智能化光网络管理

——城域光网络管理思路

华为技术有限公司 张建岗

引言

　　宽带业务的发展带动了用户对带宽需求的增长，从发展的眼光来看，现有的光网络已经无法满足城域宽带业务的需求，因此建设新一代的城域光网络势在必行。目前中国各大运营商都正在和准备建设适合宽带业务传送的基础光网络，可以说，城域传输网将成为各运营商抢占机会点的主战场，也是制造商进行产品整合、提供整体解决方案的试金石。只要整体规划实施成功，就会形成运营商、制造商、用户的多赢局面。

　　电信网络的发展一直伴随着一个即古老又年轻的课题，就是如何有效的管理已经建设起来的网络，使网络资源得到最大限度的利用，使网络运营的成本最低。因此，网络管理一直是电信网建设的一个重要方面，光网络作为电信网络的一部分自然也不例外。 为了保证光网络高效、可靠、经济和安全地运行，网管系统应和网络系统必须同步规划建设，如果忽略这一点，将不可避免地导致网络运营的难度加大，从另外一种意义上讲等于在浪费光网络的资源。有效的规划和建设符合需求的光网络管理体系，一方面可以提高网络运营效率，降低运维成本，另一方面通过运营管理支撑系统为用户提供更多更好的管理服务，甚至提供一些增值的服务，将成为增加运营商竞争实力的有效手段之一。

　　随着技术的发展和竞争的不断激烈，新一代的光网络，尤其是城域光网络的管理如何规划和建设，必须考虑到城域网络的目标，结合市场客户需求来设计和构建光网络管理体系。针对目前城域光网络的实际业务和应用情况，网络管理体系的建设应满足以下的目标：

● 适应面向市场，面向客户的需求，网络管理体系要具有快速的业务提供能力，支持全网业务的统一调度和分配；

● 满足光传输网络运营的要求，网络管理体系要具有业务租用和带宽批发的能力，支持客户对传输网络灵活多变的需求；

● 全局网络资源管理和优化，统计分析传送网络业务趋势和市场业务需求；

● 全局的网络故障分析与诊断，确保传输网络故障的准确定位与及时排除；

● 提供智能化的管理，提高运维效率，降低运维成本。

光网络发展对网络管理的需求和挑战

　　城域光网络的发展带来了业务和管理模式上的新需求，同时市场竞争的日益激烈也给网络管理提出了更多的挑战，如何建设城域光网络的管理体系必须首先理解这些需求。

1．城域光网络业务多样化的需求

　　城域网按所提供的业务类型可分为三类，一是传统的TDM业务，包括N×64K、2M、34/45M、140M、155M、622M直到10G，既有交换机中继线、基站业务，也有传送图象的34/45M接口；二是ATM业务，它既可以是34/45M、155M接口，也可以是VC4-XC级联接口，或者是IP OVER ATM OVER SDH方式；三是IP业务，一般以10M/100M/1G为主。另外还包括城域波分设备提供的波长业务。

　　按用户类型分，可分为企业集团用户、行业集团用户、SOHO和写字楼用户、智能化住宅小区和出租业务等几大类。

　　如何统一管理承载多业务的城域光网络设备，有效地为不同用户提供快速的业务和服务是网络管理系统必须解决的首要问题。

2．城域光网络面向运营的需求

　　将城域光网络的业务和资源作为可运营的对象来管理，一方面是出于提高网络管理的效率，另一方面也是市场需求所决定的。所谓面向运营，其实是已经实际存在的事实，光网络不论作为运营商的配套基础网络，还是向用户和其它运营商出租带宽资源，都属于运营的范畴。只不过现在的网络管理体系中没有将运营和管理有效的结合起来，实际上目前的网络管理只解决了光网络设备维护和管理的任务，缺少对业务资源运营的考虑。

　　城域光网络运营应主要解决以下几个方面的问题，才能满足市场竞争的需要，从而真正实现光网络管理的目标，为运营商带来更多的受益。

● 快速的业务提供: 通过光网络管理和运营体系为最终用户快速提供业务，是运营管理中的核心；

● 智能的业务质量保证: 光网络运营管理系统应能够实现对网络和业务的质量分析和故障诊断，是提高用户满意度的根本；

● 带宽租用、客户网络的管理: 为运营商和最终客户提供有效的管理租用业务的手段。

3．网络管理智能化的挑战

　　现在的网络管理对运营维护的作用并没有达到期望的目标。网络管理系统应当为网络运营维护提供决策判断的支持，象网络故障的诊断定位，业务的质量分析，故障业务的调度策略等是在网络设备维护的基础上应当提供的能力。实际上，目前的光网络管理系统，大多只是网络资源和信息的罗列，少了分析和判断的功能，运营维护者仍需要通过根据自身的经验分析判断这些数据才能得到结论。因此，使网络管理系统具有智能的分析判断，最终为运维人员和管理人员提供结论或初步的参考方法是网络管理系统发挥真正作用的必然趋势。
　　所谓智能化的需求，对网络管理系统而言，基本上可归纳为以下几个要点：

