1. TMN - технология управления сетями электросвязи.

В 1992 году была окончательно оформлена в серии рекомендаций ITU-T M.3000…M.36xx.

Главные достоинства – высокая функциональность, продуманность и взаимосвязь всех задач управления.

Эта взаимосвязь осуществляется благодаря развитой системе архитектур.

Данная технология состоит из нескольких архитектур:

  • логическая уровневая архитектура – LLA (пирамида);
  • функциональная архитектура, содержит ряд функций по управлению, в числе которых часто упоминают пять следующих задач (групп функций):
  1. CM – управление конфигурацией сети;
  2. FM – управление устранением последствий отказов;
  3. AM – управление расчетами ;
  4. PM – управление качеством предоставляемых услуг;
  5. SM – управление безопасностью.

  • физическая архитектура, рассматривает способы реализаций перечисленных выше функций с помощью аппаратно-программных средств.
  • Информационная архитектура, рассматривает отношения между системой управления (менеджер) и объектами управления (агентами), способы представления управляющей информации, управляющие протоколы и т.п.

Недостатками TMN, затрудняющими ее внедрение являются:

  • Чрезмерная громоздкость (как в техническом, так и в стоимостном плане) протокольных стеков и информационных моделей OSI, лежащих в основе стандартных интерфейсов TMN
  • Технология TMN берет свое начало из теории, а не из практики. Поэтому большинство ее ключевых составляющих (языки, протоколы, модели) не были широко используемы в телекоммуникациях.
  • TMN оперирует с очень сложным языком абстрактной синтаксической нотаций ASN.1, описывающим управляемые объекты и процессы. Средства поддержки этого языка очень дороги и доступны не всем.
  • В рекомендациях ITU-T проблема управления сетями с точки зрения реальных операторов, производителей и потребителей освещается очень абстрактно и не соответствует современным темпам развития сетей и услуг, поэтому многие технологические решения определяемые такой абстракцией оказываются просто невостребованными и ненужными.
  • Многими экспертами реализация TMN-интерфейсов рассматривается неоправданно сложным и дорогостоящим делом. Считается что протокольные стеки, регламентированные для Q-интерфейса являются слишком "перегруженными" и "тяжелыми". Такая ситуация приводит к неоднородности интерпретации интерфейсов различными разработчиками. Чрезмерная сложность сказывается на надежности и цене программного обеспечения.
  • Недостаточная гибкость в реализации распределенных архитектур систем управления.
  • В концепции TMN отсутствуют средства разработки приложений для управления сетью.

Несмотря на это TMN является основой общей концепции организации систем управления телекоммуникациями, а также технологической основой построения современных систем сетевого управления в том числе и в России, как это зафиксировано в концепции развития ВСС (ЕСЭ) России.

Альтернативную TMN_ITU-Т технологию управления представила некоммерческая организация TMForum – группа, объединившая в себе более 380 ведущих телекоммуникационных провайдеров, операторов, системных интеграторов, производителей программного и аппаратного обеспечения, а также администраций.

Деятельность TMF охватывает:

  • новое поколение СПО (OSS) и программного обеспечения (SW) (NGOSS);
  • моделирование и автоматизация бизнес процессов;
  • управление сетевыми технологиями следующего поколения;
  • интеграция и практическая реализация аппаратных систем управления;
  • управление услугами;
  • организация систем "customer-care" на базе Web;
  • управление электронной коммерцией;
  • регламентирование взаимодействия с потребителями услуг.

TMF занимает лидирующее положение среди альтернативных организаций, занимающихся вопросами управления телекоммуникациями.

Основным практическим документом TMF, который определяет всю остальную деятельность организации является Telecom Operations Map (Схема телекоммуникационных операций), которая демонстрирует преемственность концептуальной части TMN и в то же самое время развивает TMN.

Преемственность заключается в представлении управления как многоуровневой архитектуры, с выделением уровней управления сетевыми элементами ("процессы управления сетевыми элементами"), уровня управления сетью ("процессы управления сетью") и уровня управления услугами ("процессы формирования и предоставления услуг" и "процессы работы с абонентами").

Основное отличие технологии управления, разрабатываемой TMForum’ом – разработка стандартов ведется сверху-вниз, а вверху модели управления – стоит клиент!

В концепции TMF, управление представляет собой сложный механизм, состоящий из тесно взаимодействующих процессов (бизнес-процессов), образующих непрерывно функционирующий конвейер.

