摆脱光网络配置瓶颈

Randy Fuller 著 赵锋 译

　　光网络运营商还没有打破所谓的“配置瓶颈”。他们已经努力地满足了物理传输和部署具有前所未有的端口密度和吞吐量的硬件平台的需求。但是许多运营商还是低估了在一个多厂商（或多业务）的环境中配置业务的复杂度。

光速配置

　　要想充分利用光技术的优点，运营商就必须要实现光网络中电路的自动化配置。从一个统一的配置系统对环形或格形的多运营商接入城域网和长途网进行端到端的电路配置的能力对于提供持久的竞争优势是十分关键的。

　　在城域网和长途网中，运营商正在对SONET环进行升级以支持日益增加的带宽需求。运营商正在广泛地大力部署DWDM设备，以便在一根光纤上复用越来越多的通道。波长交换机被用来直接在光基础设施上传送IP业务而不必再经过SONET的封装。在可预见的将来，这些创新和技术进步将不断地刺激业务提供商进行投资。

　　如果运营商不能快速而经济地传送业务，那么他们在这些设备上的巨大投资将付诸东流。因此，自动化和操作简便的配置方法对于业务提供商而言是一个关键的成功因素。但是，实现快速、无差错、自动化的配置并不是一个简单的任务，它需要诸多系统的密切合作。

　　目前仍需要应付其它的挑战：

* 支持多厂商的设备

* 支持包括SONET、DWDM、ATM、IP和MPLS的技术和标准

* 支持多业务提供商

* 可靠性

* 可扩展性

* 适应各种变化的能力：一个灵活的配置方案应能支持不断发展的网络需求

* 与OSS系统的集成：与像订单管理、客户分析、网络监控和计费等的运作支撑系统（OSS）集成的能力

* 向下一代业务过渡的能力。

配置结构

　　下一代配置系统应能在环形或格形的网络中快速地提供电路并能在跨业务提供商的网络中进行综合性配置。它的基础是一个能支持强大的应用编程接口（API）和多种网络接口协议的引擎。这种引擎能提供可配置的工作流程模型来驱动光基础设施的自动化配置处理过程。智能接口为网元、网元管理系统、后台OSS应用和应用服务器等外部系统的配置提供方便。为网络工程师、客户代表和终端用户提供的用户接口都将连到这个配置系统。

　　这一系统能为网络操作者提供一个配置电路和业务所需的综合网络信息。这些电路以及可在这些电路上传送的业务的激活和管理需要通过以下若干过程来完成。

1）网络信息捕获

　　配置系统通过自动发现、由外部网络系统明细单中成批下载或人工输入来获取网络资源信息。一个图形化的网络管理接口允许运营商通过一个单一的接口来管理所有的站点和每一站点上的相关硬件。它根据实际的网络分布生成一个逻辑网元图并允许网络操作者快速方便地浏览网络信息。

　　一旦每一节点上的IP地址被捕获，配置系统就能直接自动发现每一节点的属性或通过网元管理系统（EMS）获取包括端口信息和现有电路板与交叉连接的状态。此外，链路管理接口允许网络操作者增加、修改或删除链路。操作者可以通过这一接口访问像高层节点信息、端口信息、唯一的链路名称、链路速率和链路类型（例如SONET）等数据。

2）电路激活

　　到达配置系统的配置请求可以来自于包括订单系统、自动销售系统、客户关系管理系统和互联网站点等多种资源。一旦收到一个订单，配置引擎就会在自动地激活电路之前根据计费系统、业务可用性数据库和其它基于个别业务提供商的事务处理的OSS应用的限制条件进行认证。然后由连接管理器在两端口之间负责建立或拆除端到端电路，如通过点击方式创建和删除子网的连接。

　　一个使用方便的图形化用户接口（GUI）与网元或相关的网元管理器相连接，并可通过它自动地激活横穿任何网络基础设施的电路。由于资料上的差错而引起激活请求的失败是这个流线性配置的一个主要缺点。配置系统可通过以下方法来解决这一问题：一是采用综合性的验证方法，当请求失败之后立即通知对方；二是利用网络的自动发现功能，进行快速诊断和解析。

3）路由选择的优先级

　　业务提供商在选择路由的优先级时要求最大限度的灵活性。配置系统首先计算出特定电路所有的可能路由，然后根据运营商定义的一套灵活的参数来对这些路由进行评分。配置系统最后将选择分数最高的路由进行激活。