● 动态带宽调整，网络故障时业务的路由重置；

● 智能的网络业务规划和实施，保证业务提供的快速准确;

● 智能的网络故障和性能分析，能够给出具有实际指导意义的结论；

● 基于规则的网络管理，并提供记忆能力实现网络管理系统的自学习。

面向运营的智能化光网络管理方案分析

　　光网络管理体系的规划和建设要遵循自上向下的原则进行，即以运营管理的需求为出发点来考虑各个层次网络管理系统的构建，最终实现网络管理系统层间的信息提供的完整性和有效性。

1．可运营的光网络管理体系构架

　　城域光网络的管理体系可以划分为两个层面，如下图所示。一个层面是以业务为核心的管理，另一个层面是以网络和设备为核心的管理。在业务层面主要完成对网络业务的调度和管理，并支持面向运营的管理服务，如带宽批发与租用管理、客户网路管理以及计费等。网络和设备层面为业务层提供业务实施的资源管理和算法支撑，实现网络运营维护中的设备管理、资源管理、故障分析与抑制等。

　　在城域光网络的体系中，通过网络设备层面（一般由EMS/NMS系统来完成）完成对多种光网络设备的统一管理，并实现网络信息的收敛和过滤为业务层提供必要的数据信息，同时接受业务管理层的指令完成业务的实施和质量分析。业务层管理系统（一般由SMS系统来完成）应该是很瘦的，它不需要非常复杂的配置和操作，主要实现面向用户的业务申请、质量分析等受理流程，并将需求提交给网络管理层来实施。关于面向运营的管理和业务流程在后面详细介绍。

2．光网络运营管理的业务流程分析

　　城域光网络面向运营的关键是建立基于客户需求的业务流程。针对目前光网络的现状，可将光网络的业务运营体系分为三个域来分析，即客户域、营业厅域和维护域。下图给出了光网络运营中业务提供的流程。

　　在客户域，客户可通过客户网络管理（CNM）系统申请业务，并监控网络和业务的质量等运行状态。客户申请的业务提交给营业厅系统（SMS），由营业厅系统进行分析判断，确定业务是否可以提供并通知维护中心实施该业务。营业厅系统还向客户提供基于业务的质量分析报告（QoS），并支持计费的记录提交。维护中心以网络网路管理系统为主，负责完成业务到网络的实施，采集基础的故障性能数据，并收集计费的原始数据。同时维护中心也要通过网路管理系统解决网络日常运维中设备故障的分析和排除，保证用户业务按照签订的SLA运行。
城域光网络运营的核心是解决业务的快速准确提供。在营业厅的业务管理系统中应提供业务规划的能力，根据网络资源和保护结构等约束条件给出全网的业务分布，并建立完备的网络存量管理。基于这样的业务规划和存量管理，就可以保证网络运营建立在已知的业务资源之上，从而保证快速准确向用户提供所需要的业务。

3．光网络运营管理的核心功能介绍

　　如上所述，一个完整的城域光网络运营体系应至少包括客户处理系统、运营支撑系统以及网路管理系统三个部分。从功能角度而言，城域光网络运营体系提供以下的核心功能：光网络业务提供、光网络业务运营管理、客户网络管理、业务质量分析、计费以及传统的设备网路管理等。 光网络业务提供通过规划实施系统来保证业务提供的准确和快速，同时通过存量管理来提供光网络容量、可用性等信息。业务提供必须解决城域光网络中多业务的规划和端到端调度，并能够按照客户申请分配网络业务和资源，具有业务的保护、故障后重置路由等恢复能力。业务提供关键要解决基于不同规则的多业务路由算法、网络资源模型描述等技术问题。

　　光网络业务运营管理通过提供虚拟网络资源管理（VPN），实现带宽业务出租的目的。实际上是解决了城域光网络中以业务为中心的问题。这个部分主要提供VPN定义、客户业务的故障/性能检视、业务等级定义（SLA）、生成业务质量分析报告、用户管理等功能。

　　业务质量分析是城域光网络运营的一个重要部分，通过智能的故障相关性分析、故障诊断等手段，结合对业务性能指标的分析为业务运营管理提供以客户业务分类的质量分析报告。

　　计费管理为业务用户提供业务的计费记录，通过网络管理系统采集的基础性能故障数据，业务运营系统将基础数据分析并关联到客户的业务。同时将具有计费基础数据的客户业务按照其SLA等策略给出最终的计费记录。计费记录按照一定的费率计算就能够得到业务用户最终的话单。

