国联通、中国移动主要在CRM（客户关系管理）、营销业务过程参考了NGOSS的eTOM，所不同的是中国移动BOSS系统的实用性在三大运营商当中是最成功的。中国电信由于ITSP启动的时间比较晚，此时电信运营商已经全面介入NGOSS框架，因此在各方面的应用都较其他两家更为深入。但是对于生命周期方法论及TNA，三个运营商都没有主动的介入，如果要作到NGOSS的兼容性测试与认证，就必须对这两块内容进行更多的介入。中国电信对SID框架中的服务领域的应用也较中国移动和中国联通为深入。

3G组网技术：

3GPP系统由以下部分组成： 一个或多个接入网，使用不同类型的接入技术（GSM,UTRA,DECT,PSTN,ISDN?）, 这些技术中至少有一个是UTRA；

一个或多个核心网；

一个或多个具有业务逻辑和移动管理的智能结点网络（IN,GSM?）;

一个或多个传输网络（如PDH,SDH）使用多种拓扑（点到点，环状，点到多点?）和物理介质(无线,光纤和铜线等)。

3GPP的系统各组成部分之间采用多种信令机制(如

DSS1,INAP,MAP,SS7,RSVP,?).从业务的需求方面,3GPP系统要求提供: 在可得到的承载容量内,对本地,接入技术和核心网提供透明业务支持。

用户到终端,用户到网络的接口(MMI)与支持所需业务的实体无关,以支持虚拟家区环境(VHE)。 多媒体能力。

3G网管中的IRP技术：

为了开发3G的管理接口而引入了IRP（综合参考点 Integration Reference Point）这样一种概念，用以促进在3G网络中采用标准的管理接口。IRP方法采用独立于协议和技术的建模和依赖于协议的解决方案集（solution set）相结合来实现整体目标，IRP是一种开发标准接口的有效的方法。 IRP方法的的采用可以分为三个阶段：

1.自顶向下过程驱动建模方法

这个过程的第一个阶段是需求阶段（requirements），这一步的目的是对于特定的接口提供使用需求，同时对于这个IRP也规定后续的需求。 2.和技术无关的建模方法

这个过程的第二个阶段是开发独立于技术的接口模型，这个独立于协议的模型被IRP的信息服务来规范。

3.基于标准的和技术相关的建模方法

这个过程的第三个阶段是从信息服务模型来创建一个或多个依赖于接口技术和协议的模型，这个模型用IRP解决方案集进行规范。

采用IRP的接口的规范可以划分为三个等级：需求（requirement）级，信息服务（Information servers）级和解决方案（solution set）级。 IRP 的类型

IRP可以分为接口IRP、网络资源NRM IRP和数据IRP。

接口IRP用来确定IRP管理所需要进行的操作，用以从IRP代理出检索信息并供给网络资源。

网络资源IRP是对网络资源的功能以及它们之间的关系进行定义，要求对被操作的资源和信息建立模型，NRM IRP对每一实体规定相关的属性和通知。

数据IRP主要是对通过接口IRP、NRM IRP实现管理的数据进行定义。

软交换纵向组网结构

2. 软交换业务应用平面的组网 业务应用平面的网络架构

软交换业务应用平面包含的设备有应用服务器(AS)、第三方应用服务器、应用网关（如PARLAY网关）。

传统智能网也应作为软交换业务应用平面的一部分，用户可以通过软交换和信令网关接入到传统智能网，继承传统的智能网业务；，也可以由应用服务器（或第三方应用服务器）和应用网关通过信令网关与现有智能网中的SSP/IP（智能外设）等设备互通。

另外，软交换业务应用平面独立于软交换控制平面和承载平面，应可以做到多个网络共享，PSTN网络应该能够通过信令网关访问软交换中的业务应用平台，从而使PSTN用户能够享受软交换业务应用平台可提供的业务。

软交换网络的管理系统由网元管理系统（EMS）、网络管理系统（NMS）、业务管理系统（SMS）和 综合接入设备管理系统（IADMS）组成。

网元管理系统（EMS）是指管理一个或多个不同类型网元/逻辑网元所使用的软硬件系统。它所管理 的是由单一设备供应商提供的网元或逻辑网元。

网络管理系统（NMS）是指管理软交换网网络所使用的软硬件系统。NMS提供全网的端到端网络视图，

能够对网络内不同设备供应商提供的网元/逻辑网元进行统一管理。

业务管理系统（SMS）是指管理软交换网络业务所使用的软硬件系统。它负责管理业务提供以及相 应的计费和营帐。

综合接入设备管理系统（IADMS）是软交换网终端设备管理系统，专门管理不同终端设备供应商提 供的IAD和智能终端设备。

从功能上来看整个软交换网管系统主要由以下几个功能域组成：配置管理、性能管理、故障管理、 安全管理。 配置管理

配置管理指对被管对象的安装、指配、连接以及系统异常时的重新配置和恢复配置功能。 性能管理

性能管理指实时监视被管对象的指标，采集性能数据，并能定期或按需根据历史数据作出资源利用 与性能变化的各种统计分析报表。网管系统应能以直观的形式对性能数据进行显示，并能对收集的各性 能数据进行分析，从而对系统性能进行优化。

