电信系统网络拓扑
H = N(N-1)/2
这种拓扑结构的优点:
①点对点连接,每个通信节点都有直通电路,信息传递快;
(2)灵活性大,可靠性高,当任一电路出现故障时,能保证通过其他电路的通信畅通;
③通信节点不需要汇接交换功能,交换成本低。
这种拓扑的缺点是:①线路多,总长长,基建和维护费用高;(2)在通信量小的情况下,电路利用率低。
综合以上优缺点可以看出,mesh网络适用于通信节点数量少,相互之间通信量大的情况。星形网络,也称辐射状网络,在区域的中心有一个中心通信点,区域内所有其他通信点都与中心通信点有直接电路,而其他通信点之间的所有通信都通过中心通信点进行传递。如图3所示。
当构建这种形式的网络时,如果通信网络中的节点数为n,则连接网络的链路数h可以通过以下公式计算:
H = N-l
拓扑结构的优点:①网络结构简单,线路少,总长度短,基建和维护费用低;(2)中心通信点增加汇接交换功能,集中业务量,提高电路利用率;(3)只能通过转让。
拓扑结构的缺点:①可靠性低,如果中心通信点出现故障,整个通信系统将瘫痪;(2)流量集中在一个通信点,负载重时会影响传输速度。当话务量较大时,③相邻两个点之间的通信也需要通过中心点转接,电路距离增大。交换成本增加:综合以上优缺点可以看出,这种网络结构适用于通信点分散,距离较远,相互之间通信量不大,大部分通信是在中心通信点和其他通信点之间进行的情况。TMN提供电信网络和服务的管理功能以及与电信网络和服务通信的能力。TMN的基本思想是提供一个有组织的体系结构,利用标准接口支持的体系结构,实现各种操作系统和电信设备之间的互联,交换管理信息,从而为管理部门和厂商开发设备、设计管理电信网络和业务的基础设施提供参考。TMN的目标是支持主管部门管理电信网络,提供大量的电信网络管理功能,并提供自身与电信网络之间的通信。TMN的结构和组成及其与管理的电信网络的关系如图6所示。电信管理网在图中虚线框内,由数据通信网、一部分电信网络设备、电信网络操作系统和网管工作站组成。TMN与其管理的电信网络紧密耦合,但在概念上是一个独立的网络,在几个点上与电信网络相连,TMN有可能利用部分电信网络实现其通信能力。在上面的结构图中,各个组件的功能如下。TMN的电信网络设备是电信网络状态数据的集合和网络管理指令的执行设施,如交换机的网络管理接口(可连接本地管理终端或作为TMN接口)和传输设备的监控设施。它们负责从电信网的设备上收集相应设备的网管信息或执行网管中心的指令,控制交换系统或传输设备的状态和参数,有的是电信网设备的一部分,有的是加在电信网设备之外的。可以有一个或多个操作系统,每个操作系统通常是一组计算机,负责处理电信网络的网管数据,向电信网络设备发送控制指令。这是电信网络及其TMN的“大脑”或“指挥中心”。电信网络运营商通过操作系统对电信网络进行管理和控制,因此操作系统一般具有良好的人机界面,包括网络信息的显示和输出,控制指令和参数的输入。
数据通信网络负责操作系统之间以及操作系统与电信网络之间的信息传输。它是一个可靠的专用数据网络,具有多级结构。
网络管理工作站可视为网络操作系统的本地或远程操作终端。电信网络运营商只能通过在这些工作站上进行操作来管理电信网络。网管操作终端通过TMN与各操作系统连接。电信管理网的主要功能是:根据局间业务流向和流量统计,有效组织网络流量分配;根据网络状态,通过分析判断,进行调度电路、组织迂回和流量控制,避免网络过载和拥塞扩散;发生故障时,应根据报警信号和异常数据,关闭、启动、切换和更换通信及相关设备,尽可能恢复和保持良好的运行状态。随着网络的不断扩大和设备的不断更新,维护管理的软硬件系统将进一步加强、完善和集中化,从而使维护管理更加灵活、机动、及时和有效。ITU-T给出了可由TMN管理的各种通信网络的11业务,具体为:
用户管理;(2)网络分配管理;(3)人力资源管理;(4)资费和服务管理;(5)服务质量和网络性能管理;(6)业务测量和分析管理;(7)业务量管理;(8)路线管理;(九)维护管理;(10)安全管理;(11)物料管理。
其中,物资管理是对各种设备(交换设备、传输设备等)的备件进行管理。)在通信网络中。使用这些11管理服务,可以管理13个通信网络。这13网络是:(l)电话交换网络;(2)移动通信网络;(3)数据通信网络;(4)智能网络;(5)窄带综合业务数字网;(6)宽带综合业务数字网;(7)用户接入网络;(8)信令网络;(9)传输网络;(10)专用和可重构电路网络;(11)电信管理网;(12)电信基础设施和支撑系统;(13)未来公用陆地移动通信网。TMN用于支持电信管理网络,TMN的应用功能也是TMN支持的网络管理功能,包括电信网络运营、管理维护、补给四大类。这四类管理功能在不同的管理组织中有不同的含义,并不要求这些功能包括所有的网络管理功能。TMN支持的网络管理功能可以分为五个功能域:性能管理、故障管理(或维护管理)、配置管理、计费管理和安全管理。
