馮 超
（廣東省電力通信有限公司，廣東廣州510600）
摘 要：有效的網絡管理是通信行業高效發展的必備手段。從當前網絡管理需求和技術現狀出發，介紹和分析了電力通信網絡管理系統的建設目標和體系結構，提出以選擇簡單網絡管理協議（SNMP）和面向對象的技術為佳，未來的網絡管理系統應具有人工智能的功能，可分層分范圍。
關鍵詞：網絡管理系統 體系結構 分布式
網絡管理是電信行業中十分重要但又尚未成熟的課題，尤其在廣東省電力系統通信網絡中，相對于通信設備來說，網絡管理更是一個薄弱環節。我們現有的管理系統都屬于電路監控系統，它們基于每一條傳輸電路本身。當通信系統由很多不同電路設備組成時，管理就變得零散：每時每刻有許多監視屏幕要注意盯著，分析統計要逐條電路進行，如果還需要做更高層的應用管理，那就更困難了。顯然，這樣的系統需要整合，需要一個更高層的平臺開展管理。隨著網絡范圍的擴展和不同功能業務的出現，以及對經濟效益的管理控制，建立一個有效的網絡管理系統，是發展的必然方向。
1 建設網絡管理系統的目標
總的來說，用戶和網絡經營者對網絡的要求是有效、可靠和經濟。為了滿足這個要求，整個信息產業在迅猛地發展，為廣大用戶提供既高效又經濟的通信手段，而相對于通信網絡本身的發展建設，網絡管理要滿足上述要求，無論在理論上，還是在實踐上都遠遠滯后。通信網絡設備的更新換代很快，通信設備功能復雜和規格不統一，生產廠商多，網絡管理的行業標準不完善，管理需求的不斷變化和發展，使得網絡管理系統建設不可能一步到位。對于省級電力通信系統，網絡如何管理是一個新課題，必然有一個逐步認識和發展的過程。近期我們希望能達到以下幾個主要目標：
a）為沒有管理系統的網絡提供管理功能。交換網絡和計算機網絡設備在建設的時候都沒有考慮管理系統，隨著運行方式的改革（例如從星型匯接變為分層匯接）和重要性的提高，需要增加網絡管理能力 。
b) 對各種零散設備進行管理。網絡中必然存在大量不同功能的設備，例如電源、空調、消防設備以及各類接口設備，通信電路監控設備一般不對它們進行管理，但是在運行中，它們的作用和重要性往往不低于電路本身，這就需要有手段將它們管理起來。
c) 替代通信電路原有的監控系統。經過十幾年的使用，一些通信電路自帶的監控系統已經損壞，不可修復，需要有新的監控手段。
d) 在原有監控系統的基礎上提高管理能力。過去的監控系統往往只是注重監視功能，不能提供性能管理和后臺應用管理的功能。我們希望新的網絡管理系統不僅僅能夠彌補這些缺陷，而且要求它打破物理網絡的封閉結構，改變多管理系統之間互通性差而造成低效和復雜的管理環境，提供一些新的功能，例如一段電路中斷后對其它傳輸電路或通信方式產生的影響及其屏蔽。
e）降低網絡運行成本。減少現在運行中需要大量人工介入處理的、簡單的和重復的工作，例如一些工作紀錄和單據的自動生成、統計以及傳送。
f）滿足不同人群對管理網絡的不同要求。管網絡的與管設備的要求不同，管資源、管財務、管運行的要求不同，不同通信專業的要求也會不同，例如某點失效可能引起不同范圍和不同專業通信人員的重復檢查和處理判斷，以至擴大故障影響等。
g）具備開放性，為未來順利接入新增設備打下良好基礎。
2 網絡管理系統的體系結構
要實現上述目標，就需要在網絡管理系統的體系結構和管理信息結構等方面作出很大改進。
2．1 主從式
現在我們使用的管理系統屬于主從式體系結構，所有的設備和電路都由后臺直接操縱，所有的應用管理也是在同一個后臺上進行。這種高度集中的系統存在著以下問題：
a）由一個網管核心負責收集、分析所有被管資源的狀態信息，并進行相應管理，造成網管站工作負擔過重，沒有充分發揮網絡的分布計算資源優勢。
b）所有的網絡管理數據都必須傳送給網管站分析處理，這樣易在管理者端形成通信瓶頸，如果是網絡規模小，設備不多則自然采用集中式的管理，但是當網絡具有幾百個節點，輪詢一遍就需要花費很長的時間，顯然不可能做到對網絡實時監控。
c）當網絡出現故障，尤其是后臺失效的時候，會造成全網失控。
d）由于系統規模和應用越來越復雜，加上用戶需求的改變，現行的網絡管理平臺不易擴展升級。
e）由于網絡采用不同廠商的網絡、協議、操作系統和數據庫，網管人員不得不分別借助各種孤立的管理工具來監視和控制網絡的運行和管理各種信息服務。這給網管人員帶來了額外負擔，給有效地管理好網絡帶來很大的困難。比如，有些電路是由不同廠家設備駁接而成的，如果要計算全電路運行率，就需要在各自的管理設備上分別進行，且由于計算方法不同，其結果可能產生差異。
f）目前網絡管理的重心仍然放在管理網絡的硬件設備上，缺乏真正有效的包括各種應用服務的集成網絡管理。
2．2 分布式
當前，計算機網絡技術的發展為我們解決上述問題鋪平了道路，采用客戶－服務器這樣一種成熟的結構來實現網絡管理系統的分布式管理方式，已經成為網絡管理系統建設的共同模式。網絡管理系統是以中央平臺為中心的，各種管理應用集中在平臺之中，并與被管數據和安裝在設備中的控制功能分開，它由四部分組成：被管設備的代理、管理站、管理信息庫和網絡管理協議。