性能管理是提供对本地网络和网元的有效性进行评估和报告的一组功能，包括性能监视及查询、性 能管理控制和性能分析功能。 1) 性能监视及查询

应该能够定期或实时的对各网元的各种动态性能指标进行监控或查询。对各业务引擎网元，应 该支持实时的查询业务量负荷、QoS、阻塞率、呼叫等资源可用度性能指标。 2) 性能分析

应该能够定期对历史数据分析，采用性能、摘要、日志等基本分析方法，产生统计报表，进行 较高层次上的分析，例如性能容量分析、性能异常分析、性能预测分析性能历史分析等，进行运营 分析评估。 故障管理

故障管理是对网络发生故障异常时采取的管理活动，包括负责监视网络运营的进程或通信链路告警，网络设备的故障告警等，进行故障诊断及定位分析；及时醒目的通知管理人，迅速的恢复故障。 软交换性能参数

1.软交换处理能力BHCA

2.软交换BHCA负荷比

忙时呼叫量可以用两个参数来表示：忙时呼叫量（BHCA）(忙时试呼次数）或者每秒呼叫数量（CAPS）。BHCA是忙时呼叫量的缩写. 主要测试内容为：在一小时之内，系统试呼次数的数量值。测试结果是一个极端能力的反映，

它反映了设备的软件和硬件的综合性能。BHCA值最后体现为CAPS(每秒建立呼叫数量)，CAPS乘以3600就是BHCA了。

erlang = BHCA*CHT/3600

软交换机的 BHCA负荷比是一个比值，

BHCA负荷比＝现网实际的BHCA值/交换机配置的BHCA值。

用户的呼叫模型一般符合泊松分布。话务量是指通信设备被占用的程度。话务量公式为：A=C x t。A是话务量，单位为erl（爱尔兰），C是呼叫次数，单位是个，t是每次呼叫平均占用时长，单位是小时。一般话务量又称小时呼，统计的时间范围是1个小时。即C为1小时内的呼叫次数，t为每次呼叫的平均占用时长。

互联网的管理（SNMP）

一个典型的网络管理系统包括四个组件：管理员、代理、管理信息库、委托代理服务。一般说来，前三个组件是必需的，第四个只是可选项。

1.管理者（Manager）

管理者是驻留在网管中心的网络管理软件，就是协助网络管理员完成管理整个网络的工作。 2.代理（Agent）

网络代理是驻留在网络设备中的软件模块，这里的设备可以是UNIX工作站、网络打印机，

也可以是其它的网络设备。代理软件可以获得本地设备的运转状态、设备特性、系统配置等相关信息。

3.管理信息数据库（MIB）

管理信息数据库（MIB）用于存储被管对象，它可以被网络管理系统控制。MIB是一个信息存储库，这里包括了数千个对象，网络管理员可以通过直接控制这些对象去控制、配置或监控网络设备。

SNMP的协议结构

SNMP是一种网络管理协议, 在协议的层次模拟中SNMP协议属于应用层协议. 在TCP/IP协议的模型中作为TCP/IP协议集应用服务中的一种服务. SNMP的协议环境如图. 传送层可以采用TCP协议,但常采用UDP协议, UDP是一种无连接协议, 和其它的无连接协议一样, 协议的处理开销比较少, 处理过程简单.

SNMP为应用层协议，是TCP/IP协议族的一部分。它通过用户数据报协议(UDP)来操作。在分立的管理站中，管理者进程对位于管理站中心的MIB的访问进行控制，并提供网络管理员接口。管理者进程通过SNMP完成网络管理。SNMP在UDP、IP及有关的低层网络协议(如Ethernet、FDDI、X.25)之上实现。

SNMP MIB MIB的结构

在SNMP环境中，每一被管对象代表某些被管理的资源、活动或者相关的信息。通过树形结构把对象组划分为逻辑上相关的集。存储于管理信息库MIB之中, 树形机构的路径分支处的每个位置称为节点。节点可同时拥有父节点和子节点。如果一个节点没有子节点，它就称做叶节点。叶节点是实际的 MIB 对象。只有叶节点才从代理程序处返回 MIB 值。 MIB是一个被管理对象的集合，它将定义被管理对象的一系列的属性： 对象的名字（Object IDentifier） 对象的访问权限 对象的数据类型

SNMP PDU的运营过程 SNMP 的运营机制

一个SNMP实体在发送SNMP消息的时候要执行下面的操作： 1、根据需求，按照上面介绍的PDU的格式，构造一个PDU。

2、 连同目的地址、目的地址和共同体名，将PDU传送给认证服务，由认证服务进行认证、加密等，然后返回结果。

3、协议实体构造一个SNMP消息，包括版本号、共同体名和由认证服务返回的结果。 用ASN.1基本编码结果传给传输服务。

一个SNMP实体在接收SNMP消息时要执行下面的操作： 1、对消息进行基本语法检查，如果解析错误，就抛弃该消息， 2、验证SNMP的版本号，如果不匹配，就抛弃该报文，