(1)绩效管理
①绩效管理的目的
典型的网络性能管理可以分为两部分:性能监控和网络控制。性能监控是指网络工作状态信息的收集和整理;网络控制是指为提高网络设备的性能而采取的行动和措施。性能管理监控的目的是:发现故障后进行搜索监控,用户发现并报告故障后找到故障位置;全球监控,及早发现故障迹象,在影响服务之前及时将其消除;分析过去的性能数据,以获得资源利用率及其发展趋势。
性能管理的一系列活动用于持续评估网络运行中的主要性能指标,验证网络服务是否达到规定的水平,指出已经发生或可能发生的瓶颈,形成并报告网络性能的变化趋势,为管理机构的决策提供依据。为此,网络性能管理功能需要维护性能数据库和网络模型,并保持与性能管理功能域的连接,以提供自动化的性能管理处理。
②绩效管理的功能
性能管理包括一系列管理功能,根据网络性能收集、分析和调整被管理对象的状态。其目的是保证网络能够提供可靠和连续的通信能力,并且使用最少的网络资源和具有最小的延迟。网络性能管理的功能应该包括:(a)从管理对象收集性能相关数据;(b)管理对象的性能设计,并生成、记录和维护与性能相关的历史数据;(c)分析当前统计数据以测试性能故障,生成性能警报并报告性能事件;将当前统计数据的分析结果与历史模型进行比较,预测业绩的长期变化趋势;(d)形成和改进性能评估标准和性能阈值,并开发用于改变操作模式和网络管理对象配置的控制命令序列,目的在于性能管理;(e)管理对象和管理对象组的控制,旨在确保网络的性能。
根据这些功能需求,可以进一步细化。它们是性能事件监视、网络或管理对象的性能分析、性能调整和性能控制。
(2)故障管理
当一个系统或组件不能达到指定的性能指标时,网络故障管理将发挥作用来处理发生的或在资源中发现的故障。例如,当发现错误率过高(重传次数过多)时,故障报告算法应该将实际重传次数与设定的阈值进行比较,以判断是否存在故障。故障管理是用来动态维护网络服务水平的一系列活动,保证了网络的高可用性。这些活动及时发现网络中的故障并找出网络故障的原因,必要时启动控制功能排除故障。控制活动包括测试和诊断活动、故障修复或恢复活动以及启用备用设备。故障管理是与监控设备故障、诊断故障设备、恢复或排除故障设备相关的网络管理功能,其目的是确保网络能够提供可靠的服务。故障管理功能可分为以下五个模块:(a)检测被管理对象的错误现象或接收被管理对象错误情况的通知;(b)当有备用设备或迁移原因时,提供新的网络资源用于服务;(c)创建和维护错误日志数据库并分析错误日志;(d)进行诊断测试,以追踪和确定故障位置和性质;(e)通过更新或维护资源或其他恢复措施来重新启动服务。
(3)配置管理
所谓网络配置管理,是指网络中设备的数量,每个设备的功能,其连接关系和工作参数等。,反映了网络的状态。通信网络及其环境在不断变化。比如最简单最明显的就是用户对网络服务的需求可能会经常变化。通信系统本身要随着设备的维护、网络规模的扩大、老旧设备的淘汰等原因不断调整网络配置。需要调整网络配置的原因是:(a)为了给用户提供满意的服务,网络必须根据用户需求的变化(如扩大规模)调整网络配置;(b)随着时间的推移和网络技术、传输技术的演进,需要用新设备、新设施、新资源替换过时的设备和设施;(c)网络管理部门可能需要向网络添加资源。增加新的设备和设施,以增加网络的服务能力;(d)网络管理系统在检测到某一设备或设施的故障后进行的故障排除活动会影响某些网络组件;(e)交换机和中继线之间的关系经常根据通信量分布进行调整;(f)分组交换数据网络中站点的故障导致网络上减少一个节点,需要改变其他节点的路由关系;(g)传输链路中断,导致网络连接改变。
以上对网络配置的改变可能是暂时的,但是对系统配置的改变也可能是永久的。配置管理是用于识别、定义、初始化、控制和监视管理对象(设备、设施、工作参数等)的一组功能。)中,包括为通信网络的用户初始化、提供和回收通信资源。以上工作都需要配置管理功能的支持。配置管理与其他四个功能相关,配置管理是网络中管理对象变化动态管理的核心。当其他四个功能域需要改变被管理对象的状态和属性时,通过配置管理功能实现。然而,也有例外。例如,当涉及到优先级等安全问题时,管理工作一般由安全管理功能域中的设施直接进行。
(4)簿记管理
计费管理的功能有:提供网络中资源占用的记录,测量网络中各种业务的使用情况并确定其使用费,完成资源使用费的核算等。包括票据管理、资费管理、收费和资金管理、财务审计管理。
(5)安全管理
安全管理是保证现有运行网络安全的一系列功能,对没有操作权限的人员进行限制,确保只有经过授权的操作人员才允许访问数据。安全管理只包括三个方面:(a)首先是保证管理事务的安全,这些功能涉及所有TMN管理逻辑层;(b)确保TMN本身和电信网络的安全,并管理非法使用网络资源的事件;(c)安全组织和管理,即安全信息的管理,这是确保TMN和电信网络安全的必要条件。