Понятие “Бизнес-процесс” является относительно новым объектом управления в телекоммуникациях и требует детального определения:

Бизнес-процесс (БП) – это последовательность внутренних видов деятельности оператора, начинающихся с одного или более входов и заканчивающихся созданием продукции, необходимой клиенту.

Назначение БП в том, чтобы предложить клиенту продукцию, удовлетворяющую его по стоимости, долговечности, качеству и другим потребительским свойствам.

Уже из этих определений видно, что во главе угла БП – стоит клиент, с его всевозможными запросами.

Составной частью БП являются функции, выполняемые в ходе обработки входных данных и производстве определенной продукции. Функция представляет собой определенную сущность, выполняющую данную операцию по обработке входной информации. Функции инициализируются внешним событием, например результатом выполнения предыдущего процесса.

Для описания динамики БП используют понятие “поток событий”, т.е. последовательность взаимосвязанных БП и входящих в них функций.

Для фиксации начала или завершения БП используются “Триггеры” - решающие схемы, позволяющие синхронизировать выполнение БП.

Различают внешние и внутренние БП. Внешние БП описывают взаимодействие между оператором и клиентом, а также между разными операторами. Особенное внимание в технологиях TMForum, обращается на детализацию интерфейсов между внутренними и внешними БП.

В настоящее время TMF ведет разработку 2-х программ (технологий):

Совершенствуя технологию TMN TMForum, разработал “продвинутую” технологию TMN – Smart-TMN. SmartTMN – расширенная технология TMN и состоит из 4-х частей (рис.1).

1. TOM – Telecom Operations Map (рис. 1), в которой определяются основные технологические, управленческие и административные процессы общие для большинства телекоммуникационных провайдеров и операторов.

2. CIF – Central Information Facility (Основные Информационные Средства). CIF – это набор инструментов и методик для моделирования процессов и объектов, в TOM.

3. TIM – Technology Integration Map (Модель Интеграции Технологий). Это, пока самая критическая и спорная компонента SmartTMN. В этой модели на основании практических исследований и анализов отбирается группа наиболее технически адекватных и рентабельных технологий, которые могут быть наиболее эффективным образом использованы для построения реальных систем управления по концепции TMN.

4. CP – Catalyst Projects (Катализирующие Проекты). Через CP TMF проверяет жизнеспособность своих технических спецификаций. Т.е., рабочие группы TMF строят реальные системы управления, основываясь на данных взятых из трех предыдущих составляющих SmartTMN.

Рисунок.1 - SmartTMN

Основные отличия TOM-TMF от общих подходов TMN, заключаются в следующем:

  • TOM-TMF демонстрирует процессный подход к управлению, не декларируя просто функции или наборы функций, а предоставляя управление на каждом уровне как набор процессов (см. рис. 2), моделирующих реальные процессы оператора;
  • при составлении TOM использовался подход "сверху-вниз" (т.е от бизнес нужд оператора к технологическим процессам сетевого управления) в отличие от TMN, где рассмотрение управления ведется по принципу "снизу-вверх", т.е. сначала регламентируются технологии и функции управления на уровне сетевых элементов, затем на уровне сети и далее.
  • в TOM в качестве отдельного уровня выделен уровень взаимодействия с клиентами, что отражает специфику современной работы оператора;
  • TOM показательна своей наглядностью, простотой и большей детализацией (см. рис. 3), что существенно отличает ее от способов представления TMN. В рекомендациях ITU есть подобная схема (пирамида LLA), однако, она задает лишь общую логику управления, а сами функции, наборы функций и группы наборов функций даны отдельно простым перечислением без наглядного их соотнесения с реальными процессами управления, происходящими у оператора.

Рисунок 2 – ТОМ

Рисунок 3 – Пример описания CRM-процессов и подпроцессов.

В модели ТОМ эти процессы условно разделены на 3 части – И-О-Б (исполнение – обеспечение – биллинг или F-A-B Fulfillment-Assurance-Billing).

Уровень управления бизнесом не представлен в данной модели в виде отдельной составляющей, но многие процессы, свойственные этому уровню содержатся в процессах представленных на других уровнях ТОМ.

NGOSS (New Generation Operations Systems and Software – Новое Поколение Систем Операций и Программного Обеспечения – TMF 052, TMF 053). Эта технология представлена рядом нормативных документов, дополняющих и развивающих TMN и как концепцию и как технологию с тем, чтобы обеспечить максимально оптимальные варианты организации систем управления в реальном телекоммуникационном бизнесе.

