第七章 网络管理,随着网络技术的高速发展，网络变得越来越复杂，网络的正常运行、服务质量、经济效益也越来越依赖网络的有效管理，网络管理变得越来越重要 7.1 网络管理一般原理 7.2 互联网络管理 7.3 电信管理网（TMN）,7.1 网络管理一般原理,7.1.1 网络管理参考模型 在各种网络中都存在管理问题网络管理问题包括对拓扑结构、流量分配、拥塞控制、资源命名与寻址、路由选择、设备监控及业务管理等网络设计、规划及互连基本控制问题的管理,网络管理过程包括3个环节： 网络管理信息的采集； 网络管理信息的传输； 网络管理信息的处理、决策 网络管理系统（如图7-1所示）图7-1 网络管理系统原理模型,7.1.2 网络管理功能 OSI给出了管理通信标准CMIS/CMIP（公共管理信息服务／公共管理信息协议）利用CMIS提供的通信服务可提供系统管理服务，如差错管理，配置管理，性能管理，计费管理和安全管理（这5类功能称为FCAPS）,① 故障管理: 故障管理是管理和监督非正常的操作它提供的功能有：维护差错日志、响应差错通知、定位和隔离故障、进行诊断测试以确定故障类型,以及最终排除故障。
② 计费管理: 计费管理为指定资源的使用核算成本和收取费用它提供的功能有：通知用户使用费用或使用的资源,设置计费的阀值点,当使用了多种资源时将有关的费用综合在一起,③ 配置管理: 配置管理是对开放系统实施控制,从中收集配置数据,并向其他开放系统提供配置数据；它提供的功能有：初始化或删除管理客体,为控制例行的操作设置适当的参数,收集关于状态的信息; ④ 性能管理: 性能管理有助于资源的性能评估它提供的功能有:收集和分发统计数据, 维护系统性能的历史记录,模拟各种操作的系统模型; ,⑤ 安全管理: 安全管理指对开放系统的访问要实施的各种保护功能它提供的功能有：支持安全服务、维护安全日志,向其他开放系统分发有关安全方面的信息 OSI系统管理实体模型如图7-2所示,图7-2 系统管理实体模型,① 本地系统任务 当系统激活时, 启动每层的(N)LME 充当MIB的管理程序 ② 通信任务 为同一层的(N)LME之间的信息交换提供支持, 使得(N)LME 不必为此提供额外的协议 和通信网络与用户设备内的其他SMAP进行交互 ,SMAP是系统执行管理功能的一个应用进程, 它对通信资源的管理主要是通过操作MIB来进行的。
在一个网络元素（如交换节点、接口设备、传输设备等）中，管理实体嵌入到通信协议栈的各层，并且层管理实体与被管理实体之间的交互接口不在OSI 标准化范围7.2 互联网络管理,7.2.1 TCP/IP网管框架 在TCP/IP网管中管理通信协议称为简单网管协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)SNMP通信是无连接通信，并使用UDP进行传输；而OSI CMIP是面向连接的，这是应用层中各种实体通用的模式图7-3中的管理设施通过内部通信机制和各层协议进行交互它是SNMP的代理（Agent），能接受SNMP对各MO的操作请求，对各层协议的数据结构进行访问,图7-3 TCP/IP管理框架,7.2.2 SNMP v1/v2/v3 由于网络规模的扩大，SNMP管理机制的弱点被充分暴露出来 IETF于1992年雄心勃勃地开始了SNMP v2的开发工作SNMP v2增加一个get-bulk-request命令，可以一次从路由器的路由表中读取许多行信息，而SNMP v1一次只能读一行SNMP v3将统一SNMP v2*和SNMP v2u中的概念和技术思想,并不考虑增加新的功能,而是回到SNMP v1的老路上。
它们的目标是: 尽量利用现有的成果,尤其是SNMP v2*和SNMP v2u已开发的成果； 达到安全电子商务（SET）安全标准的要求; 尽可能简单; 支持大规模的网络,7 2.3 RMON 1．RMON Internet工程特别小组(IETF)于1991年11月公布远程监控RMON MIB来解决SNMP在日益扩大的分布式网络中所面临的局限性 RMON MIB由一组统计数据、分析数据和诊断数据构成，利用许多供应商生产的标准工具都可以显示出这些数据，因而，它具有独立于供应商的远程网络分析功能2．RMON2标准 RMON2 标准能将网管员对网络的监控层次提高到网络协议栈的应用层 RMON2没有取代RMON，而是它的补充技术 表7-1显示RMON2如何能够对现有的RMON管理解决方案进行补充，并从多个角度来解决一系列网络管理问题7.3 电信管理网（TMN）,7.3.1 TMN概要 TMN为电信网和业务提供管理功能并能提供与电信网和业务进行通信的能力TMN的基本思想是提供一个有组织的体系结构，实现各种运营系统（Operations System，OS）以及电信设备之间的互连，利用标准接口所支持的体系结构交换管理信息，从而为管理部门和厂商在开发设备以及设计管理电信网络和业务的基础结构时提供参考。
MN与被管理的电信网之间的一般关系如图7-4所示TMN在概念上是一个单独的网络，它在有限的点上与电信网相接口来发送或接收信息，控制它的运营图7-4 TMN与电信网的关系,7.3.2 TMN功能体系结构 TMN功能体系结构建立在提供一般功能的多个功能块之上，其结构如图7-5所示，它包括运营系统功能（Operations System Function，OSF）、网元功能（NEF）、中介功能（Mediation Function，MF）、工作站功能（WorkStation Function，WSF）、适配器功能（Q Adaptor Function，QAF）和数据通信功能（Data Communication Function，DCF），其中数据通信功能没有在图中画出图7-5 TMN功能体系结构,1．TMN功能块 （1）运营系统功能块 （2）网元功能块 网元NE是网络中各种设备，关于网元的概念将在本章“TMN物理体系结构”小节中进一步介绍3）工作站功能块WSF WSF为管理信息的用户提供解释TMN信息的手段，将管理信息由F接口形式转换为管理信息用户可理解的G接口形式 WSF终端用户提供数据输入输出的一般功能。