协议实体进行认证服务

3、如果认证失败，认证服务给SNMP协议实体发信号，指示它产生一个SNMPTrap以及抛弃该报文。

4、如果认证成功，认证服务以ASN.1的形式返回一个PDU。 5、协议实体对返回的PDU进行相应的处理。

SNMPv2 v3 SNMPv2

SNMPv2包容了以前对SNMP所做的各项改进工作,并在保持了SNMP清晰性和易于实现 的特点以外,功能更强,安全性更好,具体表现为:

1.提供了验证机制、加密机制、时间同步机制等，安全性大大提高， 2.提供了一次取回大量数据的能力，效率大大提高；

3.增加了manager和manager之间的信息交换机制,从而支持分布式管理结构。由中间( intermediate)manager来分担主manager的任务,增加了远地站点的局部自主性。 4.可在多种网络协议上运行,如OSI、Appletalk和IPX等,适用多协议网络环境(但它的 缺省网络协议仍是UDP)。 SNMPv3

SNMPv3体系结构，体现了模块化的设计思想，可以简单地实现功能的增加和修改。其特点：

适应性强：适用于多种操作环境，既可以管理最简单的网络，实现基本的管理功能，又能够提供强大的网络管理功能，满足复杂网络的管理需求。 扩充性好：可以根据需要增加模块。 安全性好：具有多种安全处理模块。 SDH DCC的传输速率：

D1~D3字节：192kbit/s，所有SDH NE可接入；

D4~D12字节：576kbit/s，不属于再生段的开销部分，再生器不能接入，可作为一个通用的宽范围的通信通路使用。 SNMP OID的概念：

Object IDentifier：

唯一的标识一个MIB库中的对象

OID分配机制，保证OID不会冲突

OID是由一些系列的整数组成，标明节点在MIB树中的位置 MIB一旦发布，OID就要和被定义的对象进行绑定

MIB节点不能被删除，只能将它的状态置为“obsolete”

不赞成对MIB节点的反复变更 SNMP TCP：1.3.6.1.2.1.6； SNMP IP：1.3.6.1.2.1.4 软交换的网元：

软交换设备，中继网关设备（TG），信令网关设备（SG），接入网关设备（AG），综合接入设备（IAD），应用服务器，媒体服务器，SAC MIB中IP对象组的若干例子并说明其功能：

ipForwarding：是否作为IP网关（I/O）

ipDefaultTTL：插入到该实体生成的数据报的IP头中Time-To-Live字段中的默认值 ipInReceives：接口收到的输入数据报的总数

ipInHdrErrors：由于IP头错被丢弃的输入数据报的总数

CORBA（Common Object Request Broker Architecture公共对象请求代理体系结构）是由OMG组织制订的一种标准的面向对象应用程序体系规范。或者说 CORBA体系结构是对象管理组织（OMG）为解决分布式处理环境(DCE)中，硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案；

CORBA（Common Object Request Broker Architecture, 公共对象请求代理体系结构）是由OMG（对象管理组织，Object Management Group）提出的应用软件体系结构和对象技术规范，其核心是一套标准的语言、接口和协议，以支持异构分布应用程序间的互操作性及独立于平台和编程语言的对象重用。 CORBA体系的主要内容包括以下几部分：

(1) 对象请求代理ORB(Object Request Broker)：负责对象在分布环境中透明地收发请求和响应，它是构建分布对象应用、在异构或同构环境下实现应用间互操作的基础。 (2) 对象服务（Object Services）：为使用和实现对象而提供的基本对象集合，这些服务应独立于应用领域。主要的CORBA服务有：名录服务(Naming Service)、事件服务(Event Service)、生命周期服务(Life Cycle Service)、关系服务(Relationship Service)、事务服务(Transaction Service)等。这些服务几乎包括分布系统和面向对象系统的各个方面，每个组成部分都非常复杂。

(3) 公共设施(Common Facilitites)：向终端用户提供一组共享服务接口，例如系统管理、组合文档和电子邮件等。

(4) 应用接口(Application Interfaces)：由销售商提供的可控制其接口的产品，相应于传统的应用层表示，处于参考模型的最高层。

(5) 域接口(Domain Interfaces)：为应用领域服务而提供的接口。如OMG组织为PDM系统制定的规范。

数据通信链中，a、b、c、d、e、f、g的含义： a：PSPDN

b：ISDN D信道分组

c：ISDN B信道分组

d：CLNS LAN 无连接网络层服务 e：CONS LAN 面向连接网络层服务 f：SS No.7网络 g：CLNS/X.25

Q3接口的第三层协议及功能：

MTP-3：规定SS7网络中信令传输格式及规则； Q/931：规定用户接入信令的格式、传送规则； IP：规定IP分组地址格式，IP地址分配的原则。

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