集中网管系统技术方案.docx
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集中网管系统技术方案
集中网管系统技术方案
引言
随着世界经济全球化、国内市场国际化和中国加入WTO步伐的加速,如同其他行业一样,电信运营企业面临的国际和国内的竞争正在日益加剧,随着市场需求的层出不穷,对电信运营企业的服务内容、服务方式、服务意识、服务质量和经营管理都提出了严峻的挑战。
在用户需求不断增加与新技术快速引入的环境下，电信运营企业需要科学、合理地规划、建设和运营维护先进的电信网络基础设施,为用户提供方便、迅速和高品质的个性化与全面化服务，在以客户为中心的市场环境和日益激烈的市场竞争中处于领先地位。
从全球范围来看,电信运营商一直在变化，员工人数越来越少，人均产出越来越大，这主要是因为电信运营商将更多的资金用于技术投资。
在电信运营商所面临的挑战中,需要以一个技术领先的系统来为竞争提供坚实的基础，增强对不断出现的新业务的支撑能力和反应速度，综合业务支持系统成为众所瞩目的焦点.
电信发展趋势
1.1电信运营商的挑战
在全球范围内，在激烈的竞争环境中，在电信行业，以下几个方面的变化是非常明显的:
第一，客户需求以前所未有的速度在涌现，各种新需求层出不穷，在处于买方市场的竞争环境中,电信运营商不得不来努力满足用户各种新需求，以达到领先地位.
第二，各个通信运营商面临运营成本方面逐渐增加的压力,满足用户需求必然要引进新技术，或者开展新业务，如何能够以最低的成本提供最高质量的服务,就成为电信运营商不得不去考虑的问题，在经营成本、服务质量与新技术之间进行取舍.
第三，商业兼并越来越多,大者愈大，竞争优势在不断地累加，每一个供应商都在面临着竞争对手突然之间的长大;
第四，新的运营商不断加入，使这个蓬勃发展、成长潜力巨大的市场更加充满了不确定性.
在全球电信解除管制和竞争程度愈加激烈的情况下,应对以上4个方面挑战的基础是一个多技术网络、多厂商设备的环境，如何在这个电信网络环境下向用户交付快速的端到端服务，实现技术的互操作性、更加专业的管理以及服务的兼容性,将是一系列巨大的挑战.
1.2电信服务面临的挑战及对策
在探究完毕电信运营商所面临的严峻挑战后，我们具体来看一下电信服务所遭遇的挑战,也就是电信运营商所碰到的具体问题。
第一，技术处于永不停顿的变化之中，即变化中的技术,电信运营商要集成多种供应商、多种技术，在以往的电信供应商之外，电信运营商要更多地从IT供应商处获得技术支持平台，同一供应商也提供多种技术的产品，同时，组织结构也呈现多样化;电信网络正在从电路交换发展到分组交换、数据交换，从有型连接到无型连接以及初始的IP环境,有型与无型之间是互为切换的，而且变化极为快速.
第二，增长与变化无常的市场需求，如无线Internet接入、IP电话等.市场的变化无常以及需求的快速变化给电信运营商造成很大的压力.
第三，电信运营商也要面临着成本费用的竞争,提供新服务必须购买新的设备与技术，但因为竞争收入利润是越来越少的.因此，快速增长的服务与自我费用最大化的控制（运营、维护成本的控制）之间的矛盾，都使电信运营商面临极大的压力
第四，缺乏合格的人才，新技术使员工的知识更新受到最大的挑战.
