Логическая уровневая модель TMN.
На каждом уровне иерархии модели TMN решаются задачи одних и тех же пяти функциональных групп. Однако, на каждом уровне эти задачи имеют свою специфику. Чем выше уровень управления, тем более общий агрегированный характер приобретает собираемая от сети информация. На нижних уровнях характер собираемых данных имеет в основном технический характер. По мере повышения уровня, характер информации меняется на производственный, финансовый и коммерческий.
Уровень сетевых элементов (NEL) играет роль интерфейсов между патентованной базой данных управляющей информацией (MIB), находящаяся на отдельных сетевых устройствах и инфраструктурой (TMN). К этому уровню относятся: собственно сетевые элементы (АТС и их компоненты, системы передачи), а также Q – адаптеры.
Уровень управления элементами (EML) соответствует системам поддержки операции (OSF), контролирующим работу групп сетевых элементов. На этом уровне реализуются управляющие функции, которые специфичны для оборудования конкретного производителя и эта специфика маскируется от выше лежащих функций.
Примерами таких функций может быть:
В целом для уровня EML характерны функции мониторинга.
Данный уровень включает в себя также посреднические устройства (MF), которые позволяют подготовить собираемые с разнородных сетевых элементов данные в единый формат, необходимый для функционирования в NML.
Уровень управления сетью (NML) формирует представление о сети в целом, основываясь на данных об отдельных сетевых элементах, которые собраны уровнем EML и приведены для NML в единую форму. На этом уровне определяется конфигурация сети (топология, расположение узлов коммутации и соединительных линий), формируются маршруты передачи данных между оконечным оборудованием для достижения требуемого качества услуг, вносятся изменения в таблицы маршрутизации, отслеживается степень использования пропускной способности отдельных каналов и направлений, решаются вопросы управления трафиком, оптимизируется производительность сети, выявляются сбои в работе сети.
Уровень управления услугами (SML). Функции этого уровня охватывают вопросы технического управления сетью ( т. е. на основе информации, поступающей от нижних уровней EML и NML). Это важная составляющая, но она отображает только взгляд оператора на качество предоставления услуг.
Для полноценного функционирования уровня SML в условиях конкуренции жизненно необходима связь оператора с абонентом через различные (симпатичные) пользовательские интерфейсы!
Для поддержки мнения абонентов о качестве предоставляемых услуг на уровне SML необходимо производить постоянные регулярные опросы абонентов (так делают зарубежные операторы).
Некоторые формулы маркетинга, позволяющие проявить заботу об абонентах (care customer):
Некоторые функции, относящиеся к управлению услугами:
Уровень управления бизнесом (BML) рассматривает сеть связи с позиции общих бизнес целей оператора. На этом уровне решаются вопросы стратегического и тактического управления, а не оперативного, как на остальных уровнях LLA. Здесь речь идет о следующих функциях:
Независимо от объекта управления желательно, чтобы система управления выполняла ряд функций, которые определены международными стандартами, обобщающими опыт применения систем управления в различных областях.

Согласно приведенным стандартам все задачи управления разбиваются на пять функциональных групп:
Функции TMN.
1). PM – группа функций управления рабочими характеристиками.
P (performance) – рабочие характеристики.
Задачи этой группы связаны с оценкой на основе накопленной статистической информации таких параметров, как: пропускная способность реальных или виртуальных каналов, интенсивность трафика в отдельных сегментах и каналов сети, коэффициент готовности сети или ее отдельные транспортные службы, показатели эффективности использования сетевых ресурсов, набор показателей качества, характеризующий предоставление услуги.
Функциональные сети характеризуются набором показателей, таких как: пропускная способность сети, задержки сети, коэффициент готовности сети, эффективность использования ресурсов.
Контроль этих показателей отражает взгляд оператора на качество предоставляемых услуг. Однако, существует и набор показателей, характеризующих качество предоставления услуг, который описан в Рек. E. 423, E.430.
Матрица 3х3 (для ТфОП).
Результаты анализа производительности, надежности, коэффициента использования, качества позволяют контролировать соглашение об уровне обслуживания.
Обычно в SLA оговариваются такие параметры как: коэффициент готовности службы в течение года и месяца, максимальное время установление отказа, а также показатели, характеризующие работу сети (средняя и максимальная пропускная способность, задержки в сети).
2). FM – управление повреждениями или отказами (техническое обслуживание).
Эта группа задач включает выявление, локализацию и устранение последствий сбоев и отказов в работе сети:
3). CM – управление конфигурацией:
Задачи CM заключаются в конфигурировании параметров услуг, элементов сети и сети в целом.
Для элементов сети, таких как: маршрутизаторы, коммутаторы, мультиплексоры и т.п. с помощью этой группы задач определяются сетевые адреса, адреса портов интерфейсов, географическое положение (зона).
4). AM – управление расчетами (биллинг):
Задачи этой группы заключаются в регистрации времени использования различных ресурсов сети и начисление платежей за эти ресурсы.
На сегодняшний день эта группа задач наиболее автоматизирована (каждый оператор имеет свою биллинговую систему).
5). SM - управление безопасностью:
Рассмотренный перечень функций TMN находит отражение в функциональной архитектуре TMN.
Функциональная архитектура TMN.