　　下面是一些可用于优化业务数据流路由的配置参数：

* 转发次数：可以按照转发次数为路由定级并选择转发次数最少的路由。

* 加权的链路/节点：链路和/或节点与成本相关，配置系统将选择成本最低的路径。

* 取/舍：节点或链路可根据备份的需要进行取/舍。

* 时间：在一个复杂的网络中发现一条最佳路径所花费的时间随网络大小成指数性增长。可以将配置系统设置成用200毫秒来计算路由，然后再选择在此时间段内发现的最佳路由。

* 子网连接：一条通过网络的路径能被分解为多个子网，这样就能在这些子路径间计算路由。

　　以优化路由为目标的下一代配置系统将为运营商提供强大的路由选择算法，从而使他们能够基于商业策略最大限度地控制路由选择。实用且强大的路由算法允许运营商有效地使用设备和带宽，同时确保对电路配置最大限度的控制。

　　自动化的电路激活是所有业务提供的基础，但是还需要平滑地集成一些其它的元素来充分满足用户的期望。像存储区域网（SAN：storage area network）、故障恢复和宽带宽企业应用这样的后台OSS系统和增值业务都需要加以集成和管理。

　　与现有的配置系统不同，除了完成网络激活以外，下一代的系统应当允许运营商无缝地集成任何其它所需的系统。通过使用系统的XML接口，来自其他运营商的业务组件的订单也能得到自动的处理。

　　考虑到宽带配置中复杂器件数量之多以及这些器件变化的速度，实现自动化的可靠业务提供需要特殊的智能。下一代配置系统的智能化将体现在使用基于状态机的复杂引擎来完成各元素在复杂的网络和业务环境中的连接。

　　目前，在网络与业务环境中，网元、OSS系统和业务应用软件的配置是通过死板的、不灵活的软件系统实现的。但是，为了满足新业务的要求，就需要采用功能强大的开放体系，允许在一个高度可扩充和容错能力强的环境中采用灵活的处理模型、嵌入式逻辑、对时间敏感的智能、可靠的数据库和易于使用的GUI来配置多种业务。

4）灵活的配置模型

　　下一代配置系统采用对于复杂配置操作的自动化十分关键的处理模型。

　　下一代系统拥有配置业务所需的商业处理过程的模型（可以图形化地表示系统的模型接口）。它们包含了大量的方案和险情处理、硬件时延、交互作用和相互依赖等处理模块，以及需要在每一种情况下进行手工编程的信息。

　　配置模型包含了特殊的逻辑类型以实现所有操作的自动化，其中包括正向和反向处理、依赖关系、并发任务和故障处理。

5）智能接口

　　除了提供业务配置的强大管理平台外，下一代的系统还将提供丰富的预先配置好的智能接口来完成对外部网元和系统的配置。这些接口与网络和操作环境相连，它们完成像设备和服务器的配置，预防性故障管理、差错控制、时延状况的检测以及提供连接第三方OSS应用软件的接口。这些接口能够为交叉连接和网络设备投资的优化提供最大限度的灵活性。

　　电信级的网络业务配置意味着当客户想要更改业务时，系统必须能够随时提供所需的元素，甚至当硬件发生故障或正在升级时也应如此。下一代的配置系统将提供数据库拷贝和瞬时故障恢复能力作为基本指标，确保任何时候都可完成配置操作。由于新一代的配置系统必须是与硬件无关的，因此主用和备用服务器可以采用由不同厂商提供的不同机型，最大限度地提高经济效益。这些特点可以体现在以下两个方面： * 热备份：一个始终处于热备份状态的引擎不断监视着主用引擎的工作状态，一旦发现故障立即倒换；

* 移植：在备用机器上可以复制主要设备的工作环境，这样它就能按指令完整地取代其它的机器。

6）可行的配置系统

　　下一代的配置系统允许运营商快速地创建和激活新的基于现有光网络设备性能和容量的业务，它同时为能迅速地采用先进技术提供合适的平台。随着网络的发展，这些系统将会被逐步应用于城域网和长途网的配置中心。它们还将融合现有的OSS系统和增值业务应用软件，使端到端业务提供过程完全实现自动化。

但是这些新的配置系统将需要内置的智能以便在不增加网络操作人员的情况下有效地扩展业务。快速而可靠地配置下一代电路和业务的能力能够帮助运营商成功地达到其收入和利润方面的商业目标。

译自《Lightwave》2001.5期《Soothing the pain of optical provisioning needs》