对于严峻的挑战与激烈竞争的市场，全球电信业的对策是一样的,一般从三个方面入手，所谓的”三管齐下”。
第一是拓展新业务,提高收入；第二是提高服务质量,保住已有的客户；第三是节流,控制运营成本，减少损失.这三条是每个电信运营商必须要做的事情。
在这个对策之中，电信运营商正在经历着如下的转变,尤其在最近几年特别明显,很多电信运营商，已经以原来的网络（设备）为中心到现在的以客户为中心；第二是以交换机基础的智能技术变为了分布式计算技术;从通话收入变为增值服务收入,增值业务越来越多,包括网上银行、手机交费等；第四是分离网络变为多技术聚集网络，从以往的单纯话音服务到现在的多媒体服务。
目前，从电信运营商综合支持系统的整体解决方案来看，可以分为4个层面：
1、用户接入设备（CPE、智能终端的多样化），直接面向用户；
2、业务支持系统,包括用户管理和业务管理2个层面，应用方案包括CallCenter、计费、97等；
3、运营维护系统：
包括业务与网络管理2个层面，方案包括TMN构架的网络管理与服务；
4、ENS（智能网系统）:
是叠加在原来电信网络基础之上的新的业务与服务。
以上4个层次的解决方案在全球都是统一的,在全球以及在中国的电信行业都是极大的热点。
在业务支持系统和运营维护系统基础上，结合国际电信管理标准话组织提出的功能和实现模型,针对用户需求，一个整体的运营支撑系统脱颖而出。
对于传输网来讲，集中网管集中监控系统基于计算机网络及相关技术，为电信运营商提供传输专业运营的平台系统，从功能上看，集中网管集中监控系统需结合集中网管集中监控、传输生产业务管理、传输资源管理，提供全传输网的告警/故障处理、生产统计、资源统计、质量保证、等方面,并根据需要与相关外部系统进行互联。
集中网管集中监控系统是传输网的核心支撑系统。
以前的传输业务系统是分散的，每个业务系统有自己的数据与用户信息（长途、本地网），数据的一致性不好，业务数据既重复又不相关。
以这种体系架构，在新业务层出不穷的情况下，电信运营商无法支持新时代用户的需求;同时，各个应用之间互为客户，沟通的形状是网状的，这造成了效率的极度低下.因此，从系统集成的角度而言，最有效的是对于传输网的监控、业务、运营做成一个集成的系统，面对传输客户，可以提供端到端的质量报告；同时，实现用户唯一、数据一致性，使整体系统易于管理、具有扩展性与高性能。
系统总体设计方案
1.3系统建设目标
集中网管集中监控系统将作为一个高度可靠的集中操作支持系统，统一管理分布在电信运营商干线传输网上的不同厂家传输设备，并提供相应的业务管理功能。
建设该系统应达到以下目标:
●增加传输干线的可靠性和生命力。
●降低经营成本,保证传输网全网安全、可靠、高效、经济的运行,提高全网资源利用率和电路的可用率。
●提高网上业务服务质量,实现集中维护、集中管理的传输维护规范管理模式，为监控不健全的传输设备提供强有力的运营管理、维护工具，实现全区范围内干线传输网维护管理的系统化和一体化，逐步实现无人或少人职守以及网络的实时跟踪和实时调度,增强企业在竞争中的实力和服务水平,提高企业的经济效益。
●为生产维护提供更好的手段,提高各级通信维护管理部门的维护技术水平和工作效率.
1.4系统设计原则
集中网管集中监控系统以实现传输网中的各项管理功能为基本要求，在设计上力求做到既要采用国际上先进的技术,又要保证系统的可靠性和实用性。
具体来讲，其设计遵循以下原则：
●标准化
管理系统的开发必须遵从现在的ISO、ITU—T和其它工业标准。
●开放性
所有的软硬件平台均使用标准化的产品和标准化的接口,包括：
采用标准化的UNIX操作系统,标准的图形用户界面，标准的数据库查询语言（SQL）以及标准的网络通信协议（TCP/IP）,使系统具有良好的开放性，可以很方便地移植到不同的硬件平台和不同的数据库系统上。
还能与其它操作管理支持系统建立无缝隙的联网。
●可扩展性
网络系统和服务器系统都具有良好的可扩展能力。
以多层结构替代Client/Server结构,形成真正的分布式处理系统,能够很容易地增加新的硬件产品;同时，软件的模块化结构，具有良好的可维护性,可以根据需要修改模块,增加新功能.
●可靠性
本系统是24小时连续运行系统，从硬件和软件两方面来保证系统的高可靠性。
●软件可靠性
充分考虑异常情况的处理,在出现异常情况时，给用户以提示;并具有进程监控管理功能,保证各进程的可靠运行.