Функциональная модель TMN представляет собой набор из 5 типов (или менее) функциональных блоков (ФБ) и нескольких типов опорных точек, обозначающих границы между функциональными блоками.
Типы функциональных блоков.
1). OSF – блок функциональной поддержки операций управления (операционная система).
Здесь выполняются следующие функции:
В информационной модели “менеджер - агент” функции OSF соответствуют роли менеджера.
2). NEF – блок функций элемента сети. Этот блок является моделью элемента сети, в котором отображаются следующие функции:
3). WSF – блок функций рабочей станции. Блок обеспечивает представление управляющей информации в виде удобном для оператора сети. Сюда включаются средства поддержки интерфейса с пользователем (опорная точка g), также средства преобразования внутренней управляющей информацией в удобном наглядном для оператора виде.
4). TF/MF – функции преобразования/медиатизации (посреднические функции). Этот блок отвечает за чисто посреднические функции. Например, преобразование управляющей информации, поступающей от блоков NEF, QAF из локального представления стандартно для данной УСС. Этот блок также включает некоторые функции OSF. Например, хранение, адаптация и фильтрация управляющей информации. В распределенной системе управления блок MF выполняет также некоторые функции NEF, в частности, преобразование протоколов верхних уровней.
5). QAF – функции Q – адаптера. Блок используется для подключения к сети TMN тех объектов, которые не имеют стандартных TMN интерфейсов.
В показанной функциональной схеме отсутствует такой важный функциональный блок DCF, обеспечивающий функции передачи данных.
Эти функции могут быть реализованы на базе существующих технологий коммутации пакетов, например, х.25, ОКС7, TCP/IP или выделенных каналов сетей ISDN или первичных сетей SDH.
Для функций DCF реализуемых на базе различных сетевых технологий должно соблюдаться условие корпоративности сетей управления.
Функциональные компоненты сети TMN.
Каждый функциональный блок в свою очередь может состоять из одного или нескольких компонентов. Такими компонентами являются:
Наличие в сети TMN функциональных блоков всех 5 типов не является обязательным. Это определяется на этапе разработки технического задания на функциональную модель TMN. С другой стороны в зависимости от масштабов сети, управления в ней (сети управления) может присутствовать несколько функциональных блоков одного типа.
Опорные точки сети TMN.
Для определения границ функциональных блоков вводится понятие опорных или контрольных точек (на рисунке обозначены маленькими буквами), которые устанавливают границы между двумя функциональными блоками и позволяют идентифицировать информацию, проходящую между этими функциональными блоками.
Функциональная модель TMN использует следующие классы опорных точек:
. Эти опорные точки являются предметом стандартизации TMN.
Опорные точки класса x,m,q описаны в других стандартах. Проекцией функции выполненных опорными точками функциональных блоках модели TMN, являются соответствующие интерфейсы.
Физическая архитектура сети TMN.
Физическая архитектура в целом является проекцией функций архитектуры на программно – аппаратные средства, реализующие эти функции.