例如： 对终端的安全访问、登录； 识别和验证输入； 格式化和验证输出； 支持菜单、屏幕、窗口、滚动及翻页等； 访问TMN等,（4）中介功能块 当两个功能块所支持的信息模型不同时需要用中介功能块（MF）进行中介 （5）Q适配器功能块QAF QAF的作用是连接那些类似NEF和类似OSF的非TMN实体，完成TMN参考点和非TMN参考点之间的转换,2．TMN功能成分 （1）管理应用功能 管理应用功能（Management Application Function，MAF）是实现TMN管理服务的功能成分 （2）管理信息库 管理信息库（Management Information Base，MIB）是管理信息的概念上的存储场所，代表一个被管系统中的被管对象的集合,（3）信息转换功能 信息转换功能（Information Conversion Function，ICF）用于中介系统中，负责将一个接口的信息模型转换为其他接口的信息模型 （4）表示功能 表示功能（Presentation Function，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。
5）人机适配 人机适配（Human Machine Adaptation，HMA）完成MAF信息模型向PF信息模型的转换 （6）消息通信功能 消息通信功能（Message Communication Function，MCF）提供数据通信功能以实现功能块之间的连接,3．TMN参考点 （1）q参考点 q 参考点描述各个功能块共同支持的信息模型所定义的信息的一个逻辑部分的交换 （2）f参考点 f参考点是WSF与其他功能块之间的信息交换点 （3）x参考点 x参考点被置于不同的TMN中的OSF之间4）g参考点 g参考点被置于TMN之外的人与WSF功能块之间尽管g参考点上传送TMN信息，但它不被看作是TMN的一部分 （5）m参考点 m参考点被置于TMN之外的QAF功能块和非TMN被管实体之间 4．TMN参考模型 图7-6为TMN功能参考模型,图7-6 TMN功能参考模型,7.3.3 TMN信息体系结构 1．面向对象的方法 为了有效地定义被管资源，TMN运用了OSI系统管理中被管对象的概念由被管对象表示资源在管理方面的特性的抽象视图2．管理者和代理者 因为电信网络环境是分散的，所以电信网络管理是一个分散的信息处理过程。
管理者和代理者之间一般存在以下意义的“多对多”关系： ① 一个管理者可以加入到与多个代理者的信息交换中 ② 一个代理者可以加入到与多个管理者的信息交换中 图7-7描述了管理者、代理者、被管对象以及NE被管资源之间的关系,图7-7 NE被管资源的管理模型,3．共享的管理知识 （1）TMN系统的通信 TMN功能块利用管理者与代理者关系完成管理活动在图7-8中，系统A管理系统B，系统B管理系统C（层叠系统）系统A参考系统B的信息模型和对A的接口与系统B进行相互作用系统B参考系统C的信息模型和对B的接口与系统C进行相互作用,图7-8 TMN系统的通信例,（2）共享的管理知识 TMN中的一个系统可以对多个系统承担代理者角色，将它们表示为许多不同的信息模型7.3.4 TMN物理体系结构 TMN功能由物理体系结构实现（如图7.9所示）TMN物理体系结构定义网络管理所需要的信息传递与处理手段,图7-9 TMN物理体系结构,1．TMN的物理元素 （1）运营系统（OS） OS是完成OSF的系统OS可以选择性地提供MF，QAF和WSF OS物理上包括：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）中介设备（MD） MD是完成MF的设备3）Q适配器（QA） QA是将具有非TMN兼容接口的NE或OS连接到Qx或Q3接口上的设备 （4）数据通信网（DCN） DCN实现OSI的1~3层的功能，是TMN中支持DCF的通信网 （5）网元（NE） NE是指各种电信设备，可以完成NEF （6）工作站（WS） WS是完成WSF的系统2．TMN标准接口 MN的元素之间要相互传递管理信息，必须支持相同的通信接口 （1）Q3接口 TMN 解决互操作性的主要方法是在接口技术中采用了语法和语义分开、操作和通信分开、独立于设备的语义描述、面向对象技术等一系列先进的接口技术，形成了支持互连、互通、互操作的标准接口：Q3接口,（2）Qx接口 Qx接口被用于qx参考点 （3）F接口 F接口被应用于f参考点，用于实现工作站通过数据通信网与包含OSF、MF的物理元素相连接的功能 （4）X接口 X接口被应用于x参考点上7.3.5 TMN的优缺点 1．TMN的优点 TMN的基本概念是提供了一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间以及操作系统与电信设备之间的互连2．TMN的缺点 首先，由于TMN独立于电信网之外，且在管理系统OS中集中处理网管数据，使得数据处理量过大，处理时延较长，造成TMN的管理方式不能满足一些实时处理的要求，不能最大限度地利用现有网络的性能。
其次，TMN是基于网元立场的，并没有从全程全网的角度来为系统建模再者，TMN的管理信息模型是建立在OSI系统管理基础之上，与CMIP协议密切相关 此外，TM。