●可伸缩性
系统支持可伸缩的结构，可提供灵活、经济的方案，包括灵活的、可伸缩的硬件应用平台、系统软件平台和应用软件平台。
●网络结构稳定性
当增加应用子系统时，应不影响系统的整体结构。
●安全性
除了操作系统提供的用户安全机制外，本系统提供自己的用户管理机制.只有本系统的合法用户，才能够进入本系统,且不同级别的用户所拥有的操作权限不同.同时，通过网络安全控制，防止非法访问。
●易操作性
提供中文方式的图形用户界面，简单易学,方便实用.其界面可提供以下功能:
☆可以显示网络拓扑图，不同的网元类型用不同的图标表示。
☆可以对网络拓扑图按比例进行缩放。
☆可以有多个用户同时操作，即多个用户从不同的终端可同时登陆到系统上。
☆不同级别的用户的界面不同。
1.5系统总体设计思路
在系统的软件结构设计时,我们在横向上采用软件总线支持分布式计算及数据交互，纵向上采用了如下的分层模型，以保证系统的可扩展性。
其中，应用层包括了TMN体系结构中商务管理层功能、业务管理层功能和网络层管理功能;而协议转换层和数据接口层主要完成了TMN体系结构中网络管理层与网元管理层之间的交互（包括信息的采集和控制命令的下发）。
保证系统的平滑过渡。
我们将ITU-T建议的功能模型与系统的软件结构模型有机的结合，具体设计思路如下:
系统软件结构层次
TMN中各层功能的分布
应用层
商务管理层功能
业务管理层功能
网络管理层功能
协议转换层
完成本系统与厂商网元管理系统的双向交互，包括信息采集和控制命令的下发。
处理网元管理层与网络管理层之间的协议转换
数据接口层
厂商网元管理系统
网元管理层
在具体实现中，由于横向采用软件总线方式支持分布式计算以及数据交互，纵向上采用层次化的体系结构,充分保证了系统功能的完善性、可扩展性以及负载的扩展性:
（1）当本系统对厂商网元管理系统的接口发生变化时（如厂商版本升级,或厂商数据库接口发生变化，或厂商提供了双向专用接口等），我们只需改动数据接口层的部分软件，便可以完成适配工作，而不会影响到系统的其他部分。
（2）当我们制定出标准接口后，可在协议转换层进行协议及信息的转换，然后对数据接口层做一定的修改，就可以支持统一的接口了,不需要改动系统中的其他部分。
（3）当本系统所管理的传输网络规模扩大后，信息采集的负担将大大加重，此时,可通过增加服务器数量将现有负载进行分担，就可以增强系统的吞吐量，保证对全网高效的管理。
1.6总体功能说明
集中网管集中监控系统随着技术的发展和功能的扩展,通过几个阶段的建设,最终实现以下各项功能：
●最终通过接口实现双向交互，完成信息的采集和对设备的控制，完善集中网管系统的功能，包括故障管理、性能管理、配置管理和安全管理。
●制定出统一的接口标准（从厂商的网元管理系统向上的接口），并成为中国电信或电信运营商的强制性标准，以屏蔽各厂商网管系统和设备的异质性，并在厂商对设备或软件升级时,保持对上层网管系统的透明性。
●最终实现对传输网中各种设备的综合管理,包括TM、ADM、DASC、REG等设备。
●实现全网故障定位、分析及路由分析。
根据网络的运行情况，对发生告警的故障点进行定位,实现跨干线的故障影射分析;对网元和网络的性能进行评价，通过对路由的分析提交调度的依据等.
●具有传输维护生产所必须的业务管理功能.
●在传输网络设备自身硬件条件充分满足的条件下，实现传输网的保护和恢复功能，使网络真正具有自愈能力。
●提供路由选择算法，实现对网络的动态控制，可以灵活的调度路由，提供端到端的透明的、高质量的传输服务;具体先实现自动调度预案，人工辅助操作，最终实现自动选择路由.
●实现对电信管理网本身的管理功能，主要包括对网管系统的硬件设备、物理通路和逻辑通路以及电信管理网的安全进行管理.