Компоненты физической архитектуры (ОС, медиаторы, Q – адаптеры, строительные блоки) выполняют следующие функции:
Информационная архитектура TMN.
Информационная модель TMN подводит итог трем предыдущим архитектурам и включает в себя следующие основные аспекты:
1. Описание и классификация управляющей информации.
1.1. Язык описания ASN1, описанный в рек. Х.208, Х.68х, IDL – язык описания интерфейсов; UML – универсальный язык моделирования. IDL и UML – OMG – TMN – F.
1.2. Кодирование управляющей информацией. BER – базовое правило кодирования – Х.209 – ITU – T.
1.3. Дерево описания объектов управления – MIT.
1.4. Структура и описание баз данных управляющей информации – MIB.
2. Отношения управления.
2.1. Менеджер – агент (сервер – клиент).
2.2. Стеки используемых протоколов (профили).
3. Управляющие протоколы (профили верхних уровней).
3.1. Принципы обмена информацией между удаленными объектами (принципы выражаются в виде служб:
- CMSIE – общая управляющая информация,
- ROSE – служба удаленных операций Х.225, Х.700 – Х.710.
3.2. Управляющие протоколы:
- CMIP (Х.711) – протокол общей управляющей информацией;
- FTAM (ISO) – обмен большими массивами управляющей информацией;
- SNMP (RFC – 1157, 1907) – простой протокол управления сетью;
- CORBA – служба брокера обмена запроса;
- OMAP.
4. Объектно – ориентированный подход.
4.1. Классификация управляемых объектов (GDMO – руководство по описанию объекта управления).
4.2. Объекты CORBA.
5. Протоколы передачи (профили нижних уровней).
5.1. Х.25 (ITU – T) – сеть передачи данных.
5.2. CCS – 7 (ITU – T, Q.700, Q.708).
5.3. TCP/IP – профиль протоколов на базе которой построен Internet.
Информационная архитектура TMN основана на принципах управления, характерных для модели OSI – ЭМВОС – набор функций, описывающих действия, которые необходимо применять.
Информационный обмен описывается в терминах управляемых объектов, рассматриваемых как некоторые ресурсы над которыми производится управление.
Управление сетью связи – прикладной информационный процесс, протекающий в распределенной среде.
Для организации обмена управляющей информацией в этой среде в TMN предположена структура “менеджер - агент”. При этом менеджер направляет команды на выполнение операций управления и получает уведомление от агента. Агент отвечает за выполнение команд от менеджера и за информирование менеджера о внештатных ситуациях.
Функциональный блок TMN может одновременно выступать в качестве агента по отношению к одной группе управляемых объектов и в качестве менеджера по отношению к другой группе управляемых объектов.
В TMN для сбора информации от агентов менеджер использует метод упорядоченного опроса. Агенты хранят собранную информацию о состоянии и функционировании объектов в базах данных MIB. Чтобы объект был виден со стороны менеджера, программное обеспечение соответствующего агента должно иметь базу данных в этом объекте.
База MIB отображает только те свойства управляемого объекта, которые необходимы с точки зрения управления.
Структуру MIB обычно представляют в виде иерархических СУБД (систем управления базами данных), организованных в так называемых деревьях (MIT).
Структуру дерева управляющей информации (MIT) стандартизовали следующие организации:
- ITU – T;
- ISO.
Дерево управляющей информации (MIT).
Классификация управляющей информации и ее организация в виде иерархических MIB базы данных описана в рекомендации ITU – T Х.208, в которых стандартизована только вершина дерева MIT. Нижние ветви этого дерева находят отражения в стандартах соответствующих организаций членов ITU – T и ISO. Открыты опубликованные деревья MIT и соответствующие базы данных (MIB) только организацией DOD
IFTF (в настоящее время).
Основными разработчиками MIB являются фирмы производители соответствующего оборудования программного обеспечения (Siemens, Alcatel).
В виду сложности и высокой стоимости MIB стандарты на них открыто не публикуются.
Язык описания информационных элементов и базовые правила кодирования.
Множество информационных элементов имеют конкретные значения.
Значения – это отличающиеся друг от друга элементы множества.
Множество значений различается по типам.
Тип – подмножество значений, которому присвоено имя.
МККТТ учитывая:
ASN.1 различает следующие типы информационных объектов:
Правила кодирования BER задают структуру тега для каждого типа элементов. Определяется 4 типа тегов:
Эти 4 класса тегов охватывают любой тип информационных объектов.
В ASN.1 определен способ преобразования значений переменных в последовательность байтов. Называются эти правила – базовые правила кодирования (BER). Каждое передаваемое значение состоит из трех полей:
|
ИД |
Длина |
Содержимое |
В некоторых случаях этим трем полям могут быть добавлены байты конца данных.
|
ИД |
Длина |
Содержимое |
End |
Протокол SNMP не требует указание конца.
Рассмотрим эти поля:
Идентификатор типа объекта.

2 старших бита указывают класс.
1 бит указывает тип.
Остальные биты – код.
|
Класс |
Значение битов |
|
UNI |
00 |
|
APP |
01 |
|
C-SP |
10 |
|
PRIV |
11 |
Следующий бит передает тип информационных элементов.
Если простой тип данных, то значение “0”, если составной – то значение “1”.
Оставшиеся 5 бит могут использоваться для кодирования значений тега или кода. Причем этих 5 бит достаточно для записи кода не превышающего значения 30, если значения 5 бит заполняются “1”, а реальное значения указывается в следующем байте или байтах. Причем каждый следующий байт содержит 7 бит данных. Старший бит задается всегда равным “1”, во всех байтах за исключением последующего.