NGOSS – этот попытка TMF разработать принципиально новую архитектуру автоматизированных систем управления (АСУ) путем внедрения так называемого "компонентного" подхода в организации логических ресурсов и интерфейсов.

Посредством NGOSS члены TMF ставят себе целью кардинально изменить философию и архитектуру технологической организации автоматизированных комплексов, управляющих ресурсами телекоммуникационного предприятия.

Это означает что NGOSS нацелена на удовлетворении потребностей в менеджменте всего телекоммуникационного предприятия в целом для оператора.

На данный момент NGOSS сосредоточена не на том, как и чем управлять, а на том, как организовать программно-аппаратную инфраструктуру АСУ оптимальным образом, для того чтобы достигнуть следующих характеристик:

  • интероперабельности на уровне близком к "plug-and-play";
  • высокой адаптируемости и гибкости в настройке при реализации (инсталляции);
  • высокой степени масштабируемости при дальнейшем совершенствовании.

Говоря более простым языком, если вы следуете принципам NGOSS, то вы (потенциально) должны получить возможность проще, дешевле и быстрее инсталлировать новые системы управления, оптимальным образом на уровне программного инструментария подгонять эти системы для выполнения специфических функций управления, свойственных вашему предприятию, а также с легкостью (технической и финансовой) наращивать уже существующие управляющие комплексы, в случае, если вам понадобится дополнительная функциональность или вычислительная мощность.

Основными принципами NGOSS являются:

  • использование распределенных программных компонент с хорошо определенными интерфейсами взаимодействия;
  • использование механизма передачи атрибутов компонент на базе открытых интерфейсов;
  • использование разделяемых (общих) информационных сервисов;
  • отделение специфических технологических деталей от общей концептуальной модели организации управления.

2. SNMP технология

Основана на одноименном протоколе управления, разработанном IETF в стандартах RFC-1155, 1157 и дальнейших модификациях. Начала свое внедрение с решения задач управления локальными вычислительными сетями. Сегодня SNMP широко используется для управления сетями INTERNET, FR, ATM.

Основное преимущество:

  • простота
  • практическая реализация для многих приложений
  • наличие усложненных версий, приспособленных для управления большими сетями.

Недостатки:

  • невысокая защищенность от НСД
  • невысокая функциональность (нет функций фильтрации данных управления и функций определения зоны видимости объектов, что создает большой трафик от агента к менеджеру и большое время поиска информации в MIB)
  • первые версии SNMP имели недостаточное пространство адресации объектов (были приняты, так называемые, короткие адреса).

3. CORBA - 1995г, OMG.

Основным решением, преодолевающим отмеченные недостатки технологий TMN и SNMP, является технология CORBA, обладающая заметно меньшей стоимостью в реализации.

Архитектура CORBA - брокера запросов к объектам, - технология распределенных вычислений, была определена Группой OMG (Object Management Group), консорциумом, объединяющим компании из разных отраслей.

Архитектура CORBA дает возможность выполнять связь между распределенными по сети объектами с использованием объектно-ориентированного подхода (что было заложено в протокол CMIP-TMN, но не было принято и реализовано). Главными объектами CORBA являются:

  • Брокер запросов к объектам, представляющий собой, по сути, программную шину-интерфейс - для связи приложений с удаленными объектами. Эта программная шина (API) избавляет программиста от необходимости знать, где именно находится объект, и в каком он состоянии (активном или нет)
  • Язык определения интерфейсов OMG IDL, который позволяет определить интерфейсы объектов и описать их структуру. Данный язык не зависит от реализации и является предпосылкой для создания объектов, работающих в гетерогенной среде.
  • Дополнительные сервисы: динамическое формирование запросов (DII), репозитарий интерфейсов (IR), динамическая обработка запросов (DSI), сервис, унифицирующий правила взаимодействия различных брокеров запросов (GIOP, интерфейс сетевого и транспортного уровней)

Объектная модель CORBA позволяет производить разработку клиентской программы независимо от операционной системы и аппаратной платформы. Она обеспечивает возможность интеграции и передачи информации между разнородными объектными системами.

Наличие надежных реализаций и проработанность механизмов взаимодействия предопределили широкое распространение архитектуры CORBA в различных промышленных областях.