●本系统具有保持较好的扩展性,以适应不断扩大的传输网络规模和分步实施的要求。
系统建设方案
1.7硬件系统方案说明
在集中网管集中监控系统本阶段的建设工作中,我们建议采用如下的硬件设备构架：
硬件构架主要由三部分组成：
一、服务器部分
服务器分为三类：
应用服务器、数据库服务器和接口服务器,由于目前本系统的系统负荷较小，从系统结构考虑，将应用服务器和数据库服务器从逻辑上分开,而在物理上放置在同一硬件服务器上，从系统安全性考虑，可采用双机备份方式同时共用一个磁盘阵列,提供全面的应用服务和数据服务，再从系统扩容和稳定性考虑，服务器可采用基于Unix的中高端服务器。
还有一种方式就是采用较高配置的单台服务器独立完成应用服务和数据库服务的功能。
接口服务器可针对不同厂家分别设置，在第一阶段考虑采用数据库接口，则可按照每个接口服务器对应2～3个厂家的网管部署，具体硬件可采用基于WinNT的工控机.
二、通信网络设备部分
由于集中网管集中监控系统涉及到多套网管系统的接入以及多个终端同时监控,对于网络流量的要求比较高，根据电信运营商各干线传输系统设备均安装在电信分公司一枢纽楼七层长途传输机房内，网管系统设备安装在一枢纽楼七层长途传输机房网管中心机房内的实际情况,可采用局域网直接连接的方式构建网络设备，同时配置相应的交换机连接相应的操作终端。
系统除了以上网络设备和线路的需求,还需要一台较高配置的核心交换机连接服务器和操作终端，当系统需要升级，可采用堆叠或者级联的方式直接升级交换机。
三、操作终端部分
操作终端部分按照功能可分为网管操作终端、业务操作终端，WEB操作终端，从节省投资的角度考虑,物理上多种功能操作终端可装载在一台PC机上，建议采用主流配置支持Windwos的PC机。
硬件系统平台结构特点
系统硬件平台包括支撑数据库及数据存储（数据安全）、应用服务和用户界面的三个层面.整个系统在结构上体现出以数据库和数据物理存储为基础、应用服务为核心的特点，同时，用户表现层能够支持系统应用的不同表现形式.三个结构层次之间采用数据通信网络（用户表现层—应用服务层之间）和系统核心数据通信网络（应用服务层—数据层之间）以及高速存储区域网络（数据库服务子层—数据库物理存储子层之间）三个高速数据通信网络来解决各结构层次之间的数据通信在数据流量大和互相访问速度上可能造成的数据访问瓶颈问题。
同时也可以为各个结构层次的部署带来非常大的灵活性。
如图：
灵活的系统结构
系统应充分考虑到用户的使用特点和应用的分布,充分利用用户现有资源，在满足系统应用的前提条件下充分考虑到用户的投资保护，利用技术手段实现在应用部署上的灵活性。
可以根据实际需要采用集中部署或者异地部署的方式.
完善的高可用性
整个系统应能够在各个结构层次上都能够提供极高的可用性,保证系统整体的运行安全水平。
良好的可扩充性
这个系统的设计和设备选型应具有良好的可扩充性，主要包括：
（1）应可以通过设备配置升级或扩容的方式扩充系统的应用规模和性能
就是通过在每一个结构层次内的单机设备升级或扩容来达到系统扩充的目的。
由于在系统设计中，各结构层次内选择的设备都具有单机的升级功能，在不中断业务的同时无缝的完成升级工作，是属于单点升级的范畴。
（2）应可以通过向设备集群中添加节点设备的方式扩充系统的应用规模和性能
就是通过在每一个结构层次内通过增加设备集群中的设备来达到系统扩充的目的。
各结构层次内的设备，如应用服务器、千兆以太网交换机、数据库服务器、光纤通道交换机、磁盘阵列柜等设备在系统的三层架构体系中可以按照需求增加，同样，这种系统扩容也可以在不中断业务的情况下进行，体现了非常大的灵活性。
对于系统整体来说，具有如下特点：
高可靠性
硬件系统平台的服务器采用双机热备份结构,具有高可靠性；
硬件系统平台是一套可演进的及向后兼容的系统；
硬件系统平台所有的服务器能支持SMP结构的计算机系统；
硬件系统平台支持分散计算机（系统）；
硬件系统平台冷启动时间小于5分钟；
高可扩充性
硬件系统平台是一套可伸缩的以满足扩充需要，服务器采用采用64位以上CPU,支持多CPU结构，并支持平滑升级,能够在全方位进行升级和扩展，括系统处理能力的扩充、存储容量的扩充、I/O能力的扩充、节点数的扩充等等；
硬件系统平台在软硬件升级时，不需要中断服务；
开放性
硬件系统平台支持标准的通信接口，支持开放的TCP/IP网络协议；
硬件系统平台的计算机系统支持的当前较为流行的开发工具及其相关软件，包括C++开发工具、JAVA开发工具等.