2．2．1 代理
各種通信設備和各條電路是被管設備，由代理按照它們各自的特點、需求進行分管，并將采集的數據儲存在自己的數據庫中。例如話音交換網主要管理內容是話務量、信號資源、迂回分配和呼通率，傳輸設備則主要側重于與中斷和誤碼有關的傳輸質量管理，它們的管理內容有極大的差異，試圖將它們從一個歸口進行管理必然為縱橫交錯的問題所困擾，由代理按照它們不同的特點分別進行信息采集、分析和存儲管理，再將有共性的、上層應用需要用到的數據提取出來，這不僅能解決眼前的實際需要，也為將來新增設備提供了采用模塊解決的可擴展方案。
2．2．2 管理站
管理站是聯接管理人員與網絡管理系統的界面，它實際上是一臺運行特殊管理軟件的計算機，管理人員對網絡的各種操作，以及網絡管理系統主動和被動產生的各種信息需要告知管理人員，均通過管理站完成。管理站也允許有多個，分別按照不同的應用和管理需求來配置。例如監視網絡的值班人員，可以通過運行圖形界面來定位設備的管理站監管網絡，一旦網絡發生故障，可以快速地通過圖形界面定位故障點，檢修人員則可以通過運行表格的管理站來接受故障檢修任務。
2．2．3 管理信息庫
管理信息庫顧名思義是存儲網絡運作信息的地方，有靜態的也有動態的。各個代理也可以有自己的管理信息庫，存放所代理范圍內的運作數據，這視設備現狀和管理需求而定，例如同步數字系列（SDH）電路本身就有管理系統和數據庫，并能夠與外部互相傳遞數據。
2．2．4 網絡管理協議
網絡管理協議定義了管理者(管理站和中心管理信息庫)與被管代理間的通信方法，規定了管理信息庫的儲存結構、信息庫中關鍵字的含義以及各種事件的處理方法。如何選擇網絡管理協議取決于網絡的大小以及擴展、管理要求的復雜與否和當前設備所采用的網絡管理協議的趨勢。簡單網絡管理協議(SNMP)、公共管理協議(CMIP)和電信管理網(TMN)是三種研究得較多的網絡管理協議，其中的SNMP由于秉承了因特網TCP/IP協議使用有效和簡單的特點，在目前的設備中應用最為普遍。我們現在的網絡規模在300個節點左右，相當一部分的設備本身就帶有SNMP協議，并且如何對整個網絡進行綜合管理的研究才起步，采用CMIP和TMN等大而全又復雜的協議，會因為經驗和應用不足而使開發工作進展緩慢 ，耗資也將與收益極不相符，以SNMP作為主要協議比較符合我們的網絡現狀和管理要求，投入費用也不至于太大。
3 管理信息結構
網絡管理協議中的管理信息結構，定義了各個角色所管理的信息庫中信息結構和數據類型。為什么需要規范管理信息結構呢？它之所以在我們過去傳統的集中式管理系統中不顯得重要，是因為集中式管理只有一個數據庫和管理后臺，只有放射型的信息收集處理，所以它不需要交換信息的協議平臺，這是它功能和應用難以擴展的致命之處。分布式網絡管理系統中的每個角色需要與其它角色交換信息，要使大家都能解析交換的信息，定義信息的規則是必不可少的。例如微波設備的無線組件、中頻組件或復接器等實體，對它們的命名是面向過程還是面向對象、如何才能唯一地被識別、它們的工作狀態變化如何讀取，需要用命名規則和數據語法來規范。另外為了擴展應用，還應該給每個實體賦予類或屬性，并為指導這些工作如何進行給出模板和指南。在上面的例子中，信號的流程從無線組件、中頻組件到復接器 ，當然也可以逆轉，僅考慮信號流向可以采用面向過程命名，但是復接器的故障還將影響各種用戶，那么在跨專業的管理應用時就帶來很多的困難 。面向對象的技術具有抽象性、封裝性、繼承性和同質異構性 ，在設備種類繁多、廠商眾多，管理要求多樣化的網絡環境下，在克服復雜性方面有很大的優勢，理所當然成為網絡管理系統的信息管理技術。
4 安全問題
網絡管理系統的安全問題也應該予以注意，因為一方面在網絡運行中，網絡管理的重要性日益體現 ，系統本身的運行可靠性必須予以重視，對系統的重要部分采用冗余技術是需要考慮的；另一方面系統本身是一個網絡平臺結構，存在內外交換管理信息的必要及渠道，包括遠程上網，對系統不正常的操縱和數據的存取會危害通信網絡正常運行。SNMP協議可以提供訪問控制、隱私和認證服務，目前的情況下，我們只是對系統的訪問進行控制，隨著應用的不斷深化和廣泛，就有必要提供隱私和認證服務。比如將網絡運行信息傳送到相應的單位，應該得到認證回答，作為網絡維護質量和計算費用的依據。
5 結束語
人工智能（專家知識）是我們最希望得到的系統功能，龐大的網絡、繁多的參數和數據、日益增長的復雜性、保證管理的實時性和處理網絡問題的連貫性，都要求網絡管理系統越來越多地基于知識。基于目前的研究開發水平，我們不期望全面引入人工智能來管理網絡，只是在隔離和診斷故障等方面具備一定程度的人工智能，提高網絡實時維護水平。