华为光网络管理解决方案

　　华为光网络管理解决方案充分考虑网络管理与业务运营的需要，能够满足集中网络管理和业务调度，同时通过分层管理体系适应干线网络的管理需求。

华为光网络管理体系按照分层模型构建，在管理功能上充分考虑传输网络运营的实际需求，通过功能的重叠来满足集中管理和分布维护的网络运营需要。

1．产品系列介绍

　　华为光网络管理解决方案由iManager T2000、iManager T2100和iManager ONS三个主要产品构成。形成了从网络设备管理到业务运营管理的完整解决方案。 iManager T2000/T2100构成华为光网络管理的解决方案，实现对大规模光网络和设备的综合管理。iManager T2100为大规模光网络应用而设计，能通过标准的CORBA/Q3接口与iManager T2000系统连接，构成分层管理网解决方案，实现对大规模城域光网络的集中、高效管理。

　　iManager T2000/T2100支持核心的智能路由计算，为上层的业务运营系统提供业务和质量数据，同时完成对城域光网络的设备管理和维护。

　　iManager ONS是以光网络业务为核心的运营支持系统，提供对城域光网络多业务的运营管理支持。它可运行在营业厅作为光网络业务受理系统的核心部分，同时通过CNM为业务用户提供自助的网络和业务管理功能。iManager ONS可支持城域光网络多业务的规划，确保运营管理的快速业务供给。

2．典型应用分析

　　城域光网络的应用由于起组网和业务的复杂性，因此网络管理体系的建设更需要由周全的考虑。通常来说，城域光网络根据规模和管理体制的需要分为单层管理和多层管理两种方案。

（1）单层管理方案

　　通过iManager T2000和iManger ONS组合，实现对中小规模城域光网络的一体化管理，提供设备网络管理和业务运营管理的全部功能。同时iManager T2000也向上提供开发接口接入上层综合管理系统和资源管理系统。iManger ONS提供的业务运营管理能力可完成对城域网络业务处理和质量分析的支持，并为业务用户提供业务受理和各种报告的服务。这种方案在建设初期能够快速实现运营和维护的全面发展，同时可以节省投资。

（2）多层管理方案

　　随着网络规模的不断增加，城域光网络的容量必然会超过iManager T2000的管理能力，或者运营商希望实现分区维护和集中运营的目标，这样通过n×iManager T2000 + iManager T2100 + iManager ONS的组合可实现分层的管理方案。iManager T2000完成对子网的设备管理维护，并向iManager T2100提供经过处理的数据信息。iManager T2100实现了对整个城域光网络的统一集中管理，并为业务运营系统提供业务实施、数据采集的支持。

3．总结——华为光网络解决方案的特点

（1）满足集中网络管理的需要

　　对于城域网络，无论采用单层管理方案还是分层管理方案，华为的解决方案都可以满足城域光网络综合管理的需求，为运营商提供集中的设备管理和维护，集中的业务调度以及集中的运营管理支持。

（2）快速准确的业务提供

　　快速业务提供是华为光网络管理体系的核心功能，在网络（子网）层，告警性能的分析都以业务为基础。同时，对于网络保护、同步时钟、DCN等的管理都能够通过相应的网络拓扑实现。华为光网络体系通过多业务的智能路由算法和实施方案解决了业务提供的准确与快速。

（3）提供开放标准接口

　　接口是网络管理体系兼容性的一个重要内容之一。华为光网络网管体系支持标准接口，iManager T2000向iManager T2100的北向接口采用基于G.774的Q3，iManager T2000/T2100向北提供基于TMF509的C0RBA接口。从而保证以标准开放的接口支持多厂家网络管理系统的兼容性。

（4）数据安全性的保证

　　对于面向运营的城域光网络而言，数据的安全性是至关重要的。数据的安全在网络管理体系的考虑分为几个层面来考虑：

● 系统内部的数据安全。通过磁盘镜像方式实现。

● 重要数据（如配置，业务，计费记录等）需要有更多的保护。数据库系统的备份可支持重要数据的保护。

● 系统的保护。通过双系统冷/热备份的方式支持。

（5）适合光网络运营的要求

　　对于城域光网络的电路/波长/带宽/数据等业务的运营管理，需要光网络管理体系来支持。网络资源的出租，客户网络的管理，计费等是传输网络运营管理的核心内容。华为在iManager ONS系统中提供对光传输网络运营管理的全面支持。

摘自《互联网世界》