安全性和完整性
在安全管理方面能够防止和发现关于服务器系统网络资源的安全性问题,它包含以下方面：
（1）具有美国国家计算机安全中心（NCSC）认证的C2级安全性；
（2）访问权限可分为：
组级访问、个人访问、基于时间的访问、基于位置的访问以及以上几种访问的组合。
系统软件选择说明
针对集中网管集中监控系统来说，系统包括如下系统应用软件产品，其具体内容及选型参见下表：
系统软件
推荐选择
用途
数据库系统
Sybase
提供系统的全面数据服务和管理
Web服务系统
Apache
提供Web访问的服务和管理
报表系统
BrioIntelligence
提供报表及统计分析的服务和管理,结合Web服务系统提供基于Web的报表分析和管理
1.7.1数据库服务系统Sybase
数据库系统具有如下技术特点：
（1）支持ANSI/ISOSQL-92。
（2）Sybase可支持NT及UNIX操作系统，支持各种主流的计算机硬件设备厂商的硬件（如：
DEC、SUN、HP、IBM等）。
（3）具有支持并行操作的技术.
（5）开放性，支持异种数据库的互访.
（6）支持网络上同构或异构数据库之间的数据的有效传输和冗余性复制；具有多种复制功能（如：
实时复制、定时复制、双向复制、多点方式下的N向复制、复制转发、复制范围可整表复制或表中部分行复制或修改单元复制）.
（7）支持联机分析处理（OLAP）；支持联机事务处理（OLTP）；支持数据仓库的建立，要求能够实现数据的快速装载、高效的并发处理和交互式查询,以达到信息深层挖掘的目的，涉及到数据索引、数据压缩、交互式数据查询等方面的技术,要求给出实现数据仓库的具体方法。
（8）支持C2级以上安全标准、多级安全控制。
（9）支持数据库存储加密、数据传输通道加密（包括：
S/S、C/S），请卖方叙述其加密方法。
（10）提供WEB服务接口模块，对客户端输出协议支持HTTP2。
0、SSL等，要求提供具体实现方法,并对达到的效果作出详细说明。
（11）支持联机、脱机备份（如：
磁盘方式、磁带方式、光盘方式）,并对达到的效果作出详细说明。
（12）具有高可靠性：
数据库系统应具有强的容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能力；卖方应对这些能力的实现方法作出详细的说明。
（13）具有自动备份,日志管理等功能,对任何被保护的数据资源，诸如系统文件、应用程序文件、数据库文件等的访问、拷贝或修改等操作都应详细记录下来。
任何非法存取操作将立刻有告警反映到主控台上.
（14）数据库、表大小可灵活设置，支持对多媒体数据及大数据量处理的技术需求。
（15）系统设计应尽量避免死锁的出现，请卖方叙述其实现方法.对出现的死锁应能自动解锁.
（16）具有快速的并发用户查询速度,并发控制稳定可靠，支持多线索多进程.
（17）维护管理及开发工具:
卖方应向买方提供完整、有效的维护管理及开发工具,以便买方能顺利地进行数据库的管理维护。
（18）卖方应列出当前较为流行的开发工具及其相关软件.卖方应在建议书中给出详细的相关技术资料。
1.7.2Web服务系统Apache
Apache是业界公认性能最好的Web应用服务器之一，目前已经占据全世界68%的市场份额。
Apache服务器采用模组化设计,通过对硬件的适当配置，可以支持极高的负荷（目前Yahoo、Altavista、GeoCities、Hotmail等大型网站都采用Apache服务器）。
用户还可在Apache中加入SSL功能。
由于Apache的实现是模块化的，因此很容易增加新的特性。
同时，它还支持Proxy服务、虚拟主机、用户Web目录等功能.