В последние 5 лет CORBA находится в зоне пристального внимания ведущих разработчиков телекоммуникационного оборудования. Многими изготовителями оборудования связи и управления уже сегодня предлагаются как системы управления, так и интерфейсы, базирующиеся на CORBA; имеются проекты отдельных международных стандартов по интерфейсам систем управления на базе CORBA, а сама CORBA введена как допустимый вариант реализации основных - стандартных в TMN - интерфейсов Q3/X.

Достоинства: - возможность создания интегрированных приложений для систем управления.

Интеграция приложений возможна как по горизонтали в рамках одного уровня управления (системы управления станциями коммутации, системы управления трафиком), так и по вертикали (интеграция различных уровней управления, например, системы управления услугами, системы управления сетью, бизнесом)

CORBA обладает более понятными пользователю средствами описания объектов, информационных потоков и процессов. Такими средствами являются:

  • язык описания интерфейсов – IDL
  • язык UМL - (универс. язык моделирования), который описывает объекты и процессы с помощью диаграмм,
  • протоколы взаимодействия брокеров – GIOP/IIOP (Inernet Inter-ORB Protocol).

Недостатки:

Использование CORBA-интерфейсов для интеграции систем управления требует очень трудоемкой работы по адаптации специфических особенностей управления в иные, чем TMN, технологии (адаптация информационных моделей и баз управляющей информации – MIB). Поскольку в международных организациях эта работа по стандартизации находится на начальной стадии, оператору, выбравшему технологию CORBA, необходимо предусмотреть соответствующие расходы и ресурсы. При этом у оператора имеются практически следующие основные варианты действий (при определенных обстоятельствах они могут дополнять друг друга):

  • использование технологии CORBA на верхних уровнях управления TMN (бизнес и/или услуги) при сохранении существующих технологий на более низких уровнях управления,
  • использование технологии CORBA как доминирующей с обеспечением необходимых шлюзов к оборудованию и системам существующих технологий.

Первый из вариантов более быстрый и дешевый, несмотря на необходимость решения задачи интеграции систем управления на уровне программных приложений (именно этот вариант практически рекомендован действующей редакцией документа Q.812 МСЭ-Т).

Второй из приведенных вариантов потребует выбора технологии шлюзов и, соответственно, использования программного обеспечения промежуточного слоя; если при реализации этого варианта возникнет необходимость в проектировании конвертора информационных моделей, стоимость его реализации может существенно возрасти.

1998г. - группа компаний Intel, IBM, Cicso, MS разработали технологиюWBEM.

В основе лежит язык XML, общая инф-я модель CIM, а также технологии Java и html.

Реализована в программных продуктах Microsoft – OLE-COM-DCOM.

 

На какую технологию управления ориентироваться в ближайшем будущем?

К сожалению, в настоящий момент однозначный ответ на этот вопрос дать невозможно.

Единственно что можно сказать: реализация задачи управления сетями связи возможна с помощью любой из них и практически одинаково эффективно.

  • Все они используют перспективный компонентный подход,
  • все они используют примерно одинаковый механизм удаленного вызова процедур и работы с удаленными объектами,
  • все они имеют собственные "изюминки" и слабые стороны,
  • многие ориентируются на широко распространенный протокол TCP.

Значит решающим аргументом будет та технология, у которой будет лучше динамика развития, которая будет поддержана большинством компаний-разработчиков оборудования и программного обеспечения, средства поддержки разработки которой будут наиболее дешевыми.

Особенность конца 90-х годов состоит в том, что каждая из технологий находилась на переходном этапе (рис.).

А давать прогноз на переходном этапе - задача неблагодарная. Динамику развития технологий можно оценить следующим образом:

  • Идея TMN, начав развиваться с конца 80-х, достигла вершины где-то на рубеже 94-95 г.г. Затем наступил период затухания. Сейчас Комитет ITU-T находится под серьезным влиянием Форума TMF и происходит серьезная переработка стандартов с ориентацией на CORBA.
  • Технология CORBA сейчас находится на подъеме, в ноябре 1999 г. должна выйти новая редакция стандарта версии 3.0
  • Технология Java сейчас переживает бурный рост, на сайте www.javasoft.com обновление информации по Java происходит практически ежемесячно. Причем характер изменений носит существенный характер. Как уже говорилось, Sun серьезно озабочена поддержкой CORBA.
  • Технологии Microsoft OLE-COM-DCOM подвержены плавному прогрессивному росту, но практически в рамках одной платформы.