Пример тегов для универсального класса.
В рекомендациях Х.208 приводится описание для класса универсальный:
|
Код тега |
Тип переменных |
Описание |
|
2 |
INTEGER |
Целое число произвольной длины |
|
3 |
BIT STRING |
Строка битов |
|
4 |
OCTET STRING |
Строка байтов |
|
5 |
NULL |
Держатель места |
|
6 |
OBJECT IDENTIFIER |
Идентификатор объекта |
Для универсального класса предусмотрено не больше 30 кодов.
Байты длины могут быть представлены в двух формах:
Поле длины данных указывает сколько байт занимают данные. Если данные короче 128 байт, то их длина может быть указана с помощью 1 байта. При этом крайнее левое значение бита равно “0”.

Если данные оказываются длиннее, то первый байт содержит “1”, в старшем разряде, остальная часть первого байта указывает сколько байт содержит поле длины.
Пример. Данные содержатся в 1000 байт.

Содержимое данных.
Поле данных зависит от конкретного типа данных. Тип данных задан в идентификаторе.
Если задается целое число менее 128, то оно кодируется с помощью одного байта.
Если число больше 128, то оно записывается в двоичном коде. Старший значащий байт передается первым.
Строки бит передаются в том виде как они есть.
Пример. Необходимо передать строку бит: 010011111.
Единственная проблема в том, что поле длины указывает длину в байтах, а не в битах. Поэтому первый байт данных будет указывать сколько бит последнего байта не используется.
000000111 – в последнем байте не используется 7 битов.
010011111 – первый байт данных (8 бит).
100000000 – один бит данных.
Строка байт передается справа на лево, сначала старшие, потом младшие байты. Нулевое значение указывается посредством поля длины данных, которое равно “0.”
![]()
Идентификатор объекта кодируется в виде последовательности целых чисел, из которых он состоит.
MIB 2: 136121 – числовая форма.
Поскольку первое число всегда равно 0/1 или 2, а второе число меньше 40, то первые два числа кодируются с помощью 1 байта в виде: 40х + у = 40*1 + 3 =43. Остальные числа больше, поэтому будет передаваться: 6121.
Первый бит чисел равен “1”, а остальные 7 бит несут в себе информацию об объекте.
Базы данных управляющей информации (MIB)
Нотация ASN.1 поддерживает базовый набор различных типов данных, а также позволяет конструировать из них составные данные: массивы, перемещения, структуры и т.д. Имена переменных MIB могут быть записаны в символьном, а также и в числовых формах.
Символьная форма используется для представления переменных в текстовых документах, а также при вводе информации на экран.
Числовое значение передается в сообщении протокола SNMP.
Продолжение дерева ISO представлено на следующем рисунке:
Все объекты дерева MIB разбиты на 8 групп:
Группа объектов System содержит имена объектов с префиксом SYS.
Объект Sys Up Time содержит значение продолжительности времени работы системы с момента последней перезагрузки.
Объект Sys Object ID – идентификатор устройства.
Вторая группа объектов Interface начинается с графика if.
Объект if Number определяет количество сетевых интерфейсов.
If Entry – является вершиной дерева (поддерева), описывающей конкретный интерфейс.
Входящие в это поддерево объекты if Type и if Admin Status определяет соответственно тип и состояние интерфейса. Сюда может входить, например: тип протокола, скорость – if Speed, желаемое состояние порта, тестер – порт находится в тестовом состоянии – testing.
Стеки протоколов TMN
Отношение управления между менеджером и агентом в информационной модели организуется с помощью специфицированных протоколов и интерфейсов. В качестве рекомендуемых интерфейсов управления в технологии TMN приводится спецификация интерфейса Q.3 (в рек. Q.811 и Q.812).
Рек. Q.811 является частью серии рекомендаций, посвященных передачи информации для систем управления связью. Эта рекомендация описывает требования к нижним уровням профиля протоколов для Q.3 и Х - интерфейсов, как определено в рек. М.3010.