PHP是一种挎平台的服务器端的嵌入式脚本语言。
它大量地借用C,Java和Perl语言的语法，并耦合PHP自己的特性,使WEB开发者能够快速地写出动态生成页面。
PHP一个很大的特点是支持目前绝大多数数据库。
PHP是完全免费的。
PHP同时还提供了类和对象,支持构造器、提取类等.目前很多大型的商业网站都是用PHP开发的，国内最著名的有新浪网。
1.7.3报表系统BrioIntelligence
BrioIntelligence是最易于使用的商业智能产品，为企业提供查询、分析、报表的工具和信息共享的平台。
BrioIntelligence考虑了整个企业-—它提供一个完备的、集成的决策支持平台，支持信息的发布、分析和各种决策支持.它提高了企业信息的价值，改善了企业的性能，为企业提供了竞争优势，其丰富的功能包括企业报表、分析报表、强大的服务器、特殊的查询、OLAP、分析应用工具等。
BrioIntelligence由服务器和客户产品组成，它们相互之间能无缝连接,并且能与其它产品如第三方的数据库服务器、Web服务器和Email系统集成。
通过Internet,大量的用户可以访问最新的数据仓库或数据集市，为了优化性能，系统还有完善的Client/Server产品.
BrioIntelligence的设计思想是：
为IT而建立,为用户而设计，充分利用现有技术.也就是说，BrioIntelligence为企业的IT人员提供一个功能强大的工具，管理企业的用户,分发企业的信息,减少烦琐的日常事务。
Brio为用户提供直观友好的界面,通过简单的操作完成复杂的查询和分析工作.BrioIntelligence的产品采用了最新的技术，并且与现有的技术融为一体，充分地利用了企业现有的技术投资。
BrioIntelligence具有如下特点:
统一的界面
BrioIntelligence提供统一的、与Word2000相似的界面,直观、易于熟悉,通过鼠标的简单操作就可以完成复杂的查询和分析.
集成的解决方案
与其它商业智能软件不同,BrioIntelligence集成了查询、分析、报表功能于一体，并为各种平台下的客户/服务器方式和Web方式的用户提供一个统一的界面。
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强大灵活的报表
BrioIntelligence可以在迅速创建报表，报表的数据可以来自多数据源，报表中可包括计算、字段、图表、旋转表等,并可以将分析结果在企业内部实现共享。
OLAP——强大的交互式分析和灵活的钻取功能
通过直观、简单的操作可以实现复杂的查询。
BrioIntelligenceOLAP工具提供灵活的分析功能,如任意钻取、预定义钻取、细节钻取，这些都是通过数据模型来定义的.图表、旋转通过丰富的格式和高亮度显示可以提示数据的变化趋势。
分析应用开发—-发布商业信息成果
BrioIntelligence允许开发者建立支持Web 的分析应用，将已建好的商业信息成果发送给决策者,可以加入各种通用控件并利用JavaScript进行编程控制.BrioIntelligence使得企业可以获取并利用商业信息以利于竞争,开发人员建立的EIS（领导信息系统）应用“指示盘”可以提供能快速显示的最高层的数据,并可以进一步分析处理、制作报表.这些支持Web的分析应用将大大提高整个企业的效率，因为更多的用户将能更方便地获取所需信息，更好地进行决策支持。
离线分析和速度
BrioIntelligence可以在本地进行分析处理,包括排序、统计等各种计算和分析，而不需要与数据库连接.由于并不是用户的每个操作都需要连接到数据库，可以在本地执行大量的任务，所以服务器的负担大大减小。
这个特性在用户大量增加的情况下可以显著地提高系统的速度和效率。
客户端零管理
Web方式的客户端软件实现了自动安装和升级，显著地减少了ＩＴ和用户的管理工作，大大地方便了用户。
为最终用户而设计
BrioIntelligence提供友好的用户界
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