Рек. Q.812 описывает требования к верхним уровням профиля протоколов для Q.3 и Х - интерфейсов.
Q.3 и Х – интерфейсы поддерживают двунаправленную передачу данных для систем управления связью.
Особенностью этих интерфейсов является поддержка необходимого уровня безопасности передачи управляющей информации. Согласно рек. Q.811 нижние уровни протоколов должны поддерживать следующие классы услуг:
Подобные классы услуг поддерживают несколько существующих профилей протоколов нижних уровней, включая сети Х.25, ISDN, ОКС – 7, TCP/IP.
В качестве профилей протоколов верхних уровней в интерфейсах Q.3 могут быть использованы как профили, основанные на стандартах OSI (открытых систем), где в качестве управляющего протокола используется протокол CMIB, так и профили, основанные на базе протоколов ОКС – 7 – OMAP/TCAP/SCCP.
В последние годы (с 98 года) ITU – T рекомендует для управления корпоративными сетями, а также сетями (больших операторов) реализацию интерфейса Q.3 на базе стека протоколов SNMP/UDP/IP. В целях обеспечения безопасности, в этом случае, сеть передачи управляющей информации должна быть построена как корпоративная сеть без возможности выхода в сети общего пользования. Таким образом, отношение управления “менеджер - агент” через сеть передачи данных может быть реализовано одним из возможных способов, как показано на рисунке:
Услуги управления CMIS.
Доступ к управляющей информации, хранящейся в MIB управляемых объектов, обеспечивается с помощью набора услуг CMIS (Х.710).
Среди услуг CMIS различают следующие типы:
Для поддержки своих услуг, организована специальная служба CMSIE, которая в своей работе использует услуги других служб:
CMIS – услуги общей управляющей информации.
Управляющая информация в MIB рассматривается как набор управляемых объектов, каждый из которых имеет свои атрибуты и может иметь определенные события и действия. Имена управляемых объектов (OID) иерархически упорядочены в дереве управляющей информации MIT, которое обладает принципом наследования.
Услуги CMIS поддерживают набор параметров, позволяющих:
Определено 4 спецификации уровней просмотра обзора:
Параметр фильтрации позволяет исполнять булевые выражения: =>, <=, =, что позволяет организовать достаточно сложные SQL – запросы.
При обращении к нескольким объектам возникает задача синхронизировать действия или ответы. Для этих целей в соответствующих услугах используется параметр -синхронизация.
Рассмотрим на примере нескольких услуг параметры входящие в эти услуги.
Например, услуга M – Set может включать следующий набор параметров.
|
Наличие параметра |
||
|
Название параметра |
Req/Ind |
Rsp/Conf |
|
Invoke Identifier |
M (обязателен) |
M |
|
Linked Identifier |
- |
C (условный) |
|
Mode |
M |
- |
|
Base Object Class |
M |
- |
|
Base Object Instance |
M |
- |
|
Scope |
U (не обязателен) |
- |
|
Filter |
U |
- |
|
Access Control |
U |
- |
|
Synchronization |
U |
- |
|
Managed Object Class |
- |
С |
|
Managed Object Instance |
- |
С |
|
Modification List |
M |
- |
|
Attribute List |
- |
U |
|
Current Time |
- |
U |
|
Errors |
- |
C |
Invoke Identifier - идентификатор запроса (тип запроса).
Linked Identifier – связанный идентификатор используется в ответах на запросы для указания идентификатора, на который передается данный ответ.
Mode – режим требуется подтверждение или нет.
Base Object Class – базовый класс объекта. Определяет начальную точку (класс просмотра) при поиске управляющей информации в MIB.
Base Object Instance – экземпляр базового объекта. Специфицирует, например, (название) объекта, с которого надо начинать просмотр.
Access Control – управление доступом. Определяет уровень доступа к информации (есть привилегии или нет). Важен, если имеется очередь к запросам MIB.
Synchronization – позволяет оптимизировать SQL – запрос при обращении к нескольким объектам.
![]()
Modification List – список модификации. Перечисляются изменения, которые необходимо сделать в MIB.
Attribute List – список атрибутов. Включается в случае успешного подтверждения.
Current Time – текущее время. Указывается время обращения к базе данных.
Errors – ошибки. Указываются причины не выполнения этой услуги (код причины).
Реализация перечисленных услуг происходит благодаря протоколу верхнего уровня CMIP (Х.711). CMIP реализует весь набор услуг CMIS. С помощью этих услуг протокол CMIP поддерживает следующие процедуры удаленных операций:
Управляющая информация от менеджера к агенту, передаваемая по протоколу CMIP, кодируется в соответствии с правилами ASN.1 и BER.
Пример одного из сообщений протокола CMIP.
Базы данных (MIB), работающие с протоколом CMIP имеют в вершине дерева следующие ветки:

MIB другого протокола CMIP не имеют единого стандарта и разрабатываются каждым производителем коммутационного оборудования только для своего собственного оборудования. Единственным исключением в области телекоммуникаций является стандарт на MIB по системе передачи SDH.